Los investigadores y colegas de la Universidad de Nagoya han revelado los circuitos nerviosos que regulan la respuesta de un pequeño gusano del suelo a los cambios de temperatura. Los hallazgos, publicados en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias , ayuda a aclarar una forma en que el sistema nervioso traduce las señales externas en comportamientos.
Una de las preguntas fundamentales de la neurobiología es: ¿cómo determina el cerebro si un estímulo externo es bueno o malo? El comportamiento animal depende de esta habilidad. Por ejemplo, el olor de un depredador provoca una respuesta de miedo, mientras que el olor de unpotencial compañero provoca comportamiento de apareamiento.
El nematodo Caenorhabditis elegans mide aproximadamente un milímetro de largo y vive en el suelo, alimentándose de microbios. A menudo se usa como organismo modelo para estudios biológicos en diversos campos, como el desarrollo, la neurobiología y el envejecimiento.
Generalmente, un laboratorio C. elegans migrará hacia una temperatura más fresca cuando se coloque en un ambiente más cálido que el que se cultivó, y viceversa. Los neurobiólogos moleculares Shunji Nakano e Ikue Mori de la Universidad de Nagoya y sus colegas querían comprender las bases moleculares y neurológicas detrás de este comportamiento.
Usando herramientas genéticas y de imagen, los científicos descubrieron que una célula nerviosa sensible a la temperatura en los gusanos, llamada AFD, transmite señales que activan o inhiben su célula nerviosa receptora, llamada AIY.
Los científicos expusieron a los gusanos que se movían libremente a un estímulo de temperatura externa bueno o malo. La primera señal 'buena' comenzó por debajo de la temperatura de cultivo de los gusanos y gradualmente se calentó hacia ella. La otra señal 'mala' comenzó a la temperatura de cultivo y gradualmentecalentado por encima de él.
AFD se activó por ambas señales de calentamiento. Pero luego envió moléculas estimulantes a AIY en el caso de la buena señal, e inhibió a otras durante la mala. El resultado muestra cómo la misma célula nerviosa puede enviar señales que transmiten mensajes opuestos.
Los estudios genéticos revelaron además tres genes específicos, y las enzimas y proteínas que codifican, que están involucrados en esta respuesta: kin-4, mec-2, y dgk-1 . "Estos tres genes se conservan evolutivamente en mamíferos, incluidos los humanos", dice Nakano. "Por lo tanto, un mecanismo similar podría estar presente en los sistemas nerviosos de los organismos superiores".
El equipo luego planea identificar otros estímulos que provoquen respuestas neuronales similares C. elegans .
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Materiales proporcionado por Universidad de Nagoya . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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