Cambridge, Reino Unido, 08/09/26 (Más).- Investigadores mapearon las 124 millones de conexiones de las células nerviosas del cerebro de una mosca de la fruta macho y compararon su estructura con el mapa cerebral previamente elaborado de una hembra, un trabajo que permitió identificar diferencias en los circuitos neuronales relacionados con el cortejo, la agresividad y la producción de sonidos utilizados durante el apareamiento.
De acuerdo con información de la BBC Mundo, el estudio, publicado en la revista científica Cell, encontró que alrededor de 95 por ciento de las células nerviosas están presentes tanto en los cerebros de las moscas macho como en los de las hembras, mientras que el 5 por ciento restante presenta diferencias en su conectividad que pueden asociarse con comportamientos específicos.
Los investigadores señalaron que los resultados no permiten explicar las diferencias conductuales entre hombres y mujeres, debido a que el cerebro humano y sus comportamientos son considerablemente más complejos. Sin embargo, consideran que el análisis de las moscas puede proporcionar información sobre la manera en que los genes modifican las conexiones neuronales y, posteriormente, influyen en el comportamiento.
El trabajo fue dirigido por Gregory Jefferis, del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica en Cambridge. El científico describió el avance como una nueva vía para la neurociencia y lo comparó con la invención del telescopio por su potencial para ampliar la comprensión sobre sistemas que, pese a su tamaño, permiten realizar funciones complejas.
El cerebro de la mosca de la fruta tiene aproximadamente el tamaño de la cabeza de un alfiler, pero contiene una extensa red de células y conexiones neuronales. El equipo examinó individualmente las células nerviosas y sus conexiones para integrarlas posteriormente en un mapa tridimensional que permite observar la organización completa del órgano.
Dos años antes, los mismos investigadores habían elaborado el mapa cerebral de una mosca hembra. La disponibilidad de ambos modelos permitió realizar una comparación detallada entre los circuitos neuronales de individuos de distinto sexo y estudiar cómo pequeñas diferencias en la conectividad pueden relacionarse con cambios en la conducta.
Uno de los casos analizados corresponde al comportamiento de cortejo. Durante el apareamiento, el macho sigue visualmente los movimientos de la hembra, y los científicos identificaron circuitos cerebrales relacionados con esta capacidad. El cerebro masculino presenta componentes adicionales que fortalecen determinadas funciones del sistema visual.
También se encontraron diferencias en los circuitos relacionados con la agresividad. Los machos de esta especie presentan con mayor frecuencia comportamientos de pelea, y el mapa cerebral mostró una mayor cantidad de conexiones neuronales asociadas con ese comportamiento en comparación con las hembras.
Otro circuito identificado está relacionado con el sonido que producen los machos durante el cortejo. Las moscas macho generan una señal acústica al hacer vibrar sus alas y utilizan un sistema nervioso específico para coordinar la producción de esa señal con otros movimientos durante el apareamiento.
Philipp Schlegel, investigador del Laboratorio de Biología Molecular y coautor del estudio, explicó que el comportamiento de cortejo implica que el macho baile frente a la hembra y produzca un sonido determinado mediante la vibración de sus alas. La respuesta de la hembra puede definir si el macho continúa acercándose o es rechazado.
Los investigadores determinaron que las diferencias observadas en estos circuitos están relacionadas con dos genes que ya habían sido identificados por su vínculo con los comportamientos estudiados. La novedad consiste en que ahora es posible observar el proceso intermedio: cómo la actividad de esos genes se traduce en modificaciones concretas de las conexiones neuronales.
Isabella Beckett, coautora principal del estudio, explicó que la comparación entre dos cerebros con diferencias limitadas en sus conexiones permite analizar con mayor claridad los principios que intervienen en la modificación del cableado neuronal asociado con determinadas conductas.
La investigación busca contribuir a una cuestión fundamental de la biología: cómo los genes influyen en el comportamiento. Los científicos han establecido durante décadas que existe una relación entre genética y conducta, pero los mecanismos mediante los cuales las variantes genéticas producen cambios en los circuitos neuronales todavía no se comprenden por completo.
Jefferis señaló que el mapa cerebral de la mosca permite estudiar esa relación al mostrar cómo determinados genes pueden contribuir a la formación de conexiones neuronales y cómo estas conexiones participan posteriormente en comportamientos específicos.
Los investigadores consideran que este conocimiento podría ser útil para estudiar enfermedades humanas en las que existen componentes genéticos relacionados con la conectividad cerebral. Entre ellas se encuentran el autismo y la esquizofrenia, aunque los científicos subrayan que los resultados obtenidos en moscas no constituyen una explicación directa de estas enfermedades en seres humanos.
El interés científico del modelo radica en que permite estudiar un cerebro relativamente pequeño con un nivel de detalle que sería mucho más difícil de alcanzar en organismos con sistemas nerviosos considerablemente más grandes. La identificación de circuitos completos ofrece una herramienta para analizar la relación entre genes, estructura neuronal y comportamiento.
El estudio representa así un avance en el conocimiento de cómo modificaciones relativamente pequeñas en las conexiones del cerebro pueden producir diferencias observables en la conducta. Los investigadores esperan que la comparación de mapas neuronales continúe aportando información sobre los principios generales que organizan el funcionamiento del sistema nervioso.
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