Una investigación desarrollada con moscas de la fruta descubrió que el cerebro masculino opta primero por comer antes que aparearse. El cerebro humano podría reaccionar igual.
Es probable que los individuos den prioridad a la comida sobre el sexo después de ser privados de ambos, según investigadores de la Universidad de Birmingham, que estudiaron este conflicto de comportamiento en las moscas de la fruta.
Un nuevo estudio, publicado en Current Biology, identificó los impulsos neuronales precisos que se desencadenan en los cerebros de las moscas cuando se enfrentan a las decisiones críticas de alimentarse o aparearse.
Las moscas de la fruta, o Drosophila, se utilizan comúnmente en la investigación de la neurociencia y se pueden utilizar para dar una idea de cómo se comportan los cerebros más complejos.
Esto se debe a que Drosophila exhibe comportamientos complejos como la memoria y el aprendizaje, aunque estos comportamientos están controlados por un cerebro comparativamente más simple, con solo alrededor de 100,000 neuronas: aunque el cerebro humano tiene alrededor de 86 mil millones de neuronas, hipotéticamente podría reaccionar igual que el de la mosca en una situación parecida.
Similitudes genéticas
Además, genéticamente hablando, los humanos y las moscas de la fruta son sorprendentemente parecidas: alrededor del 61% de los genes de enfermedades humanas que se conocen tienen una contrapartida identificable en el código genético de las moscas de la fruta, y el 50% de las secuencias proteínicas de la mosca tiene análogos en los mamíferos, explica la bióloga Sharmila Bhattacharya, del Centro de Investigación Ames de la NASA, que no participó en este estudio.
Carolina Rezaval, autora principal de esta investigación, explica el alcance de su estudio en un comunicado: “A menudo estamos expuestos a situaciones conflictivas en las que debemos priorizar un objetivo sobre otros. Para cualquier animal que vive en la naturaleza, esto podría significar tener que elegir entre alimentarse, aparearse o luchar por los recursos. ¿Cómo sabe el animal qué hacer? La mosca de la fruta Drosophila es un gran sistema experimental para comprender cómo se toman decisiones de comportamiento cruciales en el cerebro. Podemos identificar elementos neuronales que dirigen comportamientos con gran resolución y descifrar los mecanismos subyacentes».
Sherry Cheriyamkunnel, otra investigadora, añade: “el conocimiento que obtienen los investigadores en el laboratorio puede revelar los mecanismos fundamentales que subyacen a la toma de decisiones que podrían ser comunes a muchas especies, pero que son difíciles de estudiar en mamíferos mediante sistemas experimentales».
Experimento con moscas
En el estudio, las moscas macho se mantuvieron alejadas tanto de la comida como de las hembras, y luego se les ofreció la opción de ambas.
El equipo descubrió que el apareamiento era anulado constantemente por el hambre en los machos de las moscas que estaban sin comer, y que el punto de inflexión del comportamiento se producía después de unas 15 horas de inanición.
Una vez alimentados, los investigadores encontraron que las moscas macho dirigían su atención al cortejo, a veces en solo unos segundos.
A continuación, el equipo utilizó herramientas genéticas para etiquetar las neuronas del cerebro con marcadores fluorescentes.
Además, encendieron o apagaron una pequeña cantidad de neuronas y probaron los efectos sobre el comportamiento. Con estas herramientas, averiguaron cómo responde el cerebro de la mosca cuando hay opciones conflictivas disponibles y cómo elige entre ellas.
Mirando neuronas
Los investigadores utilizaron una técnica llamada imágenes de calcio de dos fotones, que consiguen una mayor precisión en la microscopía confocal, para monitorear las neuronas en el cerebro de las moscas vivas.
Esta tecnología de precisión les permitió identificar las neuronas activadas en el cerebro de las moscas mientras tomaban decisiones sobre qué priorizar.
“Las neuronas que le dicen a la mosca que vaya a comer, o que vaya y se aparee, están esencialmente compitiendo entre ellas”, explica Rezaval.
Y añade: «Si la necesidad de comer es más urgente, las neuronas de alimentación se harán cargo, si la amenaza de inanición es menor, entonces ganará la necesidad de reproducirse».
El contexto cuenta
Los investigadores también descubrieron que la elección de comportamiento no fue absolutamente fija y que se ve afectada por el contexto.
Por ejemplo, aunque se dio prioridad a la alimentación cuando la mosca tenía poca energía, esta decisión también podría verse afectada por la calidad de la comida, ya que las moscas rechazan la mala comida y eligen aparearse, incluso cuando tienen hambre.
Saloni Rose, otra de las investigadoras, añade al respecto: “Aún tenemos mucho más que aprender de la mosca de la fruta, por ejemplo, qué sucede cuando se introducen otras amenazas: ¿cómo decidiría la mosca si alimentarse o no cuando debe escapar de un depredador?, o ¿qué pasaría si una mosca de la fruta hembra se enfrentara a opciones similares? Todos estos conocimientos nos ayudan a construir una imagen de la compleja toma de decisiones en el cerebro».
Al aprender sobre los mecanismos cerebrales generales, los investigadores pueden comprender mejor cómo funcionan los cerebros más complejos y qué sucede cuando fallan en condiciones como la adicción, el Parkinson o la enfermedad de Alzheimer, que se sabe que afectan los procesos de toma de decisiones en el cerebro humano.
