PAGLa gente tiende a llevar consigo su pasado. Un acontecimiento perturbador, como una mala ruptura o una discusión con un colega, puede influir en el comportamiento durante días, semanas o incluso meses. Los animales también muestran estados internos persistentes que pueden depender de la activación continua de los circuitos neuronales. Pero los caminos involucrados y cómo sostienen ciertos estados no están claros.
Las moscas muestran comportamientos agresivos cuando se activan las neuronas aIPg.
laboratorio rubín
Aunque los investigadores han identificado previamente grupos de neuronas que impulsan la agresión de las moscas, estas células sólo se encuentran en las moscas macho.1 En una preimpresión revisada recientemente en eVidalos científicos del Instituto de Tecnología de California y el Campus de Investigación Janelia profundizaron en los mecanismos neuronales que subyacen a la agresión de las moscas hembra y descubrieron que dos tipos de neuronas trabajan juntas para mantener un estado agresivo.2 Los hallazgos pueden ayudar a los investigadores a descubrir cómo el sistema nervioso sostiene los estados internos y allanar el camino para una mejor comprensión de la agresión humana..
“Es un paso importante en el camino hacia la comprensión de este circuito”, dijo David Deutschneurobiólogo de la Universidad de Haifa que no participó en el trabajo.
Anteriormente, Deutsch y sus colegas identificaron un grupo de neuronas llamado pC1 que promueven agresión persistente en moscas hembra.3 Cuando activaron las células usando optogenética, los insectos empujaron y persiguieron a sus vecinos, una reacción que generalmente sólo se ve cuando la comida es escasa o cuando su sitios de puesta de huevos están amenazados.4,5 Al mapear las entradas y salidas neuronales de las neuronas pC1, los investigadores descubrieron que estas células forman un circuito neuronal con otro tipo de células llamadas neuronas aIPg. La activación de pC1 parece desencadenar una actividad sostenida del circuito, lo que sugiere un papel de esta vía en la agresión persistente.
Hay cinco subtipos de neuronas pC1 que se diferencian en morfología y conectividad. El estudio de Deutsch activó dos tipos, pC1d y pC1e, y no estaba claro cuál impulsó el comportamiento hostil. Otro artículo publicado por el grupo Janelia aproximadamente al mismo tiempo informó que estimular neuronas pC1e por sí solo no tuvo ningún efecto.6 Por el contrario, las moscas se volvieron momentáneamente hostiles cuando se activaron las células pC1d y persistentemente agresivas cuando solo se activaron las células aIPg, lo que sugiere que estos dos tipos de células regulan la agresión. Pero las moscas estaban alojadas juntas, por lo que no estaba claro si se alimentaban de la hostilidad mutua.
En el nuevo estudio, los investigadores resolvieron este rompecabezas separando pares de insectos con una puerta metálica corrediza. Estimularon neuronas individuales en una de las moscas y luego revelaron el otro insecto 10 minutos después. La activación de las células aIPg llevó a las moscas a empujar y dar cabezazos a sus desprevenidos compañeros incluso después del retraso. Pero la estimulación de las células pC1d por sí sola no fue suficiente para cambiar el comportamiento de las moscas después del intervalo de 10 minutos. En cambio, los investigadores tuvieron que estimular las neuronas pC1d y pC1e juntas para producir niveles sostenidos de agresión.
Las neuronas aIPg, representadas en verde, ayudan a regular la agresión en las moscas hembra.
laboratorio rubín
Los hallazgos han llevado al grupo a reconsiderar el papel de las neuronas pC1e. “Lo habíamos descartado”, dijo el autor del estudio. Catherine Schretter, neurobióloga del Campus de Investigación Janelia. “Pero en realidad es mucho más emocionante de lo que pensábamos”.
Hasta ahora, no está claro cómo las dos poblaciones de neuronas trabajan juntas para prolongar la agresión. Una posibilidad es que las neuronas pC1d no sean lo suficientemente fuertes como para activar sus objetivos posteriores sin la actividad simultánea de las neuronas pC1e. Alternativamente, las neuronas pC1e pueden liberar una hormona o neuropéptido que desencadena cambios cerebrales duraderos, pero sólo cuando las neuronas pC1d también se activan. En este caso, el comportamiento persistiría hasta que esas sustancias químicas se eliminen del cerebro.
Schretter está interesado en investigar estas cuestiones. En primer lugar, los investigadores quieren determinar si el circuito pC1-aIPg muestra actividad sostenida después de la coestimulación de las células pC1d y pC1e. Si no, dijo, se busca otro circuito o cambios químicos.
Sin embargo, para capturar la imagen completa de la agresión de las moscas, los investigadores necesitan mejores herramientas para monitorear simultáneamente la actividad eléctrica y química del cerebro, dijo Kenta Asahina, neurobiólogo del Instituto Salk, que no participó en el estudio. “Necesitamos una forma más holística de controlar la actividad del sistema nervioso”.
Referencias
- Hoopfer ED, et al. Las interneuronas P1 promueven un estado interno persistente que mejora la agresión entre hombres en Drosofila. eVida. 2015;4:e11346.
- Chiu H, et al. Contribuciones específicas del tipo celular a un estado interno agresivo persistente en la mujer Drosofila. eVida. 2023;12
- Deutsch D, et al. La base neuronal de un estado interno persistente en Drosofila hembras. eVida. 2020;9:e59502.
- Lim RS, et al. Cómo los alimentos controlan la agresión en Drosofila. MÁS UNO. 2014;9:e105626
- Shelly TE. Defensa de los sitios de oviposición por hembras de moscas orientales de la fruta.. Florida Entomol. 1999;82:339
- Schretter C, et al. Tipos de células y circuitos neuronales subyacentes a la agresión femenina en Drosofila. eVida. 2020;9:e58942.