Circuito neuronal del comportamiento de los padres mapeado en ratones
En el cerebro del ratón, un grupo de neuronas (rojo) dentro del área preóptica media actúa como un centro de control de los padres, orquestando comportamientos como el aseo y la interacción con los cachorros. DULAC LAB/HHMI/HARVARD
Ya sea en humanos o en ratones, la crianza implica un conjunto de comportamientos, que incluyen el aseo, la alimentación y la protección de las crías, pero los sistemas neuronales que guían estas actividades siguen sin comprenderse bien. Los investigadores ahora han logrado algunos avances, habiendo deconstruido algunos de los circuitos neuronales responsables de este comportamiento complejo, que según los autores es el primer mapa de este tipo. Ayer (11 de abril) en Nature informaron que las neuronas que gobiernan la crianza en los cerebros de los ratones están organizadas en grupos distintos que se originan en el hipotálamo, y cada departamento se comunica con cualquiera de las otras 20 regiones del cerebro. y dirigir una actividad parental específica.
“Este es un estudio muy ambicioso” dice Robert Bridges, neurocientífico de la Universidad de Tufts…
En 2014, Catherine Dulac, bióloga molecular de la Universidad de Harvard y del Instituto Médico Howard Hughes, y sus colegas descubrieron que las neuronas que producen galanina, un neuropéptido , en el área preóptica medial (MPOA) del hipotálamo, un área involucrada en la termorregulación y el comportamiento sexual, están involucrados en la crianza de los hijos. En ese estudio, inicialmente encontraron que la galanina estaba altamente enriquecida en las células MPOA en ratones que eran padres, pero no en ratones vírgenes. Cuando eliminaron el gen que codificaba estas neuronas particulares en los cerebros de los ratones, las madres prepararon a sus cachorros con menos frecuencia. La activación de este mismo gen en machos vírgenes, que por lo general son letalmente hostiles con los cachorros, hizo que los acicalaran.
En el último estudio, Dulac se dispuso a determinar con qué regiones del cerebro se comunicaban estas neuronas parentales y las consecuencias conductuales. de su charla. Ella y sus colegas utilizaron el rastreo neuronal viral, en el que los virus se implementan para infectar células cerebrales y expresar proteínas fluorescentes en neuronas funcionalmente conectadas. Dulac y su equipo pudieron identificar más de 20 áreas en el cerebro de los ratones que envían información a las neuronas productoras de galanina involucradas en la crianza. Nos sentimos un poco abrumados por la cantidad de áreas cerebrales involucradas, dice Dulac. Pero el cerebro es complicado; simplemente ilustra que cualquier tipo de comportamiento involucra una gran cantidad de señales de todo el cerebro.
Los investigadores también infectaron neuronas de galanina con virus marcados con fluorescencia para seguir las proyecciones de las neuronas a objetivos sinápticos en todo el cerebro. Diferentes depósitos de galanina enviaban entradas a diferentes áreas de proyección, dice Dulac. Eso nos permitió, a su vez, modificarlos específicamente e identificar su función específica. Al inhibir diferentes grupos de neuronas usando optogenética, el equipo de Dulacs descubrió que cada grupo de neuronas estaba involucrado en un aspecto diferente del comportamiento de los padres.
Peggy Mason, neurobióloga de la Universidad de Chicago que no formó parte del estudio, dice que la arquitectura neuronal en la que aterrizó el estudio de Dulacs ya se reconoció, pero nunca se elucidó con este tipo de detalle para el comportamiento de los padres.
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Dulac y sus colegas también investigaron si cada grupo funcional de neuronas de galanina recibía entradas de un área específica del cerebro o integraba entradas de todo el cerebro. Usaron otro virus que solo puede infectar neuronas que se proyectan a un área en particular para rastrear a dónde fueron. Descubrieron que una serie de entradas de regiones asociadas con la recompensa y la motivación se activaron en los cerebros de los padres, pero no en los que no eran padres.
La recompensa evolutiva por la crianza de los hijos lleva demasiado tiempo para que se produzca. ser útil para reforzar el comportamiento, dice Mason, por lo que la recompensa es interna.
J. Kohl et al., Arquitectura del circuito funcional subyacente al comportamiento de los padres, Nature, doi:10.1038/s41586-018-0027-0, 2018.
Aclaración (12 de abril): Agregamos la afiliación de Dulacs con el Instituto Médico Howard Hughes.
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