Qué le hace el distanciamiento social al cerebro

Los niveles de expresión del neuropéptido Pth2 en el cerebro del pez cebra registran la presencia y la densidad de otras personas en el entorno. Crédito: Instituto Max Planck para la Investigación del Cerebro / J. Kuhl

¿Se ha preguntado recientemente cómo el distanciamiento social y el autoaislamiento pueden estar afectando su cerebro? Un equipo de investigación internacional dirigido por Erin Schuman del Instituto Max Planck para la Investigación del Cerebro descubrió una molécula cerebral que funciona como un «termómetro» para la presencia de otros en el entorno de un animal. El pez cebra «siente» la presencia de los demás a través de la mecanosensación y los movimientos del agua, lo que activa la hormona cerebral.

Las diferentes condiciones sociales pueden causar cambios duraderos en el comportamiento animal. El aislamiento social, por ejemplo, puede tener efectos devastadores en humanos y otros animales, incluido el pez cebra. Sin embargo, los sistemas cerebrales que perciben el entorno social no se comprenden bien. Para investigar si los genes neuronales responden a cambios drásticos en el entorno social, el estudiante graduado Lukas Anneser y sus colegas criaron peces cebra solos o con sus parientes durante diferentes períodos de tiempo. Los científicos utilizaron secuenciación de ARN para medir los niveles de expresión de miles de genes neuronales.

Seguimiento de la densidad social

«Encontramos un cambio constante en la expresión de un puñado de genes en peces que fueron criados en aislamiento social. Uno de ellos era la hormona paratiroidea 2 (pth2), que codifica un péptido relativamente desconocido en el cerebro. Curiosamente, la expresión de pth2 rastreó no solo la presencia de otros, sino también su densidad. Sorprendentemente, cuando se aisló el pez cebra, pth2 desapareció en el cerebro, pero sus niveles de expresión aumentaron rápidamente, como la lectura de un termómetro, cuando se agregaron otros peces al tanque», explica Anneser.

Emocionados por este descubrimiento, los científicos probaron si los efectos de el aislamiento podría revertirse poniendo a los peces previamente aislados en un entorno social. «Después de solo 30 minutos nadando con sus parientes, hubo una recuperación significativa de los niveles de pth2. Después de 12 horas con los parientes, los niveles de pth2 eran indistinguibles de los observados en animales criados socialmente», dice Anneser. «Esta regulación realmente fuerte y rápida fue inesperada e indicó un vínculo muy estrecho entre la expresión génica y el medio ambiente».

Entonces, ¿qué modalidad sensorial usan los animales para detectar a otros e impulsar cambios en la expresión génica? «Resultó que la modalidad sensorial que controla la expresión de pth2 no era la visión, el gusto o el olfato, sino la mecanosensación: en realidad, ‘sentían’ los movimientos físicos de los peces vecinos que nadaban», explica Schuman.

Sentir los movimientos del agua

Los peces perciben el movimiento («sentido mecánico») en su vecindad inmediata a través de un órgano sensorial llamado línea lateral. Para probar el papel de la mecanosensación en la conducción de la expresión de pth2, el equipo extirpó las células mecanosensibles dentro de la línea lateral del pez. En animales previamente aislados, la ablación de las células de la línea lateral impidió el rescate de la neurohormona que generalmente era inducida por la presencia de otros peces.

Así como los humanos somos sensibles al tacto, el pez cebra parece serlo. sintonizado específicamente con el movimiento de natación de otros peces. Los científicos observaron cambios en los niveles de pth2 causados por movimientos de agua provocados por congéneres en el tanque. «Las larvas de pez cebra nadan en períodos cortos. Imitamos esta estimulación del agua programando un motor para crear movimientos artificiales de peces. Curiosamente, en peces previamente aislados, los movimientos artificiales rescataron los niveles de pth2 al igual que los peces vecinos reales», explica Anneser.

«Nuestros datos indican un papel sorprendente para un neuropéptido relativamente inexplorado, Pth2: rastrea y responde a la densidad de población del entorno social de un animal. Está claro que la presencia de otros puede tener consecuencias dramáticas en el acceso de un animal a los recursos y la supervivencia final, por lo que es probable que esta neurohormona regule el cerebro social y las redes conductuales», concluye Schuman.

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Las experiencias sociales impactan al pez cebra desde una edad temprana Más información: Lukas Anneser et al, El neuropéptido Pth2 detecta dinámicamente a otros a través de la mecanosensación, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2988-z Información de la revista: Nature

Proporcionado por Max Planck Society Cita: Qué le hace el distanciamiento social a un cerebro (2020, 2 de diciembre) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-12-social-distancing-brain.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.