Investigadores mapearon las 124 millones de conexiones neuronales en el cerebro de una mosca macho y las compararon con el mapa de la hembra. El estudio revela que apenas el 5% de las células explican diferencias drásticas en la agresión, el cortejo y las canciones de amor entre sexos.
El cerebro de la mosca de la fruta esconde secretos microscópicos que podrían transformar la comprensión científica de cómo los genes moldean la conducta. Un equipo de especialistas ha completado el mapeo exhaustivo de las 124 millones de conexiones que componen el sistema nervioso de una mosca macho, un hito que permite contrastar las diferencias estructurales frente al cerebro de la hembra. La investigación, recogida por publicaciones científicas y detallada en la revista Cell, demuestra que el cableado cerebral no es idéntico entre sexos a pesar de compartir una base celular abrumadora.
Un mapa en 3D dividido en 66 fragmentos escaneados
Para alcanzar este nivel de detalle, los científicos trocearon el cerebro del insecto en 66 fragmentos microscópicos individuales, sometiendo cada uno de ellos a un escaneo repetido y minucioso. El resultado de este esfuerzo técnico es una reconstrucción tridimensional completa donde cada neurona, cada conexión y cada diminuto cable eléctrico quedó registrado. A pesar de que el órgano completo cabe en la cabeza de un alfiler, los expertos recalcan que supera en eficiencia a las supercomputadoras y a los sistemas de inteligencia artificial más avanzados actuales.
La labor forma parte de una meta científica iniciada años atrás. Hace dos años, el mismo equipo de investigación creó el cerebro de la mosca hembra, sentando las bases para la actual comparativa cruzada. El análisis revela que noventa y cinco de cada cien células nerviosas son compartidas en ambos sexos, lo que subraya la enorme similitud estructural fundamental. Sin embargo, es ese cinco por ciento restante el que genera comportamientos bastante distintos.
Diferencias clave en la agresión, la visión y las canciones de cortejo
Pequeñas variaciones en el cableado producen grandes cambios en las acciones diarias de los insectos. Los investigadores identificaron que los machos disponen de componentes adicionales dedicados a potenciar su sistema visual, un rasgo que les permite seguir con la mirada los movimientos de la hembra durante el cortejo. La disparidad estructural resulta todavía más evidente al examinar los centros de la agresión.
Los machos pelean con más frecuencia y, en consecuencia, albergan una mayor cantidad de conexiones neuronales destinadas a regular ese comportamiento. Además, el equipo analizó los circuitos específicos encargados de la emisión sonora durante el apareamiento. Según los datos del estudio, los machos cuentan con un sistema nervioso único para cantar y bailar frente a sus parejas potenciales.
«El cortejo también incluye que el macho baile frente a la hembra y le cante. El sonido se produce al vibrar las alas para generar una canción muy específica.»
Philipp Schlegel, coautor del estudio e investigador del Laboratorio de Biología Molecular
La precisión de este mecanismo acústico debe ser absoluta, advierten los autores del trabajo, ya que un fallo en la melodía desata respuestas drásticas por parte de las hembras.
- Si la canción agrada a la hembra, esta básicamente le permitirá acercarse.
- Si la receptividad es nula o la melodía fracasa, la respuesta habitual consiste en un rechazo, que puede incluir una patada en la cara del pretendiente.
Implicaciones para la neurociencia y el estudio de trastornos cerebrales
Detrás de estas tres grandes divergencias de comportamiento —la agresión, el seguimiento visual y el canto de cortejo— se encuentran únicamente dos genes clave cuya influencia en la conducta se conocía desde hacía años. Lo verdaderamente transformador del nuevo mapa es haber desvelado por fin el entramado físico intermediario que construyen dichos genes.
El profesor Gregory Jefferis, quien dirigió los trabajos de investigación desde el Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica situado en Cambridge, valoró el alcance del descubrimiento ante la cadena británica BBC, equiparándolo con la invención del telescopio para aumentar nuestra comprensión del universo y remarcando su valor para descifrar sistemas biológicos complejos.
«Tenemos en nuestra cabeza cosas increíbles que nos permiten hacer cosas asombrosas, como tocar una sonata o resolver un problema científico. Y este avance podría ayudarnos a comprender cómo funcionan esos sistemas increíbles.»
Gregory Jefferis, director de la investigación en el Laboratorio de Biología Molecular
Los responsables del proyecto recalcan que los hallazgos en insectos no buscan explicar las diferencias conductuales entre hombres y mujeres, un terreno mucho más complejo. No obstante, la comunidad científica apunta a que descifrar la conectividad básica de un sistema nervioso completo abre nuevas vías en la neurociencia para comprender afecciones médicas humanas donde la genética altera la arquitectura cerebral, tales como la esquizofrenia o el autismo.
Lectura relacionada