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updated 5:10 PM CET, Dec 15, 2017

Neurocientíficos reconectan el cerebro de una especie para tener conectividad con otra

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nudibranquio gigante Dendronotus iris

Dos especies de nudibranquios producen su comportamiento de natación usando mecanismos cerebrales muy diferentes

Científicos de la Universidad Estatal de Georgia han reconectado el circuito neuronal de una especie y le han dado las conexiones de otra especie para probar una hipótesis sobre la evolución de los circuitos neuronales y el comportamiento.

Las neuronas están conectadas entre sí para formar redes que subyacen a los comportamientos. Los doctores Akira Sakurai y Paul Katz del Instituto de Neurociencias del Estado de Georgia estudian el cerebro de las babosas marinas, más específicamente nudibranquios, que tienen grandes neuronas que forman circuitos simples y producen conductas sencillas.

En este estudio, examinaron cómo producen comportamientos de natación los cerebros de estas criaturas marinas. Encontraron que, aunque los cerebros de dos especies - el nudibranquio gigante y el nudibranquio encapuchado - tenían las mismas neuronas, y aunque los comportamientos eran iguales, el cableado era diferente.

Los investigadores bloquearon algunas de las conexiones en el nudibranquio gigante usando curare, un veneno paralizante empleado en dardos de cerbatana por indígenas sudamericanos. Esto impidió que el cerebro del nudibranquio gigante produjera el patrón de impulsos que normalmente haría que el animal nadara. Luego, insertaron electrodos en las neuronas para crear conexiones artificiales entre las células cerebrales en las conexiones del nudibranquio encapuchado. El cerebro fue capaz de producir actividad rítmica y alternante que subyacía el comportamiento de la natación, mostrando que estas dos especies producen su comportamiento de natación usando mecanismos cerebrales muy diferentes.

conexiones entre neuronas de nudibranquios"Comportamientos que son naturalmente homólogos y similares en la forma se supone que se producen por mecanismos neuronales similares", dijo Katz, co-autor del estudio y profesor regente en el Instituto de Neurología en Georgia State. "Este y otros estudios anteriores demuestran que la conectividad de los circuitos neuronales de dos especies diferentes de babosas marinas difieren sustancialmente entre sí a pesar de la presencia de neuronas y comportamientos homólogos, por lo que la evolución del microcircuito podría jugar un papel en la evolución del comportamiento".

Los resultados del estudio son significativos por varias razones. En primer lugar, muestran que a lo largo de la evolución, los comportamientos pueden ser conservados, pero podría cambiar la base neural subyacente para los comportamientos.

Además, otro trabajo de estos investigadores y el laboratorio de Katz ha subrayado la conclusión de que las neuronas se conservan, pero difieren en la función entre las especies. Esto tiene implicaciones para la extrapolación de resultados entre las especies en general y debe ser tomadas medidas de precaución en el supuesto de que los mecanismos neuronales se conservan a pesar de que están presentes las regiones del cerebro y los comportamientos.

Sakurai es el primer autor del estudio y un científico investigador en el Instituto de Neurociencias del Estado de Georgia. La investigación fue financiada por la National Science Foundation.

Los investigadores también publicaron recientemente resultados de trabajos similares en el Journal of Neurophysiology. Informaron que la conectividad neural entre las mismas neuronas en dos especies diferentes de babosas varía independientemente del comportamiento y la historia evolutiva de un organismo.

Los resultados del estudio se publican en la revista Current Biology: Artificial Synaptic Rewiring Demonstrates that Distinct Neural Circuit Configurations Underlie Homologous Behaviors

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