El apareamiento suprime la respuesta de alarma en el pez cebra

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El pez cebra toma una inesperada decisión ante situaciones conflictivas

Al tomar decisiones que son importantes para la supervivencia de la especie, el pez cebra elige el apareamiento en lugar de huir de una amenaza. Esta decisión, diferente en comparación con la de algunas otras especies, parece estar controlada por regiones específicas del cerebro que responden a señales de feromonas.

Estos hallazgos de los científicos de la Universidad de Harvard y los Institutos de Investigación Biomédica de Novartis (NIBR, por sus siglas en inglés) ilustran un aspecto de la biología básica que será importante ya que los investigadores utilizan el pez cebra para modelar enfermedades neurológicas que afectan el comportamiento social, como el autismo y la esquizofrenia.

"Los animales y las personas toman decisiones de comportamiento, controladas por desafíos ambientales y moduladas por sus impulsos internos, pero poco se sabe sobre la biología de estas elecciones", dijo Mark Fishman, MD, profesor de biología regenerativa y de células madre de Harvard y autor principal de el estudio.

"Consideramos una decisión crítica para la supervivencia de la especie en el pez cebra, dándoles la opción entre aparearse y huir de una amenaza".

Cableado para la supervivencia

Para simular una amenaza, los investigadores utilizaron el "extracto de piel", una complicada mezcla de feromonas que se libera cuando se lesiona un pez cebra. Cuando se expone a la sustancia, el pez cebra suele mostrar una fuerte respuesta de alarma, nadar rápidamente cerca del fondo del tanque y luego permanecer inmóvil.

Video: Pareja apareándose en "agua de apareamiento" estimulada con extracto de piel no responde al estímulo.

Pero cuando el pez cebra se estaba apareando, ignoraba la amenaza. Además, no tenía que estar apareándose para ignorar la amenaza, ya que era suficiente estar expuesto al "agua de apareamiento" que estaba previamente condicionada por el apareamiento del pez cebra. Esto indicó a los investigadores que el comportamiento se debía a las feromonas reproductivas liberadas en el agua.

Al investigar más a fondo, los investigadores utilizaron imágenes en vivo para identificar regiones específicas del cerebro que fueron activadas por los estímulos de apareamiento y amenaza.

"Cuando presentamos ambos estímulos al mismo tiempo y observamos el cerebro, en general vimos una respuesta solo al estímulo reproductivo, no al estímulo que induce al miedo. Y aún más, las áreas que antes estaban activadas por el estímulo inductor de miedo ahora se estaban suprimiendo", dijo Gerald Sun, Ph.D., ex académico postdoctoral de NIBR y co-autor principal del estudio.

Vídeo: Microscopía captura la actividad neuronal en diferentes capas del cerebro del pez cebra

Una respuesta inesperada

La elección del pez cebra de continuar el apareamiento frente a una amenaza es lo opuesto a muchos otros animales, incluidos los humanos.

"El pez ignoró completamente lo que normalmente es un estímulo muy nocivo y temeroso, y eso fue realmente inesperado", dijo Sun. "Una posible explicación de por qué el pez cebra ha adoptado esta estrategia es que ponen huevos que son fertilizados externamente. Los seres humanos y los peces vivíparos toman la decisión opuesta de huir de una amenaza, porque necesitan sobrevivir para que sea propagada la próxima generación".

Un modelo para estudiar decisiones de comportamiento

Con una mejor comprensión de la biología del pez cebra, los investigadores pueden usar el modelo animal para estudiar comportamientos sociales y otros.

"Es importante establecer cuáles son los comportamientos normales del pez cebra. Luego, puedes estudiar el pez cebra como un modelo para las enfermedades que afectan el comportamiento social, como el autismo y la esquizofrenia", dijo Carmen Díaz-Verdugo, becaria postdoctoral NIBR y co-autora principal del estudio. "Una vez que se define un comportamiento bien establecido y se conoce el área del cerebro responsable de él, podemos crear modelos genéticos que se comportan de manera diferente y usarlos para el descubrimiento de medicamentos".

Aunque los cerebros humanos son más complejos que los del pez cebra, todavía tienen un componente primitivo.

"Todos tenemos ciertas respuestas innatas al mundo que nos rodea. Uno espera que los humanos puedan modularlas hasta cierto punto. Pero, por otro lado, su sistema límbico, su "cerebro de pez", desempeñará un importante papel en cómo respondes en diferentes situaciones", dijo Fishman. "Anticipamos que los elementos de los circuitos subyacentes se conservarán y utilizarán para fines similares en otras especies, aunque se desarrollarán de manera específica para cada especie".

El estudio se publica en Current Biology: Mating Suppresses Alarm Response in Zebrafish

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