Investigadores de las Universidades de Manchester y Birmingham han identificado neuronas específicas en el cerebro de las moscas de la fruta que regulan cambios conductuales tras el apareamiento, revelando implicaciones para entender la reproducción.
Un estudio realizado por investigadores de las Universidades de Manchester y Birmingham ha revelado los mecanismos neuronales que provocan cambios significativos en el comportamiento de las hembras de mosca de la fruta tras el apareamiento. Este hallazgo, publicado en la revista eLife, proporciona información valiosa sobre cómo los animales integran la información sensorial para guiar sus comportamientos reproductivos.
Durante el proceso de apareamiento, los machos transfieren una molécula conocida como péptido sexual (SP) a las hembras. Esta sustancia desencadena dos reacciones clave: las hembras comienzan a rechazar a los machos que intentan cortejarlas nuevamente y aumentan su producción de huevos. Aunque la existencia del SP era conocida desde hace años, hasta ahora no se habían identificado con precisión las neuronas en el sistema nervioso femenino que responden a esta molécula.
Los resultados sugieren que el cerebro permite a las hembras ajustar sus respuestas al apareamiento según su estado interno y las condiciones ambientales, lo que les ayuda a maximizar sus posibilidades de éxito reproductivo. El Dr. Mohanakarthik Nallasivan, autor principal del estudio, comentó: “Los comportamientos reproductivos están programados en el cerebro, en lugar de ser aprendidos. Comprender este camino conductual podría permitirnos influir en él”.
El Dr. Nallasivan añadió que identificar las neuronas específicas que impulsan estos cambios conductuales es un paso crucial hacia esa meta. “Este conocimiento podría ayudar, por ejemplo, a desarrollar métodos para restringir la capacidad de las hembras de mosquito Anopheles portadoras de malaria para aparearse, lo cual precede a su alimentación sanguínea”, explicó.
El profesor Matthias Soller, líder del estudio en la Universidad de Manchester, destacó que “la mosca de la fruta fue el primer organismo con un genoma completamente secuenciado. Ahora, en 2022, es el primer cerebro cuyos neuronas han sido catalogadas y cuyas conexiones sinápticas han sido mapeadas”. Esto abre nuevas oportunidades para entender cómo se codifica el comportamiento en el cerebro y cómo los procesos de toma de decisiones influyen en él.
Para identificar las neuronas responsables, el equipo investigador unió feromonas del péptido sexual a la membrana celular exterior de las neuronas. Cuando estas feromonas se expresan en la misma célula nerviosa que su receptor, se activan comportamientos posteriores al apareamiento.
A través del análisis del marco genético complejo relacionado con genes reproductivos clave, los científicos identificaron dos conjuntos distintos de interneuronas —uno ubicado en el cerebro y otro en el centro nervioso abdominal— que regulan estos comportamientos. Esta metodología les permitió localizar las neuronas responsables de detectar el péptido sexual, denominadas Neuronas Inductoras de Respuesta al Péptido Sexual (SPRINz).
Además, un mapeo adicional mostró que las SPRINz reciben señales de neuronas encargadas del procesamiento sensorial y envían salidas a lo largo de dos vías separadas. La activación artificial de estas neuronas en el cerebro indujo comportamientos post-apareamiento, demostrando así que actúan como centros centrales que integran señales sensoriales y coordinan decisiones conductuales tras el apareamiento.