Descubierto un nuevo gen del aprendizaje

Durante los últimos 80 años la ciencia ha distinguido dos formas de aprendizaje asociativo: el condicionamiento clásico y el operativo. El condicionamiento clásico corresponde al tipo de aprendizaje que hizo famoso el fisiólogo I.P. Pavlov, que entrenaba a perros que salivaban en respuesta al tono de una campana, la cual hacía sonar siempre antes de alimentar a los animales. Aproximadamente 20 años después, el psicólogo norteamericano B.F. Skinner entrenó a ratas para que apretasen una palanca para obtener una recompensa (condicionamiento operativo).

Hasta ahora, se había asumido que estos y otros muchos tipos de aprendizaje descansaban en un conjunto de genes bien conocidos relacionados con el aprendizaje, pero esta asunción se ha cuestionado ahora como consecuencia de los resultados de los científicos de Berlín.

El equipo liderado por el neurobiólogo Björn Brembs, del Instituto de Biología de la Universidad Libre de Berlín, ha estudiado la capacidad de aprendizaje de moscas de la fruta manipuladas genéticamente en un simulador de vuelo. En el primer experimento, el tambor cilíndrico dentro del cual la mosca estaba volando se iluminaba alternativamente en azul y verde. Con la iluminación azul la mosca también recibía un estímulo térmico aversivo. Este tratamiento tuvo como resultado la evitación del color azul.

En un segundo experimento, los colores y el calor se acoplaron a los intentos de giro de la mosca, de modo que la iluminación y el calor se activaban siempre que la mosca intentaba girar a la derecha. Por lo tanto, al igual que sucedía con las ratas de Skinner, las moscas tenían la oportunidad de aprender a comportarse de cierto modo, en este caso girar a la izquierda evitaba el calor.

En un tercer experimento, los científicos ensayaron simplemente el aprendizaje operativo (aprendizaje comportamental). Esto se hizo eliminando el estímulo del color. La mosca seguía recibiendo calor cuando intentaba girar a la derecha, pero ahora ya no se encendía ningún color.

Las moscas en las que se habían manipulado los bien conocidos genes del aprendizaje fracasaron estrepitosamente en el primero y segundo de los experimentos. Sin embargo, en el tercer experimento, habían aprendido incluso mejor que las moscas normales.

Hasta el momento, se asumía que todas las formas de aprendizaje asociativo descansaban en el ya conocido conjunto de genes relacionados con el aprendizaje, y Brembs indica: “Nuestros estudios muestran que los destacados genes del aprendizaje no están jugando ningún papel en el aprendizaje meramente comportamental. Nuestros resultados sugieren que el aprendizaje pavloviano inhibe en cierta forma el aprendizaje comportamental”.

Y lo que es más importante, las moscas manipuladas genéticamente en las cuales estaba inhibida la enzima “proteína quinasa C”, mostraban un comportamiento anormal en el tercer experimento puramente comportamental, mientras que se comportaban normalmente en las otras dos tareas de aprendizaje. Brembs propone que en el mecanismo operativo de aprendizaje dependiente de la proteína quinasa C también subyace la denominada “formación del hábito”, que está implicada en la adquisición del hábito del consumo de drogas. Si este fuera el caso, el desarrollo del consumo compulsivo de drogas podría verse ralentizado o incluso evitado mediante una medicación que interfiriese con la vía de la proteína quinasa C.

Se desconoce si en los mamíferos, o incluso en el ser humano, existen los mismos mecanismos moleculares del aprendizaje descubiertos por Brembs en moscas. “Para averiguar esto, necesitaríamos hacer estudios equivalentes en ratones o ratas”, señala el investigador.

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Referencia bibliográfica:

"Double Dissociation of PKC and AC Manipulations on Operant and Classical Learning in Drosophila". Current Biology 18, 1168–1171, August 5, 2008