Desvelados los circuitos neuronales que utilizan las moscas hembras para decidir aparearse

Tres grupos de investigadores liderados por el Instituto Médico Howard Hughes han estudiado lo que ocurre en los cerebros femeninos de las moscas de la fruta durante el cortejo y el apareamiento. Al observar a estos insectos, los científicos han encontrado pistas que pueden ser relevantes para explicar también el comportamiento humano y el de otros animales.

Los trabajos, publicados esta semana en las revistas Current Biology y Neuron, identifican tres grupos distintos de neuronas que intervienen en la decisión de la hembra de aparearse o no.

Hasta ahora, las investigaciones estaban enfocadas a desvelar las pautas de cortejo que siguen los machos para conquistar a las moscas hembras. Los científicos ya sabían que antes de aparearse, las hembras evalúan el olor del macho y el canto de cortejo que este produce al hacer vibrar sus alas. Sin embargo, el circuito neuronal con el que las hembras procesan estas informaciones y deciden su grado de receptividad ha recibido poca atención.

“El cortejo de las moscas se lleva estudiando desde hace un siglo, pero desde el punto de vista del macho. Estos tres estudios se detienen en la parte femenina de este comportamiento innato y complejo”, declara a Sinc Jennifer Bussell , que firma uno de los tres trabajos.

Para comprender qué es lo que lleva a la hembra a decidir si rechaza al macho o copula con él, uno de los tres grupos de investigadores utilizó técnicas de genética molecular con las que activó de forma selectiva pequeños grupos de neuronas en el cerebro femenino. Así podían ver si esas neuronas desempeñaban algún papel en la receptividad de las hembras.

“Con este procedimiento hemos sido capaces de identificar dos grupos de neuronas en el cerebro de la mosca hembra que necesitan estar activos para que elija aparearse”, explica a Sinc Bruce Baker, del Instituto Médico Howard Hughes en Virginia, y líder de este estudio. “Hemos encontrado que, cuando estas neuronas se activan artificialmente, las hembras son más receptivas al cortejo de un macho, tal y como se evidencia por su acoplamiento. Y, cuando se silencian, las hembras son menos receptivas a las insinuaciones varoniles”.

El equipo de Baker ha determinado que estas neuronas son genéticamente distintas a las implicadas en el ritual de cortejo del macho.

Por otro lado, otro grupo de investigación dirigido por Leslie Vosshall, de la Universidad Rockefeller de Nueva York, usó una tecnología llamada ARN de interferencia (RNAi) que permite silenciar genes de manera específica. Una criba por todo el genoma neuronal identificó una población de neuronas responsables de receptividad femenina.

Neuronas que las hacen quedarse quietas

“Adoptamos un enfoque neurogenético para identificar las neuronas implicadas receptividad de la mosca hembra virgen. Identificamos un gen, llamado Abd-B, necesario para la predisposición femenina. Las neuronas Abd-B controlan que las hembras dejen de moverse para poder copular en respuesta a las múltiples señales de cortejo masculino”, explica Jennifer Bussell, autora principal del estudio.

Cuando se inactivan estas neuronas, la hembra ignora al macho y se mantiene en movimiento, mientras que cuando se activan la hembra se detiene espontáneamente.

En la tercera investigación sobre el tema, cuyos resultados se publican en Neuron, los científicos estudiaron los efectos de una proteína llamada ‘péptido sexual’ que se transfiere, junto al esperma, de los machos a las hembras, y es detectado por las neuronas sensoriales en el útero.

El péptido sexual hace que la hembra se niegue a aparearse durante unos diez días. Los investigadores rastrearon la vía neuronal que se modula cuando las neuronas sensoriales del aparato reproductor femenino detectan esta proteína.

Los resultados muestran cómo silenciar ciertas neuronas hace poco receptivas a las hembras vírgenes, mientras que su activación aumenta la receptividad de las hembras que ya se han apareado.

“Gracias a nuestro trabajo, pensamos que la señal del péptido sexual pasa a una región del cerebro de la mosca que es homóloga al hipotálamo, el lugar donde se controla la predisposición sexual en los vertebrados” aclara Mark Palfreyman, coautor del estudio.

La investigadora Jenniffer Bussell aclara que estos interesantes resultados no son extrapolables a humanos, pero sí resultan de utilidad: “Aunque la receptividad de la mosca hembra no está directamente relacionada con el comportamiento humano, las moscas ofrecen un excelente sistema para entender cómo funcionan los circuitos neuronales a la hora de producir interacciones complejas entre los sexos”.