Medicina

Cómo activa el cerebro el comportamiento innato


(NC&T) El comportamiento innato o "instinto" no requiere de aprendizaje o experiencia previa para ser ejecutado; se nace con él. Ejemplos de comportamiento innato incluyen la conducta sexual, las maniobras de defensa y de escape, y la agresión.

Usando la mosca de la fruta común como organismo modelo, los investigadores de la Universidad de California en Riverside constataron a través de experimentos de laboratorio que el comportamiento innato es iniciado por la "orden" de una hormona que orquesta actividades en grupos discretos de ciertas células del cerebro que liberan pequeñas proteínas para comunicarse con otras células cerebrales y del cuerpo.

Los investigadores han constatado que la hormona que emite la orden, llamada ETH, activa grupos discretos de esas células cerebrales en una manera secuencial, haciendo que la mosca de la fruta ejecute una secuencia de comportamientos bien definidos. Los investigadores creen que mecanismos similares están detrás de comportamientos innatos en otros animales, incluso en humanos.

En sus experimentos, los investigadores se valieron de técnicas de imagen de última generación, que les ayudaron a ver las neuronas activadas en el cerebro de la mosca de la fruta. Los experimentos se centraron específicamente en artrópodos, como los insectos.

Comportamiento innato
A la izquierda, ilustración de una mosca de la fruta, a la derecha, se aprecian las neuronas en su cerebro que regulan el comportamiento innato. (Foto: Carnegie Institution/Y-J. Kim, UCR)
Los insectos pasan a través de múltiples estados de desarrollo durante su historial de vida. Cada transición requiere de un proceso en el cual se produce un nuevo exoesqueleto (o cutícula) y el viejo es descartado. Los insectos se despojan de la vieja cutícula ejecutando comportamientos innatos consistentes en tres diferentes pasos con una duración total de unos 100 minutos.

En primer lugar, los investigadores describieron la secuencia de la ecdisis, un comportamiento innato que el insecto ejecuta para escapar de su vieja cutícula, y mostraron que éste inicia ese comportamiento apenas aparece la ETH en la sangre.

Luego demostraron que la inyección de la hormona en un animal genera el mismo comportamiento. Para investigar los mecanismos subyacentes en la conducta inducida por esta hormona, usaron técnicas de imagen en tiempo real con el fin de revelar actividades en grupos discretos de ciertas células cerebrales en varios momentos precisos, los cuales se correspondieron con cada paso sucesivo de la secuencia de comportamientos.

Los investigadores confirmaron los resultados al mostrar que los pasos del comportamiento desaparecen o son alterados si se procede a eliminar ciertos grupos de neuronas mediante herramientas genéticas.

Estos resultados se aplican no sólo a insectos, sino que también pueden aportar datos destacados sobre cómo, en general, los cerebros de mamíferos programan comportamientos innatos.

Michael Adams, profesor de biología celular y neurociencias, además de profesor de entomología, dirigió el equipo investigador.


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