MADRID, 31 Ene. (EUROPA PRESS) -
El antiguo impulso de procrear es necesario para la supervivencia y debe estar conectado en nuestros cerebros. Ahora, científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte (UNC), en Estados Unidos, han descubierto una pista importante sobre las neuronas involucradas en ese cableado: un pequeño grupo de neuronas sensibles a las hormonas sexuales en el hipotálamo del ratón están especializadas en inducir a los roedores a "notar" al sexo opuesto y desencadenar la atracción.
Este estudio, dirigido por Garret D. Stuber, profesor asociado de Psiquiatría y Biología Celular y Fisiología, y Jenna A. McHenry, doctora asociada de investigación postdoctoral en el laboratorio de Stuber, identificaron un circuito sensible a las hormonas en el cerebro que controla la motivación social en los ratones hembra. "Estas neuronas esencialmente toman señales sensoriales y hormonales y las traducen en un comportamiento social motivado", explica Stuber, quien también es miembro del Centro de Neurociencias de la UNC.
Los hallazgos, detallados en un artículo que se publica en 'Nature Neuroscience', aportan información sobre las raíces neurales del comportamiento social del sexo opuesto en los mamíferos y también pueden ser relevantes para ciertas enfermedades psiquiátricas. "Estos circuitos neuronales que puentean el procesamiento social y de recompensa también deben proveer información importante para los trastornos que deterioran la motivación social", señala McHenry, primera autora del artículo.
En el estudio, Stuber y sus colegas examinaron el área preóptica medial (mPOA, por sus siglas en inglés) del cerebro. Este grupo de neuronas se encuentra dentro del hipotálamo, una estructura evolutivamente antigua en el centro inferior del cerebro. Investigaciones anteriores mostraron que el mPOA es importante para el comportamiento social y reproductivo en todas las especies de vertebrados estudiados, desde peces a humanos, pero no está claro si esta área impulsa la motivación social a través de conexiones de circuitos con los sistemas de recompensa en el cerebro.
Los investigadores se concentraron en una de las principales conexiones del mPOA, a través de la cual envía señales neuronales a otra estructura cerebral llamada área ventral tegmental (VTA, por sus siglas en inglés), conocida por ser un poderoso contribuyente en la conducta motivada y la liberación del neurotransmisor dopamina. Los autores inyectaron en los VTA de ratones hembra moléculas fluorescentes especiales que, como algunos virus, tienden a moverse "aguas arriba" a lo largo de las conexiones nerviosas.
CIERTAS NEURONAS, ESPECIALIZADAS EN COMPORTAMIENTOS SOCIALES
Cuando estos diminutos faros alcanzaron el mPOA, terminaron destacando las neuronas en el VTA que expresan un gen llamado neurotensina. Los análisis de estas neuronas en el VTA mostraron que la mayoría de ellas también expresan receptores de estrógenos y, por lo tanto, son susceptibles de ser sensibles a aumentos y caídas de las hormonas ováricas en el ciclo de fertilidad del ratón hembra, también conocido como el ciclo de celo.
Los científicos siguieron estudiando este conjunto específico de neuronas de mPOA en ratones vivos, lo cual fue un desafío considerable. Las técnicas de microscopía que permiten tomar imágenes de células cerebrales en ratones despiertos generalmente no pueden visualizar nada más profundo que una fracción de milímetro por debajo de la superficie del cerebro, pero el mPOA tiene varios milímetros de profundidad.
Para evitar este problema, el equipo de Stuber utilizó minúsculas lentes tubulares conectadas desde su microscopio al mPOA. Con una técnica conocida como formación de imágenes de calcio de dos fotones, consiguió visualizar la actividad de las neuronas de mPOA en ratones hembra despiertas. Para mejorar la precisión de la técnica, los investigadores utilizaron ratones que habían sido genéticamente modificados para que sólo se pudieran tomar imágenes de sus neuronas de neurotensina en el mPOA.
"Con nuestra configuración, podíamos tomar imágenes delos ratones un par de veces a la semana y cada vez encontrar las mismas células de las que previamente registramos la actividad cerebral", relata Stuber. El equipo encontró que cuando los ratones hembra estaban expuestos al olor de la orina de ratón macho --pero no el olor de orina de ratón hembra u otros olores atractivos, como alimentos apetitosos_se estimuló una mayor actividad de un gran subconjunto de neuronas de neurotensina de mPOA.
Los investigadores también detectaron que estas neuronas respondieron más fuertemente a la orina de ratón macho cuando las hembras poseían altos niveles circulantes de estrógeno o una combinación de estrógeno/progesterona, que surge antes de que los ratones se vuelvan fértiles. "Esto sugiere que ciertas neuronas en el cerebro pueden estar especializadas para preferir las recompensas sociales sobre las recompensas no sociales y que el procesamiento de señales sociales es sensible a las hormonas circulantes", resume McHenry.
Utilizando la optogenética, los científicos estimularon artificialmente la actividad de las neuronas de neurotensina de mPOA usando luz y observaron que esta estimulación desencadenó la liberación del neurotransmisor de VTA dopamina en una estructura clave relacionada con la motivación aguas abajo del VTA.
Tanto ratones machos como hembras cuyas neuronas de neurotensina en mPOA se activaron artificialmente de esta manera mostraron una preferencia en pruebas estándar a acercarse a ratones del sexo opuesto. "En general, los datos sugieren que estas neuronas del mPOA ayudan a impulsar la atracción hacia un potencial compañero", subraya Stuber, cuyo equipo planea seguir aplicando métodos similares de imagen y optogenética al funcionamiento de las neuronas de VTA aguas abajo del mPOA.
Aparte de su impacto neurológico básico, la investigación tiene implicaciones para la ansiedad, la depresión y los trastornos relacionados, que pueden ser desencadenados o empeorados en algunas mujeres por los cambios en los niveles hormonales. "Aunque los cambios hormonales relacionados con la motivación son importantes para el apareamiento o el comportamiento materno en los ratones hembra, algunos cambios hormonales atípicos en las mujeres parecen subyacer a los trastornos del estado de ánimo reproductivo, como la depresión posparto", añade McHenry.
