Ilana Witten no se propuso estudiar el aprendizaje espacial. Pensó que estaba investigando cómo socializan los ratones, pero descubrió que en el cerebro de los ratones, lo social y lo espacial están inextricablemente vinculados.
"Los datos tuvieron que estar gritándonos por un tiempo antes de darnos cuenta de lo que realmente estaba pasando", dijo Witten, profesor asistente de psicología y el Instituto de Neurociencia de Princeton PNI. "Creo que es bastante emocionante, porque esuna forma diferente de pensar acerca de cómo la corteza prefrontal está contribuyendo al comportamiento social ". Además, dijo, los datos sugieren nuevas vías de tratamiento para los trastornos que tienen déficit de comportamiento social, desde el autismo hasta la esquizofrenia o la demencia".
"Esta investigación podría ayudarnos a comprender mejor el autismo", dijo Malavika Murugan, investigadora postdoctoral del PNI y autora principal en su artículo del 14 de diciembre en la revista Celda .
La mayoría de las investigaciones anteriores sobre el comportamiento social se han centrado en los circuitos del cerebro para comportamientos cableados, como la agresión, el sexo o la maternidad. Encontrar un sustrato neuronal para el aprendizaje social proporciona una perspectiva diferente del comportamiento social, con posible relevancia para trastornos como el autismo,que se cree que involucran anormalidades en los mismos circuitos cerebrales estudiados en este trabajo.
En el futuro, los investigadores están interesados en examinar cómo los sustratos neurales del aprendizaje social y espacial difieren en los modelos de autismo en ratones. Esto puede arrojar luz sobre la cuestión de si el autismo se debe a causas físicas o déficits en el aprendizaje social.
"Es bastante emocionante ver un mecanismo que apoya una forma simple de aprender sobre algo tan genial como el comportamiento social", dijo Witten. "Aprender es un proceso de cambio. Aprender significa que el circuito puede cambiar con el tiempo ... esopodría haber más esperanza de encontrar intervenciones conductuales u otro tipo de intervenciones "
En sus experimentos, Witten y su equipo le dieron a dos ratones la oportunidad de socializar en una jaula que limitaba la movilidad de uno de los ratones el "objetivo social", para que el ratón de prueba pudiera elegir si ir o no alobjetivo para comportamientos amigables como olfatear y acicalarse. Más tarde, el ratón de prueba fue reintroducido en la jaula de prueba. Cuando los investigadores utilizaron la optogenética, una técnica biológica que implica el uso de la luz para controlar las neuronas, para inhibir la vía social-espacial clave que teníanidentificado en el cerebro, el mouse de prueba deambuló libremente por el espacio. Cuando no inhibieron ese circuito, el mouse de prueba prefirió pasar tiempo donde recordaba haber socializado con el otro mouse.
En otras palabras, el ratón de prueba había aprendido dónde estaba el lugar divertido para pasar el rato y decidió regresar. Los humanos se involucran en este tipo de asociación social-espacial todo el tiempo, señaló Witten, ya sea visitando el nuevo club más popular o volviendo aun centro comercial, una cafetería, un parque u otro lugar donde recordamos haber pasado tiempo de calidad con amigos. Cuando los "niños geniales" convierten un lugar aburrido en un destino social emocionante, ese es un ejemplo real de lo que Witten observó consus ratones: "El objetivo social puede cambiar el valor de una ubicación", dijo.
Como los ratones, los humanos pasan la mayor parte de nuestro tiempo en interacciones sociales, dijo Witten.
"Las interacciones sociales son algunas de las interacciones más gratificantes que tienen los mamíferos", dijo. "Impulsan todo tipo de formas diferentes de aprendizaje, siendo la más simple lo que encontramos aquí: aprendizaje espacial, aprendizaje contextual".
Witten y su equipo de investigación realizaron experimentos optogenéticos con los ratones para aislar con precisión qué circuitos del cerebro están involucrados en el aprendizaje social-espacial. Investigaciones anteriores habían identificado que la corteza preliminar, parte de la corteza prefrontal, tiene tres canales "aguas abajo"en el núcleo accumbens, la amígdala y el área tegmental ventral. El equipo de Witten determinó que solo la vía entre la corteza prefrontal y el núcleo accumbens está vinculada al aprendizaje social-espacial que observaron.
Witten dijo que Varun Bhave, Clase de 2019; HeeJae Jang, Clase de 2017; Michelle Park, Clase de 2016; y Josh Taliaferro hicieron algunos descubrimientos clave por parte de los investigadores universitarios que conforman cuatro de los 13 coautores del artículo., Clase de 2015.
"Ilana realmente se preocupa y tiene tiempo para guiar a estudiantes universitarios independientemente de su formación académica", dijo Jang.
Jang, que se concentró en física, se unió al laboratorio de Witten en su tercer año. "En ese momento, no había tomado una sola clase de neurociencia, pero Ilana me dio una oportunidad muy generosa", dijo.
Jang hizo su tesis de último año con Witten, y después de dos años de noches y fines de semana en el laboratorio, decidió continuar como especialista en investigación en el laboratorio de Witten después de graduarse, mientras se prepara para la escuela de medicina. "Recomiendo encarecidamente el laboratorio de Wittena estudiantes de licenciatura y escritores de tesis ", dijo Jang.
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Materiales proporcionados por Universidad de Princeton . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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