Al medir la forma en que los gusanos se mueven hacia un atractivo aroma a comida, los investigadores del Instituto Salk pudieron predecir si los gusanos durarían mucho. El hallazgo, publicado el 22 de septiembre de 2015 en la revista eLife , muestra cómo los nematodos Caenorhabditis elegans procesa información sobre el medio ambiente y cómo cambian los circuitos en el cerebro a medida que un animal envejece.
"No estamos diciendo que tu capacidad para oler te hará vivir más", dice Sreekanth Chalasani, profesor asistente en el Laboratorio de Neurobiología Molecular de Salk. "Pero este comportamiento de olor probablemente sea indicativo de algún tipo de fisiología subyacente."
El pequeño C. elegans tiene 12 pares de neuronas especializadas en su cerebro que detectan estímulos en el medio ambiente. Los científicos habían identificado previamente pares individuales de estas neuronas como requeridos para que los animales respondan a olores atractivos. Chalasani y sus colegas querían entender todo este proceso en másdetalle. En su nuevo trabajo, los investigadores midieron las respuestas de las 24 neuronas como C. elegans fue expuesto al benzaldehído, un químico que emite un agradable olor a almendra. Sorprendentemente, en lugar de los pares individuales que se habían mostrado previamente, descubrieron que también estaban involucradas neuronas adicionales.
Curiosamente, estas células se dividieron en neuronas primarias y secundarias. Las neuronas primarias mostraron actividad en respuesta al benzaldehído, mientras que las neuronas secundarias respondieron a las señales enviadas por las neuronas primarias. Al tener un circuito neural estructurado así, el equipo plantea la hipótesis, lael gusano puede obtener mejor información sobre la fuerza o concentración de un olor.
"Si tiene varias células diferentes que detectan un estímulo, puede usar la combinación de ellas para obtener información más dinámica", dice Sarah Leinwand, una estudiante graduada en el laboratorio de Chalasani y primera autora del nuevo artículo ".El uso de esta estrategia permite que un animal genere respuestas conductuales flexibles a su entorno ". Por ejemplo, algunos comportamientos solo pueden activarse cuando un olor es lo suficientemente fuerte como para causar actividad en combinaciones particulares de neuronas. Los investigadores especulan que otras especies con cerebros más grandes puedenutilizar circuitos neuronales de estructura similar para representar información sensorial y ajustar sus comportamientos.
Como sabían que los gusanos como otros animales y personas a menudo comienzan a perder su sentido del olfato con la edad, Chalasani y Leinwand luego midieron cómo cambia el circuito compuesto por neuronas primarias y secundarias C. elegans envejece. Si bien las neuronas primarias no muestran una disminución en la actividad, encontraron que las neuronas secundarias se vuelven menos activas con la edad. Esto sugiere que la comunicación entre las neuronas podría degradarse a medida que los animales envejecen, dice Chalasani, un fenómeno que también podríaEs cierto en otros circuitos neuronales en muchas especies diferentes. Los científicos pasaron a mostrar una correlación entre el bajo rendimiento en una prueba basada en el olor moviéndose hacia una fuente puntual de benzaldehído, la actividad de las neuronas secundarias y la vida útil del animal.que tuvieron más éxito en encontrar el olor, vivieron aproximadamente un 16% más que los animales que fueron menos buenos para avanzar hacia el olor.
"A pesar de que todos estos animales son hermanos y tienen genomas similares, si observamos la actividad neuronal, el rendimiento conductual o la esperanza de vida, hay diferencias significativas", dice Chalasani. "Quizás eso se deba a que algunos animales tienen una mejor señalización entre primaria y secundariacélulas."
Si la señalización entre las neuronas termina siendo importante en la forma en que otros organismos, incluidos los humanos, envejecen, entonces manipular el sistema nervioso puede ser una forma fructífera de minimizar los efectos del envejecimiento o rejuvenecer las funciones cerebrales, dice.
"Aún quedan muchas preguntas sobre qué está cambiando exactamente a medida que un animal envejece", dice Leinwand. "Queremos seguir observando qué está cambiando para que algunos animales tengan un sistema nervioso que funcione mejor y vivan más tiempo"."
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Materiales proporcionado por Instituto Salk de Estudios Biológicos . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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