La agresión y el apareamiento están ligados a nivel neurológico

La Discover Magazine informa de que un equipo de científicos del Howard Hughes Medical Institute (HHMI) y de la New York University, de Estados Unidos, ha conseguido provocar comportamientos agresivos en ratones haciendo incidir pulsos de luz en una parte concreta del cerebro de los animales.

Utilizando la optogenética , que es un conjunto de tecnologías que permite el control rápido y dirigido de eventos específicos en sistemas biológicos, los investigadores hicieron que ratones corrientes y dóciles atacaran a otros machos, a otras hembras e incluso a objetos inanimados.

Según publica el (HHMI), con este experimento y otro experimento anterior, lo que los investigadores han intentado comprender a fondo es el proceso neuronal subyacente a la agresividad.

Los resultados obtenidos en ambas fases de investigación han demostrado que, en una diminuta y profunda región del cerebro, las neuronas que controlan la agresividad están estrechamente ligadas a las neuronas que controlan una actividad aparentemente opuesta: el apareamiento.

Violencia en 300 micras

Hacía tiempo que los científicos sabían que la estimulación en una región particular del cerebro puede provocar comportamientos agresivos. Pero los procesos neurológicos subyacentes a la agresividad se han empezado a estudiar a fondo sólo recientemente, a partir de la aparición de nuevas tecnologías menos invasivas de registro de la actividad neuronal.

En la primera fase del presente estudio, David Anderson, investigador del HHMI, y sus colaboradores analizaron la actividad neuronal de una región del hipotálamo cerebral denominada núcleo ventromedial.

Se comprobó así que dentro de este núcleo, concretamente en una profunda y pequeñísima área (de 300 micras de diámetro) denominada VMHv1, se desarrollaba actividad neuronal tanto cuando los ratones luchaban con otros ratones, como cuando se apareaban con hembras.

La actividad en la VMHv1 fue registrada gracias a la inserción de finísimos electrodos en dicha área del cerebro, en un total de cinco ratones. Los electrodos registraron durante varios meses la actividad de 104 neuronas individuales de la VMHv1.

Los registros mostraron que, mientras los ratones estaban solos en sus jaulas, las 104 neuronas permanecían inactivas. En cambio, cuando un ratón macho se enfrentaba a otro macho, se activaba una parte de las neuronas de la VMHv1.

Por otro lado, cuando se introducía una hembra de ratón en una jaula con un ratón macho, en la VMHv1 del cerebro de éste se activaba otro conjunto de neuronas, distinto al activado en los encuentros macho-macho. Sin embargo, cuando el macho empezaba a aparearse, la actividad de las neuronas de la VMHv1 se reducía.

Control lumínico de la agresividad

En la segunda fase de la investigación fue llevado a cabo otro experimento, con el que se pretendía confirmar que las neuronas de la VMHv1 estaban implicadas causalmente en el apareamiento o la agresividad.

Anderson y sus colaboradores utilizaron un virus para insertar dentro de las neuronas un gen que codifica un canal iónico que puede controlarse con la luz. Una vez que el virus hubo infectado a las neuronas, e introducido en éstas su carga genética, los investigadores utilizaron un cable de fibra óptica para iluminar la región del cerebro estudiada.

De esta forma, comprobaron que el encendido de la luz provocaba que las neuronas se activasen, y que los ratones atacaran no sólo a otros machos, sino también a hembras y a objetos cercanos. Cuando la luz se apagaba, los ratones dejaban de atacar.

Un método similar fue utilizado para impedir que las neuronas se activasen. Cuando los investigadores “desactivaron” de esta forma las neuronas de la VMHv1, los ratones no lucharon, ni siquiera en presencia de machos extraños.

Según Anderson, estos resultados indican que las neuronas de esta parte del cerebro no sólo no son suficientes para producir un ataque, sino que también son necesarias para el comportamiento agresivo normal. Es decir, que no es que estén relacionadas con los comportamientos agresivos sino que también pueden ser su causa.

Extrapolable a los humanos

Los hallazgos realizados sugieren que los procesos neuronales subyacentes a los comportamientos agresivos están localizados en una región particular del hipotálamo (la VMHv1), y no distribuidos extensamente por el hipotálamo, como estudios anteriores habían sugerido.

En cuanto al apareamiento, ni la estimulación ni la inhibición de las neuronas de la VMHv1 con la luz influyeron en este comportamiento. Sin embargo, el apareamiento sí influyó en la agresividad.

Cuando los investigadores permitieron a los ratones macho aparearse con una hembra antes de encender la luz que activaba las neuronas, no pudieron provocar con ésta que los ratones macho atacaran. Sólo cuando los ratones habían terminado de aparearse los científicos pudieron provocar de nuevo las agresiones utilizando el haz de luz.

Anderson señala que esto podría deberse a que las neuronas de la VMHv1 activadas por el contacto con las hembras inhibirían la agresividad. De esta forma, se garantizaría que los animales no intentasen aparearse con un enemigo que puede atacarles ni atacar a una potencial pareja. Los científicos intentarán determinar ahora qué neuronas de la VMHv1 controlan qué comportamiento (apareamiento o ataque).

Las conexiones neuronales existentes en el hipotálamo de los ratones pueden ser extrapolables a otras especies, incluidos los humanos, explican los investigadores, que han detallado recientemente sus descubrimientos en Nature.