Mentalidad de "Come at Me Bro" explicada usando cerebros de moscas de la fruta

Un hermano con los brazos extendidos y el pecho extendido ni siquiera tiene que decir: "Ven conmigo, hermano". Su amenaza es clara. Como investigación publicada el jueves en la revista. Neurona muestra, lo mismo puede decirse de las moscas macho de la fruta cuando están lo suficientemente enojadas.

Cuando estos insectos ubicuos quieren proteger sus recursos o territorio, miran a sus rivales, bombean sus alas y cargan, mientras cambian rápidamente de dirección de una manera que puede hacer que se vean más grandes de lo que son. Si un rival no quiere molestarse en una pelea, se va. El estudio muestra que este comportamiento de las moscas de la fruta de "Come at me, bro" en realidad está impulsado por un conjunto muy pequeño de neuronas que operan independientemente de otras conductas agresivas.

Brian Duistermars, Ph.D., un postdoctorado en neurobiología en Caltech y el primer autor del estudio, admite que el comportamiento de la mosca parece demasiado familiar.

"Extrañamente recuerda a los tipos que están a punto de pelearse en un bar", dice Duistermars. Inverso. "Se congelan y se miran el uno al otro". Luego cargan sus objetivos, levantan sus alas e incluso los rastrean por el área antes de volver a bajar sus alas.

En el documento, los investigadores del Instituto Médico Caltech y Howard Hughes identificaron un pequeño grupo de aproximadamente tres neuronas que, cuando se activan, producen la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) es más probable que se involucre en comportamientos de amenaza. Eso en sí mismo es un hallazgo notable, pero lo llevaron un paso más allá y descubrieron cómo alterar estas neuronas y activarlas de forma aislada, con rivales presentes e incluso sin ninguna otra mosca alrededor. En otras palabras, consiguieron que las moscas de la fruta se enfrentaran a un señuelo y amenazaran una habitación vacía.

Antes de que los investigadores pudieran manipular el cerebro de las moscas, tenían que hacerse una buena idea de cómo actuaban las moscas. Así que pusieron moscas macho, que habían sido criadas en aislamiento, en una cámara con comida, uno de los principales desencadenantes del comportamiento amenazador. Se sabe que estas moscas solas son mucho más agresivas que las moscas criadas en grupos. Al observar más de 400 de estas confrontaciones, descubrieron cómo era el comportamiento amenazador.

"Es como un tipo que infla su pecho y te enloquece y te lanza los brazos", dice Duistermars.

A continuación, investigaron lo que estaba sucediendo a nivel celular. Primero, descubrieron qué neuronas se activaban cuando las moscas mostraban un comportamiento amenazador. Con este conocimiento en la mano, modifican genéticamente las moscas para que esas neuronas puedan ser activadas por la luz o el calor.

Cuando las moscas con neuronas activadas por el calor fueron expuestas a temperaturas más cálidas, los canales iónicos de las neuronas de su comportamiento de amenaza se abrieron y de repente se volvieron súper agresivos. "Pusimos las moscas en una habitación caliente, y dejamos que las neuronas se activen y ejecuten estos experimentos mientras me siento y sudo", dice Duistermars.

Esas moscas calientes y agresivas amenazaron fácilmente a sus vecinos, a pesar de estar acostumbradas a las otras moscas. Este comportamiento se muestra en el segundo y tercer encuentro en el video de arriba. En otro paso del experimento, los investigadores pasaron un objeto ficticio por una mosca activada por calor, que es cuando las cosas se pusieron realmente salvajes: la mosca amenazó el objeto inanimado, como se muestra en el cuarto encuentro.

"Ese fue uno de los hallazgos más emocionantes", dice Duistermars, "cuando vi por primera vez una mosca amenazó a un objeto".

Lo mismo sucedió con las moscas activadas por la luz cuando fueron expuestas a la longitud de onda correcta de la luz. Sus neuronas se activaron, las moscas amenazaron al maniquí, como se muestra en el encuentro cinco.

Duistermars es cuidadoso al señalar que la luz y el calor no activaron el comportamiento tanto como el estado de ánimo que habilita el comportamiento.

"Es casi como un estado interno", explica. "Cuando estamos enojados, atacamos cosas que no nos hicieron enojar". Del mismo modo, cuando las moscas están preparadas para amenazar, perseguirán cualquier cosa cercana, ya sea que se trate de una amenaza real o no.

Si bien todavía no hay un grupo de neuronas activadas implicadas en peleas con humanos con extraños, Duistermars señala que tales comportamientos son comunes entre todos los animales que se reproducen sexualmente. Como tal, es optimista de que él y otros en su campo podrían algún día desbloquear la conexión de lucha de la barra mental.

"El hecho de que las moscas tengan un pequeño conjunto de neuronas que básicamente gobiernan todo este repertorio de comportamiento, sugiere que otros animales también lo hacen".