Un equipo de científicos logra leer la mente de una medusa

Medusa nomura.
Una medusa en una imagen de archivo.
Wikipedia

Las grandes incógnitas sobre la neurociencia del comportamiento que han estado tratando de resolver los investigadores durante décadas podrían responderse a través de unos animales marinos muy comunes: las medusas diminutas.

Un equipo de expertos del Instituto de Tencología de California (Caltech) ha desarrollado un tipo de caja de herramientas genéticas diseñada para establecer una relación con un tipo de medusa denominada Clytia hemisphaerica. Este animal diminuto tiene apenas un centímetro de diámetro, es transparente y los investigadores pueden observar el brillo de su actividad neuronal mientras se comporta de forma natural.

¿Cómo coordina sus comportamientos? 

Como destacan en un comunicado los investigadores, con esta caja de herramientas, las diminutas criaturas han sido modificadas genéticamente para que sus neuronas brillen de forma individual con luz fluorescente cuando se activan.

Por eso, el equipo es capaz de leer la mente de la medusa mientras realiza tareas básicas como comer, nadar o evitar a los depredadores. De esta manera tratan de comprender cómo el cerebro del animal es capaz de coordinar sus comportamientos. Puede que a partir de este estudio, nos acerquemos más a comprender cómo funciona el cerebro humano y sus circuitos para llevar a cabo comportamientos cotidianos. 

"Las medusas son un punto de comparación importante porque están emparentadas muy lejanamente", argumenta el investigador Brady Weissbourd, primer autor del estudio. Así, "nos permiten hacernos preguntas como, ¿hay principios de neurociencia compartidos en todos los sistemas nerviosos? O, ¿cómo podrían haber sido los primeros sistemas nerviosos?", añade el experto.

Por otro lado, las medusas son animales muy interesantes para la neurociencia de sistemas y se debe a que "existen nuevas herramientas asombrosas para obtener imágenes y manipular la actividad neuronal utilizando luz", indica Weissbourd. 

¿Para qué podría servir este descubrimiento?

El cerebro de una medusa funciona diferente y se difunde por todo el cuerpo de este animal como si fuera una red y por eso sus zonas del cuerpo pueden funcionar de forma autónoma, lo cual parece ser una estrategia evolutiva de la especie que ha tenido gran éxito. 

"Después de desarrollar las herramientas genéticas para trabajar con Clytia, los investigadores primero examinaron los circuitos neuronales subyacentes a los comportamientos alimentarios del animal", detallan. Cuando la medusa atrapa un camarón en un tentáculo, "dobla su cuerpo para llevar el tentáculo a su boca y dobla su boca hacia el tentáculo simultáneamente". 

Entonces, ¿cómo coordina el cerebro de la medusa supuestamente desestructurado estos movimientos? Esta fue la pregunta que los investigadores trataron de resolver y encontraron que "una subred de neuronas que produce un neuropéptido particular (una molécula producida por neuronas) es responsable del plegamiento interno espacialmente localizado del cuerpo". 

Además, aunque la red de neuronas de las medusas aparentemente parezca desestructurada, el equipo encontró un grado sorprendente de organización que solo se hizo visible con su sistema fluorescente.

"Nuestros experimentos revelaron que la red aparentemente difusa de neuronas que subyace al paraguas circular de las medusas se subdivide en realidad en parches de neuronas activas, organizadas en cuñas como porciones de pizza", detalla David J. Anderson, profesor de biología y director de liderazgo del Instituto Chrissy Chen de Neurociencias. 

De tal manera que "cuando una medusa atrapa un camarón con un tentáculo, las neuronas en la 'porción de pizza' más cercana a ese tentáculo se activarían primero, lo que a su vez hizo que esa parte del paraguas se doblara hacia adentro, llevando el camarón a la boca", añade. 

Weissbourd enfatiza que esto es solo una parte de la comprensión de todos los comportamientos de las medusas. "En el trabajo futuro, nos gustaría usar esta medusa como una plataforma manejable para comprender con precisión cómo los sistemas neuronales completos generan el comportamiento. El objetivo final es no solo para comprender el sistema nervioso de las medusas, sino para utilizarlo como trampolín para comprender sistemas más complejos en el futuro", concluye.

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