por La vida del gusanito se llama Caenorhabditis elegans consiste principalmente en buscar comida, comer alimentos y poner huevos. Entonces, cuando cualquiera de estos comportamientos se interrumpe, hay motivo de preocupación. En un nuevo estudio, los científicos del Instituto Salk descubrieron que la dopamina, un químico cerebral que «siente bien» regula el comportamiento ansioso de los gusanos en presencia de depredadores mordisqueadores.
Los hallazgos, publicados en eLife el 11 de julio de 2023, explique cómo esta vía cerebral regulada por la dopamina puede estar relacionada con la ansiedad y puede proporcionar información sobre las condiciones humanas, como el trastorno de estrés postraumático (TEPT).
«Los gusanos son un buen modelo para estudiar la ansiedad porque generalmente se conoce la causa de su ansiedad, como la depredación», dijo el profesor Sreekanth Chalasani, autor principal del nuevo trabajo. «Por lo tanto, podemos usar gusanos para comprender mejor las vías neuronales clave relacionadas con la ansiedad y las respuestas al estrés que pueden conservarse en todas las especies».
En este estudio, los investigadores observaron lo que sucedía cuando una especie de gusano depredador (Un sacerdote pacífico) frota las orugas, evitando que las orugas consuman la fuente de alimento. En respuesta, las orugas se alejan de la fuente de alimento y los depredadores comen más. Además, las larvas también se reproducen a partir de fuentes de alimentos anteriores y la amenaza de depredación.
Los investigadores notaron que los gusanos se alejaban incluso después de que los depredadores se fueran, lo que indica que los gusanos estudiar es más seguro mantenerse alejado. Además, el comportamiento de puesta de huevos lejos de los depredadores está regulado por la dopamina. Pero cuando los investigadores bloquearon las vías de la dopamina en los gusanos, no impidieron que los depredadores pusieran huevos con tanta frecuencia.
«Para comprender cómo funciona el cerebro, es importante estudiarlo en su contexto natural», dijo la coautora principal Amy Pribadi, exestudiante investigadora de posgrado en el laboratorio de Chalasani. «Para hacer eso, podemos usar un gusano simple con un entorno natural generado fácilmente, luego ver cómo las redes y moléculas cerebrales del gusano cambian el comportamiento en ese entorno ‘natural'».
Además, los investigadores exploraron cómo la presencia de alimentos más pequeños que se alejan de la principal fuente de alimentos afecta las interacciones entre gusanos y depredadores. Si bien los depredadores están ocupados monopolizando una fuente primaria de alimento, la disponibilidad de fuentes de alimento alternativas (incluso más pequeñas) en otros lugares hace que las orugas tengan más probabilidades de evitar a los depredadores. .
«Los gusanos toman decisiones basadas en cambios ambientales similares a los animales y humanos más complejos», dijo el coautor principal Michael Rieger, investigador postdoctoral en el laboratorio de Chalasani. «La dificultad para adaptarse al cambio, especialmente debido a la amenaza o el estrés, es común en los humanos, especialmente en aquellos con trastornos neurológicos. Nuestra investigación en este organismo simple presenta nuevas vías para explorar la neurociencia de la toma de decisiones, que esperamos pueda generalizarse. todo el camino hasta la cadena alimenticia hasta los humanos».
En el futuro, el equipo examinará el papel de otro químico cerebral llamado serotonina en la inhibición de este comportamiento, ya que se sabe que la serotonina regula otros comportamientos dependientes de la dopamina, como la búsqueda de alimentos. También esperan que su estudio sirva como trampolín para futuras investigaciones sobre el impacto de otras vías de señalización cerebral que influyen en la alimentación, la reproducción y otros comportamientos.
«Al observar los gusanos, obtienes mucha biología compleja en un animal que ha evolucionado durante miles de millones de años», dijo Chalasani. «Cualquier conocimiento, incluso en los gusanos, sobre los mecanismos del comportamiento depredador-presa enriquece nuestra comprensión de tantos otros fenómenos que exhiben relaciones biológicas de tira y afloja, como la coevolución de los animales y su entorno o el delicado equilibrio de la química. comunicación entre las células».
Otros autores incluyen a Kaila Rosales y Kirthi C. Reddy de Salk.
El trabajo fue apoyado por una Beca de Investigación de Posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias, una Beca de Innovación del Instituto Kavli de Cerebro y Mente y los Institutos Nacionales de Salud (R01 MH113905).
