La rabia es contagiosa, al menos en ratones

En los machos existe un mecanismo innato por el que unas neuronas espejo situadas en el hipotálamo se activan tanto cuando la rata pelea como cuando observa pelear a otras

“La agresión en la naturaleza rara vez es un asunto privado”, dijo en una entrevista reciente Nirao Shah, profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento en la Universidad de Stanford, California. “Por lo general, no es solo para derrotar al otro animal, sino también para decirles a los que están cerca: ‘Oye, yo soy el jefe'”.

Shah y su equipo de investigación estaban interesados ​​en comprender más sobre los aspectos sociales de una pelea de ratas. Querían entender, es decir, si suceden cosas similares en el cerebro de los que luchan y de los que observan esa lucha. Con una serie de experimentos, descubrieron que algunas neuronas en el hipotálamo se activan tanto cuando un ratón ve a otros ratones pelear entre sí como cuando él mismo está peleando. El hecho de que las mismas células nerviosas estuvieran activas tanto en quienes observaban la acción como en quienes la realizaban permitió clasificarlas como neuronas espejo.

Es la primera vez que se identifican neuronas espejo en el hipotálamo, una parte evolutivamente antigua del cerebro de los mamíferos involucrada, entre otras cosas, en los comportamientos de defensa. Hasta ahora, las neuronas espejo se han encontrado predominantemente en la corteza prefrontal, un área más nueva del cerebro responsable de regular el comportamiento social.

Las neuronas espejo fueron descubiertas en los años noventa en Parma, en el laboratorio de Giacomo Rizzolatti, Vittorio Gallese y otros, estudiando el cerebro de los macacos. Desde entonces también se han identificado en especies bastante lejanas desde el punto de vista evolutivo: además de humanos y macacos, monos tití, ratas, murciélagos y hoy en día en ratones. El hecho de que hayan sido localizados en el hipotálamo podría indicar un origen más primordial de lo que se pensaba. Además, nunca antes se había asociado un mecanismo de espejo con comportamientos como la defensa y la agresión. Los resultados fueron publicados en la revista celúla el 15 de febrero de 2023.

Los investigadores del laboratorio de Shah, que ya habían descubierto el origen del comportamiento agresivo en ratones machos en investigaciones anteriores, habían llamado “centro de la ira” a un grupo de células cerebrales ubicadas en la parte ventromedial del hipotálamo.

Curiosamente, en ratones hembra, las neuronas de este centro no desencadenan las mismas conductas agresivas. En los ratones machos, por otro lado, el “centro de la ira” parecía estar involucrado no solo en la agresión, sino también en la posibilidad de su regulación social. Por ejemplo, los ratones que compartían jaula con otros mostraban un comportamiento menos agresivo.

¿Quizás las mismas células también podrían activarse al observar peleas entre otros ratones? Los resultados experimentales confirmaron la hipótesis de Taehong Yang, becario postdoctoral en el laboratorio de Shah y primer autor del artículo. Usando técnicas de imagen, los investigadores registraron la actividad neuronal en el “centro de la ira” de los ratones machos que participaban y presenciaban una pelea. Descubrieron que un conjunto casi idéntico de neuronas espejo en el “centro de la ira” estaba activo tanto en los combatientes como en los observadores.

Para comenzar una pelea entre ratones machos, simplemente introduce un ratón en la jaula de otro. El ratón que sufre la invasión ataca al intruso y mueve la cola con rapidez y nerviosismo, mostrando al rival una típica actitud amenazadora. La activación de las neuronas espejo también se registró en el “centro de la ira” del ratón testigo, que observó la pelea detrás de un tabique transparente.

Otro aspecto sorprendente es que las neuronas que reflejan la agresión en el ratón observador fueron activadas por la vista y no por el olfato, que normalmente es el canal perceptivo más relevante y desarrollado en los ratones, tanto que las neuronas espejo de los luchadores fueron activadas por el olor de las feromonas, es decir, aquellas sustancias químicas producidas por el organismo que influyen en el comportamiento de los animales de la misma especie.

¿Cuál podría ser la función de estas neuronas en la naturaleza? Podrían ayudar a un animal a evaluar su situación, a estudiar los movimientos de un oponente. El despliegue de fuerza puede ser, para el observador, una forma de aprender, de tomar medidas sobre lo que podría ocurrir en una situación análoga, por ejemplo en la competencia por algún alimento apetecible o por una pareja sexual.

Las neuronas espejo del “centro de la ira”, es decir, son necesarias tanto para desencadenar la conducta agresiva como para controlarla. Con técnicas de ingeniería genética, los investigadores inhibieron o activaron selectivamente estas neuronas. Los ratones con las neuronas bloqueadas eran menos nerviosos y agresivos, mientras que aquellos en los que estaban permanentemente activadas incluso atacaban a las hembras y a su propio reflejo en el espejo.

Los resultados también parecen sugerir que la capacidad social de defensa es innata, dado que los ratones que nunca habían peleado o presenciado un comportamiento beligerante activaron las neuronas espejo del “centro de la ira” incluso cuando se encontraban en estas situaciones por primera vez.

¿Podría ser un paso corto de ratones a humanos? Compartimos muchos genes, proteínas, circuitos moleculares y tipos de células con los ratones. El hecho de que estas neuronas se encontraran en una parte tan primitiva del cerebro indica que pueden haberse conservado, junto con sus funciones, en otras especies de mamíferos a lo largo de la evolución. Quizás hayan mejorado las defensas y, en consecuencia, el éxito reproductivo de muchos animales, incluidos nosotros.

La diferencia es que en el cerebro humano la activación de áreas cerebrales solo puede estudiarse desde el exterior e indirectamente. La baja resolución, que también puede afectar a miles, si no millones, de neuronas, nos impide sacar conclusiones igualmente precisas. No podemos preguntar a las ratas, en cambio, si piensan, qué piensan o qué sienten. Así, aunque los registros de actividad neuronal sean más directos y el número de neuronas estudiadas cada vez sea menor y más preciso, sólo podemos interrogar sus comportamientos visibles desde el exterior a través de la observación. En otras palabras, la subjetividad de su experiencia permanece inaccesible para los investigadores.

Desde su descubrimiento, las neuronas espejo han despertado mucho interés, despertando incluso un entusiasmo excesivo entre los no expertos. En realidad, hay muchas cosas que todavía no explican. Por ejemplo, en este caso, no nos dicen nada sobre el motivo de una acción agresiva, intenciones o emociones detrás de una pelea de ratas. Cualquier especulación en este sentido corre el riesgo de hacernos caer en el antropomorfismo, es decir, en la tendencia típicamente humana a atribuir los propios comportamientos y motivaciones a otros animales.

En la evolución, los mecanismos de espejo posiblemente hayan ayudado a los animales a sentir si las acciones de los demás eran benévolas o amenazantes y, por lo tanto, a defenderse, sobrevivir y reproducirse. Sin embargo, cuáles son sus funciones evolutivas aún no están del todo claras, también porque es bastante difícil estudiar lo que hacen, por ejemplo, en los primates en la naturaleza. Hoy, gracias a este estudio, sabemos que, al menos en ratones, pueden jugar un papel importante en las reacciones agresivas y defensivas.

Fuentes:
Taehong Yang y otros, Neuronas hipotalámicas que reflejan la agresión.Celúla (15/02/2023);
nina bai, Científicos descubren neuronas espejo en ratones y descubren que están sintonizadas con la agresión, Centro de noticias de medicina de Stanford (15/02/2023);
Max Kozlov, Las ‘neuronas espejo’ se activan durante las batallas con ratones, naturalezas (15/02/2023);
Taehong Yang y otros, Control social de la agresión masculina mediada por el hipotálamoNeurona (16/8/2017);
Giacomo Rizzolatti y Lisa Vozza, En la mente de los demásZanichelli (2020).

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