Knowing Neurons
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El olor de los buenos tiempos

Artículo original: The smell of the good ol’ days, Ryan Kast

Traducido por Claire Saguy

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Nuestros padres influyen en nuestras identidades físicas y mentales en un sinfín de maneras, que son tanto complejas como fascinantes. Cuando consideramos la información genética que nos comparten, como también su influencia sobre nuestros valores y nuestras vidas sociales, es claro que definen mucho de lo que somos. Sin embargo, una nueva investigación en «Nature Neuroscience» revela que nuestros abuelos pueden ejercer influencia sobre nosotros también—¡incluso antes de que nazcamos! Los investigadores Brian Dias y Kerry Ressler de la Universidad de Emory mostraron que la experiencia de un animal podía tener grandes impactos en la neuroanatomía y la conducta de su progenie en al menos dos generaciones subsiguientes.

Los investigadores entrenaron ratones a asociar un olor particular, la acetofenona, con suaves descargas eléctricas en la pata. Condicionados a la acetofenona (F0-Ace), estos ratones se reprodujeron, y la cría (F1-Ace) manifestó una mayor sensibilidad al mismo olor, a pesar de no haber sido expuesta al olor anteriormente. Una tercera generación de ratones (F2-Ace) también heredó esa mayor sensibilidad a la acetofenona.

Dos aspectos del procesamiento olfativo en mamíferos fueron fundamentales para los hallazgos de la investigación. Para empezar, cada neurona sensorial olfativa (conocida también como OSN, por sus siglas en inglés) expresa solo un tipo de receptor olfativo. En segundo lugar, cada glomérulo olfatorio recibe información de una población de OSN que expresan un solo receptor olfativo. Como sabían que la acetofenona activa los OSN que expresan el receptor olfativo M71, los investigadores pudieron evaluar la base neural de la sensibilidad aumentada de los ratones F1-Ace a la acetofenona.

Conditioning with Acetophenone Knowing Neurons
Cuando los investigadores examinaron los sistemas olfativos de los ratones F1-Ace, encontraron que estos ratones tenían un mayor número de OSN que expresaban M71, además de tener los glomérulos correspondientes más grandes en el bulbo olfatorio, en comparación con ratones cuyos padres estaban condicionados a otro olor o ratones cuyos padres no habían recibido ningún tipo de condicionamiento. Increíblemente, ¡estos cambios también fueron observados en los ratones F2-Ace! Desde una perspectiva ligeramente antropomórfica, estos hallazgos sugieren que los «hijos» e incluso los «nietos» de ratones condicionados a temer el olor de la acetofenona exhiben circuitos olfativos potenciados dedicados a la detección de este aroma. Esto sugiere que, además de influenciar el comportamiento animal, las experiencias de un individuo pueden tener efectos duraderos y transgeneracionales en el neurodesarrollo de sus descendientes.

Olfactory Sensory Neurons Knowing Neurons
Entonces, ¿cómo pueden las experiencias dejar huellas físicas en los cerebros de la progenie con dos generaciones de separación entre ellos y la experiencia original? Partiendo de la base que deberían haber cambios en el material genético, los investigadores analizaron el epigenoma del gen del receptor olfativo M71. Descubrieron que este gen estaba hipometilado (con niveles bajos de modificación epigenética) en los espermatozoides de ratones condicionados a la acetofenona (F0-Ace), así como en los espermatozoides de su descendencia (F1-Ace). Los investigadores razonaron que esta disminución en la metilación del ADN podría conducir a una mayor expresión de M71 en las OSN para así provocar la expansión del circuito dedicado a la detección de la acetofenona.

Para sobrevivir, cada animal necesita adaptarse a su entorno. Por lo tanto, no es de extrañar que el sistema nervioso de los mamíferos sea capaz de cambiar para dotar a un organismo con una mayor sensibilidad a estímulos ambientales importantes, como el olor de un depredador o el olor de la comida. Sin embargo, la idea que las experiencias tienen el potencial de influir en la estructura y función del sistema nervioso de la descendencia de un animal, sin que esta sea expuesta directamente al medio ambiente, es muy curiosa. ¿Es posible que los cambios neuronales observados en este estudio sean la manifestación de un mecanismo genético para el intercambio transgeneracional de información importante sobre el medio ambiente? Si es así, será interesante ver qué otros tipos de experiencias puedan influenciar de manera transgeneracional la estructura y la función del sistema nervioso.

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Escrito por Ryan Kast
Ilustrado por Jooyeun Lee
Traducido por Claire Saguy

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The Smell of the Good Ol Days Knowing Neurons Cover
Referencias

Dias B.G. & Ressler K.J. (2013). Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations, Nature Neuroscience, 17 (1) 89-96. DOI: 10.1038/nn.3594


Autor

Ryan Kast

Ryan obtuvo su bachillerato de la Universidad de San Diego en el 2011. Su investigación previa se enfocaba en la evolución y desarrollo del sistema nervioso del nematodo. Después de graduarse, Ryan estudio una variedad de temas neurocientíficos inclusive el mecanismo molecular de la enfermedad de Huntington, recuperación después de daño en la espina dorsal, plasticidad a base de la experiencia, y la regulación transcripcional de genes de riesgo de trastornos del neurodesarrollo. Su interés primario se trata del desarrollo del cerebro anterior de mamíferos, la evolución, y la base molecular de trastornos psiquiátricos.

Traductora

Claire Saguy

Author

  • Ryan Kast

    Ryan obtuvo su B.A. en Biología de la Universidad de San Diego en 2011. Sus primeras investigaciones se centraron en la evolución y el desarrollo del sistema nervioso de los nematodos. Desde que terminó su licenciatura, Ryan ha estudiado una amplia gama de temas de neurociencia, incluidos los mecanismos moleculares de la enfermedad de Huntington, la recuperación de una lesión de la médula espinal, la plasticidad dependiente de la experiencia y la regulación transcripcional de los genes de riesgo de trastornos del neurodesarrollo. Sus principales intereses científicos incluyen el desarrollo y la evolución del cerebro anterior de los mamíferos y los fundamentos moleculares de los trastornos psiquiátricos.

Ryan Kast

Ryan obtuvo su B.A. en Biología de la Universidad de San Diego en 2011. Sus primeras investigaciones se centraron en la evolución y el desarrollo del sistema nervioso de los nematodos. Desde que terminó su licenciatura, Ryan ha estudiado una amplia gama de temas de neurociencia, incluidos los mecanismos moleculares de la enfermedad de Huntington, la recuperación de una lesión de la médula espinal, la plasticidad dependiente de la experiencia y la regulación transcripcional de los genes de riesgo de trastornos del neurodesarrollo. Sus principales intereses científicos incluyen el desarrollo y la evolución del cerebro anterior de los mamíferos y los fundamentos moleculares de los trastornos psiquiátricos.