Neuronas de dopamina en el cuerpo pedunculado transmiten señales de recompensa en el cerebro de la mosca.

Los animales aprenden de la manera difícil que las vistas, los sonidos y los olores son relevantes para la supervivencia. Una nueva investigación en moscas muestra que la sincronización de estas señales juega un papel importante en la forma en que surgen las asociaciones mentales, y aclara las vías cerebrales involucradas en este proceso.

En el estudio, los investigadores demostraron que un olor puede volverse atractivo o desagradable para un animal, dependiendo del momento en que se encuentre el estímulo en relación con una recompensa.

Los investigadores también encontraron que los animales pueden revisar rápidamente estos recuerdos, y observaron cómo se desarrolla este proceso a nivel celular, ideas que probablemente no se refieran solo a las moscas, sino también al aprendizaje en todo el reino animal.

Formando asociaciones

La memoria, en su nivel más fundamental, equivale a una serie de asociaciones. Por ejemplo, hacer sonar una campana antes de alimentar a un perro, creará una asociación positiva con el sonido, y finalmente, el animal salivará con solo escuchar el sonido de la campana. En contraste, si un perro oye una campana después de que concluye su comida, desarrollará una asociación negativa con ese sonido, ya que significa el final de la comida.

Los animales aprenden que las vistas, los sonidos y los olores son relevantes para la supervivencia.

Con la esperanza de comprender mejor cómo el tiempo afecta la formación de memorias, un equipo de investigadores de la Universidad de Rockefeller examinó el cerebro y el comportamiento de las moscas de la fruta.

A tal fin, los investigadores monitorearon los cambios en una región del cerebro con forma de hongo llamada cuerpo pedunculado, la cual  es conocida por estar involucrada en el aprendizaje asociativo.

Esta región cerebral contiene células de Kenyon, que transmiten señales de olor, neuronas de dopamina, que transmiten señales de recompensa, y neuronas de salida que regulan la atracción de una mosca a un olor.

Los investigadores utilizaron una técnica llamada optogenética para estimular las neuronas que normalmente se activan cuando un animal recibe una recompensa, un enfoque que les permite controlar con precisión el momento de la retroalimentación positiva.

No solo memorizar, también de olvidar

De este modo los autores descubrieron que si estimulaban estas neuronas inmediatamente después de un olor neutral, las moscas desarrollaron una atracción por ese olor. Por el contrario, si activaban las neuronas justo antes de exponer a las moscas al mismo olor, los animales comenzaron a evitarlo.

Para comprender cómo el tiempo afecta la memoria, los investigadores examinaron el cerebro y el comportamiento de la mosca de la fruta.

Al jugar con esta vía, los investigadores también encontraron que podían debilitar rápidamente las sinapsis fuertes y fortalecer las débiles, lo que sugiere que los recuerdos se pueden borrar tan rápido como se forman.

En otras palabras, incluso si una mosca hubiera aprendido previamente a asociar un olor con una recompensa, podría desaprender rápidamente esa asociación si el olor no pudiera predecir la recompensa en ensayos futuros.

Los investigadores resaltan que los recuerdos no están grabados en piedra; más bien, se establecen en sinapsis, las cuales pueden modificarse a medida que el entorno y las experiencias del animal cambian.

De hecho, señalan los autores, este experimento resalta que la supervivencia no solo depende de la capacidad de formar recuerdos, sino también de olvidarlos.

Referencia: Distinct Dopamine Receptor Pathways Underlie the Temporal Sensitivity of Associative Learning. Cell, 2019. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.040