La actividad cerebral integrada de la mosca del vinagre
El proyecto FLIACT (Systems neuroscience of Drosophila: from genes to circuits to behaviour) fue la primera red de formación inicial (ITN) dedicada al estudio de la neurociencia de sistemas en Drosophila melanogaster. En FLIACT se trató de conocer mejor las bases genéticas de los comportamientos innatos y adquiridos. Se estudiaron los mecanismos moleculares y celulares que rigen la navegación sensorial, los comportamientos sociales y la modulación de la respuesta innata mediante estados internos. Además, se desarrollaron herramientas punteras y paradigmas para describir actividades cerebrales de interés como la toma de decisiones en la percepción. A fin de determinar el comportamiento social en moscas adultas, se creó un software que monitorizaba las interacciones entre varias moscas. En un experimento se unieron las moscas a una cinta sin fin esférica y se estimularon con patrones controlados de estímulos olfativos para evaluar su orientación. Se utilizó un dispositivo (Flywalk) que combina un seguimiento automático y la emisión controlada de estímulos olfativos con la microscopía de dos fotones para estudiar los mecanismos de integración de estímulos atractivos o repulsivos en las interneuronas. La mosca drosofila busca alimentos con la vista y el olfato. El equipo de FLIACT trató de explicar las respuestas visuales mediante la caracterización del papel de los fotorreceptores en el control de las respuestas conductuales ante la emisión de luz de distintas longitudes de onda. En el adulto, se localizaron las parejas sinápticas de las neuronas dorsales del sistema visual. Para buscar comida, las larvas de drosofila detectan gradientes de estímulos químicos. En FLIACT se fabricó un trazador de circuito cerrado para describir el mecanismo implicado en la conversión de señales sensitivas a respuestas motoras mediante optogenética. Se realizaron avances importantes en la localización de vías neuronales involucradas en este proceso de conversión. Las respuestas conductuales se adaptan de forma inherente. El equipo de FLIACT descubrió que la producción de huevos en hembras fecundadas aumentaba extremadamente la necesidad de sodio de la mosca. También se observó que el apareamiento regula el gusto e induce la ingesta de sal. Desde un punto de vista evolutivo a largo plazo, los comportamientos se adaptan durante la especiación. Otro de los experimentos de FLIACT fue estudiar varias especies de drosofila para identificar diferencias en las preferencias olfativas. Se descubrió que la especie D. suzukii prefería desovar en frutas frescas maduras, mientras que otras especies lo hacían en frutas podridas. Los resultados obtenidos en FLIACT sugieren que estas diferencias se deben a cambios del sistema quimiosensorial periférico. En las últimas décadas, se ha demostrado la utilidad de drosofila como modelo para la investigación de enfermedades humanas. El beta amiloide constituye el principal componente de las placas en el Alzheimer. Se analizaron mutantes del péptido beta amiloide en el sistema olfativo de la larva y, curiosamente, presentaron problemas de orientación similares a los humanos junto con las primeras fases de neurodegeneración. Este fenómeno constituye la prueba experimental de la utilidad de drosofila para el diseño de medicamentos contra enfermedades como el Alzheimer. Durante el proyecto FLiACT (2011-2015), se mostró un gran interés por el compromiso público y la divulgación científica. Las actividades organizadas se divulgaron a través de una escuela de verano internacional en Lisboa, un taller en Ghana y la creación de una aplicación lúdica para todos los públicos (para Apple y Android). La idea era que la población entendiera la utilidad de la mosca drosofila en la investigación básica y la neurociencia aplicada.
Palabras clave
Actividad cerebral, Drosophila melanogaster, percepción, cognición, FLIACT, neurodegeneración
