Una mosca de la fruta comienza zumbando alrededor de la comida en un picnic, para que mueva su mano sobre el insecto y espantarlo. Pero cuando el insecto huye de la escena, por lo que está haciendo, porque en realidad es miedo? El uso de la fruta moscas para estudiar los componentes básicos de la emoción, un nuevo estudio del Instituto de Tecnología de California (Caltech), informa que la respuesta de una mosca a un estímulo sobrecarga sombra podría ser análogo a un estado emocional negativo, como el miedo, un hallazgo que algún día podría ayudar a comprender los circuitos neuronales implicados en la emoción humana.

El estudio, que se realizó en el laboratorio de David Anderson, profesor Seymour Benzer de Biología e investigador del Instituto Médico Howard Hughes, fue publicado en línea el 14 de mayo del año 2015 en la revista Current Biology.

Los insectos son un modelo importante para el estudio de la emoción; aunque los ratones están más cerca de los seres humanos en el árbol de familia evolutivo, la mosca de la fruta tiene un sistema neurológico mucho más simple que es más fácil de estudiar. Sin embargo, el estudio de las emociones en los insectos o cualquier otro animal también puede ser complicado. Debido a que los investigadores saben la experiencia de la emoción humana, podrían antropomorfizar los de un insecto, justo como se podría suponer que la mosca con desgana lejos dejó su plato ya que tenía miedo de su mano. Pero hay varios problemas con esta suposición, dice investigador postdoctoral William T. Gibson, primer autor del artículo.

«Hay dos problemas con tomar sus propias experiencias y luego diciendo que tal vez estos están sucediendo en una mosca. En primer lugar, el cerebro de una mosca es muy diferente a la suya, y la segunda, la historia evolutiva de una mosca es tan diferente a la suya que, incluso si pudieras probar más allá de toda duda que las moscas tienen emociones, las emociones, probablemente no serían los mismos que usted tiene, «él dice. «Por estas razones, en nuestro estudio, que queríamos tomar un enfoque objetivo.»

Anderson y Gibson y sus colaboradores hicieron mediante la deconstrucción de la idea de una emoción en la construcción de bloques llamados primitivos básicos emoción, un concepto desarrollado previamente por Anderson y Ralph Adolphs, Bren profesor de Psicología y Neurociencia y profesor de biología.

«No ha habido debate durante décadas acerca de lo que significa» emoción «, y no hay ninguna definición generalmente aceptada. En un artículo que Ralph Adolphs y yo escribimos hace poco, ponemos adelante la idea de que las emociones son un tipo de estado cerebral interna con cierta propiedades generales que pueden existir independientemente, sentimientos conscientes subjetivos, que sólo pueden ser estudiados en seres humanos «, dice Anderson. «Eso significa que podemos estudiar estos estados cerebrales en modelos animales como moscas o ratones sin preocuparse de si tienen» sentimientos «o no. Utilizamos los comportamientos que expresan esos estados como una lectura».

Gibson explica por analogía que las emociones pueden ser divididas en estas primitivas emociones tanto como un color secundario, como la naranja, se puede separar en dos colores primarios, amarillo y rojo. «Y si podemos demostrar que las moscas de la fruta muestran todas estas primitivas separadas pero necesarias, que luego puede ser capaz de hacer el argumento de que ellos también tienen una emoción, como el miedo.»

Las primitivas emociones analizados en el estudio de la mosca pueden entenderse en el contexto de un estímulo asociado con el miedo humano: el sonido de un disparo. Si escucha un arma de fuego, el sonido puede desencadenar un sentimiento negativo. Este sentimiento, una llamada de valencia primitiva, probablemente hacer que usted se comporta de manera diferente durante varios minutos después. Este es un llamado persistencia primitivo. La exposición repetida al estímulo también debe producir una mayor respuesta de una llamada escalabilidad primitiva emocional; por ejemplo, el sonido de los 10 disparos que te hacen tener más miedo que el sonido de un disparo.

Gibson dice que otro primitivo del miedo es que se generaliza a diferentes contextos, lo que significa que si se estaban comiendo el almuerzo o fueron ocupadas de otra manera cuando disparó el arma, el miedo se haría cargo, le distraiga de su almuerzo. Trans-situacionalidad es otra primitiva que podría causar que usted produzca la misma reacción temerosa en respuesta a una relación estímulo-como el sonido de un petardeo.

Los investigadores eligieron estudiar estos cinco primitivas mediante la observación de los insectos en presencia de un estímulo que induce al miedo. Debido a que las respuestas conductuales defensivas a las amenazas visuales generales son comunes en muchos animales, los investigadores crearon un aparato que pasaría una paleta oscura sobre el hábitat de las moscas. Los movimientos de las moscas eran entonces rastreados utilizando un programa de software creado en colaboración con Pietro Perona, el Allen E. Puckett profesor de Ingeniería Eléctrica.

Los investigadores analizaron las respuestas de las moscas al estímulo y encontró que los insectos que aparecen todas estas primitivas emociones. Por ejemplo, las respuestas fueron escalable: cuando la paleta pasó por encima, las moscas entran en un estado de excitación elevada, y cada respuesta aumentó con el número de veces que el estímulo fue entregado. Y cuando las moscas hambrientas estaban reunidos alrededor de la comida, el estímulo podría hacer que se dejan la comida durante varios segundos y correr alrededor de la arena hasta que su estado de excitación elevada decayó y se volvió a la generalización de las primitivas contexto y persistencia exhibiendo alimentos.

«Estos experimentos proporcionan evidencia objetiva de que los estímulos visuales diseñados para imitar un depredador sobrecarga pueden inducir un estado interno persistente y escalable de la excitación a la defensiva en las moscas, lo que puede influir en su comportamiento posterior de minutos después de que la amenaza ha pasado», dice Anderson. «Para nosotros, eso es un gran paso más allá de sólo casualmente intuyendo que una mosca de huir una amenaza visual debe ser «miedo«, basado en nuestras suposiciones antropomorfas. Sugiere que la respuesta de las moscas a la amenaza es más rica y más complicado que un tipo robot como reflejo de la evasión «.

En el futuro, los investigadores dicen que planean combinar la nueva técnica con las técnicas y las imágenes de la actividad cerebral de base genética para identificar el circuito neural que subyace a estos comportamientos defensivos. Su objetivo final es identificar poblaciones específicas de neuronas en el cerebro de la mosca de fruta que son necesarios para la emoción primitivas y si estas funciones se conservan en los organismos superiores, tales como ratones o incluso los seres humanos.

Aunque la presencia de estas emociones primitivas sugiere que las moscas podrían estar reaccionando a los estímulos en base a algún tipo de emoción, los investigadores se apresuran a señalar que esta nueva información no prueba,  ni se dispuso a establecer que pueda experimentar el miedo, o la felicidad, o la ira, o cualquier otro sentimiento.

«Nuestro trabajo puede llegar a preguntas sobre el mecanismo y las preguntas sobre las propiedades funcionales de los estados de emoción, pero no podemos llegar a la pregunta de si las moscas tienen sentimientos«, dice Gibson.

El estudio, titulado «Respuestas de comportamiento a un estímulo repetitivo expreso un persistente estado de excitación Defensivo en Drosophila«, fue publicado en la revista Current Biology. Además de Gibson, Anderson, y Perona, coautores Caltech incluyen estudiante graduado Carlos González, estudiante Rebecca Du, ex asistentes de investigación Conchi Fernández y Panna Felsen (BS ’09, ’10 MS), y ex becario postdoctoral Michael Maire. Coautores Lakshminarayanan Ramasamy y Tanya Tabachnik son del Campus Janelia Investigación del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI). El trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, el HHMI y la Fundación Gordon y Betty Moore.

Fuente: Caltech  Escrito por: Jessica Stoller-Conrad  Traducido con: Translate Google
Revisado por: Marcelo Gallardo N.  Imagen: Sciencie Photo Library