Identifican las neuronas de aprendizaje en pájaros cantores

La generación de cantos específicos de especies en pájaros cantores se asocia con patrones específicos de actividad genética de especies en regiones cerebrales llamadas núcleos de canciones.

Estos hallazgos del investigador de la Universidad de Hokkaido (Japón) Kazuhiro Wada y colegas, descritos en ‘PLOS Biology’, podrían ser un paso prometedor hacia una mejor comprensión de la contribución de múltiples genes a la evolución de los comportamientos, aseguran en su estudio.

El aprendizaje de las habilidades motoras más complejas, como el canto de los pájaros y el habla humana, está limitado de una manera que es característica de cada especie, pero los mecanismos subyacentes a los comportamientos aprendidos específicos de la especie siguen siendo poco conocidos.

Los pájaros cantores adquieren canciones específicas de la especie a través del aprendizaje, que también se cree que depende de los patrones específicos de la especie de actividad genética en los núcleos de la canción, regiones cerebrales que se sabe que están especializadas para el aprendizaje y la producción vocal.

En el nuevo estudio, Wada y sus colegas utilizaron dos especies de pájaros cantores estrechamente relacionadas: el diamante cebra (‘Taeniopygia guttata’) y el diamante de Bichenov (‘Taeniopygia bichenovii’), y también la descendencia híbrida de apareamiento entre estas dos especies. Esto les permitió examinar la relación entre las diferencias entre especies en la expresión génica y la producción de patrones de canciones específicos de la especie.

Los investigadores compararon las canciones de las aves a las que se les había enseñado la canción de la misma especie con las que solo habían escuchado la canción de la otra especie. Esto demostró que el aprendizaje de la canción estaba regulado principalmente por diferencias genéticas específicas de la especie.

Luego identificaron genes cuya actividad en los núcleos de las canciones está regulada de una forma específica de especie, ya sea por cambios en las regiones reguladoras de los genes (“regulación cis”) o por cambios en otras proteínas que afectan la actividad de un gen (“regulación trans”).

Descubrieron que los cambios trans-reguladores eran más frecuentes que los cambios cis-reguladores y tendían a afectar principalmente la actividad de los genes involucrados en la formación de conexiones nerviosas y la transmisión de información entre las neuronas en un núcleo de canción en particular, “RA”, considerado como contraparte de las aves a la corteza motora laríngea de los mamíferos.

Identificaron una molécula de señalización llamada BDNF como mediadora de los cambios en la transregulación de genes en la AR, con una correlación significativa entre la variación individual en la cantidad de BDNF y las propiedades de las canciones específicas de la especie.

Ello fue respaldado por el hecho de que el uso de un medicamento para activar en exceso los receptores BDNF alteró la actividad de los genes transregulados en la AR e interrumpió las estructuras de las canciones aprendidas en el pinzón cebra adulto.

Estos resultados demuestran asociaciones neurogenéticas funcionales entre las diferencias entre especies en la regulación génica y los comportamientos aprendidos específicos de la especie. Según los autores, la investigación futura basada en estos hallazgos podría revelar los cambios específicos en la regulación genética que subyacen a la evolución de los comportamientos aprendidos específicos de la especie.

“Creemos que no se trata solo de cantos de pájaros –aclara el autor principal, Kazuhiro Wada–. Nuestro estudio es un paso prometedor para comprender cómo los cambios en la regulación génica podrían conducir a la evolución de comportamientos animales específicos de la especie”.

Fuente: EP

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