Con un control preciso, los investigadores podrían hacer que un ratón cante o no al mando

Investigadores de la Universidad de Duke han aislado un grupo de neuronas en el cerebro de un ratón que son cruciales para hacer las "canciones" ultrasónicas y chillonas que un ratón macho produce cuando corteja a una pareja potencial.

De hecho, ahora entienden estas neuronas lo suficientemente bien como para poder hacer que un ratón cante al comando o silenciarlo para que no pueda cantar, incluso cuando quiere impresionar a un compañero.

Este nivel de comprensión y control es un avance clave en la búsqueda continua de los mecanismos que permiten a los humanos formar el habla y otros sonidos de comunicación. Los investigadores están ampliamente interesados ​​en la producción del habla del cerebro y han trabajado con pájaros cantores y ratones como modelos para humanos.

"Estábamos interesados ​​en comprender cómo los ratones producen estas 'canciones de amor', como las llamamos en el laboratorio", dijo Katherine Tschida, quien dirigió la investigación como becaria postdoctoral en los laboratorios de Richard Mooney y Fan Wang en la neurobiología de Duke.

Para este estudio, Tschida y sus colegas se enfocaron en una parte del cerebro medio llamada gris periacueductal, o PAG para abreviar, porque sabían de trabajos anteriores de otros que sería un jugador clave en el circuito de vocalización, dijo.

Con la tecnología desarrollada por el laboratorio de Wang, pudieron localizar y aislar las neuronas específicas involucradas en los circuitos de PAG y luego experimentar con ellas.

Al activar las neuronas de forma selectiva con un método basado en la luz llamado optogenética, los investigadores descubrieron que podían hacer que un ratón comenzara a cantar de inmediato, aunque estuviera solo. Por otro lado, silenciar la actividad de las neuronas PAG hizo que los ratones machos fueran incapaces de cantar, incluso mientras persistían en todas sus otras conductas de cortejo.

Las hembras resultaron estar menos interesadas en los tipos silenciosos, lo que también muestra que el comportamiento de canto es clave para la supervivencia del ratón.

Ambos experimentos establecen firmemente que esta "población estable y distinta de neuronas" es el conducto clave entre el comportamiento y la comunicación vocal, dijo Tschida.

"Estas neuronas están actuando como una base para la vocalización. Pero no determinan las partes individuales de la canción", dijo Tschida. "Es una 'puerta' para la vocalización".

Tschida, quien se unirá a la facultad de la Universidad de Cornell el próximo año, dijo que la investigación ahora rastreará las conexiones de PAG con las neuronas que se comunican con la caja de voz, los pulmones y la boca, por ejemplo. Además, trabajarán hacia los centros conductuales río arriba que le dicen al ratón que hay una hembra presente y que debe comenzar a cantar.

Los investigadores esperan formar una imagen más completa de por qué los ratones producen diferentes sílabas en diferentes contextos. "Sabemos que lo hacen, pero aún no sabemos qué partes del cerebro impulsan el comportamiento", dijo Tschida.  @mundiario