- Estamos comenzando a obtener algunas ideas sobre la base genética del comportamiento innato a partir del mapa de cableado de redes neuronales simples, como un gusano con menos de 400 neuronas. Figura 1 [1]
- El mapa de cableado de este gusano de 1 mm con menos de 400 neuronas y 7000 conexiones ( en contraste con los humanos con miles de millones de neuronas y billones de conexiones ) incorpora un impresionante informe de comportamiento innato. Es decir, una vez que las células nerviosas se conectan entre sí utilizando el “modelo” de conectividad incrustado en los genes de esas células, el animal puede, sin experiencia previa, exhibir un comportamiento específico para ciertos estímulos de entrada.
- Por ejemplo, un gusano macho con solo 80 neuronas adicionales que su contraparte femenina tiene un “algoritmo de apareamiento” incrustado en estas neuronas adicionales para lograr una secuencia de copulación bastante compleja. También tienen tiempos de reacción rápidos ( menos de un segundo ) en su secuencia de “búsqueda táctil de órganos de interés en el cuerpo femenino y copular” porque las mujeres no necesariamente cooperan o incluso pueden resistir el apareamiento.
- El hecho de que este mapa de cableado está codificado genéticamente es evidente por la reproducibilidad de esta conectividad a través de gusanos: “nacen” con esta conectividad.
- Dado que la estructura de red involucrada en este comportamiento está codificada genéticamente, el algoritmo de aprendizaje mediante el cual se adquirió este comportamiento es impulsado por la selección natural ( en contraste con el aprendizaje de los datos de experiencia / entrenamiento ). Figura 2
- La distribución continua de las fuerzas de conexión en el mapa de cableado posterior masculino sugiere un mecanismo probabilístico de formación de sinapsis en el que cada par de células tiene una probabilidad genéticamente especificada de formar una sinapsis.
- Los pequeños cambios evolutivos en estas probabilidades quizás permitieron la evolución gradual de la conectividad estructural y, por lo tanto, de la función y el comportamiento de la red.
Figura 1. El gusano C Elegans de 1 mm de largo tiene cerca de 400 células cerebrales, lo que representa aproximadamente más de un tercio del número total de células en él (~ 1000). Hay alrededor de 7000 conexiones entre estas ~ 400 células, Caenorhabditis elegans , [2] , [3]
Figura 2. Detalle de los bucles de avance en los circuitos de inseminación a través de la clase interneurona CP (01-06) [4]
Referencias
- ¿Comer plátano gemelo conduce al nacimiento de gemelos?
- ¿Qué son los loci polimórficos en biología?
- ¿Puede el sacrificio del lenguaje explicar los dones de los sabios?
- ¿Dónde puedo encontrar estadísticas sobre la riqueza intergeneracional transferida por herencia?
- ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de ser ingeniero genético?
- Propiedades estructurales de la red neuronal Caenorhabditis elegans. PLOS Comput Biol 2011 [Acceso abierto]
- Caenorhabditis Elegans como organismo genético, Wormatlas [Acceso abierto]
- Del conectoma a la función cerebral, métodos de la naturaleza 2013
- El conectoma de una red neuronal para la toma de decisiones, Science 2012
- ¿Qué es un conectoma?
- Atracción sexual: cableado específico de sexo de circuitos neuronales, Curr Biol. 2012 [acceso abierto]
- Planos para el comportamiento: especificación genética de circuitos neuronales para comportamientos innatos, Cell 2006
- Control genético del comportamiento de cortejo en la mosca doméstica: evidencia de una bifurcación conservada de la vía de determinación del sexo, PLoS 2013
- Mecanismos genéticos y neurales que inhiben el apareamiento de Drosophila con otras especies, Cell 2013
