Surgimiento y desarrollo de individualidad en ratones genéticamente idénticos
¿De qué manera las personas y otros organismos nos convertimos en individuos completamente distinguibles unos de otros por su propia estructura cerebral y su comportamiento?
¿Por qué los gemelos idénticos no se parecen a la perfección entre ellos incluso cuando han crecido juntos?
Para arrojar luz sobre estas preguntas, un grupo de científicos observó 40 ratones genéticamente idénticos que fueron conservados en un ambiente compartido con gran variedad de actividades y opciones de exploración.
El estudio mostró que las experiencias individuales influenciaron el desarrollo de nuevas neuronas en los ratones, lo que conllevó cambios medibles en el cerebro de cada uno de ellos.
“Los animales no sólo eran genéticamente idénticos, también compartían el mismo ambiente”, explicó Gerd Kempermann, investigador principal y profesor de Genómica de Regeneración (CRTD) y expositor en Dresden. “Sin embargo, el ambiente era tan rico en posibilidades que cada ratón reunió sus propias experiencias individualesl. Con el tiempo, los animales se hicieron más y más distintos basados en su experiencia y comportamiento”.
Cada ratón estaba equipado con un microchip que emitía señales electromagnéticas. Esto permitía a los científicos construir un perfil del movimiento de cada ratón y su comportamiento de exploración.
El resultado: a pesar de un medio ambiente común y genes idénticos, los ratones mostraron patrones altamente individualizados de comportamiento. En el lapso de los tres meses que duró el experimento, estas diferencias aumentaron en tamaño cada vez más.
“Estas diferencias fueron asociadas con diferencias en la generación de nuevas neuronas en el hip0campo, una región del cerebro usada para aprendizaje y memoria”, dijo Kempermann. “Los animales que exploraron su medio ambiente en mayor grado, también generaron mayor cantidad de neuronas que los animales más pasivos”.
La neurogénesis en el hipocampo (generación de nuevas neuronas) de adultos permite al cerebro reaccionar a nueva información de manera flexible. Con este estudio, los autores mostraron por primera vez que la experiencia personal y un comportamiento activo contribuyen a la “individualización en el cerebro”. La individualización que observaron no puede ser reducida a diferencias en el medio ambiente o en la constitución genética.
“La neurogénesis en adultos también ocurre en el hipocampo de los humanos”, dijo Kempermann. “Por lo tanto, asumimos que estamos dando seguimiento a una base neurobiológica que también aplica para los seres humanos”.
“El descubrimiento que el comportamiento y la experiencia contribuyen a disferencias entre individuos tiene implicaciones para debates en sicología, educación, biología y medicina”, dijo Ulman Lindenberger, Director del Center for Lifespan Psychology, en el Instituto Max Plack Para Desarrollo Humano (MPIB) en Berlín.
“Nuestro descubrimiento muestra que el desarrollo por sí mismo contribuye a diferenciar el comportamiento adulto. Esto es lo que han asumido muchos, pero ahora existe evidencia neurobiológica directa que apoya esta idea. Nuestro resultado sugiere que la experiencia influye en el envejecimiento de la mente humana”.
En el estudio, un grupo de animales bajo control alojados en un espacio relativamente poco atractivo fue también observado; en promedio, la neurogénesis en estos animales fue menor que en los ratones experimentales. “Cuando se ve desde una perspectiva educacional y sicológica, los resultados de nuestros experimentos sugieren que un ambiente enriquecido ayuda al desarrollo de la individualidad”, dijo Lindenberger.
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