Download Jean Marc Devaud Lleida 2013

Neurobiología del comportamiento
Jean-Marc Devaud
Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal (CNRS UMR 5169)
Universidad Paul Sabatier - Toulouse, Francia
Preguntas y abordajes experimentales
PLASTICIDAD COMPORTAMENTAL
Adaptación a cambios en el medio
Memoria de eventos pasados
PLASTICIDAD CEREBRAL
Cambios en el tratamiento de informaciones
Mantenimiento de huellas de informaciones previas
- Cuál es la naturaleza de las huellas de memoria ?
- En qué circuitos nerviosos se localizan ?
- Qué factores las estabilizan o fragilizan ?
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
Condicionamiento asociativo (pavloviano) de la respuesta de extensión de la
probóscide (REP)
probóscide
ensayo de
aprendizaje
prueba de memoria
Olor
Olor
t
Azúcar
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
Distintas fases de memoria
100
% respuestas
80
60
40
20
0
1
2
3
4
5
3h
72h
ensayos
Medio plazo
Largo plazo
Olor
Schwärzel & Müller (2006)
Azúcar
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
~ 950 000 neuronas en 1 mm3
Brandt et al. (2005)
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
Vía olfatoria
Cuerpos
pedunculado
s
Modulación por
el sistema de la
recompensa
Cuerpos
pedunculados
~ 170 000 neuronas
Lóbulos
antenales
Lóbulos antenales
~ 5000 neuronas
Ganglio subesofágico
Antenas
olor
azúcar
1 neurona
Antenas
Antenas
Tarsos
Probóscide
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
El lóbulo antenal, un sistema modular
Cuerpos pedunculados
20 μm
Lóbulos antenales
azúcar
olor
200 μm
Brandt et al. (2005)
glomérulo
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
El lóbulo antenal, un sistema modular
20 μm
olor
azúcar
glomérulo
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
Observar el cerebro oliendo
Olor
intensidad (%)
1-hexanol
1-heptanol
1-nonanol
2-nonanona
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
• Se pueden identificar huellas estables que puedan soportar las memorias ?
• Afecta el estrés el aprendizaje, y cómo ?
Olor
Azucar
Huellas estables de la memoria en el cerebro
Apareadas
azúcar
10’
10’
10’
10’
3 días
1-hexanol
1-hex.
1-non.
(familiar) (nuevo)
No apareadas
5’
5’
5’
5’
5’
5’
5’
3 días
% respuestas
100
80
60
Apareadas
40
20
0
No apareadas
1
2
3
4
ensayos
5
1-hex.
1-non.
(familiar) (nuevo)
% respuestas específicas
5’ 5’
100
80
60
***
40
20
0
no
apareadas
apareadas
Huellas estables de la memoria en el cerebro
Volumen (x 103 μm3)
120 100 80
#
60
40
20
0
0
17
20
40
60
80 100 120
##
23
24
25
28
52
42
17 28 36
38 60
35 47
23
29 48
25
37
1-nonanol
33
33
#
35
36
37
38
42
#
43
47
#
48
49
52
60
No apareadas
Apareadas
#
1-hexanol
43
29
Huellas estables de la memoria en el cerebro
• Se pueden identificar huellas estables que puedan soportar las memorias ?
- Cambios estructurales de los circuitos nerviosos
- Cambios estables que permiten una memoria duradara
- Cambios específicos (relacionados con la información memorizada)
Olor
Azucar
Huellas estables de la memoria en el cerebro
• Se pueden identificar huellas estables que puedan soportar las memorias ?
- Cambios estructurales de los circuitos nerviosos
- Cambios estables que permiten una memoria duradara
- Cambios específicos (relacionados con la información memorizada)
• Afecta el estrés el aprendizaje, y cómo ?
Olor
Azucar
Aprendizaje y estrés
aroma floral
(nectar)
?
aroma floral
(nectar)
PÉRDIDA DE TIEMPO
COMIDA
???
feromona
real
?
PELIGRO
feromona
de alarma
TRABAJO
Fotografias: Zachary Huang (http://drone.cyberbee.net/gallery/albums.php)
Aprendizaje y estrés
• Cuáles son los procesos cerebrales que permiten un cambio adaptativo de
comportamiento ?
PECOREA
feromona
de alarma
DEFENSA
Aprendizaje y estrés
Aire
+
feromonas
Aprendizaje
(3 ensayos)
exposición
30 min
30 min
Aprendizaje y estrés
• La feromona de alarma, un factor natural de estrés
100
% respuestas
80
60
*
40
20
0
1
2
3
ensayos
no tratadas
sin choque
expuestas
Aprendizaje y estrés
• La feromona de alarma, un factor natural de estrés
IPA (isopentilacetato) =
compuesto principal de la
feromona de alarma
agresividad
sensibilidad a un choque
actividad respiratoria
sensibilidad al azúcar
IPA
aceite
Aprendizaje
(3 ensayos)
exposición
30 min
30 min
Aprendizaje y estrés
• La feromona de alarma, un factor natural de estrés
100
aceite
% respuestas
80
1 μl IPA
*
60
2 μl IPA
40
6 μl IPA
(24%)
20
10 μl IPA
0
1
2
3
ensayos
100
100
24% geraniol
80
% respuestas
% resuestas
24% metilsalicilato
60
40
20
0
1
2
ensayos
3
80
60
40
20
0
1
2
ensayos
3
Aprendizaje y estrés
• Se pueden identificar huellas estables que puedan soportar las memorias ?
- Cambios estructurales de los circuitos nerviosos
- Cambios estables que permiten una memoria duradara
- Cambios específicos (relacionados con la información memorizada)
• Afecta el estrés el aprendizaje, y cómo ?
- El estrés diminuye las capacidades de aprendizaje
- Probablemente el resultado de una respuesta fisiológica
Olor
Azucar
Perspectivas
•
•
Generalización a otras formas de estrés ?
Posibilidades de mejorar la resistencia al estrés ?
-
Síndrome de despoblamiento de colmenas:
pérdidad masiva de abejas fuera de la colmena
múltiples factores de estrés , producidos o no por el hombre
Proyecto APISTRESS:
Alatostatinas y resistencia al estrés (2013-2016)
→ necesidad de comprender y utilizar los procesos generales de respuesta
fisiológica al estrés: entender el papel de las alatostatinas y probar su
efectividad para mejorar la resistencia
1. Caracterizar la susceptibilidad de las pecoreadoras a varios factores de estrés
2. Iniciar una estrategia farmacológica para modular la actividad de los
receptores
3. Correlacionar niveles de expresión de genes de Ast/receptores y resistencia
4. Evaluar el impacto de cambios de niveles de resistencia individual sobre la
colmena
Centre de Recherches
sur la Cognition Animale
(Toulouse)
Benoît Hourcade
Elodie Urlacher
Isabelle Massou
Jean-Christophe Sandoz
Martin Giurfa
Abeilles et Environnement
(INRA, Avignon)
Cédric Alaux
Claude Collet
Department of Behavioral Physiology and
Sociobiology
(Würzburg)
Thomas Muenz
Wolfgang Roessler
Récepteurs et Cibles Thérapeutiques
(INSERM, Toulouse)
Daniel Fourmy
Cognitive Neuroethology Group
Macquarie University
(Sydney)
Andrew Barron