Las vueltas del gusano

Martín Bonfil Olivera
publicado en Milenio Diario, 7 de noviembre de 2007

El reduccionismo biológico es uno de los fantasmas de la biología moderna (bien lo sabe James Watson). Y sin embargo, al estudiar las bases biológicas del comportamiento animal recordamos que, después de todo, la biología está en la base de todo lo que somos los seres vivos.

Un ejemplo es la búsqueda de alimento, fundamental para la supervivencia y, sobre todo, la reproducción. En las bacterias se ha descubierto que su conducta de nadar hacia el alimento -o quimiotaxis-, aunque podría parecer “inteligente”, es producto de un sistema completamente “mecánico” que acopla las señales de los receptores de la membrana con el nanomotor que se encuentra en la base de su órgano locomotor, el flagelo. Así, la bacteria nada en línea recta cuando detecta alimento cerca, y da tumbos al azar cuando no lo detecta. La alternancia de ambos modos de nado la llevan a acercarse poco a poco a su objetivo.

Pero las bacterias constan de sólo una célula. Para entender mejor la conducta de animales superiores, es mucho mejor modelo el gusano cilíndrico (o lombriz) de un milímetro Caenorhabditis elegans. Su estudio durante varias décadas, que mereció el Nobel de medicina en 2002, ha llevado al desciframiento de su genoma y a conocer cada una de las 1,031 células que lo forman.

Un estudio publicado la semana pasada en la revista Nature por el equipo de investigación de Sreekanth Chalasani, de la Universidad Rockefeller, describe cómo la búsqueda de alimento por Caenorhabditis está regida por sólo tres neuronas de las 302 que conforman su sistema nervioso.

La primera es una neurona olfatoria, llamada AWC, que se activa cuando deja de percibir un olor atractivo. Su señal llega a dos neuronas intermedias, AIB y AIY. AIB se activa al recibir la señal de AWC, y aumenta la probabilidad de que el gusano dé la vuelta al nadar (lo cual puede ayudarlo a encontrar comida). La función de AIY, en cambio, es disminuir la probabilidad de que el gusano se voltée. La señal de AWC inhibe a AIY: si no hay comida cerca, conviene buscar.

La influencia de estas tres neuronas es probabilística, no determinista, y eso da flexibilidad al comportamiento del gusano. Otras neuronas influyen en la dirección del nado. Pero queda claro que comenzamos a entender en detalle los circuitos nerviosos que controlan comportamientos animales básicos.

¿Qué descubriremos más adelante?