Cuando se trata de aparearse, los ratones hembra deben seguir sus narices. Por primera vez, los científicos han demostrado que las hormonas en los ratones secuestran los receptores del olfato en la nariz para impulsar el comportamiento, mientras dejan al cerebro completamente fuera del circuito.
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Según el estudio, que aparece esta semana en Cell, los ratones hembra pueden oler feromonas masculinas atrayentes durante sus períodos reproductivos. Pero durante los períodos de diestro, cuando los animales no pueden reproducirse, la hormona progesterona provoca que las células sensoriales nasales bloqueen las señales de feromonas masculinas para que no lleguen al cerebro de una mujer. Durante este tiempo, los ratones hembra muestran indiferencia o incluso hostilidad hacia los machos. Los mismos sensores funcionaron normalmente con respecto a otros olores, como la orina de gato, lo que demuestra que son selectivos para las feromonas masculinas.
Cuando comienza la ovulación, los niveles de progesterona disminuyen, lo que permite que las hembras huelan una vez más las feromonas masculinas. En resumen, el sistema "ciega" a las hembras ratones a posibles parejas cuando los animales no están en celo.
El hallazgo de que el sistema olfativo usurpó el papel del cerebro conmocionó al equipo de investigación, dice la autora principal, Lisa Stowers, del Instituto de Investigación Scripps. “Se supone que los sistemas sensoriales absorben todo lo que pueden en el medio ambiente y lo transmiten todo al cerebro. El resultado simplemente nos parece raro ", dice Stowers.
"Imagine que esto ocurre en su sistema visual", agrega. "Si usted acaba de comer una hamburguesa grande y luego ve un buffet, puede ver cosas como la mesa y algunas personas y tal vez algo de fruta, pero simplemente no vería el hamburguesas más. Eso es algo de lo que sucede aquí. Según el cambio de estado interno de esta mujer, le falta un subconjunto completo de las señales que se transmiten a su cerebro ".
Los científicos reunieron ratones hembra de 8 a 10 semanas de edad y los probaron en diferentes fases de su ciclo reproductivo. Los ratones enjaulados podrían investigar cuadrados de papel secante de una por una pulgada empapados con orina de ratón macho o un control. Se registró su comportamiento y se puntuó a los ratones según la frecuencia y la duración de sus visitas a cualquiera de las sustancias.
El equipo también usó imágenes de calcio para examinar el órgano vomeronasal, la estructura sensorial en las narices de los ratones, y ver qué estaba haciendo cuando las hembras captaban las feromonas. Descubrieron que el órgano tiene un subconjunto especial de neuronas con receptores para detectar la progesterona y un mecanismo de "activación" que se cierra cuando la hormona está presente para que los olores masculinos no pasen al cerebro. Las neuronas respondieron normalmente a otros olores incluso cuando la progesterona estaba presente.
Los resultados ilustraron que el sistema olfativo del ratón está sintonizado a señales químicas internas, así como a factores externos, y es terriblemente efectivo en su función de guardián. Pero no está nada claro por qué la nariz funcionaría de esta manera. Una idea es que el sistema evolucionó para evitar que las mujeres se distraigan durante el celo. Pero los cerebros de los ratones, como los de la mayoría de los animales, son constantemente bombardeados con información como olores y lugares de interés y no tienen problemas para clasificarlos.
“Y el cerebro femenino ya tiene formas de decidir si debería o no sentirse atraída por una pareja. Su cerebro sabe cuándo se supone que no debe aparearse, por lo que todavía no lo hará, incluso si huele feromonas masculinas ”, señala Stowers.
El equipo sospecha que hay una razón fisiológica subyacente de por qué los ratones hembra no deberían detectar feromonas masculinas cuando tienen niveles altos de progesterona. Una posible respuesta es que protege al feto de un ratón de alguna manera; en particular, los niveles de progesterona también son sólidos durante el embarazo.
En términos más generales, el hallazgo sugiere que no todas las decisiones importantes se toman en el cerebro, y que desenredar lo que ocurre en la nariz de lo que sucede en el cerebro puede no ser sencillo, señala Stowers. Los estados internos como el estrés o el hambre tienen un fuerte impacto en la forma en que los animales interactúan con el medio ambiente, pero los científicos no entienden completamente cómo se toman las decisiones basadas en estos estados en el cerebro. Eso hace que Stowers se pregunte si este descubrimiento de ratones representa la punta del iceberg con respecto a los diferentes roles del sistema olfativo en ratones y otras especies, incluidos los humanos, que pueden distinguir entre un billón de olores diferentes.
"Es pura especulación en este momento, pero creemos que esto se aplicará ampliamente, y no vemos por qué algo similar no podría estar sucediendo en los humanos", dice ella. Si bien los humanos no perciben las feromonas de la misma manera que los ratones, el equipo encontró las mismas moléculas en la nariz humana que los ratones usan para detectar la progesterona y desencadenar el proceso de bloqueo del olor. "Entonces está allí, y es posible", señala Stowers.
"Es un truco tan genial que parece que sería una ventaja conservarlo a lo largo de la evolución y no descartarlo".
