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Neurobiología del comportamiento
Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal (CNRS UMR 5169) Universidad Paul Sabatier - Toulouse, Francia
Jean-Marc Devaud
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Preguntas y abordajes experimentales
PLASTICIDAD COMPORTAMENTALAdaptación a cambios en el medioMemoria de eventos pasados
PLASTICIDAD CEREBRALCambios en el tratamiento de informacionesMantenimiento 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 ?
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Olor
Azúcar
ensayo de aprendizaje
prueba de memoria
Olor
t
probóscide
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
Condicionamiento asociativo (pavloviano) de la respuesta de extensión de laprobóscide (REP)
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72h3210
20
40
60
80
100
3 h
Medio plazo
Largo plazo
Schwärzel & Müller (2006)
ensayos
% re
spue
stas
54
Olor
Azúcar
Distintas fases de memoria
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
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~ 950 000 neuronas en 1 mm3
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
Brandt et al. (2005)
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Antenas
Lóbulosantenales
Cuerpospedunculado
s
olorazúcar
~ 5000 neuronas
~ 170 000 neuronas
Antenas
Lóbulos antenales
Cuerpospedunculados
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
Vía olfatoria
AntenasTarsos
Probóscide
1 neurona
Ganglio sub-esofágico
Modulación porel sistema de la
recompensa
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200 μm
Brandt et al. (2005)
Cuerpos pedunculados
20 μm
glomérulo
azúcar
olor
Lóbulos antenales
El lóbulo antenal, un sistema modular
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
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20 μm
glomérulo
azúcar
olor
El lóbulo antenal, un sistema modular
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
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intensidad (%)
1-nonanol1-hexanol 1-heptanol 2-nonanona
Observar el cerebro oliendo
Olor
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
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Olor
Azucar
• Se pueden identificar huellas estables que puedan soportar las memorias ?
• Afecta el estrés el aprendizaje, y cómo ?
Preguntas, herramientas y abordajes experimentales
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1-hexanol
azúcar
Apareadas
10’ 10’10’ 10’
No apareadas
5’
5’5’ 5’5’ 5’
5’ 5’5’
3 días
3 días
1-hex.(familiar)
1-non.(nuevo)
1-hex.(familiar)
1-non.(nuevo)
ensayos321
0
20
40
60
4 5
80
100
% re
spue
stas
No apareadas
Apareadas ***
0
20
40
60
80
100
% re
spue
stas
espe
cífic
as
noapareadas
apareadas
Huellas estables de la memoria en el cerebro
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No apareadasApareadas
020406080100120 0 20 40 60 80 100 120
17232425
2829
353637384243
4748
495260
Volumen (x 103 μm3)
33
1-no
nano
l 1-hexanol
#
#
#
#
# ##
3342
60
5243
3638
352937
17 28
2325
4847
Huellas estables de la memoria en el cerebro
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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
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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
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feromonareal
aroma floral(nectar) aroma floral
(nectar)
COMIDAPÉRDIDA DE TIEMPO
?
?
TRABAJO
???
Fotografias: Zachary Huang (http://drone.cyberbee.net/gallery/albums.php)
feromonade alarmaPELIGRO
Aprendizaje y estrés
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PECOREA
• Cuáles son los procesos cerebrales que permiten un cambio adaptativo decomportamiento ?
DEFENSA
feromonade alarma
Aprendizaje y estrés
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30 min
exposición
Aprendizaje(3 ensayos)
30 min
Aire + feromonas
Aprendizaje y estrés
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*
ensayos
sin choque
0
20
40
60
80
100
321
% re
spue
stas
expuestasno tratadas
• La feromona de alarma, un factor natural de estrés
Aprendizaje y estrés
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30 min
exposición
aceiteIPA
30 min
Aprendizaje(3 ensayos)
IPA (isopentilacetato) =compuesto principal de la
feromona de alarma
• La feromona de alarma, un factor natural de estrés
agresividadsensibilidad a un choqueactividad respiratoriasensibilidad al azúcar
Aprendizaje y estrés
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*
0
20
40
60
ensayos
80
100
321
% re
spue
stas
aceite
1 μl IPA
6 μl IPA(24%)
2 μl IPA
10 μl IPA
• La feromona de alarma, un factor natural de estrés
0
20
40
60
80
100
321
% re
sues
tas
ensayos
0
20
40
60
80
100
321
% re
spue
stas
ensayos
24% geraniol24% metilsalicilato
Aprendizaje y estrés
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• 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
Aprendizaje y estrés
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• 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 respuestafisiológica 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 estrés2. Iniciar una estrategia farmacológica para modular la actividad de los
receptores3. Correlacionar niveles de expresión de genes de Ast/receptores y resistencia4. Evaluar el impacto de cambios de niveles de resistencia individual sobre la
colmena
Perspectivas
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Centre de Recherchessur la Cognition Animale
(Toulouse)
Benoît HourcadeElodie UrlacherIsabelle Massou
Jean-Christophe SandozMartin Giurfa
Department of Behavioral Physiology and Sociobiology
(Würzburg)
Thomas MuenzWolfgang Roessler
Cognitive Neuroethology GroupMacquarie University
(Sydney)
Andrew Barron
Abeilles et Environnement(INRA, Avignon)
Cédric AlauxClaude Collet
Récepteurs et Cibles Thérapeutiques(INSERM, Toulouse)
Daniel Fourmy