Agresividad y sexo en el cerebro de las ratas

El aparearse y la agresividad son comportamientos sociales presentes en todos los mamíferos. Y no sólo en los mamíferos, sino que abarca a casi todo el reino animal. Es por ello, que la relación sexo-agresividad lleva años siendo estudiada por los científicos, remontándose los primeros estudios cien años atrás. En todo este tiempo han intentado comprender cuales son los circuitos neuronales, dentro del cerebro, responsables de estos dos instintos aparentemente tan vinculados el uno al otro.

A pesar de ser conductas comunes dentro de todas las especies animales, también es cierto, que en muchas de ellas existe una gran diferencias entre los sexos. Los instintos sexuales y de agresividad no son iguales entre machos y hembras. Un buen ejemplo de ello son las ratas, cuyos machos presentan mucha más agresividad a la hora de aparearse que las hembras. Eso que no implica que las hembras no sean agresivas, pero sí, que el contexto en el cual tiene lugar la respuesta agresiva de cada género es distinta. Mientras que un macho puede mostrarse agresivo por la simple presencia de un potencial competidor, una hembra se mostrará agresiva cuando su camada corra peligro. Los instintos de agresividad en ambos sexos parecen desecandenarse en circunstancias diferentes. Un estudio reciente, liderado por la neuróloga Dayu Lin, ha encontrado una posible causa a las diferencias tanto tiempo observadas entre sexos. Su equipo ha descubierto diferencias en las estructuras del hipotálamo de hembras y machos. 

El hipotálamo es una pequeña porción del cerebro que se encuentra escondida en su parte más interior. No pertenece a la característica superficie de pliegues y grietas, que todo el mundo visualiza cuando piensa en el cerebro, sino que se encuentra, junto con otras estructuras, por debajo de toda esta masa de pliegues. A pesar de su pequeño tamaño y encontrarse oculto dentro del propio cerebro, su funcionamiento es esencial para todo individuo, incluso en los humanos. Es la región encargada de regular muchas conductas animales, al ser la que controla gran parte de la liberación de hormonas desde el cerebro (neurohormonas). De ella depende el buen funcionamiento de las vísceras de manera automática, siendo primordiales para una buena regulación del cuerpo. Es también la que mantiene la temperatura corporal y organiza gran parte de las conductas, desde la ingesta de líquidos, la alimentación a través del hambre, pasando por el apareamiento y la agresión. El hipotálamo está constantemente recibiendo información de todas las partes del cuerpo y mandando órdenes en función de los estímulos recibidos. Como consecuencia de ello, es en esta pequeña parte del cerebro, donde se originan muchas de nuestras emociones. La liberación de sus neurohormonas despierta la emoción de tristeza, la de rabia, la de amor e incluso la de satisfacción sexual.

»«Hace unos años el equipo de la doctora Dayu Lin empezó a probar como estudiar el funcionamiento de las diferentes partes del hipotálamo. Para ello hizo uso de una técnica llamada optogenética. Se trata de una técnica que usa la luz (de ahí lo de «opto») para activar o desactivar una serie de células nerviosas (neuronas). Para ello se tiene que insertar previamente una serie de genes en las células que las hace sensibles a la luz. Los genes, son genes «robados» a algas, que producen proteínas sensibles a la luz. Los genes se introducen en las células con la ayuda de un virus, de manera que se inyectan virus con los genes de las bacterias en la región del cerebro deseada. Una vez allí las proteínas dentro de las neuronas de la rata hará que un conjunto de neuronas se active o desactive al recibir un estímulo lumínico que se hace llegar a través de una fina fibra óptica (Fig. 1). Es una técnica desarrollada poco más de diez años atrás que permite a los neurólogos estudiar aspectos del cerebro hasta entonces impensables. Mediante su uso se puede controlar con gran precisión las consecuencias de activar o inhibir una región concreta del cerebro. Como la señal es lumínica, la respuesta es inmediata, lo que permite averiguar al momento como se ve alterada una conducta al activarse o desactivarse el grupo de neuronas seleccionadas. Hoy es una técnica ampliamente utilizada en todo el mundo, con grandes implicaciones médicas. Se emplea en el estudio de las depresiones, de los desórdenes de sueño, para el Parkinson, y de la esquizofrenia, así como en muchas otras enfermedades psiquiátricas. Su impacto actual es tan grande, que en 2010, cuando se acabó de perfeccionar, fue escogido como «el método del año» por la revista Nature.

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Fig. 1. Fotografía de un individuo en un estudio de optogenética. Tras la incorporación en una región concreta del cerebro de los genes que producen proteínas fotosensibles, la luz que debe estimular o inhibir las neuronas se hace llegar a las diferentes regiones a través de fibras ópticas.

Mediante el uso de esta herramienta, en 2011, Lin y su equipo pudieron comprobar como la activación de una de las regiones del hipotálamo afectaba la conducta de las ratas. La estimulación por medio de la luz de sus células mostró unos cambios inmediatos impresionantes. Cuando las ratas estaban solas y se les enviaba un flash de luz, no parecía pasar nada, pero cuando había dos ratas juntas, y una de ellas era inducida por la luz, el individuo sufría una transformación similar a la del doctor Jekylls y mister Hyde. El cambio implicaba un ataque repentino al otro individuo, indiferentemente de si era macho, hembra, un rata anestesiada, o un globo inflado. La respuesta era la misma, una agresividad inusitada contra cualquier elemento externo.

Sexo y agresividad en el cerebro 

En el mismo experimento observaron que la agresividad no era siempre igual, si el impulso de luz se aplicaba al individuo cuando estaba copulando con una hembra, el apareamiento parecía bloquear la acción agresiva. La agresividad volvía a manifestarse tras el acto sexual. Parecía que el sexo conseguía reducir la conducta agresiva de los individuos, pero un análisis posterior complicaría más la cosa. Se vio que el 25% de las neuronas implicadas en el sexo y la agresividad estaban activas en ambas conductas. Lo curioso es, que así como las neuronas implicadas en la agresividad aparecían bloqueadas y se desactivaban durante el apareamiento, no pasaba lo mismo con la neuronas relacionadas con el sexo durante los manifiestos de agresividad. El sexo apacigua la agresividad, pero la violencia no apacigua el instinto sexual.

Luego probaron lo contrario, con una proteína diferente, pero también sensible a la luz, mediante la cual consiguieron que las neuronas de la misma región no se activasen. Con ello consiguieron animales dóciles que no mostraban agresividad alguna. Parecía obvio que aquella región del hipotálamo era el centro de la agresividad, estimulándolo o inhibiéndolo se conseguía controlar la agresividad de los individuos.

El experimento demostró que un reducido conjunto de neuronas del hipotálamo era suficiente para manifestar o no una acción agresiva. Aquel trabajo se baso sólo en el estudio de los machos, pero desde entonces se ha extendido el estudio a las hembras. Se sabía que el tamaño y la forma de dicha región del hipotálamo son diferentes entre machos y hembras, pero en un trabajo reciente, Lin y su equipo han ido más allá. Han explorado no sólo la diferencia de tamaño y forma del hipotálamo de hembras y machos, sino su estructura interna. Han descubierto que entre ambos sexos hay una diferencia en los circuitos que controlan la agresividad en machos y hembras.

Los investigadores han observado que es la misma región cerebral la que controla la agresividad, pero la organización interna de la región es diferente en ambos sexos. En las hembras se definieron dos regiones bien claras: una donde predominaban las células que se activaban durante episodios agresivos, y otra físicamente separada, donde se concentraban células activas durante el apareamiento (Fig. 2). Las células vinculadas a la agresión se encuentran próximas al centro del hipotálamo, mientras que las células ligadas al sexo están concentradas en la parte más distal. En machos la configuración es diferente, ambos tipos de células se solapan y se mezclan a lo largo de toda la región estudiada del hipotálamo. La autora sugiere que eso puede deberse a que algunas conductas del apareamiento son similares a las de una agresión para los machos. El macho para aparearse debe aproximarse a la hembra, dominarla y montarla, mientras que la hembra tiene una conducta muy diferente. Si se encuentra receptiva, simplemente acepta la acción del macho, sin desarrollar ningún tipo de conducta agresiva.

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Fig. 2. Esquema donde se representa la región estudiada del hipotálamo y la diferente disposición de las células activas en conductas agresivas o sexuales entre hembras y machos. En hembras, las células de la agresividad están concentradas en la parte interna de la región, las de sexo en la parte distan, con en medio algunas células que aparecen activas en ambos casos. Las grises son células que no se activan ni en una ni en otra de las conductas estudiadas. En el macho las células de la agresividad y del sexo aparecen mezcladas sin una organización espacial aparente.

Obviamente, a la luz de los resultados, la pregunta que se hizo todo el mundo, fue: ¿son los resultados aplicables en humanos? Como la propia autora explicó en su momento, «estas regiones [las del hipotálamo] están muy conservadas en pájaros, cocodrilos y monos. No hay ninguna razón para pensar que los humanos seamos ninguna excepción».

A nadie se le escapa que la agresividad y, sobretodo, la agresividad sexual en los humanos no está repartida por igual entre ambos sexos. La agresividad sexual está mucho más presente entre los hombres que las mujeres, pero, como muchos investigadores alertan, ello no implica ni mucho menos que la razón de la diferencia sean necesariamente biológica. Igual que en las ratas la agresividad cambia en función del contexto social en el cual se encuentran, en humanos la agresividad tiene un enorme componente social y cultural. La agresividad y la sexualidad no son comportamientos simples sino complejos que cambian en función de las circunstancias. En los humanos, las circunstancias son aún más complicadas por el gran peso que la cultura tiene sobre las conductas individuales. La conducta no está ni mucho menos gobernada sólo por los genes y las estructuras neuronales que se derivan de ellos, sino por muchos aspectos sociales y culturales, los cuales también pueden originar cambios en la estructura cerebral durante su desarrollo.

Otros neurólogos argumentan que el hecho de que en las ratas existan diferencias morfológicas en el hipotálamo de hembras y machos, no implica que pase lo mismo entre mujeres y hombres. De hecho, otras estructuras más grandes del cerebro de las ratas también muestran diferencias entre hembras y machos; unas estructuras que en los humanos apenas son perceptibles. La anatomía y funcionalidad del cerebro de mujeres y hombre sigue siendo hoy un tema de controversia. En 2015 se publicó un estudio basados en los escáneres cerebrales de 1.400 personas de ambos sexos y todas las edades. Lo observado es que de las 29 regiones estudiadas, sólo el 8% de la gente presentaba todas las zonas con solo «morfología femenina» o con solo «morfología masculina». El resto, la mayoría del 92%, presentaba un mosaico con algunas regiones similares a morfologías atribuidas a las femeninas, y otras a las masculinas. La conclusión de los autores es que no existen dos tipos de cerebros, que el mito del cerebro masculino y el cerebro femenino es eso: un mito sin base científica.«El estudio», dijo el psicólogo Meg John Barker, «nos ayuda a apoyar biológicamente algo que ya hace tiempo que sabíamos, que el género no es algo binario». El dicho los hombres son de Marte y las mujeres de Venus, tiene hoy menos sentido del que pudo tener, si es que llegó a tenerlo, en algún otro momento, hombre y mujeres somos del mismo sitio, teniendo muchas más cosas en común que diferencias, aunque nos empeñemos en las diferencias y se haga política con ellas.

Serán los estudios futuros los que deberán determinar si la región del hipotálamo detectada como origen de la agresividad y en sexo en ratas, difiere también entre mujeres y hombres. Si bien los escáneres de cerebros masculinos y femeninos no rebelan patrones comunes entre los individuos de un mismo sexo, habrá que esperar a saber si la organización celular es diferente o no. El siguiente reto del equipo de Lin es averiguar el desarrollo de esta región, viendo como se forman estas estructuras responsables de la agresividad desde el estadio embrionario, para entender como se forman las diferencias encontradas entre hembras y machos.


Lecturas complementarias:

Deisseroth K. 2010. Optogenetics: controlling the brain with light. Scientific American 20 October 2010

Hashikawa K, Hashikawa Y, Falkner A, Lin D. 2016. The neural circuits of mating and fighting in male mice. Current Opinion in Neurobiology 38:27–37

Hashikawa K, Hashikawa Y, Falkner A, Lin D. 2017. Ventromedial hypothalamus and the generation of aggression. Frontiers in System Neuroscience 11:94

Hashikawa K, Hashikawa Y, Tremblay R, Zhang J, Feng J, Sabol A, Piper W, Lee H, Rudy B, Lin D. 2017. Esr1+ cells in the ventromedial hypothalamus control female aggression. Nature Neuroscience 20:1580–1590

Hyde JS. 2005. The gender similarities hypothesis. American Psychologist 60:581–592

Joel D, Berman Z, Tavor I, Wexler N, Gaber O, Stein Y, Shefi N, Pool J, Urchs S, Margulies DS, Liem F, Hänggi J, Jäncke L, Assaf Y. 2015. Sex beyond the genitalia: the human brain mosaic. Proceedings of the National Academy of Science 112_15468–15473

Lin D, Boyle MP, Dollar P, Lee H, Lein ES, Perona P, Anderson DJ. 2011. Functional identification of an aggression locus in the mouse hypothalamus. Nature 470:221–226

 

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