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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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Page 1: Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal … · Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal (CNRS UMR 5169) Universidad Paul Sabatier - Toulouse, Francia Jean-Marc

Neurobiología del comportamiento

Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal (CNRS UMR 5169) Universidad Paul Sabatier - Toulouse, Francia

Jean-Marc Devaud

Page 2: Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal … · Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal (CNRS UMR 5169) Universidad Paul Sabatier - Toulouse, Francia Jean-Marc

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

Page 8: Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal … · Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal (CNRS UMR 5169) Universidad Paul Sabatier - Toulouse, Francia Jean-Marc

20 μm

glomérulo

azúcar

olor

El lóbulo antenal, un sistema modular

Preguntas, herramientas y abordajes experimentales

Page 9: Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal … · Centro de Investigaciones sobre Cognición Animal (CNRS UMR 5169) Universidad Paul Sabatier - Toulouse, Francia Jean-Marc

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