La vita sentimentale segreta dei moscerini della frutta
Come si rapportano le differenze di comportamento tra i sessi ai modi specifici in cui è strutturato il nostro cervello? Per quanto riguarda gli esseri umani, non esiste ancora una risposta semplice a questa domanda; tuttavia, lo studio del cervello dei moscerini della frutta potrebbe fornire nuovi indizi. Un team di ricercatori è stato in grado di individuare differenze intrinseche tra il cervello dei maschi e quello delle femmine dei moscerini della frutta, una scoperta che potrebbe indicare distinzioni analoghe in altre specie. Dotato di circa 100 000 neuroni, molti meno rispetto alla quantità stimata di 86 miliardi negli esseri umani, il cervello della Drosophila, ovvero il comune moscerino della frutta, costituisce un sistema relativamente semplice. Allo stesso tempo, i complessi comportamenti manifestati da questi insetti durante le fasi di corteggiamento e accoppiamento rendono il loro cervello un importante modello per lo studio del funzionamento dei circuiti neurali. Il progetto sexual dimorphism, intrapreso con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, ha concentrato l’attenzione sul feromone del maschio di questo moscerino per studiare le diverse risposte provocate nel cervello dei maschi e delle femmine, nonché le reazioni comportamentali da esse innescate.
Comportamenti opposti
«Il feromone del maschio attrae le femmine e ne stimola un comportamento di accoppiamento, ma per gli altri maschi costituisce una forza repulsiva e ne promuove l’aggressione», spiega Dana Shani Galili, borsista Marie Skłodowska-Curie, che ha condotto la ricerca svolta nell’ambito di questo progetto presso l’MRC Laboratory of Molecular Biology. Cosa si verifica nel cervello dei moscerini durante un incontro ravvicinato? Per scoprirlo, i ricercatori hanno preso in esame i percorsi neurali che collegano le diverse parti del sistema nervoso analizzando il ruolo da essi svolto nell’elaborazione del feromone, la tipologia di elementi che viene differenziata tra i sessi e il modo in cui tali percorsi regolano i comportamenti sessuali. Il feromone del maschio provoca una forte risposta in entrambi i sessi, attivando lo stesso sottoinsieme di neuroni ma innescando comportamenti opposti. Ciò suggerisce che, sia nei maschi che nelle femmine, questi neuroni identici si collegano a neuroni specifici per sesso che, a loro volta, regolano il comportamento di accoppiamento. Il team ha scoperto un secondo percorso che sembra fungere da canale per ridurre il desiderio sessuale nei maschi. Nelle femmine, invece, esso determina una risposta maggiormente affinata, nella quale i neuroni appartenenti allo stesso circuito lavorano insieme per combinare i sapori e gli odori relativi agli stimoli circostanti. «L’integrazione multisensoriale consente una lettura più solida», osserva Galili.
Mappare il cervello
Le connessioni messe in evidenza dal progetto offrono una nuova comprensione in merito alle modalità di elaborazione dei segnali nervosi e al modo in cui essi influenzano il processo decisionale e il comportamento. «La mappa neuroanatomica che abbiamo svelato spazia dai neuroni sensoriali che rilevano informazioni di tipo olfattivo, gustativo, tattile, ecc. ai neuroni che controllano l’output motorio. Ora siamo in grado di rilevare in modo chiaro modelli di connettività specifici per sesso, nonché di metterli in relazione causale con il comportamento», afferma la ricercatrice. Questi risultati potrebbero aiutarci a spiegare i comportamenti sociali che assumono anche altre specie. Secondo una ricerca precedente, alcune caratteristiche comuni nei circuiti neurali di moscerini e topi potrebbero suggerire che comportamenti quale l’accoppiamento e il combattimento vengono controllati dal cervello tramite una rete comune. Come funziona quindi per noi esseri umani? «Sebbene l’entità delle differenze a livello di connettività tra il cervello dei maschi e quello delle femmine, nonché i potenziali effetti e le possibili cause di queste distinzioni, non siano tuttora noti, nuovi dati fanno supporre che i feromoni umani esistano e provochino una risposta specifica per sesso», osserva Galili. Istituendo un rapporto causale tra connessioni e comportamenti specifici per sesso, i risultati ottenuti sui moscerini della frutta potrebbero fornire informazioni utili per le ricerche future in questo campo.
Parole chiave
dimorfismo sessuale, Drosophila, moscerino della frutta, percorsi neurali, feromone, cervello, neuroni, accoppiamento, comportamento sociale