LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Neuroendocrinología de la conducta sexual de la hembra
Responsable: Daniella Agrati
Si bien el comportamiento sexual de la rata hembra, como el de muchas otras especies, posee ciertas características rígidas y estereotipadas, posee una fuerte base motivacional. Esta característica es compartida con otros comportamientos afiliativos y lleva a que su expresión varíe no sólo en función de los niveles de hormonas ováricas, sino también de acuerdo a la experiencia y al contexto en el cual se desarrolla. Con el fin de entender mejor la complejidad de este comportamiento he centrado mi trabajo principalmente en dos períodos del ciclo de vida de la rata hembra, cuyas características particulares los alejan de los modelos de estudio clásicos: la adolescencia y el estro postparto.
Neurobiología del comportamiento maternal
Responsable: Natalia Uriarte
La maternidad, que incluye la gestación, el parto y la lactancia, junto con el desarrollo del comportamiento maternal, representa el período de mayor demanda energética y adaptaciones fisiológicas en el ciclo vital de las hembras de mamíferos. Es así que durante este período ocurre un continuo de adaptaciones que cubren las necesidades cambiantes de los fetos y crías en desarrollo y preparan a la madre para afrontar estas altas demandas fisiológicas. Actualmente desarrollamos dos líneas de investigación principales que buscan contribuir a esclarecer los sustratos neuroendócrinos involucrados en estos cambios funcionales y estructurales.
Desarrollo de la motivación y el comportamiento sexual durante la adolescencia
Estudiamos el desarrollo natural de este comportamiento en la rata hembra durante la adolescencia; período de transición entre la infancia y la etapa adulta, en el cual madura el eje hipotálamo-hipófisis-ovárico (que regula la reproducción), así como múltiples sistemas neurales. En particular, queremos entender como cambian los circuitos neurales que modulan la expresión de este comportamiento social, y el papel de hormonas ováricos en este proceso.
Flexibilidad comportamental en ratas madres:
Buscamos caracterizar el comportamiento y los perfiles de activación neural específicos en madres expuestas a estímulos con diferente valor de incentivo. Trabajamos en el modelo de camadas superpuestas en la rata, que nos permite evaluar el comportamiento de estas madres y sus bases neuroendócrinas en un contexto reproductivo desafiante.
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Las ratas adolescentes muestran un repertorio de comportamiento sexual completo, similar al de las adultas, poco después de madurar el eje neuroendócrino que regula la reproducción. Sin embargo, la motivación sexual -es decir el esfuerzo que realizan las hembras por acercarse a un macho- no es igual entre la adolescencia media y la etapa adulta, sino que aumenta a lo largo de este período. El incremento de la motivación sexual durante la adolescencia se acompaña de una disminución de la motivación social, es decir de la búsqueda de un individuo sin valor sexual. Estudios en curso que exploran las bases neurales y endócrinas de estos cambios comportamentales sugieren que: 1. ciertas áreas del cerebro participan de forma diferente entre adolescentes y adultas en procesar el valor que posee un macho para las hembras, y 2. el aumento de los niveles de estrógeno -hormona secretada por los ovarios- a lo largo de la adolescencia participa en la maduración de los circuitos neurales que controlan la motivación sexual. Pronto podremos contarles más al respecto...
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Si bien la adaptación del CM a las características de las crías ha sido descrita a lo largo del posparto, pocos estudios abordan este fenómeno fuera del posparto temprano o en contextos desafiantes. En nuestro laboratorio, desarrollamos el modelo de camadas superpuestas (CS) en la rata en el cual, como consecuencia del apareamiento durante el estro posparto, la madre cría simultáneamente a dos camadas sucesivas que se superponen temporalmente en el nido. Las crías de ambas camadas difieren en edad, características sensoriales, demandas fisiológicas y capacidades comportamentales. En este contexto desafiante, demostramos que las ratas con CS adaptan su comportamiento cuidando en forma diferente a crías neonatas y juveniles, dirigiendo mayores cuidados a los individuos neonatos pero permitiendo el contacto y amamantando a los juveniles. Recientemente abordamos el estudio de las bases neurales del comportamiento maternal de madres con CS. A partir de los resultados obtenidos en experimentos donde evaluamos la activación de diferentes regiones cerebrales, proponemos que ambos tipos de crías representan estímulos con valor de incentivo para la madre, el cual sería mediado principalmente por el APOm y el Nacc, independientemente de la respuesta maternal que evocan en la madre. Por otra parte, la adecuación de la respuesta maternal, dependería de otras áreas como la CPFm, que ha sido previamente implicada en el circuito maternal y asociada a procesos atencionales y de toma de decisiones.
Choque de motivaciones durante el estro posparto: macho vs. crías:
Estudiamos cómo interactúan las motivacionales sexual y maternal cuando co-existen, a través de analizar la respuesta de las hembras en estro posparto -madres que están sexualmente activas- al interactuar con sus crías y un macho al mismo tiempo y en diferente contexto. A su vez, pretendemos avanzar en la comprensión de los sistemas neuronales que subyacen la interacción entre ambas motivaciones y, por ende, que determinan la respuesta de las hembras frente a estos estímulos sociales –macho y crías- fuertemente recompensantes.
Plasticidad en el sistema nervioso asociada a la maternidad:
Estudiamos los fenómenos de neuroplasticidad asociados a la gestación y el período posparto en ratas. En el marco de esta línea específica buscamos completar la caracterización molecular y funcional de los cambios en la matriz extracelular en el sistema nervioso que ocurren en estos períodos.
Corresponsable: Dr. Javier Nogueira (Facultad de Medicina).
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Cuando una hembra se encuentra sexual y maternalmente motivada, su respuesta al enfrentarse a crías y a un macho simultáneamente, varía en función de factores internos como su estado hormonal y las experiencias sexual y maternal previas, así como de factores externos como pueden ser el contexto en el cual se encuentra. Así, una madre sexualmente activa realizará mucho esfuerzo por obtener a sus crías e ignorará a un macho si está en una situación en la cual no tiene acceso a estos estímulos sociales; mientras que cuidará de las crías atacando al macho, pero lo cortejará y copulará con él, casi al mismo tiempo, si se encuentra en su caja nido con ambos. Es decir, el valor de macho para una madre sexualmente activa no está “fijo”, sino que cambia en función del contexto y de la presencia de otros estímulos relevantes como lo son las crías. En base a estos resultados estamos explorando los factores endócrinos y los circuitos neuronales, que median la expresión de estas motivaciones. Observamos que el sistema dopaminérgico mesocorticolímbico, sistema general de recompensa, está implicado de forma diferencial en la regulación de las motivaciones maternal y sexual durante este período. Pronto podremos contarles más al respecto...
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Los cambios en la fisiología y el comportamiento de las ratas madres se sustentan en gran parte en la alta plasticidad funcional y estructural del sistema nervioso. En nuestro laboratorio estudiamos cómo cambia la matriz extracelular del tejido nervioso en las diferentes fases del ciclo reproductivo de las hembras y cuáles son los fenómenos celulares, moleculares y endócrinos involucrados. Encontramos que durante la gestación y la lactancia se produce el ensamblaje y remodelación de las redes perineuronales (PNNs) en el área preóptica media (APOm) de la rata, una estructura clave para la reproducción y el comportamiento maternal en los mamíferos. Estas redes constituyen un componente altamente organizado de la matriz extracelular, asociado a diferentes poblaciones neuronales e inducido por la administración de hormonas gonadales. Ya que el ensamblaje y la remodelación de las PNNs han sido involucrados en cambios en la plasticidad del sistema nervioso como la estabilización de circuitos neurales y consolidación de aprendizajes, en este momento nos abocamos a la caracterización de este fenómeno como posible mecanismo involucrado en la dinámica de las adaptaciones a la maternidad.
Drogas y sexo:
Estudiamos cómo psicofármacos de uso recreativo en humanos, que modulan el funcionamiento de diversos sistemas de neurotransmisión impactan en la expresión de la motivación y el comportamiento sexual de las ratas hembras.
Experiencia temprana y desarrollo del sistema nervioso:
Tanto intervenciones experimentales en modelos animales durante períodos tempranos del desarrollo, como eventos estresantes durante la infancia en humanos, tienen consecuencias profundas y duraderas en las respuestas comportamentales y neuroendócrinas de los individuos. Nuestro trabajo propone estudiar los efectos y los mecanismos subyacentes a las variaciones en el ambiente social temprano. Específicamente estudiamos los efectos ocasionados tanto por experiencias enriquecidas -como en el modelo de camadas superpuestas-, como por ambientes adversos y la exposición a individuos intrusos en la caja materna.
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El cannabis y la cocaína son drogas que afectan, y de forma diferente, la expresión de la motivación y el comportamiento sexual en las ratas hembras. Mientras que el cannabis en bajas dosis aumenta la expresión de componentes del comportamiento sexual que dependen de la estimulación del macho, volviendo a las hembras “más sensibles” a la estimulación sexual, a altas dosis reduce la motivación sexual de las hembras. Por otra parte, la cocaína reduce de forma dosis dependiente la motivación sexual de las hembras adultas, sin afectar el comportamiento sexual de las hembras adolescentes. Estos estudios ayudan a visualizar los potenciales efectos facilitadores e inhibitorios de diferentes drogas sobre el comportamiento sexual, así como la influencia de la edad de las hembras en estos efectos.