Como a interação com as faªmeas aumenta a agressão nas moscas de frutas masculinas
Crédito: Anderson Lab / Caltech

Um macho voa contra outro em uma demonstração de agressão.
Vocaª provavelmente se comporta de maneira diferente quando estãotendo um dia ruim do que durante um a³timo. Por exemplo, embora vocêpossa educadamente sorrir para um vizinho que não gosta em uma tarde agrada¡vel de sa¡bado, essa mesma interação provocara¡ uma carranca quando vocêestiver indo para o trabalho na segunda-feira de manha£. Em outras palavras, seu cérebro leva em consideração as experiências recentes ao coordenar suas respostas a estamulos externos. Atéanimais simples, como a mosca-das-frutas Drosophila melanogaster , fazem o seguinte: algumas vezes, uma mosca masculina exibe altos naveis de agressão a outro macho, enquanto outras, duas moscas machos podem coexistir pacificamente. Todos os cérebros de Drosophila são conectados da mesma maneira; então, por que as moscas exibem comportamentos diferentes quando apresentados com a mesma sugestãosensorial?
Agora, os pesquisadores da Caltech fizeram progressos no sentido de compreender as bases neurolégicas da agressão intensificada que a Drosophila masculina mostra entre si após recentes encontros com mulheres. O estudo foi conduzido no laboratório de David Anderson , professor de biologia Seymour Benzer, Tianqiao e presidente e diretor de liderana§a e liderana§a do Instituto Chrissy Chen para Neurociência, e pesquisador do Instituto Manãdico Howard Hughes.
Quando uma mosca macho encontra uma mosca faªmea, o macho geralmente vibra suas asas em uma demonstração de namoro. Esta¡ bem estabelecido que certos neura´nios, chamados P1, são responsa¡veis ​​por esse comportamento previsível de namoro e são ativados por sinais de perfume feminino. Uma vez que a faªmea éremovida do ambiente masculino, os neura´nios P1 do macho se tornam inativos.
Mas algo sobre uma experiência anterior com uma faªmea faz com que uma mosca masculina entre em um estado de maior agressividade ou excitação, que permanece por alguns minutos depois que a faªmea se foi. Normalmente, duas moscas machos podem coexistir na mesma área sem se incomodar. Poranãm, as moscas machos que encontraram recentemente uma faªmea mostram, ao encontrar outro macho, um aumento nas manifestações de agressão: elas avana§am, agitando as asas para parecer maiores. Liderada pelo estudante de graduação Yonil Jung, uma equipe de pesquisadores da Caltech decidiu descobrir como o cérebro da mosca codifica esse comportamento dependente da experiência.
Os pesquisadores descobriram que uma vez que as células P1 são ativadas por sinais femininos, elas ativam outro conjunto de neura´nios, chamados células pCd. Ao contra¡rio das células P1, que são desligadas assim que a faªmea éremovida, os neura´nios pCd permanecem ativos por vários minutos. A equipe descobriu que os neura´nios pCd amplificam os efeitos comportamentais. Se os neura´nios pCd de uma mosca estiverem ativos e encontrar outro macho, isso mostrara¡ maior agressão. O silenciamento artificial dos neura´nios pCd torna as moscas masculinas muito menos agressivas, mesmo depois de terem encontrado uma faªmea.
Esse mecanismo pode ter evoluado porque o macho voa, para lutar, precisa saber que existe outro homem presente e que háum recurso para competir, como uma faªmea. Nãoétão fa¡cil quanto parece, porque as moscas detectam outras moscas - masculinas e femininas - tocando-as com os panãs, que possuem sensores quamicos. Aparentemente, uma mosca macho são saberia que outro macho e uma faªmea estãopresentes se tocasse os dois ao mesmo tempo (o que émuito improva¡vel que acontea§a quando as moscas estãoandando ativamente, por exemplo). A atividade persistente dos neura´nios pCd pode dar aos homens uma forma de "memória de curto prazo" do contato feminino anterior, o que os ajuda a decidir lutar quando encontrarem um homem.
"a‰ importante entender como os cérebros codificam estados internos persistentes que superam os estamulos que os desencadeiam, porque esses mecanismos podem estar subjacentes a certas formas de memória, bem como estados de emoção e humor", diz Anderson. "Esses mecanismos podem ser afetados em distúrbios da memória ou em algumas condições psiquia¡tricas. O sistema nervoso compacto da mosca da fruta e sua poderosa genanãtica tornam um bom sistema para investigar os princapios ba¡sicos subjacentes a s formas de atividade persistente. Alguns deles podem acabam se aplicando a cérebros de mamaferos como o nosso ".
Os pra³ximos passos para este trabalho envolvem o estudo de como os neura´nios pCd permanecem ativos, mesmo após a remoção dos gatilhos sensoriais femininos. A maioria dos neura´nios dispara apenas por milissegundos, mas os neura´nios pCd permanecem ativos por vários minutos. Ainda não estãoclaro como eles permanecem ligados e o que os leva a desligar gradualmente.
Um artigo descrevendo a pesquisa, intitulado " Neura´nios que funcionam dentro de um integrador para promover um estado comportamental persistente em Drosophila ", apareceu na edição de 3 de dezembro da revista Neuron . Além de Jung e Anderson, co-autores adicionais são a estudiosa de pa³s-doutorado Ann Kennedy; estudante de graduação Hui Chiu; e Farhan Mohammad e Adam Claridge-Chang do Instituto de Biologia Molecular e Celular em Cingapura. O financiamento foi fornecido pelos Institutos Nacionais de Saúde e pelo Instituto Manãdico Howard Hughes.