Existe alguna diferencia en la estructura cerebral de hombres y mujeres?

Créditos de las imagenes: Technion Press.

Investigadores de Israel descubren un dimorfismo sexual en la estructura de una sola neurona, que influye en el comportamiento de C. elegans.

Existen diferencias cerebrales entre hombres y mujeres?

Y si encontráramos dicha diferencia en una sola neurona, sería importante?

Uno de los modelos más útiles para estudiar estas cuestiones es el nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans).

Este diminuto gusano posee varias características que lo convierten en un excelente modelo de investigación.

Una de las cuales es que cada célula de su cuerpo tiene una identidad y un linaje predeterminados.

Al igual que los humanos, C. elegans tiene dos sexos.

Sin embargo, en lugar de masculino y femenino, los dos sexos de este gusano son masculino y hermafrodita: un individuo autofecundante capaz de producir gametos masculinos y femeninos (espermatozoides y óvulos), lo que le permite reproducirse sin pareja.

Investigadores de Israel examinaron estas diferencias específicas del sexo (dimorfismo sexual) en C. elegans y descubrieron hallazgos sorprendentes.

El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), fue dirigido por la Dra. Yael Iosilevskii y el Dr. Menachem Katz, del Laboratorio del Prof. Beni Podbilewicz, en colaboración con el Prof. David H. Hall.

Los investigadores descubrieron que una neurona altamente ramificada llamada PVD, previamente caracterizada en hermafroditas, forma una estructura diferente en los machos.

Además, mientras que en los hermafroditas la PVD funciona principalmente en la detección del dolor, en los machos desempeña un papel adicional durante el apareamiento; cuando su desarrollo se ve afectado, los machos son más lentos y menos coordinados.

Este descubrimiento proporciona un ejemplo único de dimorfismo sexual en la estructura de una sola neurona, que está vinculado a diferencias de comportamiento.

Cerebros «Masculinos» vs. «Femeninos»

Desde hace tiempo se sabe que hombres y mujeres presentan diferente susceptibilidad a diversos trastornos neurológicos.

Por ejemplo, las mujeres son más propensas a la depresión, mientras que los hombres tienen un mayor riesgo de padecer la enfermedad de Parkinson.

Podrían estas diferencias estar relacionadas con la estructura de cada neurona en el cerebro?

Esto es difícil de determinar debido a la gran cantidad de neuronas en el cerebro humano: aproximadamente 75 mil millones.

Incluso si se encontrara una diferencia entre los sexos en una sola neurona, determinar su contribución exacta sería un desafío, ya que incluso las tareas más simples requieren una multitud de neuronas intrincadamente interconectadas.

Para explorar la importancia de la estructura espacial de una sola neurona, los investigadores han recurrido al nematodo C. elegans, de tan solo un milímetro de longitud.

Una característica única de este organismo es que la identidad de las 302 neuronas del hermafrodita es invariable, lo que permite a los científicos mapear completamente su ubicación, estructura espacial y conexiones.

La estructura cerebral de hombres y mujeres

“Además”, dijo el Prof. Podbilewicz, “dentro de la población de nematodos, también hay individuos machos con anatomía distintiva, neuronas adicionales y comportamiento distinto.

Esto crea un sistema notablemente simple que nos permite preguntarnos directamente:

Qué determina la estructura de cada neurona en el sistema nervioso?

Existen diferencias específicas según el sexo y afectan el comportamiento?

Para responder a estas preguntas, Iosilevskii y Katz estudiaron el desarrollo de la neurona sensorial PVD.

Esta neurona tiene una estructura muy ramificada, con subunidades repetitivas que se asemejan a un candelabro (“menorah”).

Su forma distintiva y su desarrollo durante la maduración del organismo la han convertido en un foco de investigación durante más de una década.

Si bien se sabe mucho sobre su desarrollo en hermafroditas, el PVD no se había caracterizado en machos ni se había estudiado su dimorfismo sexual.

Los investigadores se propusieron determinar si las neuronas masculinas del PVD desarrollan una estructura espacial diferente y si esta diferencia influye en el comportamiento del macho.

Al examinar el desarrollo del PVD en los machos, los investigadores descubrieron que sus estructuras similares a una menorá se mantenían constantes en ambos sexos.

Sin embargo, les sorprendió descubrir que, en los machos adultos, el PVD extiende ramas adicionales hacia el abanico de la cola, un órgano masculino especializado utilizado para el apareamiento.

Junto con Hall, descubrieron que estas ramas son completamente independientes de las neuronas previamente conocidas en esta región.

Esta ramificación única del PVD no ocurre durante el desarrollo del abanico de la cola, sino que emerge inmediatamente después, durante la muda final de juvenil a adulto.

Poco después, el macho comienza a exhibir su comportamiento de apareamiento específico para su sexo.

Los investigadores descubrieron además que cuando el PVD no se desarrolla adecuadamente, este comportamiento de apareamiento se ve afectado, lo que provoca que los machos se vuelvan más lentos y menos coordinados.

Este descubrimiento de dimorfismo sexual en la estructura de una sola neurona sensorial, que también se relaciona con el comportamiento específico de los machos, proporciona un ejemplo único en C. elegans y abre nuevas vías para el estudio de las diferencias neuronales basadas en el sexo. Se espera que este descubrimiento mejore nuestra comprensión.