La memoria en las abejas. La investigación franco-argentina.

Este artículo presenta el trabajo de los investigadores franceses del Laboratorio CRCA (Centro de Investigación en Cognición Animal) – UMR CNRS 5169 – realizado en colaboración con los investigadores argentinos del Laboratorio de Neurobiología de la Memoria (Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires). La investigación, presentada en este artículo, fue publicada en la prestigiosa revista The Scientist («Editor’s Choice in Neurosciences»).

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Con sus cerebros diminutos y su reconocida capacidad para memorizar las ubicaciones del néctar, las abejas se han convertido en un modelo para el estudio del aprendizaje y la memoria. Las investigaciones sobre este tema han demostrado que para formar la memoria a largo plazo – una memoria que dura un día o más en las abejas – los insectos deben repetir un experimento al menos tres veces. Por el contrario, los recuerdos a corto y medio plazo, que duran 1) de unos pocos segundos a unos pocos minutos, y 2) de unos pocos minutos a unas pocas horas, requieren sólo una experiencia de aprendizaje.

Sin embargo, se han observado excepciones a esta regla. Por ejemplo, en algunos estudios, las abejas han formado recuerdos duraderos después de una sola experiencia de aprendizaje. Tales resultados se consideran a menudo como anomalías circunstanciales, y se piensa que las memorias formadas no requieren síntesis de proteínas, una característica molecular de las memorias a largo plazo codificadas por el aprendizaje repetido, explican Martin Giurfa de la Universidad de Toulouse/CNRS – UMR 5169 y sus colaboradores María Eugenia Villar (Post-Doc CNRS – UMR 5169), Paul Marchal (PhD CNRS – UMR 5169) y Haydee Viola (Universidad de Buenos Aires/CONICET).

Estos «resultados anormales», así como las investigaciones que demuestran que las moscas y las hormigas de la fruta pueden formar memorias a largo plazo después de experimentos únicos, despertaron la curiosidad de los investigadores que se hicieron las siguientes preguntas: ¿Era posible que las abejas de la miel pudieran reproducir el mismo resultado fiable y qué mecanismos moleculares entraban en juego si lo hacían?

Las abejas forrajeras se exponen una vez a un olor mientras reciben simultáneamente sacarosa a través de un palo de cóctel. Los insectos extienden su probóscide para beber la golosina (1). Una hora, cuatro horas, 24 horas o 72 horas después de este experimento, las abejas se exponen al mismo olor o a un olor de control. Hasta 24 horas, la mayoría de las abejas prolongan correctamente sus probóscide en respuesta al olor de pareja (2) y no al olor de control (3). Incluso después de 72 horas, alrededor de un tercio de las abejas mantienen este comportamiento. (Crédito: Kelly Finan)

Los investigadores consideraron que la capacidad de formar recuerdos fuertes puede depender del tipo de abeja y del experimento realizado porque en una colonia de abejas hay enfermeras, que limpian la colmena y alimentan a las crías, cuidadoras, que patrullan y protegen la colmena, y recolectoras, que buscan néctar.

En una colaboración internacional, el equipo de Martin Giurfa y sus colegas del Laboratorio de Neurobiología de la Memoria (Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires) se centraron únicamente en los recolectores, encargándoles la tarea de recordar una experiencia relacionada con su función: un olor asociado a una dulce recompensa, a diferencia de estudios anteriores que probaban abejas en masa.

Los investigadores encontraron que la mayoría de los buscadores recordaban este olor específico al día siguiente después de una única exposición a un olor de recompensa: prolongaban su probóscide cuando se exponían al olor, pero no cuando se exponían a cualquier olor. Muchos recolectores podían incluso recordar el olor tres días después.

El equipo de Martin Giurfa examinó entonces los requisitos moleculares de la memoria a corto, medio y largo plazo en el cerebro de las abejas, inhibiendo la transcripción de genes, la síntesis de proteínas o ambas durante el período de aprendizaje. Demostraron que la memoria a corto plazo (una hora después del entrenamiento) no requería ninguna de las dos, que la memoria a mediano plazo (cuatro horas después del entrenamiento) requería la capacidad de hacer nuevas proteínas pero no la transcripción completa, y que la memoria a largo plazo (más de 24 horas después del entrenamiento) requería ambas.

Los investigadores formularon la hipótesis de que las abejas enfermeras y las abejas guardianas difieren en su capacidad de aprendizaje y en su composición molecular, y que esto explica las diferencias con estudios anteriores, pero esto no ha sido probado.

Los resultados no significan que todas las investigaciones anteriores fueran erróneas, dice André Fiala de la Universidad de Göttingen, que estudia la memoria de las moscas de la fruta y que no participó en el proyecto. «La gente hizo los experimentos de una manera diferente. Sin embargo, los nuevos resultados muestran que «la creencia popular de que se necesitan varias pruebas de entrenamiento… para obtener la memoria a largo plazo no siempre es cierta», dice, y que «realmente avanza el conocimiento en esta área».

Artículo original: https://www.the-scientist.com/the-literature/once-is-enough-for-long-term-memory-formation-in-bees-67467

Ver también: M.E. Villar et al., “Redefining single-trial memories in the honeybee,” Cell Rep, 30:2603–13.e3, 2020.

Artículo publicado en Cell