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Un equipo de científicos del Instituto de Investigación Biomédica Fralin de la Facultad de Medicina Carilion de Virginia Tech reporta en Science que identificó por primera vez patrones de actividad química cerebral que predicen la rapidez con la que las abejas aprenden nuevas asociaciones, lo que, dicen, ofrece información importante sobre la base biológica del aprendizaje y la toma de decisiones.
El estudio parte realmente de una idea sencilla: en el cerebro existen sustancias químicas, llamadas aminas biógenas, que ayudan a regular cómo aprendemos y cómo nos comportamos. Entre ellas están la dopamina y la serotonina, pero en las abejas también son muy importantes la octopamina y la tiramina.
Estas moléculas funcionan como una especie de mensajeras que permiten que las neuronas se comuniquen y se adapten a nuevas experiencias.
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Para entender su papel en el aprendizaje, los investigadores trabajaron con abejas melíferas. Les presentaban un olor y, justo después, les daban una gota de azúcar. Con varias repeticiones, algunas abejas aprendían que el olor anunciaba comida y respondían extendiendo su probóscide (como una pequeña lengua). Otras tardaban más en aprender y algunas no lo lograban. Es decir, no todas aprendían igual.
Mientras ocurría este entrenamiento, los científicos midieron en tiempo real los cambios de cuatro neurotransmisores en una parte del cerebro que procesa los olores. Descubrieron que las diferencias entre las abejas que aprendían rápido y las que no lo hacían estaban relacionadas con la forma en que se liberaban estas sustancias químicas. El hallazgo central es que el equilibrio entre dos de las sustancias —octopamina y tiramina, en particular— permite anticipar qué tan rápido aprenderá una abeja a asociar un olor con una recompensa de azúcar.
La idea no surge de la nada. En 1995, Read Montague publicó en la revista Nature un modelo computacional sobre cómo las abejas aprenden a predecir recompensas. Ese trabajo teórico mostraba que, en principio, se podía “guiar a la abeja de flor en flor de una manera que coincidía completamente con sus estadísticas de búsqueda de alimento”, como él mismo recuerda. Pero entonces no existía la tecnología para medir directamente las monoaminas en el cerebro de una abeja.
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El estudio también muestra algo adicional: combinar mediciones neuroquímicas simultáneas con aprendizaje automático para descifrar patrones complejos en un cerebro vivo. No es solo qué sustancia aumenta o disminuye, sino cómo interactúan en el tiempo. En esencia, el trabajo sugiere que la velocidad de aprendizaje no depende de una única “molécula mágica”, sino del equilibrio dinámico entre varias.
Y en estas abejas, el balance entre octopamina y tiramina actúa como una especie de firma química que anticipa quién aprenderá rápido, quién lento y quién no lo hará. Una pequeña lección desde un cerebro diminuto sobre cómo la química y la experiencia se entrelazan para producir conducta.
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