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Reportaje:Vida&Artes

Un rayo de luz convierte al violento en manso

El comportamiento agresivo y el sexual están muy ligados y ocupan zonas solapadas en el cerebro - Un experimento en ratones revela que pueden inhibirse o estimularse a voluntad

En La naranja mecánica, Anthony Burgess imaginó un método de condicionamiento pavloviano para provocar en el protagonista una aversión combinada hacia la violencia y el sexo. No tuvo éxito, pero el asombroso avance de la neurociencia puede encontrar pronto una forma más eficaz de lograr lo mismo, y también lo contrario: disparar el comportamiento agresivo de un individuo con un simple rayo de luz.

Dayu Lin, David Anderson y sus colegas del Instituto Tecnológico de California (CalTech) han identificado el circuito neuronal básico que subyace al comportamiento agresivo. Está situado en una subregión concreta del hipotálamo, una estructura alojada en la base del cerebro. Sus experimentos, que se presentan hoy en Nature , están hechos en ratones, pero el hipotálamo y sus subdivisiones son universales en los mamíferos. El sexo y la violencia también lo son, y es muy probable que unos circuitos muy similares existan también en los humanos.

Se pueden manipular circuitos cerebrales con la optogenética

Hay muchas formas de estropear un sistema y más de estropear el cerebro

El amor suprime la agresividad; ambos comportamientos compiten entre sí

La violencia dentro de una especie está extendida en la naturaleza

La forma más precisa de manipular circuitos cerebrales concretos es una técnica desarrollada en los últimos años llamada optogenética, porque usa tanto genes artificiales como moléculas activadas por la luz. Los detalles son muy complicados, pero la idea general es introducir en el cerebro -del ratón es este caso- unos genes diseñados para funcionar solo en ciertos tipos de neuronas, o que se puedan activar en una zona muy localizada del cerebro.

La información fluye por los axones, o prolongaciones de las neuronas, mediante unos canales que controlan el paso de varios iones (átomos con carga eléctrica) entre el interior y el exterior de la neurona. Los canales iónicos se van abriendo ordenadamente a lo largo del axón, y el baile de las cargas positivas y negativas que entran y salen transmite una corriente eléctrica axón abajo.

El pionero de la optogenética es el neurocientífico austriaco Gero Miesenböck, que a partir de 2002 ha estado poniéndolo a punto en moscas. Uno de los sistemas que se utilizan es un canal iónico que solo se abre si tiene a mano ATP, una molécula muy común en todos los seres vivos. Con un ingenioso diseño del gen que fabrica (o contiene la información para fabricar) el canal iónico, los científicos pueden meterlo en cualquier zona del cerebro de la mosca, como los circuitos neuronales de la reacción de huida.

Esa es la parte genética de la optogenética. La parte opto es la siguiente: el grupo de Miesenböck envolvió el ATP en otro compuesto químico que lo inutiliza. Pero ese compuesto es sensible a la luz, de modo que libera el ATP cuando le ilumina un rayo láser. En los experimentos iniciales de Miesenböck, el rayo láser disparaba los circuitos de la huida, sin que las moscas tuvieran razón objetiva alguna para salir zumbando.

Li y sus colegas han utilizado una variante en su trabajo con ratones. Los genes en este caso fabrican (contienen la información para fabricar) unos canales neuronales especiales, capaces de activarse por la luz, o por una luz de cierta longitud de onda concreta. La combinación de genes que solo se activan en ciertas zonas y de luces que solo inciden en cierto momento permite un control espaciotemporal muy fino en la manipulación de la actividad cerebral. Es así como Lin y sus colegas del CalTech han identificado con gran precisión los circuitos del hipotálamo que subyacen a los comportamientos agresivos.

La nomenclatura de la anatomía del cerebro puede resultar fastidiosa, pero en realidad es tan simple como consultar un mapa urbano. Si imaginamos el hipotálamo como un reloj, las zonas laterales ocuparían la posición de las tres y las nueve. La ventral estaría a las seis. Y las zonas ventromediales (VMH, por ventro-medial hypothalamus), a las que se refiere este trabajo, están a las cinco y a las siete. Dentro de ellas, la zona ventrolateral (VHMvl) es la más próxima a la periferia del reloj. Ese es el locus cerebral de la agresividad.

La mitad de las neuronas del VMHv se activan por igual en presencia de un macho o de una hembra, pero muchas se mantienen activas solo en uno de los dos comportamientos. Por tanto, los dos comportamientos parecen compartir algunos tipos de input. "La interacción entre el sexo y la violencia está profundamente enraizada en la arquitectura básica del cerebro", como dice el neurólogo Clifford Saper, de la Facultad de Medicina de Harvard.

Esta tecnología plantea la posibilidad de inhibir esos circuitos para refrenar el comportamiento agresivo. Los científicos han comprobado que la inactivación artificial de la región del hipotálamo VHMvl funciona bastante bien para reprimir los comportamientos agresivos: el 25% de los ratones se vuelven completamente pacíficos, y los demás muestran una agresividad más moderada de lo habitual. Por desgracia para las naranjas mecánicas del futuro, este efecto solo dura ocho días. Pero esto es consecuencia de la técnica concreta que han usado Li y sus colegas para bloquear la actividad de esas redes neuronales, basada en unos virus especiales.

Hay muchas formas de estropear un sistema, y muchísimas de estropear un sistema tan complejo como el cerebro. Por esta razón, el mero hecho de que la inactivación artificial del circuito hipotalámico VHMvl elimine el comportamiento agresivo no prueba que esa región sea el disparador esencial del comportamiento violento.

Pero Li y sus colegas han podido obtener también la prueba complementaria: que la activación artificial, mediante luz, de esos mismos circuitos dispara el comportamiento agresivo en situaciones anormales. Por ejemplo, contra las hembras en lugar de contra los machos intrusos, o incluso contra objetos inanimados como un guante inflado.

Que la inactivación de un circuito cerebral elimine el comportamiento agresivo solo prueba que ese es uno de los muchos elementos que pueden intervenir en el fenómeno. Pero que la actividad anormal de esos mismos circuitos dispare por sí misma el comportamiento agresivo es una evidencia que apunta al controlador fundamental del proceso.

Un dato alentador es que el amor suprime la agresividad. Cuando los investigadores hiperactivan los circuitos del VMHvl con sus técnicas optogenéticas, los ratones macho se vuelven anormalmente agresivos: atacan no solo a machos y hembras por igual, sino también a los objetos inanimados, como el mencionado guante inflado, que se interponen en su camino. Pero esa misma hiperactivación optogenética no tiene el menor efecto si el ratón ya estaba inmerso en una actividad sexual. Es otra evidencia más de que el sexo y la violencia requieren parte de las mismas redes neuronales, y de que estas compiten entre sí hasta que uno u otro comportamiento se impone.

Hay formas de violencia en la naturaleza que cuentan con la avenencia de la mayoría, e incluso con la legitimación de la ciencia. Que los zorros maten conejos para comer (agresión predatoria) y que los insectos envenenen a los pájaros que se los comen (agresión antipredatoria) es justo lo que cabe esperar de la "naturaleza roja en diente y garra" con que Tennyson saludó a la selección natural darwiniana.

Pero casi tan ubicua como la anterior es la violencia contra los miembros de la propia especie. Las anémonas -las ortiguillas de los bares gaditanos-, que pese a parecer algas se cuentan entre los más primitivos animales del planeta, se azotan unas a otras con sus tentáculos venenosos.

Los gusanos poliquetos se pelean con la trompa (proboscis, en la jerga), y los crustáceos con las pinzas. También se pelean entre sí las hormigas, las ranas, los petirrojos, los lagartos, las arañas, los salmones, los ciervos y los chimpancés. La humanidad ha sofisticado, pero de ningún modo inventado, este tipo de violencia intraespecífica.

El grado de violencia de una sociedad tiene muy poco que ver con la genética. Los índices de violencia de un país se pueden multiplicar por 10 en cuestión de un par de décadas, sin que los genes de la población hayan tenido la menor oportunidad de cambiar de frecuencia. Las ideas del tipo naranja mecánica solo se refieren a un pequeño número de individuos, como los psicópatas, o personas incapaces de sentir culpa por hacer daño a un semejante.

Pero sí es obvio que hay formas de convertir en agresores a las personas del montón, y que estas podrán en el futuro superar la eficacia de una arenga.

Roja en diente y garra

Los fundamentos neuronales del comportamiento agresivo y su relación con el sexo hunden sus raíces con profundidad en la evolución de los mamíferos, y alcanza en gran parte a la historia natural de los demás vertebrados y de otros animales más primitivos. Uno de los aspectos ubicuos de este fenómeno es la relación íntima entre la agresión y la testosterona, la principal hormona sexual masculina.

En todos los vertebrados, las estructuras cerebrales implicadas en el comportamiento agresivo -como la región hipotalámica estudiada por los científicos de California- son muy ricas en receptores de las hormonas sexuales, y en particular de la testosterona. Estos receptores son proteínas de las neuronas que reconocen específicamente a la testosterona que circula por la sangre, se pegan a ella y transmiten sus efectos al interior de la célula.

En cualquier especie de vertebrados en la que se haya examinado la cuestión, los científicos han podido establecer una correlación estrecha entre los niveles de agresividad de un macho y sus particulares niveles de testosterona circulante. E incluso en un mismo individuo, las fases más o menos agresivas se correlacionan con las fluctuaciones temporales en sus niveles de esta hormona.

La búsqueda de una pareja sexual, y el nivel de actividad sexual en sí mismo, siguen esos mismos patrones de relación con la testosterona. Esto se ha comprobado repetidamente en los hombres, pero incluso el deseo sexual de las mujeres viene muy afectado por sus niveles de esa hormona, que es principalmente, pero no exclusivamente, masculina.

La íntima relación entre la testosterona y el comportamiento agresivo tiene su explicación biológica en que, en las mayoría de las especies, los machos luchan entre sí por el acceso a las hembras. Sexo y violencia son dos caras de la misma "naturaleza roja en diente y garra", dicen los científicos de CalTech.

Las claves de la ferocidad

- Comida, territorio y pareja. La mayoría de los animales luchan por la comida, por la defensa de su territorio o por el acceso a las hembras. Es decir, por el acceso a los máximos bienes del mundo darwiniano.

- Los genes que sobreviven. El gen Si los machos menos agresivos no logran sobrevivir, o no consiguen una pareja sexual, sus genes no pasan a las siguientes generaciones. De ahí que los genes 'agresivos' lleven las de ganar, al menos en el largo plazo, el que cuenta para las tendencias evolutivas.

- Ganar sin matar. Muchos de los conflictos entre machos, en un amplio rango de especies, suelen resolverse de alguna forma convencional, más que con la muerte del individuo perdedor. Este hecho no tiene una explicación obvia o generalmente aceptada.

- Evolución y economía. Las tendencias evolutivas de las especies tienen muchos puntos en común con el comportamiento económico de las sociedades. En una población de individuos mansos, la llegada de un solo agente agresivo puede acabar colonizando por entero la población, tal es su ventaja respecto a sus pacíficos congéneres.

- Margen de error. Pero todas estas predicciones no se cumplen si los individuos muestran comportamientos más matizados: por ejemplo, si son pacíficos en la mayoría de las situaciones, pero se vuelven agresivos con aquellos que les agreden.

* Este articulo apareció en la edición impresa del Jueves, 10 de febrero de 2011

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