Un estudio demuestra que el cerebro de las abejas revela secretos del aprendizaje humano

El cerebro de las abejas ofrece nuevas pistas sobre cómo aprendemos y recordamos información los humanos. Un grupo internacional de científicos ha descubierto que dos sustancias químicas presentes en el cerebro de estos insectos, la octopamina y la tiramina, permiten anticipar qué tan rápido cada abeja puede aprender a asociar un olor con una recompensa. El hallazgo, publicado en Science Advances, no solo ayuda a entender el comportamiento de las abejas, sino que también aporta datos sobre los procesos de atención y memoria en humanos, ya que estos mismos neurotransmisores están presentes en nuestro cerebro.

El experimento se realizó en el Fralin Biomedical Research Institute en Virginia Tech Carilion, Estados Unidos. Los investigadores midieron los niveles de varios neurotransmisores en el cerebro de abejas mientras ellas aprendían a asociar ciertos olores con la presencia de azúcar. Descubrieron que el equilibrio entre la octopamina y la tiramina, detectado incluso antes de iniciar el aprendizaje, permite predecir si una abeja será rápida, lenta o no llegará a aprender esa nueva asociación. Además, estos patrones químicos vuelven a aparecer cuando la abeja demuestra que ha aprendido la tarea, lo que indica que las sustancias también están relacionadas con la memoria.

Estos resultados abren la puerta a nuevas formas de estudiar cómo aprendemos los humanos. Como estos neurotransmisores también regulan la atención y el aprendizaje en personas, los científicos creen que este conocimiento puede ayudar a explicar por qué algunas personas aprenden más rápido que otras, o cómo se ven afectados estos procesos en trastornos cerebrales. Además, el uso de aprendizaje automático permitió analizar en tiempo real la actividad cerebral de las abejas, ofreciendo información precisa sobre cómo los químicos influyen en el comportamiento, tanto en insectos como en otros animales.

Así se mide el aprendizaje en las abejas

Para descubrir cómo aprenden las abejas, los científicos utilizaron un método que permitía observar la actividad de neurotransmisores de forma directa mientras los insectos resolvían tareas de aprendizaje. Colocaron diminutos sensores en el lóbulo antenal del cerebro de la abeja, la región que procesa los olores, y utilizaron aprendizaje automático para seguir en tiempo real los cambios de cuatro químicos: dopamina, serotonina, tiramina y octopamina.

Durante el experimento, las abejas debían asociar un olor determinado con una recompensa de azúcar. Los resultados revelaron que algunas abejas extendían su probóscide, el tubo con el que se alimentan, más rápido que otras ante el olor correcto, y este comportamiento coincidía con patrones químicos registrados antes de que empezara la prueba.

Gracias a este enfoque, el equipo pudo dividir a las abejas en aprendices rápidos, lentos o no aprendices, según la intensidad y el momento en que aparecían los neurotransmisores. Esta distinción ayuda a entender cómo factores como la edad del insecto, su función en la colmena o incluso su estado nutricional influyen directamente en la facilidad para incorporar nueva información.

Implicaciones para la medicina, la tecnología y la agricultura

El hallazgo aporta herramientas para el avance en áreas que van mucho más allá de la biología de los insectos. Al identificar los patrones químicos que anticipan la rapidez de aprendizaje, los investigadores de Science Advances abren posibilidades de desarrollar nuevas estrategias para diagnósticos precoces de trastornos de atención y memoria en humanos. El método empleado, que combina neurociencia y aprendizaje automático, también sugiere aplicaciones en el monitoreo de la actividad cerebral de personas en tiempo real, lo que podría facilitar el diseño de terapias personalizadas.

En el campo de la agricultura, conocer cómo se regula el aprendizaje en las abejas permitirá optimizar su rendimiento como polinizadoras, mejorando la producción de cultivos y la seguridad alimentaria. Además, la investigación refuerza la idea de que los mecanismos cerebrales fundamentales que controlan la atención y la toma de decisiones son compartidos por muchas especies, lo que ayuda a entender y comparar comportamientos entre animales y seres humanos.