Las decisiones de los animales sobre cuándo y cómo buscar alimento son una cuestión muy importante para su supervivencia y se ven afectadas por las condiciones ambientales. En el caso de los organismos sociales, como las hormigas, esta decisión implica una comunicación elaborada y división de tareas ya que solo algunos miembros de la colonia son los que buscan la comida para alimentar a todos los miembros, independientemente del estado de alimentación individual. El objetivo de este proyecto es identificar los circuitos neuronales y las moléculas involucradas en la conducta de búsqueda de alimento en hormigas. Con este objetivo decidimos estudiar a la especie Pogonomyrmex barbatus que son hormigas que viven en el desierto y que recolectan semillas para alimentar a su colonia. El ambiente desértico en el que habitan estas hormigas impone condiciones extremas que ponen en riesgo a las hormigas forrajeras por lo que la decisión colectiva de cuándo es apropiado salir a obtener alimento es una conducta fundamental para su supervivencia. Las hormigas de esta especie han sido ampliamente estudiadas y recientemente se encontró mediante experimentos de secuenciación de RNA y farmacología que la vía de la dopamina podría estar involucrada en la modulación de la actividad de forrajeo. Sin embargo, desconocemos las áreas del cerebro que producen dopamina y otros neuromoduladores así como sus receptores en estas hormigas; cómo son los circuitos que regulan la conducta de forrajeo y cuáles son los efectos de variaciones en el ambiente físico y social en estos circuitos. Por lo que el objetivo de este proyecto es identificar a los neuromoduladores y circuitos neuronales involucrados en la conducta de forrajeo y describir su función ante cambios en el ambiente.
La identificación de los mecanismos que subyacen a la toma colectiva de decisiones en las hormigas puede ayudarnos a desarrollar modelos para comprender comportamientos complejos en otros organismos altamente sociales como los humanos. Además, varias especies de hormigas son especies invasivas que se consideran plagas y generan un impacto tanto ecológico como económico. Comprender cómo regulan su conducta de forrajeo podría conducir al desarrollo de herramientas farmacológicas específicas para regular sus poblaciones.
Los resultados de este proyecto aportarán información mecanística sobre la base neuronal y molecular en la toma de decisiones colectiva que permite a las colonias de hormigas del desierto ajustar el comportamiento de búsqueda de alimento en respuesta a las condiciones ambientales cambiantes. El trabajo propuesto dará como resultado una comprensión sobre el papel de los sistemas de neuromoduladores involucrados en la regulación de la conducta de forrajeo en las hormigas cosechadoras. Además, nuestros resultados proporcionarán los primeros conocimientos funcionales neuronales sobre los efectos de la dopamina y otros neuromoduladores en la modulación de la conducta de forrajeo. Esto ayudará a comprender mejor el comportamiento social complejo y puede ayudar a explicar el éxito ecológico de los insectos sociales. La identificación de los mecanismos que subyacen a la toma colectiva de decisiones en las hormigas puede también ayudarnos a desarrollar modelos para comprender comportamientos complejos en otros organismos altamente sociales como los humanos. Además, varias especies de hormigas son especies invasivas que se consideran plagas y generan un impacto tanto ecológico como económico. Comprender cómo regulan su conducta de forrajeo podría conducir al desarrollo de herramientas farmacológicas específicas para regular sus poblaciones.