Más que un reflejo: cómo la columna vertebral moldea las relaciones sexuales

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Durante décadas, se pensó que mientras el cerebro orquestaba el comportamiento sexual masculino (excitación, cortejo y cópula), la médula espinal solo realizaba el acto final: la eyaculación.

Corte transversal de la médula espinal que muestra las neuronas implicadas en la eyaculación. Las células marcadas en rosa (neuronas que expresan galanina) se superponen con las de color verde (señal de actividad reciente), lo que indica que estas neuronas están activas durante la eyaculación. El azul marca todas las neuronas como guía visual. Crédito de la imagen: Neuroethology Lab, Champalimaud Foundation

Un estudio de la Fundación Champalimaud (FC) cuestiona esta división de funciones. El trabajo revela un circuito espinal clave que no solo interviene en la eyaculación, sino también en la excitación y en la orquestación de la coreografía sexual, lo que aporta una sorprendente nueva dimensión a nuestra comprensión del comportamiento sexual de los mamíferos.

«La médula espinal no es solo una estación de relevo pasiva que ejecuta las órdenes del cerebro», afirma Susana Lima, investigadora principal del Laboratorio de Neuroetología de la Fundación Champalimaud y autora principal del estudio. «Integra estímulos sensoriales, responde a la excitación y ajusta su respuesta en función del estado interno del animal. Es mucho más sofisticada de lo que imaginábamos».

Las neuronas que mueven los motores
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«Al principio, nos interesaba el comportamiento sexual femenino», recuerda Lima, «pero es difícil determinar con precisión el momento del orgasmo en las mujeres. En los hombres, la eyaculación es un marcador claro y observable; literalmente se puede ver en la actividad muscular». El equipo partió de una pregunta aparentemente sencilla: ¿qué neuronas controlan el músculo responsable de la eyaculación?

“El músculo en cuestión es el músculo bulboesponjoso, o MBE”, explica Constanze Lenschow, coautora principal y actual jefa de grupo en el Instituto INCIA de la Universidad de Burdeos. “Se encuentra justo debajo del pene y es crucial para la expulsión de los espermatozoides. Cuando un hombre eyacula, el MBE se activa con un patrón de descarga característico. Es la señal de la eyaculación”.

Para rastrear el origen de esta señal, el equipo utilizó técnicas de mapeo anatómico para seguir la ruta del MBE hasta sus neuronas motoras, es decir, hasta las células que controlan directamente su contracción. Posteriormente, los investigadores dieron un paso más, buscando las neuronas que controlan las neuronas motoras. Los intentos iniciales de mapear las conexiones nerviosas utilizando un marcador del virus de la rabia fracasaron. “Fue frustrante”, admite la coautora Ana Rita Mendes, quien se unió al proyecto durante su maestría. “Así que tuvimos que cambiar de estrategia”.

Estudios previos en ratas habían identificado un grupo de neuronas de la médula espinal que expresan una molécula llamada galanina (Gal), crucial para la eyaculación. Basándose en estos resultados, el equipo utilizó ratones modificados genéticamente en los que las neuronas que expresaban Gal (denominadas Gal⁺) presentaban fluorescencia roja. Al microscopio, los investigadores observaron que los axones de las neuronas Gal⁺ (las fibras largas que transmiten señales nerviosas) se superponían con las neuronas motoras de la médula espinal, lo que sugiere una conexión excitatoria directa.

Para comprobar esta conexión, Lenschow utilizó una técnica electrofisiológica llamada pinzamiento de parche en cortes de médula espinal. «Al activar los extremos distales de las neuronas Gal⁺ (los sitios por donde transmiten sus señales), registramos un aumento repentino de actividad en las neuronas motoras de la médula espinal. Y al bloquear el glutamato (la sustancia química que estas neuronas utilizan para excitar a otras neuronas), la señal desapareció, lo que confirmó una conexión excitatoria directa».

Primicia
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Fue la primera vez que se demostró una conexión funcional unidireccional entre las neuronas Gal⁺ espinales y las neuronas motoras que controlan la eyaculación. «Y curiosamente», señala Mendes, «las neuronas Gal⁺ no solo se proyectaban al músculo eyaculador, sino que también se conectaban con otras áreas implicadas en la erección y el control autónomo de la eyaculación».

Cabe destacar que el equipo demostró que las neuronas Gal⁺ reciben información sensorial del pene. En ratones con médula espinal seccionada, y por lo tanto separada del cerebro, una suave ráfaga de aire en el pene activó tanto las neuronas Gal⁺ como las neuronas motoras en la médula espinal externa, lo que confirma que el circuito es sensible a la estimulación genital.

Estimulación del circuito sexual
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Para comprobar si estas neuronas Gal⁺ podían realmente provocar la eyaculación, el equipo utilizó estimulación eléctrica así como un método más preciso llamado optogenética, que les permitió activar selectivamente, mediante luz, las neuronas Gal⁺ en ratones modificados genéticamente.

En ratas, la estimulación constante de estas neuronas desencadenó la eyaculación. Pero en ratones, las cosas no salieron como se esperaba. «Logramos activar el MBE, pero la estimulación de las neuronas Gal⁺ nunca provocó la eyaculación», afirma Lenschow. «Y, a diferencia de las ratas, al repetir la estimulación de las células Gal⁺, las respuestas del MBE se debilitaron. Fue como si el sistema entrara en un estado refractario tras la activación inicial».

Cabe destacar que solo se observó una actividad robusta de MBE en ratones cuya médula espinal había sido seccionada, eliminando las señales cerebrales. Esto sugiere que las señales descendentes del cerebro suprimen activamente el circuito espinal hasta el momento oportuno. «Nuestros hallazgos respaldan un modelo en el que la señal descendente, probablemente originada en una región del tronco encefálico, inhibe las neuronas Gal⁺ y las señales de los genitales hasta que el animal alcanza el umbral eyaculatorio», afirma Mendes.

En conjunto, los resultados sugieren que las neuronas Gal⁺ reciben información sensorial, sopesan las señales internas y externas e inician el patrón motor que culmina en la eyaculación, y que su participación termina allí. Pero aún quedaba un elemento inesperado por descubrir.

“Si el ratón ya hubiera eyaculado, la estimulación de las neuronas Gal⁺ no funcionaría: el MBE simplemente no respondería”, afirma Lenschow. “Esto sugiere que las neuronas Gal⁺ no solo coordinan la eyaculación, sino que también integran el estado interno del animal”. En otras palabras, la médula espinal parece “saber” si el ratón ha eyaculado recientemente o no. “Este es un nivel de sensibilidad contextual que normalmente no asociamos con los circuitos espinales”, añade Mendes.

¿Los ratones y los hombres tienen una mejor conexión que con las ratas?
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Los investigadores se preguntaron entonces: ¿qué sucede si utilizamos una toxina dirigida para eliminar selectivamente las neuronas Gal⁺ en ratones durante el comportamiento sexual?

«En ratas, la destrucción de estas células bloquea completamente la eyaculación, pero conserva intactos los patrones copulatorios», explica Mendes. «En ratones, sin embargo, el efecto fue más sutil. Solo tres de 12 machos no pudieron eyacular, y muchos presentaron una interrupción en la secuencia copulatoria: tuvieron dificultad para encontrar la vagina y tardaron más en eyacular, tras un mayor número de intentos fallidos de monta».

Esto indicó un déficit sensorial, lo que sugiere que las neuronas Gal⁺ en ratones sanos integran el tacto o la retroalimentación mecánica, además de influir en la excitación y el ritmo de la conducta sexual. «Las neuronas Gal⁺ espinales parecen desempeñar una función diferente en los ratones», afirma Lenschow. «Esto probablemente refleja estrategias específicas de cada especie para estructurar y programar el acto sexual».

En las ratas, la eyaculación es más bien un reflejo: la estimulación genital suele ser suficiente para desencadenarla, a veces durante la primera monta. Los ratones, en cambio, realizan repetidas montas y embestidas antes de la eyaculación, lo que se asemeja al aumento gradual de la excitación observado en los humanos.

Eyaculación precoz y sexualidad humana
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“Las ratas pueden ser buenos modelos para estudiar la eyaculación precoz”, señala Lenschow, “pero los ratones pueden ser un mejor modelo animal para comprender cómo funciona la sexualidad humana, cómo se genera la excitación y cómo se regula la eyaculación”.

Ese diálogo multidireccional
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Estos resultados desafían la visión tradicional descendente del control sexual y nos llevan a replantear cómo se controla la eyaculación. En lugar de que el cerebro simplemente dirija la acción a la médula espinal, ambos parecen estar en un diálogo continuo: las neuronas espinales Gal⁺ reciben información sensorial, modulan la respuesta motora e integran señales relacionadas con la excitación y el estado interno del animal. La integración espinal podría incluso contribuir al período refractario (la disminución temporal de la respuesta sexual tras la eyaculación), lo que sugiere que la propia médula espinal ayuda a controlar la preparación del sistema para funcionar de nuevo, contrariamente a lo que se creía anteriormente.

“Consideramos la médula espinal como una especie de encrucijada”, dice Lima, “que integra la información de los genitales, la próstata y el cerebro, ayudando a orquestar la secuencia y el momento de la cópula y a determinar si las condiciones son propicias para la eyaculación”. De hecho, Lima especula que el “punto de no retorno” —el momento tras el cual la eyaculación se vuelve inevitable— podría no provenir del cerebro, sino de la próstata, actuando como una actualización interna del estado: “Estoy listo. Es hora de seguir adelante”.

Más allá de la biología fundamental, estos hallazgos abren nuevas vías para comprender la disfunción sexual y la disfunción eréctil. El siguiente paso del equipo será registrar directamente la actividad de las neuronas Gal⁺ durante las relaciones sexuales para comprender cómo sus patrones de activación se relacionan con el comportamiento e interactúan con otros órganos, en particular el cerebro y la próstata.

Y si bien la rata ha sido durante mucho tiempo el referente en la investigación de la eyaculación, este estudio también podría marcar un cambio en ese campo. «No pretendemos destronar a la rata», afirma Lenschow, «pero creemos que el ratón tiene mucho más que aportar a nuestra comprensión de la reproducción de lo que se creía».

“Apenas estamos empezando a comprender la profunda contribución de la médula espinal como participante activo en la conducta sexual”, concluye Mendes. “No es solo un conducto; es un colaborador”.

Cita
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Captura de pantalla del artículo de científicos de la Fundación Champalimaud en la revista Nature Communications

El artículo A galanin-positive population of lumbar spinal cord neurons modulates sexual arousal and copulatory behavior in male mice (Una población de neuronas de la médula espinal lumbar positivas a galanina modula la excitación sexual y el comportamiento copulatorio en ratones machos) fue publicado en Nature Communications
El artículo More than a reflex: how the spine shapes sex, con la firma de Hedi Young, Science Writer and Content Developer of the Champalimaud Foundation’s Communication, Events & Outreach Team fue publicado en el sitio en inglés de la Champalimaud Foundation