Deconstructing collective cognition in Drosophila: neurobehavioural mechanisms of social and asocial learning

Abstract

O sistema cognitivo tem um papel essencial na filtragem da informação que um animal recebe do ambiente e na determinação das respostas adequadas. Exite atualmente um debate relativo à especialização ou não dos mecanismos cognitivos envolvidos no processamento da informação asocial e social. É possível estudar a cognição em Drosophila através de um protocolo de condicionamente olfactivo colectivo. No entanto, este não permite fazer a distinção entre aprendizagem asocial e social. Como tal, de forma a poder fazer a distinção dos componentes asociais e sociais da aprendizagem coletiva, nos propusemos novos paradigmas de condicionamente olfactivo social e asocial, usando o set-up clássico de aprendizagem em Drosophlia como base –o T-Maze. Neste projecto, foi feita uma tentativa de perceber se a consolidação da memória resistente-a-amnésia (ARM) dependia do tipo de aprendizagem (colectiva, asocial e social). Para tal, um foco foi dado ao efeito que uma mutação no gene radish têm nestes tipos de aprendizagem. Apesar de os resultados apontarem para o facto de que a consolidação da ARM tenha um mecanismo comum para a aprendizagem social e asocial, e um mecanismo diferente para a aprendizagem coletiva (sugerindo que a ARM é dependente de uma facilitação social, apenas presente na aprendizagem coletiva), não foi possivel suportar tal conclusão. Tal deve-se ao facto de que não existiram diferenças entre a linha controlo w1118 e a linha mutante rsh1. Consequentemente, não foi possível determinar qual o papel específico da consolidação da ARM dependente do gene rsh1. Serão necessárias futuras experiências para elucidar qual a validade ou não dos resultados obtidos. Esta tentativa falhada pemite, no entanto, demonstrar as dificuldades que poderão surgir quando se tenta estudar a aprendizagem social.

The cognitive system plays an important role in filtering the information an animal receives from the environment and in determining the appropriate responses. Currently, there is a debate on whether there is a specialization of cognitive mechanisms for the processing of asocial and social information. Cognition has been classically studied in Drosophila melanogaster with olfactory collective conditioning. However, this approach does not allow to disentangle between social and asocial learning mechanisms. To achieve this and to determine the extent to which the genes involved in collective learning are also implicated in social and asocial learning, we developed olfactory conditioning paradigms adapted to test social and asocial learning using the classic T-Maze collective learning apparatus for D. melanogaster. In this project, we sought to understand whether the consolidation of anaesthesia-resistant memory (ARM) differs depending on the type of learning – collective, asocial, or social learning – by observing how a mutation in the radish gene affects them. Although the results point to a common ARM consolidation mechanism for social and asocial learning, but different from collective learning (suggesting that ARM is dependent on social facilitation, which is only present in collective learning), the failure to demonstrate differences between the w1118 control line and the rsh1 mutant line does not support this hypothesis. Consequently, the involvement of the specific rsh1-depedent ARM consolidation mechanism could not be ascertained. Future experiments are needed to elucidate whether these results are valid or not. This failed attempt shows the difficulties that can arise when trying to study social learning.