Los investigadores de la Universidad Johns Hopkins han desarrollado una forma de estudiar el cerebro de un murciélago mientras vuela, registrando por primera vez lo que sucede cuando un animal errante se enfoca y reenfoca su atención.
Este avance innovador nos permite ver qué sucede en los cerebros de los animales que se comportan naturalmente, sin inhibiciones por restricciones de laboratorio. Debido a que los murciélagos comparten la misma estructura cerebral básica que todos los mamíferos, incluidos los humanos, el logro, publicado hoy en la revista eLife profundiza nuestra comprensión de lo que sucede en el cerebro a medida que avanzamos por el mundo.
"Si quieres entender cómo funciona el cerebro en el mundo real, debes hacer que el animal se mueva por el mundo de forma natural", dijo el coautor Melville Wohlgemuth, un becario postdoctoral ". Esta idea de registrar elel cerebro sin cables es nuevo. Y nadie lo ha usado para comprender cómo un animal siente el mundo y reacciona a esa información ".
Para estudiar un murciélago mientras volaba, el equipo primero necesitaba un dispositivo de grabación inalámbrico que no pesara a un animal que pesa menos de una onza.
Este dispositivo tardó aproximadamente un año en desarrollarse con la ayuda de una empresa de ingeniería externa, y luego otro año de prueba y error para perfeccionarse. El equipo también equipó una "sala de vuelo" con cámaras de alta velocidad y una variedad de micrófonospara recoger las llamadas de ecolocalización del murciélago.
Nada de esto existía hace 25 años cuando la autora principal Cynthia Moss, profesora de psicología y ciencias del cerebro en Johns Hopkins, soñó por primera vez con estudiar un murciélago mientras volaba. Hasta ahora, los investigadores se habían limitado a observar el cerebro de animales estacionariosparticipan en comportamientos simples y a menudo artificiales, como mirar un píxel en la pantalla de una computadora. Podrían aprender del cerebro de un murciélago inmóvil, pero una circunstancia artificial solo puede revelar mucho sobre cómo se comporta el cerebro en una situación del mundo real.
Y en el mundo real, lo que suelen hacer los murciélagos y otros animales es moverse.
"Hace veinticinco años, estaba hablando con un colega acerca de registrar la actividad neuronal de un murciélago volador, y él me miró como si tuviera dos cabezas", dijo Moss. "Me ha costado mucho esfuerzo yavance en tecnología para hacer esto posible "
El equipo de Johns Hopkins se encuentra entre los primeros en el mundo en registrar de forma inalámbrica la actividad cerebral, y el primero en hacerlo cuando un animal se movía por el espacio, cambiando su atención de un objeto a otro. Los murciélagos producen sonidos de alta frecuencia que rebotan en los objetos,y escuchan ecos para "ver" dónde están los objetos en el entorno.
El equipo finalmente pudo combinar datos sobre la ubicación del murciélago, el tiempo de las vocalizaciones del murciélago y la actividad cerebral del murciélago, para determinar qué objetos causaban que las neuronas dispararan y, por lo tanto, a qué estaba prestando atención el murciélago.
Como un murciélago se centró en los objetos, los investigadores observaron estallidos de actividad en ciertas células del mesencéfalo, algo que probablemente sucedería cuando cualquier animal, incluidos los humanos, desviara la atención.
"Podemos ver cómo el animal en movimiento interactúa con los objetos, tal como lo haría una persona caminando en el bosque", dijo Wohlgemuth.
Finalmente, observar la actividad cerebral en un animal que se mueve libremente fue monumental para los autores, que ven mucho potencial en el uso de la técnica para futuros estudios.
"Ver señales en el cerebro cuando un animal realmente está mirando algo y luego ver un incendio neuronal, fue el santo grial para mí", dijo el coautor Ninad Kothari, un estudiante graduado. "A medida que avanza esta investigación", podemos tomar la información que obtenemos de animales como murciélagos, ratones y búhos y ponerla en términos humanos para ayudar potencialmente a las personas con déficit de atención ".
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Materiales proporcionado por Universidad Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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