Un estudio que involucró a científicos de la Universidad de Arizona y la Universidad de Queensland proporciona una nueva visión de cómo los pequeños cerebros del camarón mantis, depredadores feroces con visión aguda que se encuentran entre los huelguistas más rápidos del reino animal, son capaces de hacersensación de una cantidad impresionante de información visual.
Los investigadores examinaron la organización neuronal de los camarones mantis, que se encuentran entre los principales animales depredadores de los arrecifes de coral y otros ambientes poco profundos de aguas cálidas.
El equipo de investigación descubrió una región del cerebro del camarón mantis que llamaron el cuerpo reniforme "en forma de riñón". El descubrimiento arroja nueva luz sobre cómo los crustáceos pueden procesar e integrar información visual con otros datos sensoriales.
Los camarones mantis tienen el sistema visual más complejo de cualquier animal vivo. Son únicos porque tienen un par de ojos que se mueven independientemente el uno del otro, cada uno con visión estereoscópica y poseen una banda de fotorreceptores que pueden distinguir hasta 12 diferenteslongitudes de onda, así como luz polarizada lineal y circular. En comparación, los humanos solo pueden percibir tres longitudes de onda: rojo, verde y azul.
Por lo tanto, los camarones mantis tienen mucha más información espectral que ingresa en sus cerebros que los humanos. Los camarones mantis parecen ser capaces de procesar todos los diferentes canales de información con la participación del cuerpo reniforme, una región del cerebro del animal que se encuentra en eltallos oculares que sostienen sus dos ojos sobresalientes.
Los investigadores Hanne Thoen y Justin Marshall del Queensland Brain Institute de la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia, se asociaron con Nicholas Strausfeld de la Universidad de Arizona, así como con científicos de la Universidad de Lund en Suecia y la Universidad de Washington en los EE. UU.para obtener una mejor comprensión de cómo los cuerpos reniformes se conectan a otras partes del cerebro del camarón mantis y recopilan pistas sobre sus roles funcionales.
Utilizando una variedad de técnicas de imagen, el equipo rastreó las conexiones hechas por las neuronas en el cuerpo reniforme y descubrió que contiene varias subsecciones distintas e interactivas. Una subunidad particular está conectada a un centro visual profundo llamado lobula, que está estructuralmentecomparable a una corteza visual simplificada.
"Esta disposición puede permitir que los camarones mantis almacenen información visual de alto nivel", dijo Strausfeld, autor principal del artículo que se publicó en el Revista de Neurología Comparada .
"El camarón mantis probablemente use estas subsecciones del cuerpo reniforme para procesar diferentes tipos de información de color que ingresa y organizarlo de una manera que tenga sentido para el resto del cerebro", dijo el autor principal Thoen. "Esto les permitiríainterpretar una gran cantidad de información visual muy rápidamente "
Uno de los hallazgos cruciales del estudio fue que las conexiones neuronales vinculan los cuerpos reniformes a centros llamados cuerpos de hongos, estructuras icónicas de cerebros artrópodos que se requieren para el aprendizaje y la memoria olfativos.
"El hecho de que ahora pudiéramos demostrar que el cuerpo reniforme también está conectado al cuerpo del hongo y le proporciona información, sugiere que el procesamiento olfativo puede tener lugar en el contexto de recuerdos visuales ya establecidos", dijo Strausfeld, RegentsProfesor de neurociencia y director del Centro de Ciencia de Insectos de la Universidad de Arizona.
El descubrimiento del cuerpo reniforme, sin embargo, no se limita al camarón mantis. También se ha identificado en otras especies, incluidos los cangrejos de orilla, camarones y cangrejos de río.
En 2016, un grupo argentino descubrió que, en los cangrejos, lo que ahora se conoce como cuerpos reniformes actúan como centros secundarios para el aprendizaje y la memoria. Según Strausfeld, esto sugiere que la formación y el almacenamiento de recuerdos se produce en al menos dossitios discretos en el cerebro del camarón mantis y probablemente otros miembros de malacostracanos, la clase más grande de crustáceos.Además del camarón mantis, los malacostracanos incluyen cangrejos, langostas, cangrejos de río, camarones, krill y otras especies menos familiares que en conjunto representan alrededor de 40,000especies vivas y una gran diversidad de formas corporales.
Los cuerpos reniformes no se han identificado en los insectos y pueden ser atributos únicos de los crustáceos, dicen los investigadores. Alternativamente, podrían ser homólogos a una estructura que se encuentra en los cerebros de los insectos llamada asta lateral, que se encuentra entre los lóbulos ópticos y los cuerpos de los hongos.Strausfeld señaló que la investigación de la mosca de la fruta realizada por otros grupos demostró que el cuerno lateral es crucial para asignar valores a la información olfativa aprendida.
"La caza ahora está en marcha para determinar si los insectos tienen un centro homólogo", dijo. "Si estamos buscando homólogos en otros artrópodos, el cuerpo reniforme sería el candidato obvio".
El estudio fue financiado en parte por la Oficina Asiática de Investigación y Desarrollo Aeroespacial 12–4063, el Consejo de Investigación Australiano FL140100197 y la National Science Foundation 11754798.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Arizona . Original escrito por Daniel Stolte. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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