El cerebro humano tiene la capacidad de reconocer y procesar una amplia gama de estímulos sensoriales, a partir de los cuales construye una representación mental. ¿Pero estas representaciones cambian con el tiempo? ¿Podemos aprender a clasificar e interpretar los estímulos de manera más efectiva?La Universidad de Ginebra UNIGE ha estado tratando de responder estas preguntas mediante el estudio del sistema olfativo de los mamíferos y ha logrado identificar el papel complementario que desempeñan dos tipos distintos de neuronas en el procesamiento de la información olfativa y la diferente reorganización cerebral que ocurre dependiendoen el contexto. Después de haber demostrado previamente la posibilidad de aumentar la capacidad de distinguir olores similares mediante la regulación de la inhibición de ciertas redes neuronales, los científicos ahora explican por qué el cerebro tiene que hacer uso de diferentes tipos de células para formar, mantener y remodelarrepresentaciones de olores. De hecho, es su combinación lo que nos permite reconocer y distinguir sihuele a milar.Obtenga más información sobre los resultados de la investigación en la revista neurona
Dos tipos de neuronas coexisten en el bulbo olfativo de los mamíferos: las células mitrales y las células con mechones. Ambas reciben los mismos estímulos sensoriales de la nariz pero luego envían la información a dos regiones corticales diferentes. ¿Por qué esta aparente redundancia?¿Qué tipo de células juegan el mismo papel en la construcción de representaciones mentales de olores? La investigación de UNIGE fue dirigida por Alan Carleton profesor del Departamento de Neurociencias Básicas de la Facultad de Medicina e Iván Rodríguez profesor del Departamento de Genética y Evolución deFacultad de Ciencias. "Queríamos entender cómo la representación de los olores y la capacidad de hacer distinciones cambian con el tiempo", explicaron los profesores. "¿Las neuronas involucradas son siempre las mismas? ¿Podemos alterar las representaciones? Utilizamos microscopía de fluorescencia nuevatécnicas para visualizar con precisión los niveles de actividad de las neuronas en ratones expuestos a una variedad de olores durante varios días. Luego pudimos observar si la representaciónera estable en una población celular determinada "
Las primeras observaciones hechas por los científicos indicaron que durante exposiciones pasivas sucesivas a una variedad de olores, el cerebro se reorganiza cada vez, casi como si viera el mismo objeto desde un ángulo ligeramente diferente. En resumen, la percepción se mantiene estable.- un plátano todavía huele a plátano - pero en el cerebro esta percepción está gobernada por redes celulares que cambian constantemente. Además, las células mitrales y las células en penacho responden a los olores de la misma manera. Esta falta de una diferencia significativa esEs probable que reflejen el hecho de que reciben los mismos estímulos.
Células que se especializan en aprendizaje
"Pero no nos detuvimos allí", dice el Dr. Yoshiyuki Yamada, coautor principal del estudio. "Pusimos a nuestros ratones a través de un proceso de aprendizaje activo para ver si estas representaciones evolucionan al aprender a notar la diferencia y discriminarentre olores. Los ratones recibieron una recompensa cuando lograron distinguir olores similares pero no idénticos ". Como era de esperar, los científicos notaron una reorganización cerebral durante la actividad de aprendizaje. Cuando los animales aprendieron a hacer una distinción entre olores,las representaciones en las células mitrales se diferenciaron cada vez más. "Pero, para nuestra gran sorpresa, las células en penacho no demostraron ningún cambio asociado con el aprendizaje", agrega el Dr. Khaleel Bhaukaurally, coautor del estudio.
Las células mitrales y con mechones se comportan de manera diferente pero solo durante el aprendizaje activo. A pesar de que reciben exactamente la misma información, lo que hacen con ella es en última instancia diferente. El precio que se paga al discriminar es que se pierde parte de la representación inicial.Las células mitrales, por lo tanto, actúan separando las representaciones, lo cual es esencial para diferenciar entre olores similares, mientras que las células en penacho aparentemente tienen el papel opuesto de mantener una similitud que les permite vincular un olor con un grupo de olores que ya conocen."Cuando hueles un vino, sabes que es un vino, y ese es el trabajo realizado por las células con mechones", señala Alan Carleton. "Pero con la práctica, podrás distinguir diferencias sutiles gracias a las células mitrales. Esla acción combinada de las células mitrales y en penacho que le permite discriminar los olores a largo plazo "
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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