Las cucarachas macho pueden "ver" la distribución espacial de las feromonas femeninas para localizar a una pareja sexual, según investigadores de la Universidad de Hokkaido y la Universidad de Konstanz.
Las cucarachas son nocturnas y dependen en gran medida del olfato para encontrar comida y parejas de apareamiento en la oscuridad. Sin embargo, las plumas emitidas por una fuente de olor no son lisas o continuas, y no tienen un gradiente de concentración claro. Están más bien compuestas de filamentos grupos demoléculas de olor de varios tamaños > mm y concentraciones intercaladas con regiones de aire limpio.
Investigadores de la Universidad de Hokkaido y sus colegas descubrieron que las cucarachas macho pueden "ver" estructuras finas de penachos de olor, gracias a sus sensores de olor finamente sintonizados en sus antenas y circuitos neuronales que transmiten información espacial al cerebro.
Utilizando microelectrodos, los investigadores registraron la actividad eléctrica de las interneuronas sensibles a las feromonas en las cucarachas americanas macho que transmiten señales de feromonas sexuales productoras de hembras en el lóbulo antenal homólogo funcional al bulbo olfatorio de los mamíferos a los centros de orden superior.
El equipo identificó doce interneuronas clave para detectar feromonas, cada una de ellas sintonizada para recibir señales solo de una cierta porción de la antena de la cucaracha. Una neurona es de gran tamaño y responde a estímulos a lo largo de todo el flagelo. Tres tienenun campo receptivo de tamaño mediano, y recibe señales de un tercio del flagelo. Las ocho neuronas restantes están más afinadas, respondiendo a los estímulos solo en una parte limitada de la antena. Es importante destacar que hay una gran superposición en los campos receptivos de los vecinosneuronas, lo que garantiza una cobertura completa sobre todo el flagelo.
Los investigadores también investigaron cómo se transmiten las señales de feromonas a través del circuito olfativo en el cerebro. Al igual que en los sistemas olfativos de mamíferos, las neuronas sensoriales que responden a los mismos tipos de olores convergen en una estructura esférica llamada glomérulo. El macroglomérulo MG en ella cucaracha, que recibe información axonal convergente de las neuronas sensibles a feromonas, se subdivide en capas de acuerdo con sus orígenes espaciales en la antena. Las 12 neuronas clave explotan este mapa en capas con precisión: sus dendritas sitios de entrada ocupan capas distintas pero parcialmente superpuestas dentroel macroglomérulo de acuerdo con sus campos receptivos en la antena. Las señales procesadas por estas neuronas son transportadas a distintas regiones del cuerpo del hongo involucradas en la formación de la memoria espacial, lo que sugiere que la información espacial sobre las feromonas se mantiene desde la superficie de la antena hacia arribaal cuerpo del hongo.
El equipo sospecha que la lectura de la actividad combinatoria de las neuronas pequeñas en el cuerpo del hongo permite a la cucaracha evaluar los tamaños y las formas de los filamentos de olor. Dado que el tamaño y la densidad de los filamentos difieren según la distancia desde la fuente, talesla información puede proporcionar pistas sobre dónde se encuentra la fuente. Además, las cucarachas podrían crear imágenes estereotípicas de la columna de olor en el cuerpo del hongo a través del muestreo temporal de las señales de olor, ya que las antenas de las cucarachas se mueven voluntariamente.
"Los campos receptivos sintonizados espacialmente en mosaico en la antena recuerdan a los del sistema visual. Por lo tanto, mapear la distribución espacial de olores será una estrategia importante para navegar con éxito usando olores porque las cucarachas que caminan en entornos ricos en obstáculos tienen menos ocasionesestar en contacto con filamentos de olor ", dijo el profesor asistente Hiroshi Nishino del equipo de investigación.
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Materiales proporcionado por Universidad de Hokkaido . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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