La mayoría de los animales tienen un agudo sentido del olfato, lo que los ayuda en las tareas cotidianas. Ahora, un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York arroja luz sobre cómo los animales siguen los olores.
Publicado en línea en la revista eLife el 21 de agosto, el estudio midió el comportamiento de las moscas de la fruta mientras navegaban a través de los túneles de viento en respuesta a los penachos de olor del vinagre de sidra de manzana que pasaba.
"Nuestro estudio comienza a diseccionar las funciones cerebrales que permiten a las moscas cazar comida siguiendo los olores en el mundo real", dice la autora principal del estudio Katherine Nagel, PhD, profesora asistente en el Departamento de Neurociencia y Fisiología de la Facultad de NYU School ofMedicina. "Estas ideas podrían tener muchas aplicaciones futuras, desde el diseño de robots que encuentran excursionistas perdidos como perros de búsqueda, hasta vehículos que se dirigen a sí mismos en base a la detección combinada de la concentración de olores y las corrientes de viento o agua".
El nuevo estudio es el primero bajo los auspicios de una subvención recibida por Nagel como parte de la Iniciativa NIH BRAIN. Anunciada por el presidente Obama en 2013, la iniciativa busca desarrollar herramientas para comprender mejor las funciones del órgano, así comoLos mecanismos detrás de las principales enfermedades neurológicas.
Penachos de vinagre
El movimiento hacia olores atractivos es tan básico para la vida que ocurre en organismos sin cerebro, como las bacterias y el plancton, dicen los autores del estudio. Sin embargo, seguir los olores en el aire o el agua turbulentos a menudo es difícil, porque los olores viajan en penachos, queserpentea a favor del viento o río abajo y se rompen.
Las moscas de la fruta son un buen modelo para estudiar la detección de olores, dicen los autores, porque las herramientas disponibles para diseccionar los circuitos cerebrales en las moscas son exquisitas y porque estos animales probablemente comparten mecanismos de circuito con los humanos gracias a la evolución. En el estudio actual, los experimentosmostró que las moscas se enfrentaron al viento cuando detectaron un olor en él, usaron sus antenas para determinar su dirección y luego corrieron más rápido contra el olor.
Cuando perdieron el rastro de un olor, bailaron y buscaron por donde lo habían olido por última vez, sus acciones por el momento parecían estar impulsadas únicamente por la pérdida de olor en lugar de la dirección del viento.Luego, los investigadores construyeron un modelo de computadora capaz de detectar fuentes de olores y de que las moscas pudieran detectarlas, y de moverse hacia ellas en trayectorias similares. Los resultados sugieren que los cerebros de las moscas mezclan la detección independiente del flujo de aire, las diferencias de olor con el tiempo, y diferencias en el olor a través de sus antenas para buscar una fuente de olor.
Los investigadores dicen que su modelo capturó el proceso mediante el cual las señales sensoriales, como el viento que se siente en las antenas y la sincronización de los cambios de concentración de olores, se transforman por los circuitos cerebrales en cambios en la velocidad de avance velocidad de marcha y la velocidad angular grado de giro.
"Tales transformaciones sensoriomotoras en todos los casos comienzan con una vista, sonido u olor y terminan con movimientos musculares", dice el primer autor del estudio, Efrén Álvarez-Salvado, PhD, investigador postdoctoral en el laboratorio de Nagel. "Nuestro trabajo proporciona el marco paradisección de los circuitos neuronales que generan navegación olfativa utilizando herramientas genéticas ".
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Materiales proporcionado por NYU Langone Health / NYU School of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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