Imagen microscópica del lóbulo antenal de una langosta, una zona del cerebro que procesa la información sobre los olores. Las neuronas receptoras olfativas envían fibras (verdes) desde la antena (izquierda) hasta el lóbulo antenal, donde forman estructuras esféricas llamadas glomérulos (rojos). Aquí, las fibras transfieren la información olfativa a las neuronas seguidoras para su posterior procesamiento. El bulbo olfatorio humano está organizado de forma similar.
Credit: Stopfer Lab, NICHD
El cerebro es un órgano extraordinario y complejo encargado de recolectar, organizar y procesar la información sensorial del entorno. Para comprender las complejidades de la función cerebral, muchos científicos emplean sistemas modelo sencillos, como el sentido del olfato en los insectos, como valiosas herramientas de investigación.
El Laboratorio Stopfer 
en NICHD utiliza la olfacción (el sentido del olfato) como modelo para comprender las propiedades básicas de los circuitos neuronales. En los insectos, como en las personas, los odorantes se unen a las neuronas receptoras olfativas y desencadenan estallidos de actividad compuestos por señales eléctricas pulsátiles denominadas potenciales de acción. Estas señales viajan hasta el cerebro, donde desencadenan respuestas en muchos tipos de neuronas seguidoras, lo que permite al cerebro crear una descripción del entorno olfativo.
En un estudio reciente, el laboratorio examinó en detalle cómo las neuronas receptoras olfativas de las antenas de las langostas responden a los olores. El equipo descubrió que estas neuronas pueden generar cuatro tipos diferentes de patrones de descarga, o motivos, cuando se exponen a distintos olores. También descubrieron que una sola neurona receptora olfativa puede responder a distintos olores con diferentes motivos de descarga, una nueva propiedad denominada "cambio de motivo". Estos patrones también pueden cambiar con el tiempo cuando el mismo olor se presenta repetidas veces a las neuronas receptoras. De este manera, los patrones pueden proporcionar información sobre el historial reciente de exposición al olor.
Trabajando con colaboradores del laboratorio del Dr. Maxim Bazhenov en la Universidad de California, San Diego, el equipo utilizó modelos informáticos para entender cómo estos patrones de descarga ayudan a las neuronas olfativas a procesar olores en condiciones naturales, como cuando el aire en movimiento estira y arremolina las nubes de olor formando penachos complejos. El análisis computacional demostró que las combinaciones de motivos de descarga de grupos de neuronas olfativas juntas ayudan al animal a clasificar los olores y extraer información importante sobre el entorno, como la distancia a la fuente del olor.
En general, los estudios del laboratorio demuestran que las neuronas olfativas utilizan la sincronización de los distintos motivos de respuesta para crear una representación más compleja y precisa de los olores, una capacidad esencial para que los animales prosperen en su entorno y para el bienestar de las personas.
Obtenga más información sobre el Grupo de Afinidad de Neurociencias:
https://www.nichd.nih.gov/about/org/dir/affinity-groups/neurosciences
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