Dos estudios publicados esta semana en la revista Science Advances, una de las publicaciones científicas más prestigiosas del mundo, dan pistas para responder una pregunta que ha intrigado a los científicos durante mucho tiempo: ¿cómo logra el cerebro identificar un olor? Aunque respirar y percibir aromas es una acción que realizamos miles de veces al día casi sin pensar, detrás de ese proceso existe una compleja coordinación entre la respiración, el movimiento y la actividad de millones de neuronas.
Las investigaciones, desarrolladas de manera independiente en ratones y en seres humanos, llegan a una conclusión más o menos similar: el olfato no depende únicamente del aire que entra por la nariz. El cerebro organiza ese proceso con una precisión que los autores tachan de “extraordinaria”, sincronizando la respiración con la actividad neuronal para convertir una simple inhalación en información útil sobre el entorno.
El primero de los trabajos, realizado en ratones, descubrió que estos animales utilizan una estrategia mucho más sofisticada de lo que se creía cuando inspeccionan un alimento antes de comerlo. Hasta ahora, cuentan los autores de la investigación, se sabía que los roedores exploran los olores mediante rápidas secuencias de olfateos. Sin embargo, los investigadores identificaron un comportamiento diferente: cuando el alimento ya está entre sus patas, realizan una única inhalación cuidadosamente sincronizada con el movimiento de la cabeza y de las extremidades delanteras. Esa coordinación ocurre con una precisión de apenas unos milisegundos y permite obtener una especie de “instantánea” olfativa del alimento antes de decidir si lo consumen.
Los científicos también observaron que ese comportamiento no es un simple reflejo. Depende de circuitos de la corteza motora y cambia según el contexto. Si el alimento resulta desconocido o menos atractivo, los animales prolongan la exploración olfativa antes de comer, lo que sugiere, escriben los autores, que el cerebro ajusta la forma de oler de acuerdo con la información que necesita recopilar. “Esto significa que cuando los ratones huelen la comida, no lo hacen como una respuesta refleja a un olor, sino como un acto proactivo de muestreo sensorial deliberado”, explicó citado en una nota de prensa, Mang Gao, investigador postdoctoral en el laboratorio de Shepherd. “Resulta que los ratones eligen realizar estas rápidas ‘comprobaciones olfativas’, algo característico de muchos comportamientos olfativos humanos, en lugar de ser activados pasivamente para olfatear”.
El segundo estudio abordó el mismo fenómeno desde otra perspectiva: ¿cómo organiza el cerebro humano la información de los olores? “Queríamos comprender cómo podemos identificar olores tan rápido como los roedores, a pesar de que olfateamos más de diez veces más despacio”, explicó, citado en una de prensa Andrew Sheriff, investigador postdoctoral en el laboratorio de Zelano y primer autor. “Al registrar directamente la actividad del bulbo olfatorio humano mediante una técnica innovadora, pudimos encontrar ritmos de procesamiento de olores muy similares a los de los roedores, lo que sugiere que existen intervalos de tiempo conservados para la olfacción en diferentes especies”.
A diferencia de los ratones, las personas normalmente no realizan rápidas secuencias de olfateos, sino una sola inhalación relativamente larga cuando perciben un aroma. Esa diferencia planteaba una incógnita para los neurocientíficos, pues durante décadas se había demostrado que, en los roedores, el ritmo del olfateo funciona como una especie de reloj que organiza la actividad cerebral.
Para resolver esa pregunta, los investigadores registraron la actividad eléctrica del bulbo olfatorio (la primera estación cerebral encargada de procesar los olores) en voluntarios humanos. Descubrieron que el inicio de una sola inhalación desencadena unas oscilaciones cerebrales conocidas como ondas theta, las cuales sincronizan la actividad de las neuronas encargadas de procesar los estímulos olfativos. En otras palabras, explican, aunque los humanos no olfatean tan rápidamente como otros mamíferos, el cerebro conserva un mecanismo interno que organiza la información con una precisión temporal similar.
“Las implicaciones de nuestros hallazgos son significativas”, afirmó Qiaohan Yang, coautora y estudiante de posgrado del Departamento de Neurociencia Interdepartamental de la Universidad Northwestern. “En roedores, el olfateo y la actividad theta están tan estrechamente ligados que resultan prácticamente indistinguibles. En humanos, la menor frecuencia del olfateo los separa, revelando la oscilación theta como un ritmo distinto e independiente que se activa con una sola inhalación deliberada”. En palabras un poco más sencillas, los científicos concluyeron que todos los mamíferos dependen de un sistema olfativo similar, aunque cada especie le da su propio toque al mismo diseño básico.
👩🔬📄 ¿Quieres conocer las últimas noticias sobre ciencia? Te invitamos a verlas en El Espectador. 🧪🧬
