Que un olor sea agradable o desagradable no es sólo una cuestión de gusto. A menudo, la supervivencia de un organismo depende de su capacidad para llevar a cabo tal discriminación. Por ejemplo, los buenos olores pueden proporcionar información importante acerca de las fuentes de los alimentos, sitios de posicionamiento de los huevos o compañeros sexuales adecuados. Por el contrario, los malos olores pueden ser una señal de peligros mortales, como comida podrida o alimentos tóxicos.

Científicos del centro alemán Max Planck Institute for Chemical Ecology han encontrado ahora que en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) que la calidad y la intensidad de los olores se pueden asignar en el llamado cuerno lateral del cerebro. Por lo tanto, este cuerno lateral provoca el comportamiento innato guiado por el olor de estos insectos.

En el trabajo, los científicos han creado un mapa espacial de esta parte del sistema de procesamiento olfativo de la mosca, y han mostrado que esta región cerebral puede ser segregada en tres dominios de actividad, cada uno de los cuales representa una categoría de olor. Estas categorías están representadas por un olor bueno o malo y por un olor débil frente a fuerte. Estas categorizaciones tienen un impacto directo en el comportamiento de las moscas, lo que sugiere que la función del cuerno lateral podría ser similar a la de la amígdala en el cerebro de los vertebrados. Recordemos que la amígdala juega un papel crucial en la evaluación de las impresiones sensoriales y los peligros.

Señales en el cerebro

Pero, ¿cómo funciona todo este engranaje en el cerebro? Las técnicas contemporáneas de imagen han podido mostrar que las percepciones sensoriales visuales u olfativas causan ciertos patrones de respuesta en el cerebro: en función de la información procesada, se activan unas u otras áreas del cerebro. El estudio reveló que las características olfativas podrían clasificarse según escalas de “valencia hedónica” y actividad olfativa en el ya comentado cuerno lateral. Dependiendo de si un olor se clasificaba por parte de la mosca como bueno o malo, fuerte o débil, la actividad cerebral se hacía visible en regiones espacialmente separadas del asta lateral.

Como otras muchas redes sensoriales, el circuito olfativo de la mosca contiene vías espacialmente distintas hacia el cerebro, consistentes en neuronas de proyección excitatorias e inhibitorias (células nerviosas que transmiten señales sensoriales a otras regiones del sistema nervioso). Cabe destacar que las proyecciones inhibitorias, las que fueron examinados en este estudio, transmiten información olfativa desde el lóbulo antenal, el primer centro de procesamiento, al cuerno lateral, y elude los cuerpos pedunculados, el centro para el aprendizaje y la memoria en los insectos. Las neuronas de proyección inhibitorias se pueden subdividir en dos grupos morfológicos: el primer subconjunto procesa la información acerca de si un olor es atractivo o repulsivo, y el segundo subconjunto procesa la información sobre la intensidad de un olor. Para probar la funcionalidad de estas neuronas, los científicos trabajaron con moscas en las que estas neuronas habían sido silenciadas.

Como era de esperar en base a sus hipótesis, las moscas no mostraron atracción por cualquier olor más. De repente, no obstante, evitaron olores altamente fuertes, tales como el vinagre balsámico. Por lo tanto, los investigadores concluyeron que las neuronas de proyección inhibitorias median atracción a los olores y, por lo tanto, permiten a una mosca encontrar fuentes de alimento de posicionamiento de los huevos.

Por otra parte, los científicos fueron capaces de identificar las neuronas en el asta lateral que representan exclusivamente olores repulsivos. Estas neuronas se comunican con las neuronas de proyección inhibitorias a través de sinapsis.

¿También en humanos?

Como ya hemos comentado, los investigadores creen que la función del cuerno lateral en las moscas de la fruta podría compararse con la de la amígdala en el cerebro de los vertebrados. Cuando en humanos la amígdala está dañada, no mostramos miedo o agresión, y tampoco se producen reacciones de defensa que pueden ser vitales. Los científicos mantienen la hipótesis de que los daños en el cuerno lateral de los insectos podrían tener efectos similares sobre las moscas de la fruta. Sin embargo, este supuesto es tan solo especulativo, porque los científicos no pudieron desactivar el asta lateral.

Son necesarios más estudios para descubrir cómo el mapa espacial que han creado los investigadores se transforma en decisiones de actuación por parte del insecto.

Fuente | Max Planck Institute for Chemical Ecology