MADRID 27 Dic. (EUROPA PRESS) -
El olor tiene el poder de transportarnos a través del tiempo y el espacio, una capacidad profundamente arraigada en la cognición humana. Un nuevo estudio, publicado en la revista 'Nature' ha encontrado una posible explicación en las neuronas de la corteza olfativa.
"Las moléculas de olor no llevan intrínsecamente información espacial. Sin embargo, los animales en la naturaleza utilizan los olores para la navegación espacial y la memoria, lo que les permite localizar recursos valiosos como la comida --explica Cindy Poo, primera autora del estudio--. Queríamos entender la base neural de estos comportamientos, y por eso decidimos estudiar cómo el cerebro combina la información olfativa y espacial".
Los investigadores se centraron en la corteza olfativa primaria. "El sistema olfativo es único entre los sentidos --recuerda el autor principal del estudio, Zachary Mainen, investigador principal del Centro Champalimaud para lo Desconocido de Portugal--. Sólo el olfato tiene conexiones recíprocas directas con el sistema del hipocampo, que participa en la memoria y la navegación".
Las neuronas del hipocampo son famosas por funcionar como "células de lugar". Esto se debe a que cada célula se activa en un lugar específico dentro de un entorno. Juntas, estas neuronas codifican toda la zona, creando así un mapa neuronal del espacio. Las células de lugar del hipocampo, cuyo descubrimiento en ratas condujo al Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2014, son tan fiables que los científicos pueden saber dónde está un animal simplemente observando su actividad.
"Sabemos que el sistema del hipocampo envía señales a la corteza olfativa primaria --añade Poo--. Así que sospechamos que esta región del cerebro podría hacer algo más que identificar diferentes olores".
Para poner a prueba esta idea, los investigadores desarrollaron un rompecabezas hecho a medida para ratas, que son muy hábiles para el olfato. Las ratas tomaron muestras de olores en los cuatro extremos de un laberinto en forma de cruz. Luego, en función del olor, tenían que averiguar dónde estaba escondida la recompensa. "En esta tarea, las ratas tenían que aprender y recordar asociaciones exactas de olores y lugares", explica Poo.
Mientras los animales resolvían el rompecabezas, los investigadores monitorizaron la actividad de las neuronas de una parte del córtex olfativo primario llamada córtex piriforme posterior.
"Las neuronas se comunican entre sí emitiendo impulsos eléctricos -- explica Mainen--. Al registrar las señales eléctricas emitidas por cientos de neuronas individuales en esta zona del cerebro, pudimos descifrar lo que les importaba a neuronas específicas. Por ejemplo, si se activaban cuando el animal olía un olor específico, o cuando se encontraba en un lugar determinado del laberinto".
"Nuestros resultados superaron nuestras expectativas --prosigue Poo--. Habíamos predicho que algunas neuronas aquí podrían preocuparse por la ubicación hasta cierto punto. Sin embargo, al estudiar detenidamente la actividad de las neuronas de la corteza olfativa mientras el animal navegaba por el laberinto, descubrimos que estas neuronas habían aprendido todo un mapa del entorno".
Los investigadores descubrieron una gran población de neuronas que, de forma similar a las células de lugar del hipocampo, se activaban en un lugar específico del laberinto. Curiosamente, el mapa no cubría todo el entorno por igual sino que, por el contrario, se restringía en gran medida a los puntos conductualmente significativos del laberinto: donde los animales experimentaban los olores y recibían recompensas.
"Parece que los lugares importantes se aprendieron a través de la experiencia y se codificaron en un mapa. Resulta llamativo que estas células del sistema olfativo empezaran a responder en un lugar determinado cuando no había olores, incluso cuando la rata simplemente caminaba sin participar en la tarea", añade Mainen.
"Descubrimos que algunas neuronas respondían al olor, otras a la ubicación y otras a ambos tipos de información en distintos grados. Todas estas neuronas diferentes están mezcladas, y probablemente están interconectadas. Por lo tanto, se puede especular que la activación de las asociaciones olor-espacio puede ocurrir a través de la actividad dentro de esta red", sugiere Poo.
"Este estudio también abre una nueva ventana para entender cómo se utilizan los sentidos para la navegación y la memoria --añade Mainen--. Los humanos se basan más en los puntos de referencia visuales que en los olores, pero es probable que los principios de cómo recordamos dónde hemos estado y llegamos a donde vamos sean muy similares".
