Los científicos del Instituto Max Planck de Ecología Química en Jena, Alemania, ahora han cuantificado y mapeado las unidades funcionales del centro olfativo en los cerebros de las moscas de vinagre responsables de la percepción de los olores. Descubrieron que la llamada olfativaLos glomérulos en el lóbulo antenal, el análogo de insecto del bulbo olfatorio de los mamíferos, difieren entre sí en su arquitectura. La morfología y la estructura de estas unidades cerebrales esféricas proporcionan información sobre la relevancia ecológica de los olores que procesan, especialmente con respecto ael comportamiento guiado por el olor de las moscas.
Cuando los insectos buscan alimento, una pareja sexual o el lugar ideal para poner huevos, en algún lugar donde las larvas tienen una buena oportunidad de sobrevivir, tienen que confiar en su sentido del olfato. Usan sus órganos olfativos, elantenas, para detectar moléculas de olor en su entorno. Estos olores se procesan en el llamado lóbulo antenal, el centro olfativo real del cerebro del insecto, que consiste en estructuras esféricas: los glomérulos olfatorios. Aquí, dentro de los glomérulos olfatorios, diferentes gruposde las neuronas olfativas forman conjunciones o sinapsis que permiten procesar diferentes olores ambientales.
Hasta ahora, los científicos habían asumido que los glomérulos olfativos comparten una arquitectura bastante homogénea y que las funciones particulares de los diferentes glomérulos pueden atribuirse principalmente a receptores olfativos especiales en las membranas de las neuronas sensoriales olfativas. Un equipo de investigación del Departamento de Neuroetología Evolutivaahora ha demostrado por primera vez que la composición neuronal de cada glomérulo es única y altamente específica ". Cada glomérulo procesa diferentes olores de una manera única. Los olores, por otro lado, difieren en su impacto en el comportamiento de las moscas del vinagre", explica Silke Sachse, el líder del estudio
Los investigadores analizaron la arquitectura neuronal de los glomérulos olfativos en la mosca del vinagre Drosophila melanogaster y vinculó las diferencias morfológicas que observaron con las funciones respectivas. Etiquetaron diferentes neuronas en glomérulos individuales y las contaron y describieron anatómicamente. Para lograr esto, utilizaron transgénicos Drosophila líneas que expresaron la proteína fluorescente verde fotoactivable PA-GFP en las neuronas y microscopía confocal de alta resolución.
"Como se supone, pero hasta ahora no probado experimentalmente, los glomérulos que contenían muchas neuronas sensoriales olfativas eran generalmente más grandes que los glomérulos con menos neuronas sensoriales olfativas. Esto significa que la forma anatómica de un glomérulo ya proporciona información sobre cuán sensible seráresponden a cierto olor ", informa Veit Grabe, uno de los primeros autores del estudio. Los científicos también investigaron si había alguna diferencia entre las moscas macho y hembra: Glomeruli que procesó el Drosophila las feromonas sexuales eran más grandes en los hombres que podían percibir los atrayentes femeninos desde grandes distancias. Además, los investigadores contaron las llamadas neuronas de proyección que son responsables de la transmisión de estímulos de olor a regiones más altas del sistema olfativo.Las neuronas sensoriales olfativas altamente específicas, es decir, aquellas que procesan un solo olor, parecen exhibir más neuronas de proyección que los glomérulos que procesan muchos olores diferentes.Más neuronas de proyección se aseguran de que la información se transfiera a las regiones cerebrales superiores de forma más rápida y másforma confiable de dar como resultado decisiones rápidas guiadas por el olor.
Para vincular la morfología de un glomérulo a su función, el equipo de investigación determinó otro parámetro importante mediante un análisis electrofisiológico: "La escasez de por vida" indica cuántos olores diferentes pueden activar un receptor olfativo. Si un receptor es activado por ungran variedad de olores, tiene una "escasez" muy baja y, por lo tanto, es un receptor de rango muy amplio. Cuanto mayor sea la "escasez" de un receptor, menos olores puede percibir. Un caso extremo sería un receptor altamente específicoque responde solo a un olor único. Los olores que son muy atractivos para las moscas del vinagre incluyen sus propias feromonas, pero también olores que proporcionan pistas sobre dónde encontrar una fuente de alimento, como la fruta madura. Algunos de estos olores atractivos pueden provocar la oviposición en las hembras, porque proporcionan información sobre un lugar donde las larvas pueden eclosionar y tienen una buena oportunidad de sobrevivir. Sin embargo, los olores importantes también pueden ser disuasivos, y señales de advertencia, porque contaminanen información sobre peligros letales, como sustancias tóxicas en una posible fuente de alimentos o parásitos.
"El mapeo cuantitativo completo de todas las neuronas sensoriales olfativas unidas en cada glomérulo olfativo nos ayudó a crear una base morfológica extendida para una mejor comprensión del papel y la función que tienen estas unidades en el sistema olfativo", resume la coautora Amelie Baschwitz.
Debido a que estas nuevas ideas no se limitan a la mosca del vinagre, y también pueden aplicarse a otros animales o incluso a humanos, tienen una importancia de largo alcance.
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Materiales proporcionado por Max-Planck-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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