Para los mosquitos hembras, encontrar su próxima comida se trata de oler y ver.
A través de experimentos de comportamiento y grabación en tiempo real del cerebro del mosquito hembra, un equipo de científicos, dirigido por investigadores de la Universidad de Washington, descubrió cómo el cerebro del mosquito integra las señales de dos de sus sistemas sensoriales: visual y olfativo.- para identificar, rastrear y perfeccionar a un posible huésped para su próxima comida de sangre.
Sus hallazgos, publicados el 18 de julio en la revista Biología actual , indique que, cuando el sistema olfativo del mosquito detecta ciertas señales químicas, desencadena cambios en el cerebro del mosquito que inician una respuesta de comportamiento: el mosquito comienza a usar su sistema visual para escanear su entorno en busca de formas específicas y volar hacia ellos, presumiblemente asociando esas formas con posibles hosts.
Solo los mosquitos hembras se alimentan de sangre, y estos resultados brindan a los científicos una visión muy necesaria del proceso de integración sensorial que el cerebro del mosquito usa para localizar un huésped. Los científicos pueden usar estos hallazgos para ayudar a desarrollar nuevos métodos para controlar y reducir los mosquitosla propagación de enfermedades transmitidas por mosquitos.
Este estudio se centró en la señal olfativa que desencadena la búsqueda de un huésped: dióxido de carbono o CO 2 . Para mosquitos, con olor a CO 2 es una señal reveladora de que hay una comida potencial cerca.
"Nuestra respiración está cargada de CO 2 ", dijo el autor correspondiente Jeffrey Riffell, profesor de biología de la Universidad de Washington." Es un atrayente de largo alcance, que los mosquitos usan para localizar un posible huésped que podría estar a más de 100 pies de distancia ".
Ese posible huésped podría ser una persona u otro animal de sangre caliente. La investigación previa de Riffell y sus colaboradores ha demostrado que huele a CO 2 puede "preparar" el sistema visual del mosquito para buscar un huésped. En esta nueva investigación, miden cómo CO 2 desencadena cambios precisos en el comportamiento de vuelo de los mosquitos y visualiza cómo responde el cerebro del mosquito a las combinaciones de señales olfativas y visuales.
El equipo recopiló datos de aproximadamente 250 mosquitos individuales durante las pruebas de comportamiento realizadas en una pequeña arena circular, de aproximadamente 7 pulgadas de diámetro. Una pantalla LED de 360 grados enmarcó la arena y una correa de alambre de tungsteno en el medio sostenía cada mosquito. Una ópticadebajo del sensor, el insecto recopiló datos sobre los latidos de las alas de los mosquitos, una entrada de aire y una línea de vacío transmitieron olores en la arena, y la pantalla LED mostró diferentes tipos de estímulos visuales.
El equipo probó qué tan atado Aedes aegypti los mosquitos respondieron a los estímulos visuales, así como a las bocanadas de CO 2 aire rico. Encontraron que, en la arena, soplos de aire de un segundo que contienen 5% de CO 2 - justo por encima del 4.5% de CO 2 el aire emitido por los humanos - incitó a los mosquitos a batir sus alas más rápido. Algunos elementos visuales como un campo estelar de rápido movimiento tuvieron poco efecto en el comportamiento del mosquito. Pero si la arena mostraba una barra en movimiento horizontal, los mosquitos batían sus alas más rápido e intentabandirigir en la misma dirección. Esta respuesta fue más pronunciada si los investigadores introdujeron una nube de CO 2 antes de mostrar la barra
Para obtener una imagen clara de cómo huele a CO 2 primer comportamiento de vuelo afectado, analizaron sus datos utilizando un modelo matemático de comportamiento de vuelo de mosca doméstica.
"Encontramos que CO 2 influye en la capacidad del mosquito para girar hacia un objeto que no está directamente en su ruta de vuelo ", dijo Riffell." Cuando huelen el CO 2 , esencialmente giran hacia el objeto en su campo visual más rápido y más fácilmente que sin CO 2 . "
Los investigadores repitieron los experimentos de arena con un genéticamente modificado Aedes aegypti cepa creada por Riffell y el coautor Omar Akbari, profesor asistente de la Universidad de California, San Diego. Las células de estos mosquitos brillan en verde fluorescente si contienen altos niveles de iones de calcio, incluidas las neuronas del sistema nervioso central cuandoestán disparando activamente. En la arena, los investigadores extrajeron una pequeña porción del cráneo del mosquito y usaron un microscopio para ver la actividad neuronal en secciones del cerebro en tiempo real.
El equipo se enfocó en 59 "regiones de interés" que mostraban niveles especialmente altos de niveles de iones de calcio en la lobula, una parte del lóbulo óptico del cerebro del mosquito. Si al mosquito se le mostraba una barra horizontal, dos tercios de esas regiones se iluminabanarriba, lo que indica una mayor activación neuronal en respuesta al estímulo visual. Cuando los investigadores introdujeron una nube de CO 2 primero y luego mostró la barra horizontal, el 23% de las regiones tenían una actividad aún mayor que antes, lo que indica que el CO 2 el olor provocó una respuesta de mayor magnitud en estas áreas del cerebro que controlan la visión.
Los investigadores probaron el experimento inverso, observando si una barra horizontal activaba un mayor disparo en las partes del cerebro del mosquito que controlan el olor, pero no vieron respuesta.
"El olor desencadena la visión, pero la visión no desencadena el sentido del olfato", dijo Riffell.
Sus hallazgos se alinean con la imagen general de los sentidos de los mosquitos. El sentido del olfato de los mosquitos opera a largas distancias, recogiendo olores a más de 100 pies de distancia. Pero su vista es más efectiva para objetos de 15 a 20 pies de distancia, según Riffell.
"El olfato es un sentido de largo alcance para los mosquitos, mientras que la visión es para el rastreo de rango intermedio", dijo Riffell. "Entonces, tiene sentido que veamos un olor, en este caso CO 2 - afecta a partes del cerebro del mosquito que controlan la visión, y no al revés "
En el futuro, Riffell quiere probar si otras formas afectan el comportamiento y la actividad de los mosquitos en el lóbulo óptico. Esos resultados pueden iluminar aún más la naturaleza jerárquica de los comportamientos de caza de mosquitos: primero huele, luego ve. También puede proporcionar nuevos conocimientospara el control de mosquitos
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por James Urton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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