Todos conocemos la sensación de un teléfono móvil vibrando en nuestras manos cuando anunciamos una llamada entrante. Si percibimos estas vibraciones tan claramente, se debe a receptores especializados que las transducen en señales neuronales enviadas a nuestro cerebro. Pero, ¿cómo funciona el¿Estos últimos codifican sus características físicas? Para comprender esto, los neurocientíficos de la Universidad de Ginebra UNIGE han observado lo que sucede en el cerebro de los ratones cuyas patas delanteras perciben vibraciones. Descubrieron que las neuronas en la corteza somatosensorial se activan de manera similar a las dela corteza auditiva reactiva al sonido. Estos resultados, publicados en la revista Naturaleza , sugiera que sentir un teléfono vibrar o escuchar que suena se basa en última instancia en los mismos códigos cerebrales.
Si coloca un vaso de agua en su escritorio, probablemente pueda ver en su superficie los movimientos oscilatorios concéntricos creados por los pequeños movimientos que ocurren cerca. Estas oscilaciones son causadas por vibraciones que se propagan a través del piso, escritorio, vidrio y todootras superficies sólidas. Estas vibraciones también son estímulos sensoriales importantes que usamos para detectar, por ejemplo, un tren que se aproxima o para identificar el paso familiar del vecino de nuestra oficina. "Vivimos rodeados de vibraciones que son extremadamente importantes en la forma en que percibimos el mundo", explica Daniel Huber, del Departamento de Neurociencias Básicas de la Facultad de Medicina de UNIGE, quien dirigió este trabajo." Por eso queríamos saber cómo los percibe y representa el cerebro ".
Una combinación de frecuencia y amplitud
Utilizando microscopía de dos fotones, el equipo de Daniel Huber visualizó la actividad de cientos de neuronas en la corteza somatosensorial de un ratón a medida que las vibraciones de diferentes frecuencias se enviaban a su pata delantera. Al igual que en la corteza auditiva, las neuronas individuales se sintonizaron selectivamente: respondieron fuertemente aalgunas frecuencias y menos a otras ". Resulta que estas neuronas están sintonizadas preferentemente a una combinación específica de frecuencia y amplitud, y que esta combinación corresponde a lo que el ratón realmente percibe. En otras palabras, un ratón no puede distinguir unvibración de alta frecuencia con una amplitud baja de una vibración de baja frecuencia con una amplitud más alta ", explica Mario Prsa, investigador del equipo del Dr. Huber y primer autor del estudio." Es el mismo efecto psicoacústico detectado en el sistema auditivo,donde el tono percibido de un sonido cambia tanto con la frecuencia como con el volumen ". Por lo tanto, a pesar del hecho de que los sonidos, que viajan por el aire, y la vibraciónns, que se transmiten a través de la materia sólida, son procesados por diferentes canales sensoriales, ambos son percibidos y codificados de manera similar en el cerebro.
Todo pasa por corpúsculos de Pacinia
En un segundo paso, los investigadores buscaron identificar el origen de los estímulos somatosensoriales involucrados al realizar un análisis histológico detallado de los corpúsculos de Pacinian en la extremidad anterior del ratón. Se sabe que los corpúsculos de Pacinian transducen vibraciones de alta frecuencia en mamíferos y se expresan densamente en la dermisde los dedos de los primates. "Sorprendentemente, descubrimos que las respuestas de vibración en el cerebro del ratón provienen de los corpúsculos de Pacinio ubicados en los huesos del antebrazo, mientras que estaban totalmente ausentes en la piel de la pata", explica Géraldine Cuenu, una estudiante del programa de maestría de UNIGE enneurociencias, que se hicieron cargo de este análisis detallado. Utilizando la optogenética, los científicos confirmaron el vínculo entre las respuestas corticales y la configuración particular de los mecanorreceptores en las extremidades anteriores.
¿Un antepasado del sistema auditivo?
¿Podría ser que la distribución particular de mecanorreceptores sensibles a la vibración a lo largo de los huesos de la extremidad anterior actúa como un sismógrafo para "escuchar" las vibraciones? De hecho, varios organismos vivos utilizan los estímulos vibratorios para comunicarse a través de plantas, ramas y otrossustratos sólidos. "Nuestros descubrimientos probablemente revelan la existencia de un antiguo canal sensorial, que podría ser un precursor evolutivo de la audición", concluye Mario Prsa. Esta modalidad algo vestigial pero altamente sensible también podría explicar cómo podemos identificar pistas sutiles vinculadasa los próximos desastres naturales, o por qué la construcción o el tráfico causan molestias incluso cuando son inaudibles.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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