Investigadores del MIT han descubierto cómo un circuito neuronal en el cerebro de ratones utiliza señales táctiles de los bigotes para medir la distancia de objetos, creando un mapa egocéntrico del espacio cercano.
Un reciente estudio realizado por científicos del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro en el MIT ha revelado cómo un circuito neuronal en el tronco encefálico de los ratones utiliza señales táctiles de sus bigotes para medir la distancia de los objetos respecto a su cara. Este descubrimiento proporciona nuevas perspectivas sobre la forma en que los animales, como los ratones, navegan eficientemente en su entorno, incluso en condiciones de oscuridad.
La investigación liderada por Fan Wang, profesora de ciencias cognitivas y del cerebro, se centra en cómo el cerebro crea un mapa egocéntrico del espacio. Este tipo de mapeo es fundamental para que los seres vivos comprendan la ubicación de los objetos en relación con su propio cuerpo, lo que les permite interactuar eficazmente con su entorno.
Wang y su equipo han estudiado específicamente cómo se representa el espacio más cercano al cuerpo, conocido como espacio peripersonal. Este espacio es esencial para realizar acciones cotidianas como alcanzar objetos o evitar obstáculos. Utilizando ratones como modelo, los investigadores observaron cómo estos animales utilizan sus bigotes, que funcionan como una serie de reglas naturales, al explorar su entorno. A medida que los bigotes se doblan y vibran, las neuronas sensoriales envían información al cerebro sobre la proximidad de los objetos.
El objetivo del estudio fue determinar si el cerebro utiliza las señales táctiles recibidas a través de los bigotes para construir una representación interna precisa de las distancias. Para ello, los investigadores monitorizaron la actividad neuronal en una región específica del tronco encefálico donde llegan estas señales táctiles. Los resultados mostraron que muchas neuronas eran sensibles a la proximidad de un objeto cuando el ratón lo tocaba con sus bigotes.
Algunas neuronas respondieron a distancias específicas, actuando como códigos de distancia discretos. Por ejemplo, ciertas neuronas alcanzaron su máxima actividad cuando un objeto estaba a 23 milímetros de la cara del ratón, coincidiendo con la longitud de sus bigotes más largos. Esta variedad en las respuestas neuronales permite al cerebro crear un "código mapa" que abarca todo el rango medido por los bigotes.
A través de modelos computacionales y manipulaciones experimentales, el equipo demostró cómo se pueden calcular estas distancias comparando las entradas provenientes de diferentes neuronas sensoriales. Wang explica que este proceso permite al cerebro transformar las señales táctiles en representaciones precisas del espacio circundante.
A pesar de su importancia, Wang señala que las representaciones corporales del espacio han recibido poca atención en comparación con otros sistemas cerebrales relacionados con mapas espaciales basados en puntos de referencia externos. La investigadora espera que estos hallazgos fomenten futuras investigaciones sobre cómo se integran estos códigos espaciales egocéntricos con otras funciones cerebrales relacionadas con el movimiento y las interacciones sociales.
Los ratones utilizan un circuito neuronal en su tronco encefálico que procesa señales táctiles de sus bigotes para estimar la distancia de los objetos. A medida que los bigotes se doblan y vibran al tocar superficies, las neuronas envían información sobre la proximidad del objeto al cerebro.
El espacio peripersonal es la zona inmediata alrededor del cuerpo donde se producen interacciones físicas. Comprender este espacio es vital para evitar obstáculos y realizar movimientos efectivos en el entorno.
Los investigadores encontraron que ciertas neuronas en el tronco encefálico responden a distancias específicas, creando un "código de mapa" que permite al cerebro representar distancias discretas basadas en las señales táctiles de los bigotes.
A pesar de su importancia, las representaciones centradas en el cuerpo del espacio han recibido poca atención. Este estudio abre nuevas vías para investigar cómo se integran estos códigos egocéntricos con otros sistemas cerebrales para guiar comportamientos y movimientos.