A medida que los humanos caminamos y hablamos, percibimos nuestros propios movimientos o sonidos. Sin embargo, podemos distinguir nuestras acciones de todo lo demás en nuestro entorno que afecta nuestros sentidos.
Cuando nuestros sistemas nerviosos envían órdenes motoras a nuestros músculos, también envían una copia de esa orden motora, llamada descarga corolaria, a las redes de nuestro cerebro que procesan la información sensorial. Este enfoque permite a las redes diferenciar los sonidos autogenerados producidos al moverse del sonido generado por otras fuentes.
Aunque este proceso se ha estudiado ampliamente para sentidos como la vista y el oído, no se sabe casi nada sobre cómo funciona la descarga corolaria para el sentido del olfato.
Los biólogos de la Universidad de West Virginia Kevin Daly y Andrew Dacks están trabajando para descubrir este misterio. Financiado por una subvención de la Fuerza Aérea de cuatro años y $1,4 millones, Daly y Dacks están estudiando un animal con uno de los sentidos del olfato más sensibles: las polillas.
En colaboración con Mark Willis del Departamento de Biología de la Universidad Case Western Reserve, Daly y Dacks examinarán cómo los circuitos de aleteo de las polillas se comunican con el sistema olfativo y cómo esa comunicación afecta los comportamientos guiados por olores.
Las polillas jalan aire cargado de olor sobre sus antenas con cada aleteo, un proceso similar al olfato.
«En un estudio anterior, pusimos una muestra diminuta de olor en papel de filtro, la colocamos en un túnel de viento y observamos cómo las polillas subían por la columna y encontraban la fuente del olor. Fue una epifanía sorprendente para mí cuando me di cuenta de lo sensible que es estos animales lo eran», dijo Daly, profesor y neurocientífico del Departamento de Biología. «Lo que pusimos en ese papel de filtro fueron solo unos pocos nanogramos de material. El hecho de que las polillas vuelen contra el viento hacia ese material, incluso cuando hay cantidades minúsculas de olor presentes, es sorprendente. Así es como me metí en el comportamiento olfativo».
Debido a que las polillas tienen muchas menos neuronas que los humanos, sus sistemas nerviosos son mucho más fáciles de entender.
«La gran ventaja es que las polillas tienen un pequeño sistema nervioso con el que trabajar. Sus cerebros son mucho menos complejos. Sin embargo, son campeones en ciertas cosas. ¿Ajedrez? No tanto. Pero, para encontrar olores, estas cosas son asombrosas. Pueden recorrer largas distancias y encontrar cosas basándose en unas pocas moléculas de olor», dijo Dacks, profesor asistente y neurocientífico en el Departamento de Biología. «Dígame una tecnología que tengamos que pueda detectar sustancias químicas desde ese tipo de distancia con ese tipo de eficiencia y sensibilidad».
Esta investigación fundamental tiene el potencial de revelar los principios de la coordinación motora sensorial y guiar el diseño de aplicaciones y tecnologías que van desde sistemas de sensores para drones hasta prótesis.
