Un equipo de investigadores de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) ha estado trabajando en el Laboratorio Quimiosensorial del Departamento de Psicología en un proyecto poco común para esta área: comprender cómo el cerebro procesa los olores. Y aunque no parece venir al caso, los hallazgos de su último trabajo revelan algo fascinante: el olfato de los insectos funciona de manera similar al de los humanos.

Sus experimentos con el gusano cogollero, también conocido como gusano de la col (Helicoverpa armigera) arrojaron evidencia de ello. Y de acuerdo a su artículo publicado en la revista eLife, los patrones de ramificación y los mecanismos de codificación detectados en este modelo no solo aplican para esta especie, sino también para los mamíferos, incluidos los humanos.

La similitud entre el olfato humano y el de los insectos

Los humanos percibimos el olor gracias a que ciertas moléculas dispersas en el aire activan las neuronas sensoriales en el epitelio olfativo. Luego, se desplazan más hacia el centro olfativo primario del cerebro.

Al llegar allí, las terminales sensoriales crean una especie de mapa. Entonces las neuronas que tienen el mismo tipo de receptor olfativo se acumulan dentro de estructuras esféricas denominadas glomérulos. He allí la similitud de entre el sentido de olfato de los humanos y el de los insectos.

Helicoverpa armigera, modelo que reveló similitudes entre el olfato de los insectos y el de los humanos.
Helicoverpa armigera. Crédito: NTNU.

Los insectos también tienen un sistema de neuronas sensoriales olfativas; estas forman glomérulos en sus lóbulos antenales. De hecho, también tienen neuronas olfativas de segundo orden, es decir, que envían las señales desde el centro olfatorio primario a las áreas de orden superior.

Además, tanto en los insectos como en los humanos, las terminales de las neuronas olfativas de segundo orden se acumulan en área relativmente grandes que terminan superpuestas de forma parcial.

“Hemos estudiado las neuronas olfativas de segundo orden en los gusanos del algodón machos”, dice Xi Chu, investigador del Departamento de Psicología de NTNU y autor principal de la nueva publicación. “Son extrañamente similares a las neuronas, llamadas células mitrales, en humanos y otros mamíferos”.

Las áreas del cerebro más antiguas se encargan del olfato

El autor estima que estas similitudes se deben al hecho de que el sistema olfativo es el más antiguo de todos los sistemas sensoriales a nivel evolutivo. Por ejemplo, en los seres humanos, son las áreas cerebrales más primitivas las encargadas de procesar la información sobre los olores. Entre ellas, el hipocampo y la amígdala, que además intervienen en el procesamiento de la memoria y las emociones.

“Vale la pena señalar que el centro olfatorio primario en el cerebro de los mamíferos se encuentra a solo una sinapsis del mundo exterior”, dice el Dr. Chu. “Esto significa que la información entrante va directamente a la corteza olfativa primaria, a diferencia de todas las demás señales sensoriales, que viajan a través de una estructura cerebral diferente antes de dispersarse a sus respectivas áreas corticales.

Olores atractivos y aversivos de procesan en diferentes áreas del cerebro

Los experimentos también revelaron algunos detalles sobre cómo procesamos los olores repulsivos y los atractivos. Las hembras de gusanos cogolleros pueden producir y secretar olores llamados feromonas que a su vez funcionan como señales que advierten a otros enjambres nocturnos.

Los investigadores descubrieron que tres de los componentes de estas feromonas se procesan en los centros olfativos superiores de los machos. El estudio mostró que, una vez percibidos estos olores, se transportan como señales desde el centro olfativo primario a otras áreas del cerebro que se encargarán de interpretarlos para responder. Sin embargo, las señales atractivas y las aversivas se separaron en su mayoría en diferentes áreas del cerebro.

Referencia:

Distinct protocerebral neuropils associated with attractive and aversive female-produced odorants in the male moth brain. https://elifesciences.org/articles/65683

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