Desde el punto de vista evolutivo, los primeros seres vivos que desarrollaron un cerebro lo hicieron por la necesidad de navegar en el espacio y desplazarse de un lugar a otro. Sin embargo, desde el punto de vista neuronal, aún no tenemos claro cómo funcionan estos mecanismos y cómo sabe el cerebro en que dirección se mueve y cuál es su posición en el espacio. Hace unos años, un equipo de investigadores descubrió en el cerebro de las moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) una estructura en forma de donut que podría estar actuando como brújula interna. Ahora, el equipo de Gaby Maimon ha desentrañado el funcionamiento de este navegador neuronal.
En un artículo publicado en la revista Nature, Maimon y su grupo describen los experimentos mediante marcadores genéticos que les ha permitido observar la activación de distintos grupos de neuronas en esta estructura en forma de donut llamada cuerpo elipsoidal mientras la mosca caminaba encima de una bola que se desplaza con el movimiento de sus patas. Los científicos han identificado dos grupos de neuronas, las E-PG y las P-EN que realizan distintas funciones y se activan y desactivan a manera de acelerador y freno del sistema.
El resultado podría tener relevancia para entender la orientación en cerebros más grandes, como el nuestro
En concreto, el investigador Jonathan Green descubrió que las neuronas P-EN tienen un papel decisivo al desplazar la activación hacia un lado u otro de la estructura como si fueran la aguja de la brújula a medida que la mosca se mueve. De esto modo, cuando el insecto gira se ponen en marcha dos grupos de neuronas que se mueven al unísono hacia la izquierda cuando la mosca se mueve a la derecha y viceversa. De hecho, su papel es especialmente relevante en la oscuridad, ya que cuando se desactivan y el animal pierde la referencia visual es incapaz de mantener la posición encima de la bola.
“Las neuronas P-EN parecen estar actualizando la brújula interna a partir de los movimientos de la mosca, no de las señales externas del ambiente- de la misma manera que tú mantienes el sentido de la orientación aunque estés en una habitación a oscuras”, explica Green. La forma en que actúa este sistema de orientación se parece al que otros estudios han sugerido para animales con cerebros más complejos como las ratas, lo que para Maimon sugiere que su estudio “podría tener relevancia para entender la cognición espacial en cerebros más grandes de mamíferos, incluyendo quizás el nuestro”. “Como los humanos y muchos otros animales, una mosca necesita encontrar su camino”, asegura el investigador, “Sus pequeños cerebros, junto con los métodos avanzados para visualizar y manipular su actividad neuronal, han hecho posible que podamos deducir un importante aspecto de la navegación”.
Referencia: A neuronal circuit architecture for angular integration in Drosophila (Nature) DOI 10.1038/nature22343
