Otro aporte del IBioBA al conocimiento científico: el grupo Circuitos neuronales acaba de publicar un trabajo de investigación en la revista PNAS en el que describen el funcionamiento de las neuronas involucradas en la memoria y la olfacción.
¿Alguna vez te preguntaste cómo el cerebro interpreta un olor? No solo se trata de “oler” un aroma, sino de entender el contexto en el que lo percibimos: un olor puede resultar agradable o desagradable según el lugar donde estemos o el recuerdo que nos genere. Este fenómeno ocurre en la corteza piriforme, una región del cerebro que recibe información olfativa y que también es influenciada por otros tipos de señales. Sobre este tema, la revista PNAS publicó un trabajo de investigación del laboratorio liderado por Antonia Marin Burgin, que busca desentrañar el mecanismo por el cual las señales externas se integran en la corteza piriforme para construir una percepción del olor en su contexto.
Y es que, a pesar de la cantidad de conocimiento acumulado sobre el funcionamiento del cerebro, todavía quedan muchas cosas por develar. Y en esta misión se encuentra el grupo Circuitos neuronales, que unos meses atrás, publicó otro paper en la revista Nature Communications en el que vieron que la corteza olfativa no procesa únicamente olores, sino que también recibe otro tipo de información. Ahora la pregunta era de dónde viene esa ‘información extra’ que recibe.
Es decir que no se trata sólo de “oler” un olor, sino de entender su contexto: ¿ese olor a café viene del bar de la esquina, o de la cocina de la oficina? Para comprender cómo sucede esta vinculación entre olor-contexto, durante su doctorado, Olivia Pedroncini se propuso estudiar la conexión entre dos partes del cerebro: la corteza piriforme (PCx), -el eje central del cerebro para el procesamiento de olores-, y la corteza entorrinal lateral (LEC), conocida por jugar un papel crucial en el procesamiento de la ubicación espacial de los objetos y en la formación y consolidación de recuerdos.
“Nuestra hipótesis era que, dado que hay proyecciones desde la LEC hacia la corteza piriforme, esas proyecciones podrían estar aportando la información espacial que se detecta en la corteza piriforme”, explica Pendroncini, primera autora del trabajo. Lo que encontraron es que efectivamente la LEC envía señales a la corteza piriforme, y que esto influye en el modo en que se perciben los olores. Entonces, las dos cortezas, en conjunto, son las que completarían la percepción: tal olor viene de tal lugar.
“Esto complementa el trabajo anterior y nos da pistas para entender de dónde vienen esas señales externas a la corteza piriforme. Este paper nos muestra que la corteza piriforme puede integrar no solo datos olfativos, sino también información contextual”, sostiene Marin Burgin.
Este trabajo también es importante porque, entender los mecanismos de los circuitos neuronales en el cerebro de vertebrados nos ayuda a comprender maneras alternativas y eficientes que encontró la naturaleza para procesar información. Esta área de conocimiento tiene implicancias importantes ya que impacta en nuevos desarrollos que se pueden aplicar a la inteligencia artificial (IA).
Sobre las técnicas
El equipo, del que también participa la investigadora Noel Federman, se basó principalmente en técnicas de electrofisiología y optogenética en cerebro de ratón. A través de ésta herramienta, que permite activar neuronas con luz, dirigieron un tipo especial de proteína sensible a la luz hacia las neuronas de la LEC. Luego, las estimularon y observaron cómo reaccionaban distintas células en la corteza piriforme: “Lo que vimos es que las proyecciones de la LEC influyen de manera heterogénea en la corteza piriforme, activando algunas neuronas y suprimiendo otras”, comenta Marin Burgin. Es decir que no afectan de la misma forma a todas las neuronas: activan selectivamente a un grupo específico llamadas interneuronas de parvalbúmina (PV), que al activarse “callan” la actividad recurrente del circuito de la corteza piriforme, es decir, reducen la actividad que no está directamente relacionada con la percepción del olor.
“Esto nos indica que cuando hay información que viene de la LEC, el circuito responde más a la información aferente olfativa y menos a la actividad recurrente. Es decir que la activación de la LEC ayuda a integrar la información contextual con la información sensorial, lo que permite una representación más rica de los objetos olfativos en el córtex piriforme”, dice Pedroncini.
“Estos resultados nos ayudan a entender cómo se arman las representaciones más amplias de estímulos sensoriales a nivel de la corteza, que no se limitan a representar las características del estímulo sensorial únicamente, sino que también engloba a las señales contextuales”, agrega la científica, que actualmente está realizando un posdoctorado en el Francis Crick Institute de Londres. “Y esto de alguna manera explicaría el mecanismo por el cual el circuito puede responder también a señales contextuales, en este caso a las señales que vienen de la LEC”, afirma Noel Federman. Este mecanismo, que integra señales contextuales, es clave para que nuestras percepciones tengan un significado en la vida cotidiana.