Nuevo estudio encuentra que los sonidos y las vibraciones son bastante similares para el cerebro

Todos conocemos la sensación de que un teléfono móvil vibra en nuestras manos al anunciar una llamada entrante. Si percibimos estas vibraciones tan claramente, se debe a receptores especializados que las transducen en señales neuronales enviadas a nuestro cerebro. 

¿Pero cómo codifica este último sus características físicas? Para entender esto, los neurocientíficos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) han observado lo que sucede en los cerebros de ratones cuyas patas delanteras perciben vibraciones. Descubrieron que las neuronas en la corteza somatosensorial se activan de manera similar a las de la corteza auditiva reactiva con el sonido. Estos resultados, publicados en la revista Nature , sugieren que sentir que un teléfono vibra o escucharlo sonar se basa en los mismos códigos cerebrales.

Si coloca un vaso de agua en su escritorio, probablemente pueda ver en su superficie los movimientos oscilatorios concéntricos creados por los pequeños movimientos que ocurren cerca. Estas oscilaciones son causadas por vibraciones que se propagan a través del piso, el escritorio, el vidrio y todas las demás superficies sólidas. Estas vibraciones también son estímulos sensoriales importantes que usamos para detectar, por ejemplo, un tren que se aproxima o para identificar el paso familiar de nuestro vecino de la oficina. “Vivimos rodeados de vibraciones que son extremadamente importantes en la forma en que percibimos el mundo”, explica Daniel Huber, del Departamento de Neurociencias Básicas de la Facultad de Medicina de UNIGE, quien dirigió este trabajo. “Así que queríamos saber cómo el cerebro los percibe y los representa”.

Una combinación de frecuencia y amplitud.

Utilizando la microscopía de dos fotones, el equipo de Daniel Huber visualizó la actividad de cientos de neuronas en la corteza somatosensorial de un ratón mientras se enviaban vibraciones de diferentes frecuencias a su pata delantera. Al igual que en la corteza auditiva, las neuronas individuales se sintonizaron de forma selectiva: respondieron fuertemente a algunas frecuencias y menos a otras. «Resulta que estas neuronas están sintonizadas preferentemente a una combinación específica de frecuencia y amplitud, y que esta combinación corresponde a lo que realmente percibe el ratón.

En otras palabras, un ratón no puede distinguir una vibración de alta frecuencia con una amplitud baja de una vibración de baja frecuencia con una amplitud más alta », explica Mario Prsa, investigador del equipo del Dr. Huber y primer autor del estudio. «Es el mismo efecto psicoacústico detectado en el sistema auditivo,

Todo pasa por los corpúsculos pacinianos.

En un segundo paso, los investigadores buscaron identificar el origen de los estímulos somatosensoriales involucrados mediante la realización de un análisis histológico detallado de los corpúsculos de Pacina en el miembro anterior del ratón. Se sabe que los corpúsculos de Pacina transducen vibraciones de alta frecuencia en mamíferos y se expresan densamente en la dermis de las yemas de los primates.

“Sorprendentemente, encontramos que las respuestas de vibración en el cerebro del ratón provienen de los corpúsculos de Pacini ubicados en los huesos del antebrazo, mientras que estaban totalmente ausentes en la piel de la pata”, explica Géraldine Cuenu, estudiante del programa de maestría en neurociencias de la UNIGE. A cargo de este análisis detallado. Usando la optogenética, los científicos confirmaron el vínculo entre las respuestas corticales y la configuración particular de los mecanorreceptores en las extremidades anteriores.

¿Un antepasado del sistema auditivo?

¿Podría ser que la distribución particular de los mecanorreceptores sensibles a la vibración a lo largo de los huesos del miembro anterior actúa como un sismógrafo para «escuchar» las vibraciones? Los estímulos vibratorios son de hecho utilizados por varios organismos vivos para comunicarse a través de plantas, ramas y otros sustratos sólidos. “Nuestros descubrimientos probablemente revelan la existencia de un antiguo canal sensorial, que podría ser un precursor evolutivo de la audición”, concluye Mario Prsa. Esta modalidad un tanto vestigial, aunque muy sensible, también podría explicar cómo podemos identificar pistas sutiles relacionadas con los desastres naturales que se avecinan, o por qué la construcción o el tráfico causan molestias, incluso cuando no se pueden escuchar.

Fuentes: https://www.unige.ch – https://www.news-medical.net