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Biología
Descubrimiento Acerca del Centro
de Control de Vuelo de las Moscas
7 de
Agosto de 2007.
 Una
conexión eléctrica directa entre neuronas vecinas, inusual pero simple,
establece en el centro de control de vuelo de las moscas una red
neuronal para detectar los ejes de rotación. El sistema permanece
estable, incluso cuando falta la información de algunas células, de ahí
que pueda también ser de gran interés para la coordinación del
movimiento en robots.
Las moscas son increíbles artistas del vuelo. La mosca doméstica, por
ejemplo, es capaz de volar a dos metros por segundo a través de una
habitación, para acabar aterrizando, dando media voltereta hacia atrás,
en el techo. A diferencia de los humanos, la mosca no puede mover sus
ojos, y tiene que mover su cabeza o todo su cuerpo para mantener ante su
vista el entorno. La detección y diferenciación correctas de la
información óptica (cómo y hacia dónde debe volar, o si hay algún
enemigo acercándose), parecen procesos muy complejos para el tamaño
relativamente pequeño del cerebro de la mosca. Lo más increíble es que
el centro de control de vuelo en el cerebro de la mosca necesita tan
sólo 60 neuronas para realizar estas complejas tareas. Alexander Borst y
su equipo, del Instituto Max Planck de Neurobiología, investigan de qué
manera estas células logran hacer tan buen trabajo.
En cooperación con dos colegas de Londres y de Jerusalén, los
científicos se centraron en un subgrupo de 10 neuronas. Éstas, las
llamadas células VS, permiten a la mosca detectar los ejes de rotación.
Cuando una mosca rota su cuerpo alrededor de un eje, el entorno pasa
ante sus ojos en la dirección opuesta. Para procesar esta información,
las células VS están organizadas de un modo en que cada una recibe su
información sólo de una estrecha columna vertical en el ojo. De esta
manera VS1 "ve" una pequeña columna "delante", VS5 ve otra "lateral" y
VS10 ve una ya ubicada "detrás" (en la parte más extrema del perímetro
del ojo).
Para su sorpresa, los científicos encontraron que las células VS
responden también a la información de las columnas vecinas, aunque la
morfología de las células no debiera permitirles el acceso a tal
información.
Descubrieron que las células VS están acopladas eléctricamente con las
vecinas y que su arreglo resulta en una conexión celular en serie. Este
resultado fue muy inesperado, ya que la mayoría de las neuronas están
conectadas a través de sinapsis químicas y no a través de acoplamientos
eléctricos directos. Ya de por sí asombroso, el resultado además planteó
de inmediato una nueva e intrigante cuestión: Si las células VS están
explícitamente diseñadas para recibir información de sólo una estrecha
columna en el ojo, ¿por qué entonces mezclan su información con la de
las células vecinas?
Grandes áreas con contrastes similares, como por ejemplo el cielo,
producen muy poca o ninguna información cuando giran (un punto es
reemplazado por otro punto con el mismo brillo). Es en esta situación
cuando la conexión eléctrica se vuelve esencial. Incapaz de calcular el
eje de rotación debido a la carencia de cambios de contraste en su
propia columna visual, el acoplamiento directo permite a la célula
calcular los datos faltantes a partir de la información de las células
vecinas. Este simple pero efectivo esquema de conexión permite a la red
de células VS determinar el eje de rotación incluso cuando algunas de
las células aportan sólo información parcial o incluso no aportan dato
alguno.
Información adicional en:
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