Cambian el paradigma sobre cómo procesa información el cerebro: "El olfato es una ventana"

El COVID-19 demostró cómo el olfato nos conecta con la sociedad, con las experiencias, con otros. Sucede que esta capacidad sensorial incluye en la memoria, las emociones y el comportamiento porque es a través de ella que el cerebro reconoce una gran cantidad de compuestos químicos que están en el ambiente. Y, como tal, también puede decirnos mucho sobre cómo es el órgano que funciona como centro de control del cuerpo humano.

En el Laboratorio de Circuitos neuronales del Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBioBA, CONICET-MPSP), liderado por Antonia Marin-Burgin, se preguntaron si la percepción de las señales sensoriales depende del contexto en el que ocurren. Así, encontraron que el aprendizaje favorece la discriminación de olores en la corteza olfativa, ya que al incorporar información de diferentes sentidos, mejora el procesamiento de los olores y su relevancia en función del ambiente, informaron en el sitio web del instituto.

“Lo que vimos es que cuando un animal tiene una experiencia, por ejemplo, relaciona a la frutilla con una habitación de paredes amarillas y el olor a limón a paredes verdes, entonces solamente la presencia de la pared y del lugar hace que esté esperando el olor a frutilla en el ambiente amarillo y el olor a limón en el verde. Y esperar eso, que tiene que ver con la experiencia que el animal tiene en esa asociación entre el olor y el ambiente espacial, hace que ese olor se perciba mejor y las neuronas que responden a olores también respondan mejor”, explica Marin-Burgin.

Tras años de trabajo y experimentos con ratones, los investigadores plasmaron su investigación en el paper publicado en la revista científica Nature Communications. A horas del Día Mundial del Cerebro, que se celebra cada 22 de julio, su aporte a la ciencia básica se destaca.

—¿Por qué el olfato?

—Si bien es interesante en sí mismo, el olfato es una ventana para entender cómo funciona el cerebro, cómo aprende. Hay mucha relación entre memorias y olores porque las regiones del cerebro olfativas están muy asociadas a regiones que tienen que ver con la formación de memoria y también con darle un valor positivo o negativo a esa memoria. Así que, de alguna manera, podría ser cualquier otro estímulo sensorial, ya que la idea es entender cómo el cerebro aprende, cómo genera memorias y cómo esas memorias afectan.

—¿Cómo resumirías el hallazgo?

—Lo que hicimos es registrar la actividad de neuronas en animales que no sabían nada respecto de ciertos olores y espacios, y también registrar la actividad de las neuronas en animales que aprenden una tarea de asociar olores con ambientes espaciales y con una recompensa. Queríamos ver si en las regiones más primarias, en donde apenas entra el olor o, en el caso de la visión apenas entra la luz-oscuridad, si ese estímulo fue asociado con alguna otra experiencia positiva o negativa y si eso cambiaba cuando ese olor ya significaba algo. Lo que vimos es que cuando ese olor significa algo y hubo una experiencia, cambia la representación de ese olor.

—¿Por qué en ratones?

—Los animales tienen un cerebro que es muy distinto en algunas cosas y no es muy distinto en otras. Pero el olfato, tanto en los ratones como en humanos, está muy asociado a la formación de memorias. Son estímulos muy fuertes para desencadenar recuerdos. Además, es un estímulo que se usa muchísimo incluso para orientarse en el espacio, van oliendo todo el tiempo a ver dónde encuentran comida o dónde hay algún predador.

Olfato y experiencia

—¿Qué nos dice este descubrimiento sobre cómo es el cerebro?

—Lo que vimos es que, incluso bien temprano en el procesamiento de olores en el cerebro, afecta mucho la experiencia que tenga el animal con esos olores. Afecta tanto que incluso no sólo responden a olores, sino que responden a un montón de otras cosas que tienen que ver con esa experiencia. Por ejemplo, ese lugar que es una región que codifica olores, ahora también responde a la habitación, al color, a la recompensa que va a recibir. Es decir que esa experiencia se refleja no solamente en regiones de alto procesamiento de estímulos, sino que se refleja en todo el cerebro y se refleja de una manera en que ayuda a que se codifiquen mejor esos olores.

—¿Qué tipo de aplicaciones podría tener este conocimiento?

—Si bien nuestra investigación es en ciencia básica, nunca se sabe las aplicaciones que puede tener en humanos. De hecho, la mayoría de las cosas que realmente terminan aplicándose en humanos y generan grandes revoluciones en la medicina surgen de investigaciones básicas.

Por ahora, lo nuestro está alejado de alguna aplicación, pero entender cómo se forman circuitos que tienen que ver con la memoria y el procesamiento de información en el cerebro es sumamente importante. Por ejemplo, para enfermedades neurodegenerativas, psiquiátricas, incluso ahora en el caso del COVID. Para generar soluciones hay que saber mucho de biología básica.