El olfato sigue siendo uno de los sentidos más complejos del cerebro y aún plantea numerosos interrogantes sobre la forma en que interpretamos el mundo que nos rodea. Ahora, una investigación de la Universidad Northwestern (Estados Unidos) aporta nuevas evidencias de que humanos y ratones comparten un mismo mecanismo básico para procesar los olores.

Los resultados, publicados en dos estudios complementarios en la revista Science Advances, muestran que los ratones también son capaces de oler su entorno de forma intencionada con una única inhalación, un comportamiento que hasta ahora no había sido descrito por la ciencia.

Los investigadores analizaron el funcionamiento del olfato desde dos perspectivas distintas y comprobaron que tanto roedores como humanos utilizan una neurofisiología común basada en los componentes motores y rítmicos del cerebro para interpretar los estímulos olfativos.

Aunque los ratones realizan inhalaciones mucho más rápidas que las personas, el ritmo cerebral que organiza el procesamiento de los olores resulta prácticamente idéntico en ambas especies. Según los autores, esto indica que los mamíferos conservan un mismo diseño biológico para el sentido del olfato, adaptado posteriormente a las necesidades de cada especie.

El objetivo del trabajo era comprender cómo ratones y humanos analizan su entorno para interpretar la información que reciben y anticipar sus siguientes acciones.

"La verdadera similitud está en esa única inhalación, pero no se trata solo de oler. Los ratones también mueven las patas mientras olfatean, lo que demuestra que se trata de un acto voluntario y no de un simple reflejo", explica John M. Barrett, profesor asistente de investigación en Neurociencia de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern y autor principal del estudio.

QUÉ OCURRE EN EL CEREBRO DURANTE UNA ÚNICA INHALACIÓN

Los investigadores destacan que las alteraciones del comportamiento relacionadas con el olfato están presentes en trastornos como el autismo o enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson. Por ello, comprender cómo funciona este sistema podría contribuir en el futuro al desarrollo de métodos de detección precoz y de nuevos tratamientos.

"Saber que compartimos estos mecanismos conservados evolutivamente nos ayuda a entender cómo funcionan los cerebros de los mamíferos y, en última instancia, cómo pueden fallar durante una enfermedad", señala Andrew Sheriff, primer autor de la investigación.

El trabajo combina dos estudios independientes pero complementarios. El primero demuestra que los ratones inspeccionan los alimentos mediante una única inhalación deliberada, mientras que el segundo revela que los seres humanos organizan la información olfativa durante una sola inspiración gracias a un patrón cerebral muy similar al observado en los roedores.

En conjunto, ambos trabajos apuntan a la existencia de reglas biológicas compartidas que han permanecido prácticamente inalteradas a lo largo de la evolución.

LOS RATONES HUELEN LA COMIDA ANTES DE COMERLA

El primer estudio surgió tras una observación aparentemente sencilla: los ratones, antes de ingerir algunos alimentos, los acercan brevemente a la nariz para olerlos.

Para analizar este comportamiento, los científicos diseñaron un sistema robótico con varias cámaras que permitía registrar todos los movimientos de los animales mientras buscaban alimento.

Las imágenes mostraron que los ratones sincronizan una única inhalación justo cuando el alimento llega a la altura de la nariz, coordinando con gran precisión el movimiento de las patas, la cabeza y la respiración.

A diferencia del olfateo continuo que utilizan mientras buscan comida, este gesto es rápido, voluntario y muy parecido al comportamiento humano cuando alguien acerca un alimento a la nariz para comprobar su aroma antes de probarlo.

Los investigadores comprobaron además que los animales olfateaban con más intensidad aquellos alimentos que les resultaban menos atractivos. Sin embargo, cuando alteraron artificialmente su capacidad para detectar olores, los ratones siguieron realizando el mismo gesto.

Lo que realmente eliminó este comportamiento fue inhibir la actividad de la corteza motora, la región cerebral responsable de los movimientos conscientes e intencionados. Se trata de la primera investigación que documenta este tipo de olfateo deliberado en roedores dentro de un entorno natural.

EL MISMO RITMO CEREBRAL EN HUMANOS

El segundo estudio trató de responder cómo los seres humanos consiguen identificar un olor con una sola inhalación, a pesar de que esta es mucho más lenta que la de los ratones.

Para ello, el equipo registró mediante técnicas mínimamente invasivas la actividad del bulbo olfatorio de voluntarios sanos mientras realizaban una única inhalación intencionada.

Los resultados mostraron que ese gesto activa unas ondas cerebrales lentas conocidas como oscilaciones theta, con frecuencias de entre 2 y 8 hercios, exactamente las mismas que se observan durante el olfateo de los roedores.

Según los investigadores, este ritmo cerebral organiza la actividad neuronal de mayor velocidad que interviene en el reconocimiento de los olores, permitiendo que el cerebro procese la información de forma muy eficiente con una sola inspiración.

Los autores concluyen que, mientras en los roedores el olfateo y las oscilaciones theta están tan estrechamente vinculados que prácticamente forman un mismo proceso, en los seres humanos ambos mecanismos aparecen diferenciados debido a que respiramos más lentamente. Aun así, la inhalación deliberada sigue activando el mismo ritmo cerebral que permite interpretar los olores de forma rápida y precisa.