El número de mayo de JoVE (Journal of Visualized Experiments) incluye varios artículos que abordan los sentidos y la percepción. Específicamente, se publicarán artículos relacionados con la gustación (sabor), la olfacción (olor), la nocicepción (dolor) y los sentidos vestibulares (equilibrio y movimiento inercial).
El sistema vestibular es importante para percibir el movimiento inercial, y la información inercial es un componente importante de la integración de trayectorias. La integración de trayectorias es un proceso mediante el cual el cerebro integra información multisensorial durante el movimiento, de modo que mantenemos una sensación de la posición de nuestro cuerpo en relación con un punto de partida. En la naturaleza, muchos organismos utilizan este proceso para encontrar el camino de regreso a sus nidos o madrigueras después de buscar alimento.
Este mes de mayo, JoVE publicará un método filmado en el Instituto Max Plank de Cibernética Biológica, que explora cómo ocurre la integración de trayectoria en tres dimensiones. La mayoría de los estudios de este fenómeno se realizan en dos dimensiones, pero gracias a un simulador de movimiento con un amplio rango de movimiento, la integración de trayectoria puede evaluarse en los planos horizontal y vertical. Al controlar los estímulos sensoriales entregados a los sujetos en este dispositivo, nuestros autores pueden desentrañar las contribuciones relativas de la información visual e inercial a las estimaciones de la posición inicial.
Mediante una serie de experimentos elegantemente diseñados, estos investigadores descubren que los sujetos tienden a sobreestimar los ángulos de movimiento en el plano horizontal en comparación con los verticales. También encuentran que los sujetos tardan más en señalar la posición inicial cuando deben confiar únicamente en estímulos inerciales. El mecanismo neuronal subyacente detrás de la integración de trayectorias no se comprende bien, y experimentos adicionales utilizando este sistema proporcionarán información sobre cómo los humanos mantienen la orientación espacial durante el movimiento, lo que tiene implicaciones que van desde la comprensión de los trastornos vestibulares hasta la formación de pilotos más competentes.
En cuanto a la gustación, JoVE publicará este mes de mayo un procedimiento para aislar y cultivar células gustativas humanas fungiformes. En 2010, publicamos un artículo que abordaba el aislamiento de papilas fungiformes humanas, un subtipo de las pequeñas estructuras en nuestras lenguas que contienen los botones gustativos. Aunque la recolección de papilas es adecuada para experimentos agudos, los estudios a largo plazo de las células gustativas requieren que estas sean aisladas y cultivadas.
Por primera vez en la historia, nuestros autores demuestran el aislamiento y cultivo de células gustativas humanas fungiformes y muestran que pueden mantenerse en cultivo hasta 8 pases, o un año. La capacidad de cultivar estas células durante un período prolongado permite estudios sobre proliferación y regeneración, y elimina la necesidad de recolectar repetidamente papilas de donantes.
En cuanto a la olfacción, JoVE publicará un artículo del Departamento de Agricultura, que describe un experimento que transforma las antenas de los insectos en una herramienta de cribado para nuevas alternativas a los pesticidas. Después de aislar compuestos volátiles de plantas mediante cromatografía de gases y espectrometría de masas, estos investigadores analizan los compuestos en busca de actividad biológica utilizando el electroantennograma (EAG).
Dado que no todos los compuestos volátiles emitidos por las plantas provocan respuestas biológicas, este tipo de bioensayo es sumamente importante para identificar moléculas candidatas que puedan afectar el comportamiento de los insectos. A su vez, experimentos conductuales pueden determinar si un compuesto volátil de las plantas es capaz de atraer a un insecto. Los atrayentes volátiles de las plantas pueden utilizarse para confundir a los insectos y potencialmente podrían servir como una alternativa segura a los pesticidas.
La nocicepción térmica, o la percepción de estímulos térmicos nocivos, es el enfoque de un artículo de la Universidad de Texas este mes de mayo. Específicamente, la nocicepción térmica se investiga en larvas de Drosophila utilizando dos métodos: el ensayo con sonda de calor y el ensayo con placa caliente. Curiosamente, en ambos métodos, las larvas deben ser tratadas primero con radiación UV para inducir daño tisular y sensibilizar las neuronas nociceptivas térmicas, que normalmente responden con un umbral muy alto.
Como su nombre indica, el ensayo con sonda térmica utiliza una sonda térmica de fabricación propia para administrar localmente estímulos térmicos. La nocicepción se cuantifica registrando la latencia entre el inicio del estímulo y el comportamiento de retirada. Intuitivamente, el segundo método, o ensayo con placa caliente, consiste en colocar larvas de drosófila sobre una placa calefactora dentro de una gota de agua para evaluar las respuestas corporales completas al calor nocivo. Tras su colocación, las drosófilas exhiben una serie de comportamientos característicos, incluyendo giros, sacudidas o incluso actividades similares a convulsiones. Cuando se combinan con manipulación genética, estos ensayos pueden proporcionar información sobre los genes que subyacen a la nocicepción térmica, un proceso altamente conservado desde las larvas hasta los mamíferos.
Naturalmente, una exploración de los sentidos no es todo lo que JoVE ofrece este mes. Otras publicaciones notables incluyen pintar el páncreas para mantener la orientación durante la histología, usar un dispositivo operante automatizado para probar funciones cognitivas múltiples en ratones, examinar la apoptosis inducida por tamoxifeno mediante microscopía de video con lapso de tiempo y crear una herramienta práctica para recuperar muestras perdidas de tanques de nitrógeno líquido. Permanezcan atentos.