El canario y la clave de la motricidad
Los investigadores argentinos Matías Goldin y Gabriel Mindlin vincularon las sílabas del canto del canario con claves para resolver patologías de la motricidad. El trabajo fue publicado en la revista Plos One y tuvo el okay de prestigiosos científicos.
Investigadores del Conicet obtuvieron reconocimiento internacional por iniciar un camino que, a partir del estudio de “sílabas sexies” en el canto de los canarios, podría conducir al de-sarrollo de microchips para solucionar patologías de la motricidad en seres humanos. Su trabajo, publicado en una prestigiosa revista científica, desafía un paradigma establecido según el cual el canto de esas aves obedece a un “director de orquesta”, con una localización específica en el cerebro; para estos investigadores argentinos, en cambio, lo que determina que canten de un modo (el que prefieren las hembras) y no de otro es una compleja articulación en la que intervienen distintos núcleos cerebrales. Para demostrarlo, el procedimiento consistió en enfriar zonas cerebrales –milimétricas– del canario, mientras canta, y medir qué cambios se producían según la zona. Los investigadores, también, lograron reducir la acción de miles de neuronas a sólo dos ecuaciones matemáticas. Este criterio, eventualmente, podría servir para reemplazar electrónicamente circuitos cerebrales dañados, a partir del conocimiento de las ecuaciones que los expresen.
La investigación fue realizada por Matías Goldin, becario posdoctoral en el Laboratorio de Sistemas Dinámicos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, bajo la dirección de Gabriel Mindlin, investigador principal del Conicet en la misma facultad; participaron también científicos de la Universidad de Utah, en Estados Unidos. Se publicó en la revista Plos One.
“El canto de las canarios es la herramienta que utilizan los machos para seducir a las hembras –explicó Gabriel Mindlin–, y también para la competencia territorial: cuando dos canarios disputan por un territorio, se desafían en un canto, cuyas cualidades y posibilidad de generar notas específicas da cuenta de su estado físico; el más apto triunfa en esta competencia y se queda con el territorio, sin necesidad de llegar a la confrontación física.”
En cuanto a la seducción de la hembra, Goldin señaló que “en el canto se distinguen sílabas, esos ‘fii…’, ‘fiii…’, separados por intervalos de silencio”. Y Mindlin precisó que “en el canto de los canarios hay sílabas muy rápidas, las sílabas sexies, que logran las mejores respuestas de aceptación por parte de las hembras: para ellos, generar estos ritmos no es cosa menor”. ¿Por qué las canarias tiemblan de cariño ante ese músico? “La adecuación, la complejidad, la diversidad del canto da cuenta de un conjunto de capacidades, que la hembra encuentra importantes para aceptarlo”, contestó Mindlin.
La pregunta que se formularon los investigadores es: qué estructuras del sistema nervioso central son responsables del canto del canario y de su manifestación más compleja y sutil, esas sílabas encantadoras: “Antes de nuestra investigación –contestó Goldin–, el paradigma admitido era que en el cerebro había una especie de director de orquesta, el núcleo llamado HVC, que dictaba todos los tiempos del canto. Nosotros propusimos, en cambio, un sistema interactivo: la diversidad del canto del canario, que incluye unas 30 sílabas distintas, surge de la interacción entre el HVC y otras estructuras cerebrales”.
¿Cómo demostrar esto? ¿Qué experimento inventar para verificar si en el canto del pájaro interviene una parte u otra del cerebro? “Enfriar el cerebro”, contó Goldin, y aclaró: “Mientras el animal canta, mantenemos enfriadas pequeñas zonas del cerebro; logramos un control muy fino de la temperatura en zonas muy reducidas, que miden apenas dos milímetros cuadrados en la superficie cerebral.” Si al enfriar una zona determinada el canto cambia, quiere decir que esa zona intervenía en la producción del canto. “Encontramos que, al aplicar frío en las zonas previstas, las sílabas del canto se partieron en pedazos, tal como preveía nuestro modelo”, contó Goldin.
Por esto, por haber propuesto un modelo que reformula un paradigma ya establecido en la ciencia, el trabajo de los investigadores del Conicet fue recomendado por dos integrantes del prestigioso Club de los 1000: esta organización está integrada por unos 5000 (originariamente eran 1000) investigadores muy reconocidos, entre ellos varios premios Nobel, dedicados a discernir las investigaciones de especial relevancia. En este caso, John Lisman y Honi Sanders, de la Universidad Brandeis, de Estados Unidos, recomendaron el artículo en Plos One por incluir “nuevos hallazgos e hipótesis interesantes y controversiales”.
La investigación incluyó un aspecto cuya aplicación puede llegar a ser de gran utilidad: los científicos redujeron toda la compleja actividad cerebral necesaria para producir una sílaba de canto a dos cálculos matemáticos, dos ecuaciones: “En cada acción motora, en este caso la que produce el canto, intervienen distintos núcleos cerebrales interconectados, cada uno de los cuales tiene decenas de miles de neuronas; sin embargo, el resultado, una sílaba de canto, como podría serlo también un movimiento de un músculo en el ser humano, no incluye miles de instrucciones, sino sólo una: contraer-relajar –observó Goldin–: entonces, propusimos un modelo con los ingredientes mínimos necesarios para que el cerebro pueda reproducir ese movimiento”.
¿Qué consecuencias puede llegar a tener esa reducción a un par de ecuaciones? “Pensando en aplicaciones a futuro, si uno puede entender, en términos bien sencillos, cómo funcionan los circuitos de control de la motricidad, al aparecer un circuito dañado sería posible modificarlo mediante un chip de computadora donde se cargaran las ecuaciones características de ese movimiento”, explicó Goldin, pero aclaró: “De todos modos, lo que hacemos es investigación básica”.
