Nuestro cuerpo también escucha las vibraciones

Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, han mostrado que, para el cerebro, los sonidos y las vibraciones son, en última instancia, bastante similares. Esto explicaría por qué las vibraciones son a veces tan desagradables como la contaminación acústica.
 

Al colocar un vaso de agua en la mesa de un escritorio, probablemente podrán verse ondas concéntricas en su superficie, creadas por los pequeños movimientos que ocurren cerca. Estas oscilaciones son causadas por vibraciones, que se propagan a través del suelo, el escritorio, el vidrio y todas las demás superficies sólidas.
 

Estas vibraciones también son estímulos sensoriales importantes que usamos para detectar, por ejemplo, un tren que se aproxima o para identificar los pasos de un compañero de la oficina. "Vivimos rodeados de vibraciones que son extremadamente importantes en la forma en que percibimos el mundo", explica Daniel Huber, del Departamento de Neurociencias Básicas de la Facultad de Medicina de la UNIGE, en un comunicado. "Así que queríamos saber cómo el cerebro los percibe y los representa".
 

Una combinación de frecuencia y amplitud
 

Utilizando la técnica de la microscopía de excitación de dos fotones, el equipo de Daniel Huber visualizó la actividad de cientos de neuronas en la corteza somatosensorial de un ratón mientras se enviaban vibraciones de diferentes frecuencias a su pata delantera.
 

Al igual que en la corteza auditiva, las neuronas individuales se sincronizaron de forma selectiva: respondieron más a algunas frecuencias y menos a otras. Estas neuronas están sintonizadas preferentemente a una combinación específica de frecuencia y amplitud, y esta combinación corresponde a lo que realmente percibe el ratón.
 

“Esto significa que un ratón no puede distinguir una vibración de alta frecuencia con una amplitud baja, de una vibración de baja frecuencia con una amplitud más alta”, explica Mario Prsa, investigador del equipo del doctor Huber y primer autor del estudio. “Es el mismo efecto psicoacústico detectado en el sistema auditivo”.

Los corpúsculos de Pacini
 

En un segundo paso, los investigadores buscaron identificar el origen de los estímulos somatosensoriales involucrados mediante la realización de un análisis histológico detallado de los corpúsculos de Pacini en el miembro anterior del ratón.
 

Se sabe que los corpúsculos de Pacini transducen vibraciones rápidas, de alta frecuencia, en mamíferos y se encuentran en abundancia en la dermis de las yemas de los dedos de los primates.
 

"Sorprendentemente, descubrimos que las respuestas de vibración en el cerebro del ratón provienen de los corpúsculos de Pacini ubicados en los huesos del antebrazo, mientras que estaban totalmente ausentes en la piel de la pata", explica Géraldine Cuenu, estudiante del programa de Maestría en Neurociencias de la UNIGE y encargada de este análisis detallado.

Usando la optogenética, los científicos confirmaron el vínculo entre las respuestas corticales y la configuración particular de los mecanorreceptores en las extremidades anteriores.
 

Mecanismo precursor de la audición
 

¿Podría ser que la distribución particular de los mecanorreceptores sensibles a la vibración a lo largo de los huesos del miembro anterior actuase como un sismógrafo para “escuchar” las vibraciones?
 

Los estímulos vibratorios son utilizados por varios organismos vivos para comunicarse a través de plantas, ramas y otros sustratos sólidos. "Nuestros descubrimientos probablemente revelan la existencia de un antiguo canal sensorial, que podría ser un precursor evolutivo de la audición", concluye Prsa.
 

Esta modalidad (un tanto vestigial, aunque muy sensible) también podría explicar cómo podemos identificar pistas sutiles relacionadas con los desastres naturales que se avecinan, o por qué la construcción o el tráfico causan molestias, incluso cuando no se pueden escuchar.

Referencia

Feature-selective encoding of substrate vibrations in the forelimb somatosensory cortex. M. Prsa et al. Nature, 13 March 2019. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1015-8.