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De dulce a salado: evidencia de mapas únicos de gusto en el cerebro
Una nueva investigación en ratones sugiere que el cerebro de los mamíferos tiene un "mapa gustotópico" que comprende un grupo único de neuronas que codifica los sabores de dulce a salado. Los resultados muestran que este grupo de neuronas responde de manera diferente y discreta a medida que la lengua encuentra sabores específicos. Estudios previos habían sugerido que el cerebro tenía una respuesta más general, con superposiciones, pero este estudio sugiere que los mapas son únicos y están ubicados en áreas específicas para cada gusto.
El estudio es obra de científicos del Instituto Médico Howard Hughes y de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de los EE. UU. Y se publicó en la edición del 2 de septiembre de Ciencia.
Estudios previos ya han demostrado que el cerebro tiene células especializadas y finamente ajustadas para detectar gustos únicos. Pero este nuevo estudio muestra que el cerebro de los mamíferos también percibe cuatro de nuestros gustos básicos: dulce, amargo, salado y "umami" o salado, como mapas únicos, en distintas áreas del cerebro.
El autor del estudio, Charles S. Zuker, investigador del Instituto Médico Howard Hughes, con base en el Colegio de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia en Nueva York, dijo a la prensa:
"Este trabajo revela aún más la codificación en el sistema del gusto a través de líneas etiquetadas, y expone la lógica básica para la representación cerebral del último de los cinco sentidos clásicos".
El colaborador del estudio y coautor Nicholas J. P. Ryba, del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial de Bethesda, Maryland, dijo que siempre nos ha fascinado cómo percibimos el mundo sensorial:
"¿Qué es realmente un gusto? Es el disparo de un conjunto de neuronas en el cerebro, y eso es lo que queremos entender", dijo Ryba, quien junto con Zuker y otros ya habían identificado que las células cerebrales poseen receptores únicos del gusto y receptores del gusto celdas para cada gusto, con un esquema de codificación basado en un sistema de "un sabor, una clase de celda".
Luego mostraron que la activación de estos receptores hacía que los ratones se comportaran de maneras únicas. Por ejemplo, activar los receptores para dulce y salado los alentó, mientras que activar los de amargor y acidez los desalentó.
Y, antes de este estudio, otros investigadores, que también trabajaban con ratones, habían intentado medir la actividad eléctrica de pequeños grupos de neuronas en respuesta a diferentes gustos y descubrieron que las áreas que se activaron parecían fusionarse. Esto los llevó a concluir que las neuronas parecían procesar los gustos en un sentido amplio.
Entonces, si bien parecía que había un vínculo claro entre el gusto y las conductas "cableadas", ¿por qué las mismas neuronas estarían procesando diferentes sabores?
El autor principal, Xiaoke Chen, asociado postdoctoral en el laboratorio de Zuker, probó la corazonada con un nuevo método llamado imágenes de calcio de dos fotones. Esto permitió al equipo descubrir qué neuronas se activaron por diferentes gustos.
Cuando un animal está expuesto a un sabor, una onda de calcio fluye a través de la neurona activada. El equipo utilizó esta función para hacer que las neuronas involucradas literalmente se iluminen cuando se encuentra un sabor único. Al inyectar un tinte fluorescente en los cerebros de los ratones, pudieron ver que cada gusto único iluminaba un mapa, que comprendía cientos de neuronas en una constelación única, que era visible bajo microscopios de alta potencia.
Este fue un mejor método para ver grandes cantidades de neuronas al mismo tiempo. Los métodos anteriores solo habían permitido a los investigadores rastrear algunas células a la vez.
Vieron, por ejemplo, que cuando el mouse encontró un sabor amargo, iluminó un mapa en una parte pequeña y específica del cerebro. Cuando encontró un sabor salado, esto iluminó un área vecina. Cada gusto tenía su propio "punto de acceso" en el cerebro, y ninguna de las áreas se superponía; de hecho, había espacio entre ellas.
Ryba dijo que la idea de los mapas ya se ha encontrado en los otros sentidos. Pero esos mapas corresponden a mapas externos. Por ejemplo, los mapas de sonido de las neuronas auditivas están ordenados en orden de frecuencia, y la disposición de las neuronas visuales imita el campo de visión que vemos a través de nuestros ojos.
"Sin embargo, el sabor no ofrece ninguna disposición preexistente antes de llegar al cerebro, además, los receptores para todos los gustos se encuentran aleatoriamente por toda la lengua, por lo que la organización espacial de las neuronas del gusto en un mapa topográfico del cerebro es aún más sorprendente", dijo Ryba.
El equipo ahora quiere explorar cómo el gusto se combina con los otros sentidos, como el olfato y el tacto, y estados internos como el hambre y las expectativas, para producir sabores, recuerdos de gustos y respuestas de comportamiento a los gustos.
Escrito por Catharine Paddock PhD
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