Estudian en la BUAP sensibilidad auditiva de invertebrados

Por Dalia Patiño González

Puebla, Puebla. 20 de febrero de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), a través del Programa de Investigación Científica Básica, el doctor Salvador Galicia Isasmendi recibió entre 2012 y 2015 recursos para equipar el Laboratorio de Neurobiología del Desarrollo en la Escuela de Biología de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP).

En este laboratorio, el doctor Galicia Isasmendi analiza el impacto que tiene el desarrollo de la sensibilidad auditiva en animales. Al respecto, comenta para la Agencia Informativa Conacyt que gracias al equipo adquirido los estudiantes de la BUAP pueden diseñar, planear y ejecutar proyectos experimentales con técnicas electrofisiológicas convencionales en el campo de las neurociencias.

"El equipo donde trabajamos es producto del apoyo del Conacyt, sin ese recurso, equivalente a un millón de pesos, no podríamos hacernos de material ya que es muy costoso. Ahora han cambiado las políticas y en trabajos individuales para jóvenes investigadores las reglas se modificaron; sin embargo, podemos concursar con otros proyectos".

Apoyo Conacyt

Para montar este laboratorio fue necesario obtener amplificaciones de corriente alterna y directa, así como tarjetas de adquisición digital para capturar señales biológicas continuas hacia las computadoras y poder procesarlas.Dr. Salvador Galicia (centro) en compañía de sus estudiantes.

"Los amplificadores de corriente alterna son semejantes a los que se utilizan para hacer electrocardiogramas, electroencefalogramas. También tenemos microscopios en los que nos apoyamos para realizar disecciones”, añade el doctor Salvador Galicia.

Sumado a este equipo, el laboratorio cuenta con mesas antivibratorias, incubadoras para embriones de pollo, estiradores de pipeta y una jaula de Faraday (jaula metálica) para aislar de interferencia eléctrica los sistemas biológicos en estudio.

“Cuando se trabaja registros intracelulares, cualquier vibración que se produzca de manera externa se transmite por el piso al caminar, entonces también con tanques llenos de nitrógeno, comprados con recursos Conacyt, se conectan y se levantan unos muelles neumáticos. Lo que hacen es que cancelan la vibración”, explica el doctor Galicia.

Frecuencia y amplitud  

En el Laboratorio de Electrofisiología, estudiantes de biología, asesorados por el doctor Galicia Isasmendi, analizan el desarrollo sensorial auditivo en grillos por ser una especie poco analizada en México. En los grillos, explica el doctor Galicia, analizan un sistema conformado por cercos —apéndices localizados en la extremidad del abdomen del ortóptero con los que detectan vibraciones del sustrato— que pudieran servir de modelo para entender las propiedades de los sistemas auditivos en estos insectos.

"Este órgano es interesante porque los grillos no tienen un oído como el ser humano, sino tienen dos. Un órgano en la parte posterior asociado a las patas traseras y otro auditivo en la parte delantera".

Gracias a las pruebas que realizan han observado que con algunas modificaciones que sufrieron durante su evolución, los grillos se adaptaron para detectar sonidos u ondas mecánicas que no viajan por el sustrato sino por el aire. Esto significa que no solo detectan sonidos con el órgano timpánico que está en la parte delantera, sino que también detectan sonidos de baja frecuencia con los cercos.

“Generalmente lo que hacemos es caracterizar qué frecuencias llegan a un órgano y cuáles llegan a otro y cómo es que se reparten todo el espectro auditivo. Nosotros, por ejemplo, todo lo que oímos llega a un solo órgano, pero en ellos tenemos que analizar cómo se da la interacción”, detalla el doctor Galicia Isasmendi.

Al respecto, el investigador señala que las ranas, en lugar de tener un oído tienen cuatro. Dos de sus órganos auditivos específicos, llamados papila anfibia y papila basilar se complementan con otros dos órganos que inicialmente ayudaban al sentido del equilibrio (sáculo y utrículo), que también se modificaron, por la posición que tienen en el oído pueden recibir vibraciones.

“En las ranas observamos que los sonidos de baja frecuencia llegan a un órgano y los de mayor frecuencia a otro y así se reparten la escala auditiva. Pero hay algunas ranas que no detectan todos los sonidos ya que un sonido puede caer por encima del rango auditivo de un órgano y por debajo del otro”.

En el caso de los grillos, el doctor Galicia Isasmendi, miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), informó que los sonidos que detectan impactan sus conductas reproductoras, los machos cortejan a las hembras mediante danzas y las vibraciones de baja frecuencia que producen son detectadas por los cercos, en contraste, los sonidos nocturnos típicos de los grillos son detectados por los oídos timpánicos.

“Se ha observado que si se les cortan los cercos, la hembra pierde el interés en el macho. En cuanto a las frecuencias altas que emiten, estas se escuchan en las noches con los sonidos característicos que hacen. Ahora lo que buscamos es caracterizar el órgano timpánico y su rango dinámico a través de un audiograma.”

Los audiogramas se realizan con estímulos sonoros de amplitud y frecuencia conocidas que se producen con un generador de funciones y una bocina dirigida hacia el ortóptero. Con un decibelímetro o medidor de amplitud sonora se mide la frecuencia y el volumen generado. Los sonidos que genera son una respuesta del sistema nervioso conectado al órgano auditivo y eso es justamente la información que analizan en el laboratorio.

El doctor Salvador Galicia adelantó que en este estudio lo que sigue es extraer un grupo de neuronas y ganglios que inervan los cercos. Este procedimiento se apoya con el uso de microscopios y una vez que se extraen las neuronas y un ganglio se ponen en soluciones fisiológicas con concentraciones de sales apropiadas para mantenerlos vivos aun fuera del grillo y así analizar las neuronas.

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