Magnetorrecepción en aves

Neuronas de palomas mensajeras y respuesta a campos magnéticos.

El campo magnético terrestre es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar; una corriente de partículas energéticas que emana de Sol. Se puede considerar en aproximación al campo creado por un dipolo magnético inclinado un ángulo de 10 gradoscon respecto al eje de rotación (como un imán de barra). Sin embargo, al contrario que el campo de un imán, el campo de la Tierra cambia con el tiempo porque se genera por el movimiento de aleaciones de hierro fundido en el núcleo externo de la Tierra.
¿Cómo se aprovechan de esto las aves?
Le-Qing Wu y David Dickman han descubierto algunas de las neuronas presentes en el cerebro de una palomacapaces de codificar las propiedades de un campo magnético. "Vibran en diferentes sentidos, dependiendo de la fuerza y dirección a la que señala el campo". Wu y Dickman han encontrado sus neuronas colocando algunas palomas en un conjunto de bobinas que pueden desarrollar campos magnéticos “a medida”. En primer lugar, programan las bobinas para cancelar el campo magnético de la Tierra alrededor dela cabeza de la paloma. A continuación, crean sus propios campos y poco a poco van alterando su intensidad y dirección.
Como los campos pueden ser alterados, Wu y Dickman registran la actividad de las neuronas individuales en los núcleos vestibulares del tronco cerebral de las palomas (área que conecta el cerebro y la espina dorsal, involucrada en el equilibrio). Gracias a experimentos anteriores,sabían que las neuronas en esta área se “encendían”, cuando las palomas utilizan su sentido magnético.
La pareja encontró 53 neuronas que se activan en diferente grado dependiendo de la intensidad de los campos magnéticos presentes a su alrededor. Son más sensibles a un rango de intensidad que se produzca naturalmente en el campo magnético actual de la Tierra. También se disparan de formadiferente dependiendo de a qué lugar a lo largo del horizonte está apuntando el campo (el azimut), hacia donde señala por encima o por debajo del horizonte (la altura), y la dirección en la que apunta (la polaridad).
Experimentos anteriores a la década de los 70 mostraron que las aves no son sensibles a la polaridad del campo magnético terrestre. Pero los experimentos de Wu y Dickman sugieren locontrario. Como el "Norte" se mueve alrededor de la cabeza del ave, las neuronas se activan al máximo en una sola dirección y al mínimo en la opuesta.
Ahora, el dúo quiere entender cómo las aves usan esta información para navegar. Es fácil lanzar conjeturas. Poder sentir el azimut, informa al ave hacia dónde dirigirse, al igual que una brújula. Detectar la elevación proporciona información acerca dela latitud. Detectar la intensidad podría informar al ave acerca de dónde se encuentra exactamente, porque la fuerza del campo magnético de la Tierra varía de un lugar a otro, a menudo en una escala muy fina. Todo esto es posible en teoría, pero cómo funciona en la práctica es otra cuestión.
Si estas neuronas están procesando los campos magnéticos, ¿de dónde les llega la información? ¿Dónde estáel sensor? Sabemos que las aves tienen una brújula en sus retinas, que se basa en una proteína llamada criptocromo y una pizca de física cuántica. El criptocromo parece conectarse a una parte del cerebro llamada “Grupo N”. A día de hoy, todavía no sabemos cómo la información sobre los campos magnéticos viaja desde el ojo hasta el cerebro, o cómo se procesa allí. Puede parecer que el estudio de Wuy Dickman se acerca a la respuesta, pero no es así. Las neuronas del tronco cerebral que han identificado no se encuentran en un lugar cercano al “Grupo N”, y responden a la polaridad de los campos magnéticos. "La participación del criptocromo no puede dar información sobre la polaridad", dijo Dickman.
Lo que se sabe del criptocromo… es que cuando la proteína es alcanzada por un haz de luz...