Los murciélagos son criaturas fascinantes que han evolucionado para prosperar en entornos diversos y desafiantes. Pueden volar, cazar y comunicarse en la oscuridad, utilizando un sofisticado sistema de producción y percepción de sonido.
Sin embargo, ¿cómo afrontan el ruido constante que les rodea, tanto de sus propias vocalizaciones como de otras fuentes?
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad Goethe de Frankfurt revela algunos conocimientos sorprendentes sobre el cerebro del murciélago y cómo procesa las señales sonoras.
Ecolocalización: un superpoder sónico
(Foto: ROSLAN RAHMAN/AFP vía Getty Images)
Una de las habilidades más notables de los murciélagos es ecolocalizaciónlo que les permite navegar por su entorno emitiendo sonidos ultrasónicos que rebotan en superficies sólidas y regresan en forma de ecos.
Al interpretar estos ecos, construyen una “imagen” de su entorno, detectando obstáculos, presas y depredadores.
La ecolocalización no es exclusiva de los murciélagos, ya que algunos otros animales, como los delfines y las ballenas, también la utilizan. Sin embargo, los murciélagos han desarrollado un alto grado de especialización y diversidad en su sistema de ecolocalización, adaptándose a diferentes hábitats y nichos ecológicos.
Por ejemplo, algunos murciélagos utilizan sonidos de baja frecuencia que pueden viajar largas distancias y penetrar la vegetación, mientras que otros utilizan sonidos de alta frecuencia que pueden resolver detalles finos y evitar interferencias.
Sin embargo, la ecolocalización también plantea un desafío para los murciélagos, ya que tienen que lidiar con una gran cantidad de ruido que puede enmascarar o distorsionar sus ecos.
Este ruido puede provenir de diversas fuentes, como el viento, la lluvia, los insectos u otros murciélagos. ¿Cómo filtran los murciélagos las señales relevantes de las irrelevantes?
Detección de desviación: un mecanismo neuronal para la selección de señales
Para responder a esta pregunta, un equipo de investigadores dirigido por Johannes Wetekam y el profesor Manfred Kössl de Universidad Goethe de Fráncfort realizó una serie de experimentos con el murciélago de cola corta de Seba, una especie conocida por su habilidad para navegar en entornos complejos.
Descubrieron que el cerebro de este murciélago está programado para predecir la siguiente señal y reacciona con más fuerza a las señales inesperadas que a las esperadas, un mecanismo conocido como detección de desviación.
La detección de anomalías es un proceso cognitivo que permite a los animales y a los humanos detectar cambios o anomalías en sus entradas sensoriales, como un ruido fuerte y repentino o un destello de luz.
Se cree que es importante para el aprendizaje, la atención y la supervivencia, ya que ayuda a centrarse en estímulos novedosos o relevantes e ignorar los irrelevantes o repetitivos.
Los investigadores descubrieron que la detección de anomalías en los murciélagos ocurre no sólo en regiones de alto nivel del cerebro, como la corteza, sino también en regiones de bajo nivel, como el tronco encefálico.
Esto es sorprendente, ya que el tronco del encéfalo suele estar asociado con funciones básicas, como la respiración y la frecuencia cardíaca, en lugar de procesos cognitivos complejos.
Los investigadores sugieren que esto puede ser una adaptación evolutiva que permite a los murciélagos procesar señales de sonido de manera más rápida y eficiente.
En sus estudios anteriores, los investigadores utilizaron estímulos artificiales, como tonos puros o ruido blanco, para provocar la detección de anomalías en los murciélagos.
Sin embargo, en su último estudio, se aventuraron más allá de estos simples sonidos y exploraron cómo opera la detección de anomalías con comunicación natural y llamadas de ecolocalización.
Descubrieron que cuando se exponía a estímulos significativos, en lugar de a estímulos sin sentido, se producía una respuesta pronunciada en el mundo auditivo del murciélago.
Esto sugiere que la detección de anomalías no es un fenómeno genérico, sino más bien dependiente del contexto, que depende del significado y la relevancia de los estímulos para el murciélago.
Por ejemplo, una desviación en una llamada de comunicación puede indicar una señal social o emocional, mientras que una desviación en una llamada de ecolocalización puede indicar un cambio en el entorno o una amenaza potencial.
Los investigadores esperan que sus hallazgos contribuyan a una mejor comprensión del cerebro del murciélago y de cómo se adapta al mundo ruidoso.
También esperan que su estudio inspire más investigaciones sobre estímulos naturales, en lugar de artificiales, ya que creen que se trata de un enfoque más realista e informativo para estudiar la cognición y el comportamiento animal.
