Los sonidos son esenciales para la vida de los murciélagos. Con ellos se relacionan con sus semejantes y se orientan en el espacio. Para esto último, producen sonidos en una frecuencia muy alta, que al rebotar en los objetos les dan una “imagen” de lo que les rodea. Un equipo de neurocientíficos de la Universidad Goethe de Frankfurt ha investigado cómo el murciélago de Seba, una especie originaria de Sudamérica, consigue separar las señales relevantes del ruido ambiental y, sobre todo, diferenciar entre la ecolocalización y las llamadas de comunicación.

El murciélago que se orienta en las selvas tropicales

El murciélago de Seba (Carollia perspicillata) habita en las selvas subtropicales y tropicales de América Central y del Sur, donde se nutre principalmente de frutos de pimienta. Durante el día, estos animales se refugian en grupos de 10 a 100 individuos en huecos de árboles y cuevas rocosas, y al caer la noche salen a buscar alimento juntos.

Se comunican mediante sonidos que generan un ruido ambiental característico en la colonia, similar al murmullo de las voces en una fiesta concurrida.

 

Al mismo tiempo que se comuncan entre ellos, los murciélagos también usan sonidos para navegar por su entorno: un fenómeno llamado ecolocalización, por el que emiten sonidos ultrasónicos que se reflejan en las superficies sólidas. Después, los animales construyen estas reflexiones en una “imagen” de su entorno.

Pero, ¿cómo logra el murciélago de Seba separar los sonidos importantes del ruido ambiental constante? Una explicación habitual es que el cerebro anticipa constantemente la siguiente señal y reacciona con más intensidad a una señal inesperada que a una esperada. Esto se denomina detección de desviación, y los neurocientíficos liderados por Johannes Wetekam y el profesor Manfred Kössl del Grupo de Investigación de Neurobiología y Biosensores del Instituto de Biología Celular y Neurociencia de la Universidad Goethe de Frankfurt están estudiando sus mecanismos. Junto con sus colaboradores, ya pudieron demostrar en 2021 que el procesamiento de señales no empieza en regiones de alto nivel del cerebro, sino que ya está en el tronco cerebral, que es responsable de regular funciones vitales como la respiración y el ritmo cardíaco. Sin embargo, estos estudios solo usaron estímulos artificiales que no son significativos para los animales.

Experimentos de comunicación natural y ecolocalización

En un estudio publicado recientemente, el equipo dirigido por Wetekam y Kössl repitió los experimentos con llamadas de comunicación natural y ecolocalización. “Con nuestro estudio, queríamos averiguar qué ocurre en la detección de desviaciones cuando, en vez de estímulos sin sentido, se presentan al murciélago de Seba los que realmente ocurren en su mundo auditivo”, dice Wetekam, resumiendo. Para ello, se insertaron dos electrodos del grosor de un cabello humano debajo del cuero cabelludo de los murciélagos para registrar sus ondas cerebrales. Aunque esto fue indoloro para los animales, las mediciones se realizaron bajo anestesia general, ya que cualquier movimiento podría distorsionar los resultados. El cerebro del murciélago reacciona a los sonidos incluso cuando el animal está anestesiado y dormido. Luego se reproducían llamadas de ecolocalización o de comunicación a los animales, cada una intercalada con el otro sonido, con una probabilidad del 10% de que ocurriera. Entonces fue posible leer desde las ondas cerebrales medidas que el tronco cerebral procesa la ecolocalización y las llamadas de comunicación de manera diferente. Mientras que los sonidos de ecolocalización poco frecuentes de hecho indujeron señales más fuertes que las frecuentes, es decir, mostraron detección de desviaciones, en el caso de los sonidos de comunicación, la probabilidad de que ocurrieran no influyó en la fuerza de la respuesta.

El cerebro del murciélago reacciona a los sonidos incluso cuando el animal está anestesiado y dormido."

 

¿Qué es la ecolocalización y cómo funciona?

La ecolocalización es una habilidad que tienen algunos animales para conocer su entorno mediante el uso de sonidos y ecos. Estos animales emiten sonidos de alta frecuencia que rebotan en los objetos y vuelven a ellos como ecos. Al escuchar estos ecos, los animales pueden estimar la distancia, el tamaño, la forma y el movimiento de los objetos. La ecolocalización les ayuda a orientarse, a evitar obstáculos y a encontrar comida o pareja. Algunos ejemplos de animales que usan la ecolocalización son los murciélagos, los delfines, las ballenas, algunos pájaros y algunos roedores.

Estudio completo: Johannes Wetekam, Julio Hechavarria, Luciana López-Jury, Eugenia Gonzáles-Palomares, Manfred Kössl: Deviance detection to natural stimuli in population responses of the brainstem of bats. Journal of Neuroscience (2024) https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI

Fuente: Goethe Universität Foto de Nils Bouillard en Unsplash