Un estudio conjunto del Instituto Weizmann de Ciencias y universidades japonesas revela la sofisticada arquitectura de los folículos de los bigotes de rata, que permite aislar los estímulos externos del movimiento autogenerado, garantizando una detección táctil ultra precisa en entornos sin luz.

Una pista de dos décadas

Hace más de veinte años, investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias identificaron neuronas sensoriales en los folículos de los bigotes de rata que permanecían silenciosas mientras el bigote se movía de forma rítmica en el aire, activándose sólo al contacto con un objeto.

El desafío biológico

¿Cómo logra un sistema sensorial distinguir entre el propio movimiento y el contacto externo? La respuesta surgió en un nuevo artículo publicado en Nature Communications, donde un equipo liderado por el estudiante de maestría Taiga Muramoto, bajo la dirección de la profesora Satomi Ebara (Universidad Meiji, Kioto), y con la colaboración del profesor Takahiro Furuta (Universidad de Osaka) y del Dr. Knarik Bagdasarian (Instituto Weizmann), desentrañó la solución evolutiva.

Arquitectura interior de los folículos

Los bigotes de rata están incrustados en folículos de aproximadamente 100 micras de grosor. Cada folículo contiene:

• Una gruesa cápsula de colágeno rodeada de músculo esquelético.
• Un haz de mecanorreceptores con terminaciones en forma de maza, incrustadas en una matriz colágena que actúa como amortiguador.
• Un “peso” de colágeno suspendido que funciona como un péndulo miniatura, reduciendo las vibraciones generadas por el propio movimiento del bigote.

Estos receptores se agrupan en un anillo de una sola capa cercano al centro de masa del folículo, punto de pivote que prácticamente no se desplaza durante el batido del bigote.

Tipos de mecanorreceptores

El estudio clasificó los mecanorreceptores en dos grupos principales:

• Neuronas de contacto: responden a cualquier movimiento del bigote, sin requerir contacto externo.
• Neuronas del tacto: se activan exclusivamente cuando el bigote se dobla ligeramente al tocar un objeto; permanecen inactivas durante el movimiento libre.

En particular, se identificó un subtipo de unos 50 mecanorreceptores con forma de maza diseñados para detectar el tacto activo, aislados mecánicamente del ruido interno.

Comparación con otras especies

Animales que no dependen del batido activo, como los gatos, poseen mecanorreceptores en una matriz colágena más laxa y sin la organización en anillo central, lo que reduce su capacidad de filtrar el propio movimiento.

Importancia ecológica

Las ratas, al ser más activas en la oscuridad y carecer de visión nocturna desarrollada, dependen crucialmente de este sistema táctil para explorar su entorno inmediato, localizar alimento y evitar peligros.

Financiación y apoyo

La investigación del profesor Ehud Ahissar contó con el apoyo de Magnus Konow, en honor a su madre Olga Konow Rappaport.

Este hallazgo no solo aporta una comprensión profunda de la biología sensorial de los roedores, sino que también abre perspectivas para el desarrollo de sensores biomiméticos en robótica y tecnologías de detección táctil.

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