Una brújula global en el cerebro: cómo los murciélagos construyen su sentido de dirección
En un islote deshabitado del océano Índico, a unos 40 kilómetros de la costa de Tanzania, un grupo de científicos del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel llevó a cabo un experimento sin precedentes. Su objetivo: descifrar cómo el cerebro de los mamíferos se orienta en el espacio natural. El escenario elegido fue la Isla Latham, un punto rocoso y aislado que sirvió de laboratorio al aire libre para registrar la actividad neuronal de murciélagos en pleno vuelo.
El resultado fue revelador. Por primera vez, se comprobó que los murciélagos cuentan con una “brújula neuronal global” que mantiene su orientación estable a lo largo de todo un territorio, independientemente de la posición de la luna, las estrellas o los campos magnéticos terrestres. Esta brújula, basada en la activación de grupos específicos de neuronas, les permite saber con precisión hacia dónde se dirigen, incluso en condiciones cambiantes.
El estudio, publicado en la revista Science, fue dirigido por el neurocientífico Nachum Ulanovsky, quien durante años buscó un entorno natural que combinara aislamiento geográfico, condiciones controlables y una escala adecuada para liberar y rastrear murciélagos. Tras una búsqueda minuciosa mediante imágenes satelitales, Latham Island se convirtió en el escenario ideal.
El equipo viajó desde Israel hasta Tanzania con sofisticados equipos de registro neuronal, sistemas de GPS miniaturizados —los más pequeños jamás utilizados para registrar la actividad cerebral de mamíferos—, y una logística que incluía desde tiendas de campaña hasta enlaces por satélite. Los investigadores trabajaron en condiciones extremas, enfrentando incluso los efectos del ciclón Freddy, uno de los más duraderos de la historia.
En total, implantaron microdispositivos en seis murciélagos frugívoros, capaces de registrar la actividad de más de 400 neuronas en regiones cerebrales relacionadas con la orientación espacial. Cada noche, los animales volaban libremente durante media hora, mientras sus cerebros enviaban datos sobre cómo percibían la dirección y el espacio.
Una brújula neuronal estable e independiente del entorno celeste
El hallazgo central del experimento fue que las llamadas “células de dirección de la cabeza” —neuronas encargadas de indicar la dirección de la cabeza— funcionan de forma global y coherente: es decir, las mismas células que se activan al mirar hacia el norte lo hacen siempre, sin importar el punto de la isla o el entorno visual.
“Descubrimos que la brújula neuronal es global. No importa dónde esté el murciélago ni qué vea a su alrededor: el norte siempre es norte y el sur siempre es sur”, explicó Ulanovsky.
Esto contradice hipótesis previas que sugerían que los animales podrían reorientar su sistema direccional según el entorno local. Los resultados también demostraron que ni la luz lunar, ni las estrellas, ni el campo magnético terrestre eran determinantes. La estabilidad de la brújula dependía, en cambio, de un proceso de aprendizaje gradual, probablemente basado en referencias visuales del entorno, como acantilados, rocas o relieves del terreno.
Durante las primeras noches de la expedición, los investigadores observaron que la brújula neuronal de los murciélagos era inestable, pero que al cabo de tres días se estabilizaba por completo. Este fenómeno indicaba que los animales estaban aprendiendo a asociar señales visuales y espaciales, formando un mapa interno coherente.
Los científicos concluyeron que los murciélagos combinan distintas fuentes de información —visuales, olfativas y auditivas— para construir una representación del entorno que les permite navegar con precisión. “Las referencias del paisaje funcionan como anclas cognitivas”, señaló Ulanovsky. “En el caso de los murciélagos frugívoros, la visión parece ser el sentido dominante, lo que les permite crear un sistema de orientación dinámico, pero extremadamente fiable”.
Más allá de su impacto en la neurobiología animal, el estudio tiene profundas implicaciones para la comprensión del cerebro humano. Las neuronas direccionales son un componente fundamental del sistema de navegación en los mamíferos, y estudios previos ya las habían identificado en ratones y humanos. Su funcionamiento defectuoso está asociado a enfermedades neurodegenerativas como el Alzhéimer, donde la desorientación espacial es uno de los primeros síntomas.
“Hasta hace poco, estudiar el cerebro en condiciones naturales era imposible. Las nuevas tecnologías nos permiten llevar la neurociencia fuera del laboratorio y observar cómo el cerebro realmente enfrenta el mundo”, afirmó el investigador. @mundiario