Un análisis de pez cebra y del medaka para medir la actividad cerebral durante la estimulación magnética ha demostrado que su sentido de orientación también funciona en la oscuridad.

La magneto-recepción se refiere a la capacidad de algunos animales para detectar el campo magnético de la Tierra y usarlo para la navegación. Aún así, los mecanismos subyacentes siguen siendo desconocidos.

"Resolver esta pregunta no solo satisfará la curiosidad neurocientífica sino que también conducirá a nuevos métodos moleculares", dijo Gil Gregor Westmeyer. Es el investigador principal del estudio en la interfaz de la neurociencia y la imagen molecular, y su equipo está afiliado tanto a Helmholtz Zentrum de Munich como a la Universidad Técnica de Munich.

"La ingeniería inversa del magneto-receptor puede conducir a técnicas de biología sintética para controlar remotamente procesos moleculares con campos magnéticos". Para alcanzar este objetivo, Westmeyer y su equipo querían establecer un modelo para estudiar magnetorrecepción. Publican resultados en Nature Communications.

Los científicos centraron su trabajo en el pez cebra y los peces medaka relacionados de forma distal porque son animales vertebrados que pueden abordarse genéticamente y analizarse bien bajo el microscopio.

Los investigadores descubrieron que los peces adultos de ambas especies cambian sus trayectorias de nado en respuesta a un cambio en la dirección del campo magnético de la Tierra que se introdujo experimentalmente al controlar cuidadosamente las variables de confusión. Curiosamente, este efecto también se produjo en ausencia de luz visible, por lo que se debe suponer un mecanismo independiente de fotones.

"En este modelo, ahora podemos buscar células magneto-receptoras previamente no identificadas, que nuestros experimentos conductuales predijeron que involucrarían material magnético", dijo el coautor Ahne Myklatun, un estudiante graduado en el laboratorio de Westmeyer.

Además, los investigadores pudieron mostrar un efecto similar dependiente del campo magnético en las larvas de peces jóvenes. "Esta es una ventaja decisiva porque en sus primeras etapas de desarrollo, los peces son casi transparentes", dijo Antonella Lauri, becaria postdoctoral y autora principal conjunta.

"Por lo tanto, podemos utilizar técnicas de imágenes para estudiar el cerebro de los peces durante las carreras conductuales con campos magnéticos cambiantes". Los científicos ya pudieron identificar una región candidata en el cerebro, una pista que ahora podría conducir a las células receptoras magnéticas desconocidas.

Gil Gregor Westmeyer, investigador principal de este estudio, concluye: "La magneto-recepción es uno de los pocos sentidos cuyo mecanismo no se comprende. El tipo de trabajo multidisciplinario que presentamos aquí finalmente conducirá a una comprensión del mecanismo biofísico de magneto-recepción y su cálculo neuronal subyacente. Estos hallazgos también podrían ofrecer enfoques interesantes para diseñar sistemas biológicos para el control remoto de procesos moleculares con campos magnéticos ".