¿Qué es la magnetorecepción?

¿Qué es la magnetorecepción?


Por Dr. Pablo Barrecheguren (@pjbarrecheguren)

El área de la percepción es uno de los campos más diversos de la neurociencia por la gran cantidad de sentidos que existen en el reino animal. Aparte de los cinco sentidos clásicos: la vista, el oído, el gusto, el olfato y el tacto; existen muchos más como la propiocepción (la capacidad de percibir la postura corporal), la termocepción (sentir temperaturas) o la nocicepción (que engloba todas las estructuras nerviosas encargadas de la percepción del dolor). Pero más allá de todos estos todavía existen capacidades neurofisiológicas aun más fascinantes.

¿Qué es la magnetorecepción?

La capacidad de percibir campos magnéticos, o magnetorecepción, es uno de los sentidos más estudiados en los últimos años. Si bien las investigaciones en seres humanos todavía están en fases tempranas, los trabajos realizados en el mundo animal han demostrado la existencia de este sentido en algunos seres vivos.

Inicialmente muchos de estos estudios se centraron en animales migratorios ya que el campo magnético terrestre varía a lo largo del planeta, así que teóricamente podría utilizarse como un método de orientación.

Primeras investigaciones: rutas acuáticas

Entre los primeros trabajos publicados están aquellos que estudiaban las rutas acuáticas de las tortugas bobas. Este animal marino tiene una ruta migratoria circular que comprende miles de kilómetros bajo el agua desde la costa este de Florida y por todo el Mar de los Sargazos. Para comprobar si las tortugas usaban el campo magnético terrestre para orientarse se las expuso a distintos campos magnéticos mientras nadaban y se vio que los animales modificaban la dirección de su nado según el campo magnético al cual se los exponía.

Actualmente sabemos que hay al menos cincuenta especies animales entre reptiles, anfibios, mamíferos, peces, crustáceos e insectos que tienen algún tipo de magnetorecepción.

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Cómo funciona la magnetorecepción

Tras descubrir la existencia de la magnetorecepción, el siguiente paso fue averiguar cómo funciona este sentido. Todo sentido se basa en unas estructuras moleculares que reaccionen al estímulo y un sistema nervioso capaz de procesar esa reacción: un ejemplo clásico son los fotoreceptores que tenemos en la retina de los ojos, los cuales reaccionan a la luz estimulando partes de nuestro córtex cerebral, y esto da lugar a nuestro sentido de la vista.

Criptocromos

En la magnetorecepción los criptocromos son una familia de proteínas que han llamado mucho la atención: se trata de sistemas capaces de captar la luz, en general están ampliamente distribuidos en el reino animal (tanto en vertebrados como en invertebrados) y algunos de ellos se ha visto que son importantes en la regulación de los ritmos circadianos.

Entre ellos, varios trabajos señalan que proteínas como el criptocromo4 (Cry4) es importante en la magnetorecepción de las aves, y se cree que les permitiría “ver” los campos magnéticos ya que se encuentran en gran abundancia en la retina de estos animales.

La vinculación entre la vista y la magnetorecepción es bastante compleja, ya que se cree que en estos casos la luz es necesaria para activar la magnetorecepción y de hecho hay experimentos donde modificando las propiedades de la luz cambian la capacidad de orientación del ave diamante cebra  (también conocido como diamante mandarín).

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Los seres humanos y la magnetorecepción

Todos estos trabajos poco a poco van desentrañando el funcionamiento de la mecanorecepción pero todavía queda por solventar una gran pregunta, ¿los seres humanos somos capaces de percibir cambios en el campo magnético terrestre?  Apenas hay investigaciones sobre este campo, pero en un estudio publicado hace unos meses se colocó a personas en una zona libre de influencia magnética, se les expuso a un campo magnético de intensidad similar a la terrestre y después se cambió la orientación de ese campo. El resultado es que en algunas personas se observaron cambios en el patrón de ciertas ondas cerebrales.

Sin embargo, hay que tomar estos resultados preliminares con mucho cuidado ya que en primer existe muy poca información publicada en este campo, y en segundo lugar debemos considerar que, al estar la mecanorecepción presente en tantos seres vivos, es posible que esta reacción se deba a la existencia de algún atavismo del sentido mecanorreceptivo que los Homo sapiens sapiens nunca habríamos llegado a desarrollar (o que perdimos durante la evolución).

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Referencias

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  • Hill, C. (2005). Magnetic Orientation and Navigation in Marine Turtles, Lobsters, and Molluscs: Atlantic, 546, 539–546.
  • Johnsen, S., & Lohmann, K. J. (2005). The physics and neurobiology of magnetoreception. Nature Reviews Neuroscience, 6(9), 703–712.
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  • Muheim, R., Sjöberg, S., & Pinzon-Rodriguez, A. (2016). Polarized light modulates light-dependent magnetic compass orientation in birds. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(6), 1654–1659.
  • Pinzon-Rodriguez, A., Bensch, S., & Muheim, R. (2018). Expression patterns of cryptochrome genes in avian retina suggest involvement of Cry4 in light-dependent magnetoreception. Journal of the Royal Society Interface, 15(140).
  • Wang, C. X., Hilburn, I. A., Wu, D.-A., Mizuhara, Y., Cousté, C. P., Abrahams, J. N. H., … Kirschvink, J. L. (2019). Transduction of the Geomagnetic Field as Evidenced from alpha-Band Activity in the Human Brain. Eneuro, 6(2), ENEURO.0483-18.2019.
  • Wiltschko, W., & Wiltschko, R. (2005). Magnetic orientation and magnetoreception in birds and other animals. Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology, 191(8), 675–693.

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Pablo Barrecheguren

Doctor en Biomedicina. En Materia, JotDown Spain, Principia, Neurocosas, TED, Big Van Ciencia e Imperial College.
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