¿Alguna vez se ha preguntado qué es lo que le pasa por la cabeza a un pájaro mientras vuela por el cielo? Un grupo de científicos está muy cerca de descubrirlo. Un estudio publicado hoy en Current Biology ha utilizado un pequeño dispositivo para registrar la actividad cerebral de un grupo de palomas mensajeras durante sus vuelos de entrenamiento; al colocar un sistema GPS en estos dispositivos, los científicos pudieron determinar cómo reaccionaban los cerebros de las palomas a los distintos puntos de referencia a lo largo de su viaje. Es la primera vez que una tecnología de este tipo se utiliza en pájaros de vuelo libre, y supone una nueva forma de ver cómo responden los animales a su entorno fuera del laboratorio.

Las palomas mensajeras, que se entrenan para que vuelvan a sus nidos, pueden hacer el viaje de vuelta incluso si se las suelta en lugares desconocidos para ellas y a kilómetros de distancia. Durante décadas los científicos se han estado preguntando acerca del tipo de mecanismo que utilizan las palomas para poder hacerlo. Los estudios llevados a cabo con anterioridad simplemente se limitaban a observar la dirección del vuelo de las palomas, aunque los estudios recientes con GPS han logrado crear una imagen más detallada. Cuando las palomas están lejos, parece ser que utilizan una serie de pistas para determinar dónde está localizado el nido: la posición del sol, los campos magnéticos del planeta, e incluso los olores en el aire. Sin embargo, cuando están cerca de su hogar, los pájaros parecen guiarse por los lugares que les resultan familiares y las carreteras.

Para este nuevo estudio, se anestesiaron 26 palomas, y se les colocaron una serie de electrodos en la superficie del cerebro a través de unos pequeños agujeros en el cráneo. Se colocó un pequeño aparato de electroencefalografía (EEG) en la cabeza de cada una de ellas, y se conectó a los electrodos. También se les colocó unas pequeñas mochilas con un monitor de GPS que registraba su posición a lo largo del tiempo. Alexei Vyssotski, neurocientífico del comportamiento en la Universidad de Zurich y director del estudio, afirma que su equipo decidió soltar a los pájaros desde el mar, a unos 30 kilómetros del nido, para que así tuvieran que atravesar un paisaje sin demasiadas características antes de entrar en tierras más familiares.

El EEG mide la actividad cerebral de las neuronas en el cerebro, y revela una serie de patrones distintos en función del estado de consciencia del animal. Cuando los científicos analizaron los datos del EEG de una serie de vuelos, fueron capaces de identificar al menos tres bandas de frecuencias de ondas cerebrales que parecían tener importancia en el comportamiento durante el vuelo. Después pudieron hacer un trazado de cómo cambiaban estas frecuencias a lo largo de las distintas posiciones durante el viaje.

Vyssotsky afirma que las ondas cerebrales de baja frecuencia parecían tener más fuerza cuando algo llamaba la atención del pájaro: cuando volaban sobre lugares conocidos u otros sitios de interés. Estas frecuencias eran más débiles cuando los pájaros empezaron a volar desde el mar, aunque se reforzaron significativamente cuando entraron en tierra firme. Después, los investigadores lograron relacionar la actividad cerebral con lugares geográficos específicos. Por ejemplo, una característica visual impactante a la izquierda de los pájaros—una enorme mina abierta—hizo que algunas palomas se desviaran brevemente de su camino. Al desviarse, los investigadores notaron un salto en la actividad en el hemisferio derecho del cerebro—lo cual guarda consistencia con el hecho de que los pájaros procesan la información visual de cada ojo con el hemisferio opuesto. Durante otro momento, las palomas se dirigieron a un punto en principio sin interés, lo cual logró confundir a los investigadores hasta que visitaron esos lugares y descubrieron que eran puntos de encuentro entre palomas silvestres.

Las bandas de alta frecuencia resultan “aún más intrigantes,” afirma Vyssotski, “puesto que quizá reflejen algunos procesos cognitivos.” Estas frecuencias eran más activas al comienzo del viaje, cuando los pájaros estaban intentando orientarse. Afirma que la actividad puede que esté relacionada con el proceso de encontrar el camino, aunque es necesario llevar a cabo más estudios para afirmar algo así.

El estudio supone un “enfoque totalmente nuevo,” afirma Dora Biro, científica en la Universidad de Oxford y con experiencia en el uso de la tecnología GPS para comprender cómo identifican las palomas mensajeras ciertos lugares específicos cuando sobrevuelan áreas familiares. Afirma que los datos confirman la evidencia cada vez mayor de que las palomas dependen de pistas visuales en su entorno para desenvolverse. El uso del EEG para averiguar las áreas de interés de los pájaros, afirma, “abre una nueva ventana de observación acerca de la capacidad de percepción durante el vuelo, la memoria, la interpretación y la utilización del entorno visual.” Una cuestión importante, señala, es el rol de la familiaridad en la actividad cerebral. En este estudio, los pájaros no fueron soltados lejos del nido con la distancia suficiente como para que sus cerebros respondiesen a unas características del terreno totalmente desconocidas.

György Buzsáki, neurocientífico experto en EEG en la Universidad Rutgers, afirma que los datos del EEG “son bastante impactantes y sorprendentes, especialmente en los grandes cambios que se producen durante la navegación sobre el mar y sobre tierra.” Afirma que se sabe muy poco acerca de los patrones de EEG en las aves, por lo que aún hay mucho trabajo por realizar en cuanto a la interpretación de las señales. Los dispositivos futuros que tomen medidas de alta resolución—y que incluso quizá detecten cambios en neuronas individuales—podrían ayudar a clarificar lo que ocurre en el cerebro de los pájaros.

El dispositivo que utilizaron estos investigadores, al que se refieren con el término “neurodiario,” se ha utilizado en otro estudio ya publicado, que analiza los patrones de sueño en los perezosos y descubrió que los animales no duermen tanto como sugiere su reputación. Niels Rattenborg, científico del Instituto Max Planck de Ornitología y que dirigió el estudio de los perezosos, está utilizando el dispositivo en la actualidad para estudiar los patrones de sueño de las aves silvestres. “La gran mayoría de lo que sabemos sobre las funciones del cerebro es a partir del estudio de animales confinados en las paredes de un laboratorio,” explica Rattenborg. El neurodiario, afirma, hace que sea posible trasladar el laboratorio al campo, y otorga a los investigadores una oportunidad para analizar cómo usan el cerebro los animales en su propio entorno.