Una organización topográfica en la corteza olfatoria primaria

El mapa oculto detrás de nuestro sentido del olfato

Normalmente pensamos en el olfato como algo desordenado y misterioso: innumerables moléculas odoríferas entrando en la nariz y de algún modo convirtiéndose en olores distintos en nuestra mente. En la visión y el tacto, los científicos hace tiempo que saben que el cerebro utiliza mapas ordenados, donde las neuronas vecinas responden a puntos vecinos del espacio. Este estudio pregunta si algo similar, un mapa oculto, también existe para el olfato en una parte del cerebro llamada corteza olfatoria primaria, y revela que, en efecto, existe una disposición organizada de este tipo.

De la superficie nasal a los circuitos cerebrales

Las moléculas odoríferas que entran en la nariz activan primero estructuras llamadas glomérulos en el bulbo olfatorio, la primera estación cerebral del sentido del olfato. Cada glomérulo responde a ciertos tipos de moléculas odoríferas. En visión o tacto, puntos cercanos en el ojo o la piel están conectados a neuronas cercanas en el cerebro, creando mapas ordenados. Pero décadas de trabajo sugirieron que el olfato podría ser distinto, con conexiones del bulbo a la corteza aparentemente enmarañadas y aleatorias. Los autores revisitaron este enigma con nuevas herramientas, preguntando no solo de dónde venían las entradas, sino cómo grupos de glomérulos en conjunto activaban neuronas individuales más profundas en el cerebro.

Iluminar las vías del olfato con patrones diminutos

Para desvelar esta organización, los investigadores convirtieron el bulbo olfatorio en una “pantalla de entrada” controlable. Usando ratones cuyas neuronas del bulbo podían activarse con luz, proyectaron miles de pequeños patrones de luz azul sobre la superficie del bulbo mientras registraban la actividad eléctrica de muchas neuronas en la corteza piriforme anterior, una zona clave del procesamiento olfatorio. Al rastrear qué ubicaciones del bulbo debían iluminarse, solas o en combinación, para que una neurona cortical determinada disparara, construyeron una especie de mapa de campo receptivo para cada célula cortical: una lista de glomérulos que la excitaban, la inhibían y con qué intensidad.

Muchas entradas, respuestas flexibles

Los mapas mostraron que una neurona cortical típica toma señales de varias docenas de glomérulos repartidos por todo el bulbo, una vez considerado el bulbo en su conjunto. Algunas de estas entradas empujan a la neurona a disparar, otras la reprimen. Es importante notar que una neurona no actuaba como detector de un único patrón preciso de actividad del bulbo. En lugar de eso, podía activarse por varios subconjuntos pequeños diferentes de sus glomérulos de entrada, siempre que la conducción global entrante fuera lo suficientemente fuerte. En otras palabras, la misma neurona podía responder a múltiples combinaciones distintas de señales olfativas, lo que sugiere un código flexible y superpuesto en lugar de un esquema rígido de “un patrón, una neurona”.

Las neuronas cercanas comparten más las mismas entradas olfativas

Cuando el equipo comparó los mapas de entrada de muchas neuronas corticales, emergió una tendencia clara: las neuronas situadas cerca unas de otras en la corteza olfatoria primaria tendían a recibir conjuntos de glomérulos más similares que las neuronas que estaban más separadas. Sus glomérulos preferidos solían estar próximos entre sí en el bulbo, y las neuronas vecinas a veces compartían glomérulos específicos, aunque con efectos excitatorios o inhibitorios que podían diferir. A medida que aumentaba la distancia física entre dos neuronas corticales, disminuía la similitud entre sus mapas de entrada. Este patrón se mantuvo a lo largo de muchas sesiones de registro y de controles cuidadosos para asegurar que neuronas separadas no se confundieran entre sí.

Los mapas de entrada coinciden con cómo responden las neuronas a olores reales

Los investigadores preguntaron luego si este patrón de cableado se reflejaba en cómo responden las neuronas a olores reales. Analizando tanto datos nuevos como registros previamente publicados de respuestas corticales a paneles de olores, encontraron que las neuronas ubicadas cerca unas de otras tendían a tener preferencias de olor ligeramente más similares que las distantes. El efecto era pequeño pero consistente, tanto en animales despiertos como anestesiados. Además, pares de neuronas con mapas de entrada más similares desde el bulbo también tendían a responder de modo más parecido a mezclas de olores, vinculando el diagrama de cableado oculto directamente con el comportamiento sensorial real en la corteza.

Qué significa esto para la forma en que olemos

Durante años se pensó que la corteza olfatoria era en gran medida no estructurada, un enredo de conexiones aleatorias distinto de los mapas ordenados vistos en otros sentidos. Este trabajo muestra que, bajo la aparente aleatoriedad, existe una regla topográfica sutil: las neuronas que se sitúan cerca en la corteza olfatoria primaria tienden a recibir mezclas de información olfatoria de la nariz más similares y a responder a los olores de formas más parecidas. En lugar de un mapa simple uno a uno, el olfato usa un patrón muchos a uno en el que grupos superpuestos de glomérulos confluyen en cúmulos de neuronas corticales próximas. Esta organización puede ayudar al cerebro a equilibrar el coste del cableado, la flexibilidad y la capacidad de reconocer olores relacionados mientras sigue distinguiéndolos entre sí.

Cita: Taragin, S., Bashan, O., Dalal, T. et al. A topographical organization in the primary olfactory cortex. Nat Commun 17, 3994 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70356-9

Palabras clave: corteza olfatoria, mapas sensoriales, circuitos neuronales, codificación de olores, organización topográfica