Por un lado, este sombrero parece algo que usaría un cyberfish. Por otra parte, no está lejos de ser una declaración de moda que alguien en el Derby de Kentucky puede hacer.

Pero los científicos no instalaron este dispositivo solo para reírse: sienten curiosidad por los mecanismos cerebrales subyacentes que permiten a los peces navegar por su mundo, y cómo esos mecanismos se relacionan con las raíces evolutivas de la navegación para todas las criaturas con circuitos cerebrales.

“La navegación es un aspecto extremadamente importante del comportamiento porque navegamos para encontrar comida, para encontrar refugio, para escapar de los depredadores”, dijo Ronen Segev, neurocientífico de la Universidad Ben-Gurion del Negev en Israel, quien formó parte de un equipo que quien equipó a 15 peces con un sombrero cibernético para un estudio publicado el martes en la revista PLOS Biology.

No fue fácil colocar una computadora en un pez dorado para estudiar cómo se activan las neuronas en su cerebro mientras navega.

Se requiere una mano cuidadosa porque el cerebro del pez dorado, que se parece un poco a un pequeño manojo de lentejas, mide solo media pulgada de largo. “Bajo un microscopio, expusimos el cerebro y colocamos los electrodos dentro”, dijo Lear Cohen, neurocientífico y becario postdoctoral en Ben-Gurion que realizó las cirugías para conectar los dispositivos. Cada uno de estos electrodos tenía aproximadamente el diámetro de un mechón de cabello humano.

También fue difícil encontrar una manera de realizar el procedimiento en tierra sin dañar al sujeto de prueba. “Un pez necesita agua y hay que mantenerlo quieto”, dijo. Él y sus colegas resuelven ambos problemas bombeando agua y anestésicos en la boca del pez.

Una vez que los electrodos estaban en el cerebro, se conectaban a un pequeño dispositivo de grabación que podía monitorear la actividad neuronal y que estaba sellado en una caja impermeable montada en la frente del pez. Para evitar que la computadora aplaste al pez e impida su capacidad para nadar, los investigadores colocaron espuma plástica flotante en el dispositivo.

Después de recuperarse de la cirugía, los peces estrenaron sus sombreros en un experimento. El pez dorado se mueve en un acuario que mide dos pies de largo y seis pulgadas de ancho. Cuanto más nadaban los peces hacia los bordes del tanque, más se iluminaban las células de navegación en sus cerebros.

La computadora del cerebro del pez ayudó a revelar que los peces dorados usan un sistema de navegación que es ligeramente diferente al que los científicos han encontrado en los mamíferos. Para los humanos (y otros miembros de nuestra clase), las células de navegación se especializan en hacer ping a nuestra ubicación exacta en nuestro entorno y construir un mapa alrededor de esa ubicación. Los mamíferos tienen neuronas especializadas que crean estos alfileres de “usted está aquí” en sus mapas mentales; los investigadores no encontraron estas células en los peces.

En cambio, los peces dorados dependen de un tipo de neurona que se dispara para hacerle saber al animal que se está acercando a un límite u obstáculo. Al combinar la información sobre qué tan lejos está de varias barreras, el pez logra navegar en el espacio.

El sistema de navegación de los mamíferos, dijo el Dr. Segev, está formado por células que permiten al animal determinar “Estoy aquí, estoy aquí, estoy aquí”. En goldfish, dijo, las células funcionan para transmitir un mensaje diferente: “Estoy en esta posición en este eje y en esta posición en un eje diferente”.

El Sr. Cohen sospecha que las variaciones en los circuitos de navegación de los animales pueden corresponder a los diferentes desafíos que enfrentan al navegar por sus hábitats. Por ejemplo, dijo, las corrientes siempre cambiantes de un hogar acuático pueden significar que para los peces “es más fácil saber la distancia de una característica destacada en el medio ambiente que saber la posición exacta”.

Todos los experimentos fueron aprobados por el comité de bienestar animal de la universidad, y los investigadores sacrificaron a los peces después de sus pruebas de natación para poder estudiar más a fondo sus cerebros. El equipo espera seguir aprendiendo cómo y por qué los sistemas de navegación de los peces difieren de los nuestros.

Adelaide Seabaugh, bióloga de la Universidad de Oxford que no participó en el estudio, dijo que el proyecto le pareció “bastante asombroso”, además de importante.

“Estamos cambiando el entorno de muchos animales, y si entiendes cómo navegan los animales, sabrás si son capaces de hacer frente a los cambios que están ocurriendo en el mundo en este momento”, dijo el Dr. Sibeaux; para los peces, esto puede incluir agua que se vuelve más turbia debido a la contaminación.