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Las complejidades de los oídos de los insectos

Los humanos no son los únicos seres vivos con tímpanos, ya que muchos insectos también los tienen. Un ejemplo interesante es el de los grillos, que poseen un control de sus membranas timpánicas más complejo que los humanos.
Las complejidades de los oídos de los insectos
El proyecto «The tympanal ears of insects: Structural solutions to acoustic signal analysis» (INSECT EARS), financiado con fondos comunitarios, ha permitido a un grupo de investigadores hacer un descubrimiento trascendental cuyas consecuencias podrían ser muy importantes para el desarrollo de dispositivos innovadores. Este hallazgo también permitiría arrojar luz sobre los mecanismos que pueden obstaculizar las redes de comunicación de los insectos y que en muchas ocasiones tienen consecuencias ecológicas graves.

El órgano timpánico está formado por una membrana timpánica fina tras la que se encuentra una cavidad llena de aire y que recibe información de los nervios sensoriales. Los científicos del proyecto compararon los órganos auditivos timpánicos de tres especies de grillos (los grillos de los árboles, las langostas y los grillos de tierra).

Valiéndose de técnicas experimentales sofisticadas y de modelos biofísicos de los sistemas de las membranas, los científicos desentrañaron la mecánica de las vibraciones de los tímpanos de los insectos. Se basaron en diferencias en la arquitectura de la membrana desconocidas hasta ahora y relacionadas con diferencias en las funciones acústicas como guía para crear un diseño racional de sensores acústicos en miniatura.

La localización de energía en los grillos de los árboles y las langostas se logra gracias a contracciones asimétricas de la arquitectura de la membrana. Esto hace que la membrana se vuelva más dura en una dirección que en otra y concentra la vibración en el punto de conexión neuronal. En el caso de las langostas, la sensibilidad a la frecuencia se consigue gracias a un gradiente de espesor muy pronunciado en un patrón concéntrico y a una interfaz entre la membrana y el líquido integrada en el centro de la membrana de las langostas.

Los científicos del proyecto INSECT EARS descubrieron también un tipo de mecánica activa en los grillos de los árboles que se asemeja a la amplificación coclear observada los humanos y que les permite aumentar las oscilaciones mecánicas de la membrana para amplificar los sonidos que reciben. A diferencia de los humanos, este mecanismo puede activarse y desactivarse, elimina el ruido de baja frecuencia y puede variar su respuesta para adaptarse a los cambios de temperatura.

El proyecto INSECT EARS ha proporcionado información muy valiosa sobre los mecanismos biofísicos del sistema auditivo de los insectos que influirá sobremanera en el procesamiento de las señales de los microsensores artificiales. Se espera que los resultados del proyecto repercutan en campos tan diversos como la neurobiología, la ecología y la protección del medio ambiente.

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