Cómo recuerda una mosca un olor

Los estudiantes siguen un olor desde los receptores hasta las células que leen su recuerdo, y comprueban que silenciar una capa de una vía corta todo lo que viene después.

Una pantalla compartida ayuda, pero es opcional: un proyector, un televisor o una pantalla de ordenador que vea toda la clase. Los estudiantes necesitan cualquier dispositivo con acceso a internet, a ser posible uno por pareja: portátil, tableta o teléfono. No hay nada que instalar ni cuentas que crear. Cada lección empieza con una breve guía para leer la pantalla, y cualquier término científico se puede tocar para ver su explicación.

Sinapsis y neurotransmisores

Cada capa pasa la señal a la siguiente a través de sinapsis. Los científicos creen que el recuerdo en sí es un cambio en la fuerza de las sinapsis que van de las células de Kenyon a las neuronas de salida.

Cómo la estructura de una red determina el comportamiento

La vía es una cadena de capas; por eso, al silenciar las células de Kenyon, las neuronas de salida se quedan a oscuras aunque el olor siga entrando.

Excitación e inhibición

Estimular excita las células y Silenciar las mantiene apagadas: son las dos herramientas de la lección. En esta parte del circuito, cada capa excita a la siguiente.

1. 5 min

   Pregunta inicial

   Pregunta: «¿Cómo sabe tu cerebro que un olor ya lo has olido antes?». Escucha algunas ideas y luego di que hoy la clase buscará la respuesta dentro de una mosca.

2. 10 min

   Demostración con «Muéstrame cómo funciona»

   Muestra la lección en modo clase en una pantalla compartida (un proyector, un televisor o una pantalla de ordenador) y pulsa «Muéstrame cómo funciona». Lee cada paso en voz alta mientras se reproduce. Si no hay pantalla compartida, los estudiantes abren la misma demostración en sus dispositivos. Se detiene en la pregunta de la lección: déjala sin responder por ahora.

3. 20 min

   Los estudiantes exploran

   Los estudiantes trabajan en parejas con sus propios dispositivos y la hoja de trabajo. Escriben una predicción antes de cada toque, hacen la lección, responden a su pregunta y prueban la exploración libre.

4. 10 min

   Debate

   Recoge las respuestas de las parejas a la pregunta de la lección y luego usa las preguntas para el debate de más abajo. Termina con lo que el modelo deja fuera.

Dror huele un durazno maduro, reconoce el olor de la última vez que lo llevó hasta la comida y lo sigue contra el viento. La historia plantea la pregunta: ¿en qué parte del cerebro se guarda ese recuerdo?

La lección empieza con un cómic breve sobre Dror, la mosca. Lee las viñetas en voz alta o deja que las lean los estudiantes; lleva más o menos un minuto. La última viñeta vuelve a aparecer en la pantalla final.

Proyecta la lección. Haz una pausa en cada uno de los cuatro niveles y plantea su pregunta antes de acercar. Los botones de nivel saltan a cualquier nivel, y el botón de la lupa vuelve a abrir el zoom en cualquier momento de la lección.

1. Mosca

   ¿En qué parte de este cuerpo buscarías una nariz?

2. Cerebro

   El cerebro ocupa casi toda la cabeza. ¿Qué crees que ocupa tanto espacio en él?

3. Circuito

   El olor entra por las células naranjas. ¿A qué color crees que llega al final?

4. Neurona

   El punto es un disparo. ¿Cómo podría una sola célula avisar al resto del cerebro de un olor?

El cuerpo y el cerebro provienen de dos moscas distintas, mostradas juntas a su tamaño real. Díselo a la clase.

Antes del paso de silenciar, los estudiantes eligen lo que creen que va a pasar. Primero pide que voten a mano alzada. No se puntúa nada, y equivocarse no cuesta nada.

1. Paso 1

   Una mosca huele con sus antenas (su nariz). Toca Estimular para enviar un olor. Mira cómo se iluminan las neuronas naranjas.

   Solo se iluminan los receptores olfativos naranjas. La señal empieza en un extremo del circuito, no en todas partes a la vez.

2. Paso 2

   Toca Estimular otra vez y sigue los colores. En amarillo, las neuronas de proyección (mensajeras del olor) llevan el olor hacia el interior del cerebro. En azul, las células de Kenyon (clasificadoras de olores) lo reciben después.

   Los colores se iluminan en orden: naranja, luego amarillo, luego azul. La señal recorre las capas una tras otra.

3. Paso 3

   Toca Estimular una vez más. Ahora mira las células rosas: son las neuronas de salida (lectoras de recuerdos). Leen el patrón azul.

   Las neuronas de salida rosas son las últimas en iluminarse, y solo lo hacen después de las células de Kenyon azules.

4. Paso 4

   Ahora silencia las células de Kenyon (clasificadoras de olores). Nosotros enviaremos el olor por ti. ¿Qué desaparece?

   El naranja y el amarillo siguen iluminándose, el azul se queda a oscuras y el rosa casi desaparece. El olor entró, pero no pudo ir más allá.

5. Paso 5

   Toca otra vez el botón de las células de Kenyon (clasificadoras de olores) para volver a encenderlas. Enviaremos el mismo olor.

   El rosa vuelve en cuanto las células de Kenyon se encienden otra vez. Nada se dañó: la señal simplemente no tenía camino.

Silenciaste las células de Kenyon (las azules). ¿Por qué se quedaron a oscuras las células rosas?

La opción correcta: Las células azules pasan el patrón de cada olor a las células rosas.

Las células de Kenyon pasan el patrón de cada olor a las neuronas de salida. Con ellas silenciadas, el olor sigue llegando a los receptores y a las neuronas de proyección, pero las neuronas de salida no reciben nada que leer. A quienes respondan «el olor nunca entró», pídeles que vuelvan a mirar las células naranjas y amarillas.

1. El olor siguió entrando en el cerebro mientras las células de Kenyon estaban silenciadas. ¿Cómo lo sabemos?
2. Imagina que la mosca aprendió que este olor significa azúcar. ¿En qué parte de este circuito esperarías que algo cambiara?
3. ¿Qué esperarías ver si silenciaras en su lugar las neuronas de proyección amarillas? Compruébalo en la exploración libre.

• Los estudiantes pueden pensar: Un recuerdo está guardado dentro de una sola célula, como un archivo.

  Cómo abordarlo: Vuelve al paso en el que las rosas leen a las azules. Se cree que el recuerdo está en la fuerza de muchas conexiones entre los dos grupos, no en una sola célula.

• Los estudiantes pueden pensar: Silenciar una célula la mata o la daña.

  Cómo abordarlo: Repite el último paso: la luz rosa vuelve enseguida. Las células silenciadas están intactas. Solo que no disparan.

• Los estudiantes pueden pensar: La lección muestra a la mosca aprendiendo un olor.

  Cómo abordarlo: No es así. El modelo muestra dónde se guardaría un recuerdo, pero sus conexiones nunca cambian. Dilo con claridad y pregunta qué habría que añadir.

La lista completa, con cifras

Antenas.

Los dos apéndices que la mosca tiene en la cabeza. Con ellos huele, igual que tú hueles con la nariz.

Receptores olfativos.

Células nerviosas de las antenas que disparan cuando les llega un olor. Todo olor empieza aquí.

Lóbulo antenal.

La primera parada de los olores dentro del cerebro de la mosca. Allí los receptores olfativos pasan su señal a las neuronas de proyección.

Neuronas de proyección.

Células nerviosas que llevan la señal del olor desde el lóbulo antenal hacia el interior del cerebro, hasta el cuerpo fungiforme.

Cuerpo fungiforme.

Una parte del cerebro de los insectos, con forma de seta, donde se clasifican los olores y se guardan sus recuerdos.

Células de Kenyon.

Las pequeñas células nerviosas del cuerpo fungiforme. Cada olor enciende un puñado distinto de ellas, así que cada olor tiene su propio patrón.

Neuronas de salida.

Células nerviosas que leen el patrón de las células de Kenyon y lo pasan al resto del cerebro. Los científicos las llaman MBON: neuronas de salida del cuerpo fungiforme.

Esta sección aún no está completa. La correspondencia con el currículo oficial de Biología se está confirmando con docentes de la materia.