Rol de la integración multisensorial en la codificación de estímulos de peligro y la modulación de comportamientos de escape en peces cebra - Martorell, Nicolás (2025)
La integración multisensorial permite a los animales combinar señales de diferentes modalidades sensoriales para guiar el comportamiento. En vertebrados, el tectum —o su homólogo en mamíferos, el colículo superior— es un centro donde convergen las señales visuales con las de otras modalidades sensoriales. Aunque el procesamiento visual en el tectum del pez cebra se ha estudiado en profundidad, aún no está claro si esta estructura integra información auditiva y, en tal caso, cómo la integración impacta en el comportamiento. En este estudio, investigamos la integración audiovisual en larvas de pez cebra y demostramos que no solo el tectum procesa señales auditivas que señalizan un peligro inminente, sino que la convergencia de señales auditivas y visuales produce un marcado incremento multisensorial tanto a nivel de la actividad de neuronas individuales como de la población. Mediante imágenes de calcio in vivo en larvas que expresan GCaMP6f bajo un promotor panneuronal, encontramos que estímulos auditivos abruptos reclutan las capas profundas del neuropilo tectal y neuronas de la capa periventricular. A su vez, observamos que la mejora en la respuesta de estas áreas a estímulos multisensoriales está inversamente relacionada con la efectividad de los componentes unisensoriales, una marca característica de la integración multisensorial. Además, estas mejoras multisensoriales resultaron estar fuertemente asociadas al reclutamiento de neuronas del cerebro posterior cuya actividad muestra una alta correlación con eventos motores. Al analizar la conducta de escape de larvas de pez cebra frente a los mismos estímulos auditivos y visuales observamos resultados concordantes: los estímulos audiovisuales incrementaron significativamente la probabilidad de respuestas de escape respecto al estímulo unimodal más efectivo, y tal como observamos en el tectum, las mejoras multisensoriales fueron proporcionalmente más importantes cuando los estímulos combinados eran más débiles. Se observó, asimismo, que las señales auditivas y visuales pueden sesgar la selección de distintos comportamientos de escape dependiendo de su saliencia relativa. Estos hallazgos establecen al tectum del pez cebra como un centro de integración multisensorial, y sugieren su posible rol en la toma de decisiones ante amenazas. Al vincular la actividad tectal con la actividad pre-motora descendente y la selección de comportamientos observables, nuestro trabajo propone que la convergencia de múltiples entradas sensoriales en el tectum podría promover acciones evasivas más efectivas y flexibles.