La estimación bayesiana es un método estadístico que halla probabilísticamente los parámetros de un modelo plausible a partir de los datos observados. Con este método, los investigadores han construido un modelo matemático capaz de reproducir los resultados experimentales con gran exactitud, comprimiendo al mismo tiempo el comportamiento de los mosquitos a menos de 30 parámetros.
"La pregunta más importante era cómo los mosquitos encuentran a los humanos. Si bien se habían realizado algunas investigaciones experimentales sobre qué pistas eran importantes, existían muy pocos ejemplos de un enfoque cuantitativo", explica Chen Yi Fei, investigador postdoctoral del MIT.
Qué dice el estudio
En este estudio, el equipo introdujo mosquitos rayados hembra en un espacio experimental cerrado y registró sus trayectorias de vuelo con una precisión de 0.01 segundos mediante dos cámaras de infrarrojos. En total, obtuvieron más de 53 millones de puntos de datos de 20 experimentos, con más de 400 000 trayectorias de vuelo. Se trata del mayor conjunto de datos registrado en un estudio de medición cuantitativa del vuelo de los mosquitos.
El experimento comenzó fotografiando mosquitos volando alrededor de los sujetos, que iban vestidos con ropa de color oscuro. Esta observación reveló el intenso acercamiento de los mosquitos picadores a la cabeza humana. Este fue el hallazgo básico que sirvió de punto de partida para todo el estudio.
A continuación, los investigadores experimentaron con sujetos vestidos de negro por un lado y de blanco por el otro. Comprobaron que, aunque el dióxido de carbono y el olor corporal se emitían por igual desde ambos lados del cuerpo, las trayectorias de vuelo de los mosquitos se concentraban sólo en el lado negro. Aunque extraños a primera vista, los resultados de este experimento demostraron vívidamente el importante papel de los estímulos visuales en un entorno sin viento en la búsqueda de objetivos.
El análisis detallado de los mosquitos volando en el espacio sin estímulos también reveló dos tipos principales de patrón de vuelo. Uno es el "estado activo", en el que el mosquito explora activamente el espacio manteniendo una velocidad de unos 0.7 m/s, y el otro es el "estado de reposo", en el que el mosquito vuela sin rumbo, sin utilizar apenas empuje. El estado de reposo se considera una fase preparatoria para el aterrizaje y se observó con mayor frecuencia cerca del techo del espacio experimental.
los mosquitos se sentían atraídos por los objetos negros y disminuían la velocidad cuando se acercaban a una distancia de unos 40 cm. Sin embargo, en ausencia de señales adicionales como el olor corporal, la humedad o el calor, los mosquitos solían alejarse del objetivo cuando se acercaban a él. En otras palabras, los estímulos visuales por sí solos no son suficientes para inducir el aterrizaje y la succión de sangre.el dióxido de carbono se presentaban simultáneamente, la respuesta de los mosquitos era aún más pronunciada. Continuaron dando vueltas alrededor del objetivo, y se concentraron significativamente más mosquitos cerca del objetivo que con el estímulo único.Según los investigadores, este comportamiento no podía reproducirse con un modelo que simplemente sumara la respuesta a la visión y la respuesta al dióxido de carbono. En otras palabras, es probable que la información sensorial múltiple se influya mutuamente en el cerebro.
picaduras de mosquito, se midió que la distancia a la que el 50% de las estelas convergían alrededor del objetivo era de aproximadamente 65 cm sin estimulación. En cambio, la distancia se redujo a unos 40 cm solo con estimulación visual, a unos 25 cm solo con dióxido de carbono y a unos 20 cm cuando se combinaron la estimulación visual y el dióxido de carbono. Esto demostró una vez más que los mosquitos tienden a acercarse más a los humanos cuando se superponen múltiples estímulos sensoriales.Los investigadores creen que el modelo matemático construido en este estudio permitirá simular y optimizar por adelantado en una computadora el diseño de trampas para mosquitos. También se espera poder aplicarlo a otros tipos de mosquitos, incluido el mosquito Anopheles, portador de la malaria.
"Descubrimos que, para atraer y capturar suficientes mosquitos en la trampa, es necesario combinar con precisión señales que apelen a múltiples sentidos", afirma Jorn Dunkel, profesor del MIT. El equipo de investigación ha lanzado una aplicación web interactiva que permite a los usuarios probar los modelos de vuelo de todos los mosquitos estudiados.
Artículo originalmente publicado enWIRED Japón.Adaptado por Alondra Flores.