Un GPS en el cerebro

Nuestra posici¨®n en el espacio (en el sal¨®n de casa, por ejemplo, o en una pista de tenis) est¨¢ representada en una especie de mapa interior en el hipocampo cerebral, formado por grupos de neuronas llamadas c¨¦lulas de lugar. Los neurocient¨ªficos Brad Pfeiffer y David Foster, de la facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, revelan ahora usando ratas de laboratorio que el plan de seguir cierto trayecto (del ba?o a la cocina, digamos, o de casa al trabajo) consiste en la activaci¨®n secuencial de las c¨¦lulas de lugar que representan el trayecto en ese mapa interior. Como las notas de una melod¨ªa, solo que en el espacio.

El hipocampo es una estructura situada en el centro del cerebro, y debe el nombre a su vago parecido con un caballito de mar (hipocampo en lat¨ªn). Tiene un papel esencial en la formaci¨®n de memorias, y tambi¨¦n en su recolecci¨®n de la base de datos, aunque por mecanismos que todav¨ªa no se comprenden en profundidad. Pfeiffer y Foster presentan su trabajo en el art¨ªculo principal de la revista Nature.

La teor¨ªa de que el cerebro de los mam¨ªferos contiene un mapa interior que representa la posici¨®n del individuo en el espacio es cualquier cosa menos nueva: fue propuesta en los a?os cuarenta por el psic¨®logo Edgard Tolman, de la Universidad de California en Berkeley. Tampoco es nueva la hip¨®tesis de que ese mapa est¨¢ relacionado con el hipocampo cerebral, que ya fue avanzada en los a?os setenta.

Pero el trabajo de los dos neurocient¨ªficos de Baltimore va mucho m¨¢s all¨¢ de esas intuiciones pioneras. Su dise?o experimental, usando ratas como un sistema modelo del hipocampo humano, les ha permitido por primera vez registrar la actividad de 250 c¨¦lulas de lugar simult¨¢neamente y de forma continua ¨Ccon una resoluci¨®n temporal cercana a los 20 milisegundos¡ª mientras la rata est¨¢ resolviendo problemas equiparables a los de un taxista, como decidir la mejor forma de volver a casa tras haber estado explorando su laber¨ªntico entorno en busca de comida.

Las ratas y los humanos usamos el mismo tipo de navegador para esto, pero las t¨¦cnicas para obtener im¨¢genes del cerebro humano en funcionamiento, como la resonancia magn¨¦tica, est¨¢n muy lejos de la precisi¨®n requerida para un estudio de esta clase. Solo la implantaci¨®n de paneles de electrodos puede recabar toda esa informaci¨®n de las neuronas individuales que est¨¢n haciendo el trabajo en ese momento.

Los investigadores han podido averiguar as¨ª que, justo cuando la rata est¨¢ decidiendo qu¨¦ camino tomar para volver a casa, las neuronas de lugar del hipocampo se disparan en una secuencia que representa los puntos sucesivos de la trayectoria que despu¨¦s ¨Cen efecto¡ª seguir¨¢.

No se trata de una trayectoria recordada, porque lo anterior es verdad incluso cuando el animal no ha tomado nunca ese camino. Se trata de una verdadera hoja de ruta, an¨¢loga a la que el GPS del coche ofrece al conductor atribulado: vaya hasta aquella glorieta, luego tome hacia la izquierda y dem¨¢s. Una verdadera simulaci¨®n mental de lo que ocurrir¨¢ despu¨¦s.

El hipocampo no est¨¢ solo implicado en los mapas espaciales, sino tambi¨¦n en otros tipos de memoria. ?Es posible, entonces, que las secuencias de activaci¨®n neuronal que han descubierto Pfeiffer y Foster funcionen tambi¨¦n cuando recordamos una melod¨ªa o pronunciamos una frase?

¡°Es muy posible¡±, responde Foster a EL PA?S. ¡°Otros investigadores como Howard Eichenbaum, de la Universidad de Boston, han mostrado que las c¨¦lulas de lugar no solo responden a la posici¨®n en el espacio, sino tambi¨¦n en otras situaciones. De modo que el hipocampo puede ofrecer un juego de neuronas de uso general capaces de responder de distintas formas a diferentes situaciones¡±.

¡°Nuestro trabajo muestra que estas c¨¦lulas se activan en secuencias¡±, prosigue el neurocient¨ªfico de Baltimore, ¡°lo que puede reflejar una especie de proceso de resoluci¨®n de problemas, y tambi¨¦n un proceso de memoria, en el que pueden basarse otras habilidades cognitivas adem¨¢s de la navegaci¨®n espacial; hay trabajos, de hecho, que implican al hipocampo humano en el lenguaje¡±.

La pr¨®xima vez que salga de casa, no olvide su GPS cerebral.