El GPS humano

Para la mayoría de nosotros hay cosas tan básicas como estar sentado frente a la computadora y de repente levantarnos por una taza de café, sin siquiera pensar cómo hacer para llegar hasta la cocina de nuestra casa. ¡Simplemente vamos y ya!

Nunca pensamos que para realizar estos movimientos en cuestión de milisegundos, nuestro cerebro abre y cierra distintos mapas cerebrales que nos permiten saber exactamente dónde estamos sentados y hacia dónde debemos ir.

Por describir este mapeo cerebral que nos permite movernos, los investigadores John O'Keefe, May-Britt Moser y Edvar I. Moser recibieron este año el Premio Nobel de Medicina. Ellos descubrieron el sistema de posicionamiento, un “GPS interno” en el cerebro, que hace posible orientarnos espacialmente. Con esto demostraron cómo distintos grupos de neuronas especializadas trabajan en conjunto para ejecutar movimientos orientados a un objetivo.

¿Por qué fueron premiados estos investigadores? Los primeros trabajos que permitieron conocer este sistema fueron logrados en 1971 por el estadounidense John O´Keefe, quien descubrió un tipo de células nerviosas en el hipocampo que se activaban cuando la rata se encontraba en un lugar determinado. Estas células, conocidas como neuronas de “lugar”, permiten a los organismos determinar su posición precisa en un espacio dado.

Fue hasta 2005 cuando los noruegos May-Britt y Edvard Moser detectaron las células de “cuadrícula”, que en conjunto generan una representación tridimensional del espacio basada en coordenadas en nuestro cerebro. Esto es lo que nos permite realizar desplazamientos referenciados.

Coordenadas espaciales

Para podernos desplazar requerimos de dos elementos: saber en dónde estamos y a dónde queremos movernos. Para lograr esto último, necesitamos tener sitios de referencia que nos permitan crear un “compás de navegación”.

El doctor Gabriel Gutiérrez Ospina, del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM, explicó que casi todos los animales nos movemos utilizando estos compases. Para que el compás sea útil, sin embargo, necesitamos tener mapeado o representado el espacio en el que los movimientos se van a ejecutar. Esto nos permite referenciar nuestro compás y asegurar un desplazamiento dirigido.

“Estos investigadores mostraron que en realidad existe un mapa tridimensional del espacio, establecido entre la corteza entorrinal y el hipocampo. Uno puede imaginar dicho mapa como una gradilla tridimensional, con base en la cual el animal puede planear sus desplazamientos teniendo siempre referencias que le aseguren orientar adecuadamente sus movimientos”.

En el hipocampo se detectaron neuronas que son capaces de responder al sitio en donde está ubicado el animal y en la corteza entorrinal las neuronas que responden a las distintas etapas del movimiento conforme nos desplazamos hacia a donde queremos ir. Por lo tanto, un tipo de neuronas nos indican el lugar en donde estamos y otras nos permiten establecer las referencias.

Por ejemplo, cuando estamos parados en cierto lugar, algunas neuronas en el hipocampo disparan para indicarnos el cuadrante en donde nos encontramos, con relación a la retícula tridimensional que provee nuestra corteza entorrinal. Esto nos permite ubicarnos en el espacio. Si te mueves de lugar, otro grupo de neuronas de tu hipocampo se activará para hacerte saber tu nueva ubicación en la “gradilla entorrinal”. Este proceso ocurre en nuestro cerebro con cada desplazamiento.

“Parece que los mapas de los espacios en donde nos movemos están todos memorizados, pero se guardan y se abren conforme nos vamos moviendo”, señaló.

Así, los investigadores premiados mostraron un mecanismo por medio del cual nuestro cerebro genera movimientos referenciados orientados, lo cual constituye una aportación fundamental al entendimiento del funcionamiento del cerebro.

Para el doctor Gutiérrez Ospina uno de los aspectos más destacados de este trabajo es que la corteza entorrinal y el hipocampo son dos áreas diferentes que están interconectadas entre sí. Además para que entre ellas se brinden información espacial que nos permita movernos existe una conectividad que viene de la corteza entorrinal y se traslada literalmente al hipocampo.

Mapas cerebrales

En opinión del investigador, las representaciones mentales, como los mapas de navegación, no son exclusivos del hipocampo y de la corteza entorrinal. Esta forma de organizar la información ocurre prácticamente en todo el cerebro. Ejemplo de esto es que cuando algo nos duele sabemos en dónde es, pues la corteza somato sensorial crea un mapa tridimensional del cuerpo que nos permite ubicar con precisión en dónde está el problema y qué tan importante es.

De esta manera, el trabajo de los premiados ejemplifica un principio general de organización del cerebro, el cual genera representaciones de todo para poder ubicar en tiempo y espacio los estímulos que le están llegando.

“La ventaja biológica del sistema de ‘GPS’ cerebral es que nos permite movernos de manera dirigida y a través del movimiento obtenemos mayor y mejor información del medio, al mismo tiempo que interaccionamos con él. Si no pudiéramos movernos no habría interacción y nuestro sentido de la indagación y la curiosidad se verían limitados. Creo que lo más interesante no es que se haya descrito el mapa y cómo funciona, sino que nos dice que al cerebro le gusta mapear”, finalizó el investigador.