Las neuronas crean mapas sofisticados responsables de orientarnos
Tiempo de lectura: 2 minutos El descubrimiento arroja luz sobre el funcionamiento del hipocampo y su rol en la memoria y la orientación, abriendo posibles vías para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.
Un revolucionario estudio, liderado por la científica española Liset de la Prida, del Centro de Neurociencias Cajal (CNC-CSIC) de España, descifró el complejo proceso neuronal que permite al cerebro construir mapas espaciales, esenciales para nuestra orientación.
La investigación, publicada en la revista Neuron y realizada en colaboración con el Imperial College de Londres, compara la actividad cerebral a una orquesta: «Ha sido como desvelar qué músicos de una orquesta son los responsables del ritmo y cuáles de la melodía», explica De la Prida.
Este trabajo profundiza en los hallazgos de las células de lugar y rejilla, que les valió el Premio Nobel de Medicina en 2014 a May-Britt, Edvard Moser y Jhon O’Keefe.
El rol de las neuronas piramidales
El estudio se centró en dos tipos de neuronas piramidales presentes en el hipocampo de ratones, una región cerebral con gran similitud a la humana: las superficiales y las profundas. A través de la innovadora técnica de imagen celular dual por microendoscopía, utilizada por primera vez en España por el CNC-CSIC, los investigadores observaron la actividad de cientos de neuronas en tiempo real mientras los ratones se desplazaban por laberintos con pistas visuales y táctiles.
«Hemos usado dos sensores de diferente color, para poder seguir al mismo tiempo la actividad de las neuronas superficiales y profundas», detalla Juan Pablo Quintanilla, científico del CNC-CSIC.
Los resultados revelaron que ambos tipos de neuronas responden de forma distinta a los estímulos del entorno. Las neuronas piramidales profundas reaccionan a cambios locales, como la disposición de objetos dentro de una habitación, mientras que las superficiales mantienen una representación más global del espacio, como la ubicación de puertas y ventanas.
Esta división de tareas permite al cerebro generar mapas complementarios, mucho más sofisticados y flexibles de lo que se creía. «Las neuronas del hipocampo crean representaciones espaciales abstractas que funcionan como un mapa. Esto nos permite orientarnos y recordar las experiencias vividas», afirma De la Prida.
Mapas mentales en constante actualización
La investigación incorporó métodos topológicos, una rama de las matemáticas que estudia las propiedades de los cuerpos, para analizar la forma de estos mapas neuronales. Se observó que, mientras los ratones exploraban los laberintos, los mapas generados por las neuronas adoptaban la forma de anillos tridimensionales. Al modificar el entorno, ambos tipos de neuronas reaccionaban para actualizar el mapa espacial en tiempo real, proporcionando información precisa sobre la posición y orientación del individuo.
Esta capacidad de actualización constante no solo es crucial para la orientación, sino que también puede influir en la memorización. Los autores del estudio mencionan la técnica del «palacio de la memoria«, un truco mental que consiste en asociar conceptos a lugares de un entorno familiar para facilitar su recuerdo. Este método ilustra cómo la representación espacial del cerebro puede ser utilizada para mejorar la memoria.
Financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España y la Fundación La Caixa, la investigación abre nuevas perspectivas para el desarrollo de tratamientos para trastornos neurológicos que afectan la memoria y la orientación, como el Alzheimer, un problema de salud pública creciente a nivel mundial.
