viernes, 3 de octubre de 2014

Cómo nos orientamos en el entorno

Salir de casa para ir a trabajar puede parecer un acto cognitivamente simple, que a menudo hacemos de forma casi automática, pero con cada paso que damos, nuestro cerebro trabaja intensamente para crear mapas del entorno que nos permitan recorrerlo y recordar dónde estamos.


Conforme recorremos el primer metro fuera de casa, o pasamos junto al árbol de la esquina, neuronas específicas disparan sus señales. Y así sucesivamente ante rasgos del entorno que reconocemos y que nos permiten orientarnos. De este modo, el cerebro construye un mapa, que es mucho más preciso de lo que podríamos creer.

El cómo las neuronas crean estos mapas de nuestro entorno cotidiano ha fascinado a los científicos durante décadas. Se sabe que varios tipos de estímulos influyen en la creación de tales mapas, incluyendo rasgos visuales del entorno físico (como por ejemplo el árbol de la esquina) la percepción corporal de cuán rápido nos movemos, y otros estímulos, incluyendo olores (como por ejemplo el de ese mismo árbol de la esquina). Sin embargo, se desconoce cuáles son los mecanismos exactos mediante los que grupos de neuronas combinan estos diversos estímulos para crear mapas precisos.

Para aclarar este enigma, el equipo del neurofísico Mayank Mehta de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) construyó un entorno de realidad virtual que les permitía a los investigadores manipular estos estímulos mientras medían en las ratas la actividad de las neuronas que crean mapas.

Sorprendentemente, Mehta y sus colaboradores encontraron que cuando se eliminaban ciertos estímulos, las neuronas que normalmente disparan sus señales cada vez que una rata pasa por un punto de referencia o lugar específico en el mundo real (células de lugar), comenzaban en vez de ello a calcular la posición relativa de la rata, disparando sus señales, por ejemplo, cada vez que el roedor avanzaba cinco pasos y luego retrocedía cinco pasos, independientemente de los puntos de referencia. Además, muchas otras células que crean mapas estaban inactivas, lo cual sugiere que en estas neuronas influyen mucho los estímulos sensoriales.
Actividad, representada por las rayitas azules del centro, de células de lugar en una sala del mundo real, a la izquierda, y en la misma sala pero recreada en realidad virtual, a la derecha. (Imagen: UCLA)
Estos resultados, evaluados en su conjunto, proporcionan una idea reveladora de cómo estímulos sensoriales distintos cooperan y compiten para influir en la intrincada red de actividad neuronal. Conocer bien cómo funcionan estas células es fundamental para entender cómo el cerebro crea y mantiene los recuerdos, los cuales son vulnerables a trastornos tales como el Mal de Alzheimer y el estrés postraumático.

En la investigación también han trabajado Pascal Ravassard, Ashley Kees, Bernard Willers, David Ho, Daniel A. Aharoni, Jesse Cushman y Zahra M. Aghajan.

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