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1 de Marzo de 2016
Neurociencia

El GPS del cerebro

Los investigadores han comenzado a desentrañar el complejo sistema que emplea nuestro cerebro para orientarse.

VIKTOR KOEN

En síntesis

Saber dónde estamos en relación con nuestro entorno (calles, árboles u otros puntos de referencia en derredor) es una habilidad tan capital que sin ella nuestra supervivencia como individuos y como especie correría serio peligro.

Redes de neuronas situadas en lo más profundo del cerebro cooperan para crear un mapa mental del entorno que nos permita trazar el trayecto de un lugar a otro, como un auténtico análogo biológico del Sistema de Posicionamiento Global (GPS).

Las regiones del cerebro involucradas en la búsqueda de rutas están íntimamente ligadas con la formación de recuerdos nuevos. Cuando esos circuitos neuronales fallan sobreviene la desorientación que caracteriza a los enfermos de alzhéimer.

Nuestra pericia para conducir un coche o pilotar un avión, o hasta para caminar por las calles de una ciudad, ha cambiado radicalmente gracias a la invención del Sistema de Posicionamiento Global (GPS). ¿Pero cómo nos orientábamos antes de disponer de semejante ingenio? Estudios recientes demuestran que el cerebro de los mamíferos posee un sistema de localización muy complejo, similar al GPS, para guiarnos de un lugar a otro.

A semejanza del GPS instalado en teléfonos y vehículos, el sistema cerebral evalúa dónde estamos y adónde nos dirigimos integrando múltiples señales relativas a nuestra posición y al transcurso del tiempo. El cerebro hace esos cálculos casi sin esfuerzo, sin que seamos conscientes de ello. Solo cuando nos perdemos, o cuando nuestra capacidad de orientación queda mermada por una lesión o una enfermedad neurodegenerativa, nos percatamos de la importancia capital que este sistema de cartografía y orientación tiene para la existencia.

Saber dónde estamos y adónde queremos ir es clave para la supervivencia. De otro modo, como cualquier otro animal, nos resultaría imposible hallar alimento o procrear. Pereceríamos sin remedio, y con nosotros la especie.

La complejidad del sistema de los mamíferos se hace patente cuando lo comparamos con el de otros animales. El nematodo Caenorhabditis elegans, que solo tiene 302 neuronas, se orienta casi en exclusiva por medio de señales olfativas, siguiendo un rastro de olor creciente o decreciente.

Los animales dotados de un sistema nervioso más complejo, como las hormigas del desierto o las abejas, hallan el camino con la ayuda de otras estrategias adicionales. Uno de tales métodos es la llamada integración de rutas, un mecanismo similar al GPS con el que las neuronas calculan la posición mediante el control constante de la dirección del animal y la velocidad del movimiento con respecto al punto de partida, una tarea que prescinde de toda referencia externa, como hitos del paisaje. En los vertebrados en general, y en los mamíferos en particular, el repertorio de comportamientos que posibilitan la autolocalización del animal en su ambiente ha ido mucho más allá.

Más que ninguna otra clase zoológica, los mamíferos son capaces de elaborar mapas neuronales del entorno, patrones de actividad eléctrica en el cerebro en los que grupos de neuronas generan potenciales de acción de una forma que refleja el trazado del entorno circundante y la posición del animal en él. Se cree que la formación de tales mapas mentales radica básicamente en la corteza, la sinuosa capa externa del cerebro que surgió en las etapas tardías de la evolución.

Durante las últimas décadas hemos presenciado grandes avances en el conocimiento de cómo el cerebro forma y revisa esos mapas a medida que el animal se mueve. Investigaciones recientes, mayoritariamente con roedores, han revelado que los sistemas de orientación los integran diversos tipos de células especializadas que calculan continuamente la ubicación del animal, la distancia recorrida, la dirección de desplazamiento y la velocidad. Actuando colectivamente, estas células crean un mapa dinámico del espacio circundante que, además de operar en el acto, puede ser almacenado en la memoria para su uso posterior.

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