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1 de Septiembre de 2015
Neurociencia

Las neuronas de pilotaje

Las células nerviosas de la corteza entorrinal contribuyen a la orientación espacial.

Tras vagar por una zona de la ciudad que no ha visitado nunca, ¿sabría usted qué dirección tomar para volver a la boca de metro de la que salió o al lugar en el que horas antes estacionó su coche? Si su respuesta es afirmativa, puede agradecérselo a la corteza entorrinal, región cerebral responsable del sentido de la orientación, según se ha descubierto en fecha reciente. La variación en las señales que emite dicha región podría incluso explicar por qué unas personas se orientan mejor que otras.

El nuevo trabajo se suma al creciente número de investigaciones sobre el modo en que el cerebro sabe dónde nos encontramos. En 2014, descubrimientos en este campo merecieron el premio Nobel de medicina: el galardonado John O’Keefe, neurocientífico del Colegio Universitario de Londres, descubrió en su día las neuronas de ubicación en el hipocampo, área cerebral asociada sobre todo con la memoria. O’Keefe compartió el premio con dos antiguos discípulos, Edvard Moser y May-Britt Moser, hoy en el Instituto Kavli de Sistemas de Neurociencia. Los Moser, por su parte, son los descubridores de las neuronas reticulares en la corteza en­torrinal, una región adyacente al hipocampo. De estas células nerviosas se ha dicho que constituyen el sistema GPS del cerebro: informan sobre el lugar en el que nos hallamos con respecto a nuestro punto de partida [véase «De A a B», por Tobias Meilinger y Christian Doeller; Mente y cerebro n.o 53, 2012].

También en la corteza en­torrinal se ha hallado un tercer tipo de estas neuronas especializadas. Se trata de las células de orientación de la cabeza, que se excitan al encarar una dirección determinada (por ejemplo, hacia la montaña).

Al parecer, estos tres tipos de neuronas especializadas posibilitan que percibamos nuestra ublicación y que elijamos el camino correcto; sin embargo, todavía no está claro el modo en que lo logran. Además de saber en qué dirección vamos, necesitamos conocer hacia dónde tenemos que desplazarnos. Hasta el reciente estudio, poco se sabía sobre cómo y dónde podría generarse esa señal orientadora a nuestra meta.

Un equipo dirigido por Hugo Spiers, del Colegio Universitario de Londres, pidió a 16 voluntarios que se familiarizasen con un entorno virtual, el cual consistía en un patio cuadrado que exhibía un paisaje (un bosque o un monte, entre otros) en cada uno de sus cuatro muros, además de un objeto distinto en cada rincón. El equipo escaneó el cerebro de los probandos mientras les mostraban vistas de ese ambiente y les preguntaban en qué dirección se encontraban los diversos objetos.

Cuando los sujetos encaraban cada dirección, la región entorrinal manifestaba un patrón de actividad característico y coherente con el modo en que tendrían que comportarse las neuronas de orientación de la cabeza. Los investigadores observaron que el mismo patrón surgía tanto si los probandos se ponían de cara a una dirección concreta como si solo pensaban en ella. Este descubrimiento sugiere que el mismo mecanismo que detecta la orientación de la cabeza ­simula también en qué dirección se halla la meta. No se sabe con detalle la forma exacta en la que el cerebro cambia de un modo a otro, pero los autores conjeturan que el cerebro señala en qué dirección estamos encarados hasta que decidimos, de forma consciente, adónde queremos ir, punto en el cual las mismas células ponen en servicio la simulación.

Cabe señalar que cuanto más consistentes eran las señales de orientación a la meta de los participantes, tanto mejor lograban recordar en qué dirección se hallaban los objetos diana, lo que tal vez ofrezca una explicación de base cerebral para las diferencias en la destreza navegatoria. Con todo, estos resultados deben interpretarse con cautela. «Son muchas las formas en que un peor rendimiento puede inducir efectos más débiles», advierte Neil Burgess, director de un grupo que estudia estos sistemas en el Colegio Universitario de Londres. Si la atención de un individuo flojea, no solo empeora su rendimiento, sino que también su actividad cerebral resulta menos relevante.

Estos trabajos pueden contribuir al estudio de las enfermedades mentales. A menudo, la dificultad para orientarse es un signo temprano en las demencias (el alzhéimer, entre ellas), ya que la región entorrinal es una de las primeras en verse afectada. En la actualidad, el grupo de Spier trabaja junto con un equipo médico con el fin de elaborar unos test que faciliten la identificación de este tipo de deficiencias y permitan medir la evolución de la enfermedad.

 

COMO NAVEGAMOS

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La corteza prefrontal (azul) nos ayuda a decidir y proyectar una ruta y nos permite modificar estrategias de navegación.

El estriado dorsal (rosa) almacena la información requerida para desplazarnos por rutas familiares: indica la dirección que debemos seguir y la distancia que tenemos que recorrer para alcanzar el destino.

El hipocampo (verde) contiene neuronas de ubicación, las cuales nos sitúan en el espacio y nos permiten almacenar mapas de entornos familiares.

La corteza parietal medial (lila) codifica direc­ciones somatocéntricas (como izquierda o derecha).

La corteza entorrinal (naranja) aloja neuronas reticulares que nos informan de dónde nos hallamos con respecto al punto de partida. Esta región contiene también neuronas de orientación de la cabeza, las cuales revelan la dirección que encaramos o en la que estamos pensando.

El cerebelo (rojo) participa en el control motor: nos mantiene conscientes de nuestra marcha.

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