El cerebro y su capacidad para crear mapas espaciales avanzados

Un equipo de investigadores del Centro de Neurociencias Cajal (CNC-CSIC), en colaboración con el Imperial College de Londres, ha descubierto que el cerebro humano genera mapas espaciales más sofisticados de lo que se creía anteriormente.

Este hallazgo, publicado en la revista ‘Neuron’, arroja nueva luz sobre los mecanismos neuronales que permiten a las personas orientarse, desplazarse y recordar lugares.

El funcionamiento del cerebro y la creación de mapas: papel del hipocampo en la orientación y la memoria

El estudio se centra en el hipocampo, una región del cerebro esencial para la orientación y la memoria. Gracias a experimentos realizados en ratones, los científicos identificaron dos subpoblaciones de neuronas piramidales que desempeñan funciones complementarias en la representación del espacio. Estas neuronas, denominadas superficiales y profundas, responden de manera distinta a los cambios en el entorno, lo que permite al cerebro construir mapas espaciales más precisos y flexibles.

Las neuronas piramidales profundas se encargan de responder a cambios locales en el entorno inmediato. Por ejemplo, si dentro de una habitación se reconfigura la disposición de los muebles, estas neuronas registran la modificación y ajustan la representación mental del espacio.

Por otro lado, las neuronas piramidales superficiales mantienen una referencia más estable del entorno, enfocándose en elementos globales como la orientación de puertas y ventanas en relación con un punto cardinal. Esta estabilidad resulta crucial para que este órgano pueda mantener una percepción coherente del espacio a pesar de variaciones menores.

Independencia y complementariedad en la construcción de mapas espaciales

Uno de los descubrimientos más importantes del estudio es que estas dos subpoblaciones neuronales operan de manera independiente. Sin embargo, su actividad combinada permite generar representaciones geométricas complementarias, lo que da como resultado un sistema de navegación cerebral mucho más complejo de lo que se creía. Esto sugiere que el hipocampo no solo almacena mapas fijos del entorno, sino que también puede adaptarse dinámicamente a los cambios que ocurren dentro de él.

Este estudio se suma a una línea de investigación que ya había sido reconocida en 2014 con el Premio Nobel otorgado a May-Britt y Edvard Moser, junto con John O’Keefe. Estos científicos descubrieron las células de lugar, fundamentales en el sistema de posicionamiento del cerebro. La nueva investigación del CNC-CSIC complementa y amplía estos hallazgos al demostrar que la representación espacial en el hipocampo es aún más sofisticada de lo que se había imaginado.

Implicaciones futuras

El descubrimiento de estos mecanismos neuronales tiene importantes implicaciones en el estudio de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, donde la pérdida de orientación espacial es un síntoma temprano. Comprender cómo el cerebro genera y ajusta mapas espaciales podría abrir nuevas vías para el desarrollo de terapias que ayuden a mitigar estos efectos.

El trabajo del CNC-CSIC y el Imperial College de Londres aporta una perspectiva innovadora sobre la manera en que el cerebro humano procesa y almacena información espacial. Este avance no solo amplía nuestro conocimiento sobre la función del hipocampo, sino que también podría tener aplicaciones significativas en el ámbito de la neurociencia y la medicina.