Neuronas "brújula": Los científicos revelan cómo el cerebro usa los objetos para orientarse

Cuando nos orientamos en un entorno, el cerebro necesita distinguir objetos relevantes que tenemos alrededor y usar esa información para crear una especie de mapa que evite tropiezos o esa sensación extraña de "donde estoy" que sentimos cuando estamos a oscuras. Aunque se sabía que la visión y los circuitos espaciales de nuestro cerebro se comunican, muchos estudios científicos siguen buscando entender cómo los objetos que vemos a nuestro alrededor influyen sobre las neuronas que señalan la dirección (las llamadas "head-direction cells").

Un equipo de The Neuro (Montreal Neurological Institute-Hospital), de la Universidad McGill y el Centro Médico Universitario de Göttingen ha trabajado con ratones (lo habitual para comprender nuestras estructuras cerebrales) para entender ese proceso. Y creen que han encontrado a las neuronas responsables en la zona del postsubículo cerebral.

Lo importante de este estudio es que ofrecen pistas para atajar los primeros síntomas de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y la demencia. Estas afecciones dañan las regiones cerebrales implicadas en la orientación espacial y por eso uno de los primeros síntomas que notan los pacientes y sus familiares es la desorientación. Todo apunta a que la razón es la acumulación de proteína TAU precisamente en esa zona del postsubículo cerebral que señala el estudio como la responsable de la orientación.

¿Cómo lo han descubierto?

Usaron ultrasonidos para registrar la actividad cerebral mientras los ratones veían estímulos visuales con distintas formas: por un lado, objetos reconocibles y, por otro, versiones codificadas con las mismas formas, pero sin ser objetos distinguibles.

Al comparar la respuesta cerebral a ambos tipos de imágenes, los autores vieron qué regiones del cerebro que se activaban. En el postsubículo lo hacían de forma preferente cuando estaban frente a objetos. Las células cerebrales se "disparaban" cuando el animal apuntaba su cabeza en una dirección concreta. Es decir, había un número muy pequeño de neuronas especializadas en "mirar objetos" y apuntar hacia ellos.

Modulación direccional precisa: cada dirección de mirada corresponde a neuronas concretas en el postsubículo; la presencia de un objeto aumentó la actividad de la neurona que representaba la dirección hacia la que miraba el ratón e inhibió a las neuronas que codificaban otras direcciones. En conjunto, ese patrón refuerza la representación interna del animal sobre dónde está en relación con el objeto.

Posibles implicaciones

Los autores concluyen que existe una interacción directa y de alto nivel entre el sistema de reconocimiento visual (detectar objetos) y el sistema espacial (codificar la dirección en la que miramos y hacia donde vamos), y que el postsubículo actúa como un sitio donde los objetos que vemos pueden "anclar o afinar" la dirección que vamos a tomar. Esa relación sugiere el mecanismo por el cual la visión contribuye a la sensación de orientación: determinado número de células se disparan cuando el animal apunta la cabeza en una dirección concreta, formando una especie de “brújula interna".

Los resultados descritos por los autores soin una base para explorar por qué algunos trastornos neurológicos producen desorientación.