Con grabaciones directas del cerebro humano, un equipo de investigadores de las universidades norteamericanas de Drexel, Pennsylvania, UCLA y Thomas Jefferson ha identificado un nuevo tipo de célula en el cerebro que ayuda a las personas a realizar un seguimiento de su ubicación al navegar por un entorno desconocido.
La "cuadrícula", que deriva su nombre del patrón de rejilla triangular en el que la célula se activa durante la navegación, se distingue entre las células cerebrales debido a que su activación representa múltiples localizaciones espaciales. Este comportamiento es como células que permiten al cerebro realizar un seguimiento de las señales de navegación, como la lejanía del punto de partida o de su última vuelta, un tipo de navegación que se conoce como camino de integración.
"Es
muy importante que este patrón de rejilla sea tan consistente porque
muestra cómo la gente puede realizar un seguimiento de su ubicación,
incluso en nuevos ambientes con diseños inconsistentes", dijo el doctor
Joshua Jacobs, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Biomédica,
Ciencia y Salud de Drexel, es el investigador principal del equipo.
Los
autores, Jacobs, Michael Kahana, de Pennsylvania, e Itzhak Fried, de
UCLA, fueron capaces de discernir estas células porque tuvieron la rara
oportunidad de estudiar grabaciones cerebrales de pacientes epilépticos
con electrodos implantados profundamente en el interior de su cerebro
como parte de su tratamiento. Su trabajo se publica en la última edición
de la revista 'Nature Neuroscience'.Durante la grabación del cerebro, los 14 participantes en el estudio realizaron un videojuego en el que navegaban de un punto a otro para recuperar objetos y luego recordar cómo volver a los lugares donde se encontraba cada objeto. Los participantes utilizaron un joystick para montar en una bicicleta virtual a través de un terreno muy abierto en un ordenador portátil y el equipo estudió la relación entre la forma en que los participantes navegaron en el videojuego y la actividad de las neuronas individuales.
"Cada
célula de la cuadrícula responde a múltiples localizaciones espaciales
que se organizan en forma de red --dijo Jacobs--. Este patrón de rejilla
triangular parece ser un patrón cerebral que juega un papel fundamental
en la navegación. Sin cuadrículas, lo más probable es que los seres
humanos con frecuencia se pierdan o tengan que desplazarse en base sólo a
puntos de referencia. Las células de la red por lo tanto son
fundamentales para el mantenimiento del sentido de la ubicación en un
entorno".
Estas células no son únicas entre los animales, a pesar
de que se descubrieron anteriormente en ratas, ya que un estudio previo
de 2010, que utilizó imágenes no invasivas del cerebro, sugirió la
existencia de las células en los seres humanos, pero esta es la primera
identificación positiva de la versión humana de estas células.
"El
presente hallazgo de la cuadrícula en el cerebro humano, junto con el
descubrimiento anterior de las células del hipocampo humano,
proporcionan pruebas concluyentes de una asignación común y un sistema
de navegación conservado en los humanos y animales inferiores", dijo
Kahana, neurocientífico, autor principal y profesor de Psicología en la Universidad de Pennsylvania.
Los
resultados del equipo también sugieren que estos modelos de red pueden
de hecho ser más frecuentes en los seres humanos que las ratas, debido a
que el estudio encontró células no sólo en la corteza entorrinal, como
se observó en ratas, sino también en un área del cerebro muy diferente,
la corteza cingulada.
"Las células de red se
encuentran en un lugar crítico en el sistema de la memoria humana
llamado la corteza entorrinal --destacó Fried, que es profesor de
Neurocirugía en la Escuela David Geffen de Medicina en UCLA--. Este
descubrimiento arroja nueva luz sobre una región del cerebro que es la
primera en resultar afectada en la enfermedad de Alzheimer, con efectos
devastadores en la memoria".
La corteza entorrinal es la parte del cerebro que se ha estudiado en la investigación
de la enfermedad de Alzheimer y de acuerdo con Jacobs, la comprensión
de las cuadrículas podría ayudar a los investigadores a entender por qué
las personas con la patología a menudo se desorientan. También es
posible que ayude a mostrar cómo mejorar la función cerebral en personas
que sufren de la enfermedad de Alzheimer.(EuropaPress)
