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The inner GPS of the brain

El Premio Nobel de fisiología y medicina del año 2014 lo compartieron el profesor John O'Keefe (hyperlink) y May Britt (hyperlink) de la UCL y Edvard Moser (hyperlink) de la universidad noruega de ciencia y tecnología por su trabajo acerca de cómo las células nerviosas nos dicen dónde estamos.

A mediados del siglo veinte Edward Tolman observó a ratas moviéndose en laberintos y sugirió que el cerebro podría contener un 'mapa cognitivo' que permite a los animales orientarse y encontrar su camino.

En 1971, John O'Keefe encontró la primera pista hacia el descubrimiento del GPS interno de nuestro cerebro: las células de lugar. Registró la actividad de células nerviosas en el hipocampo (hyperlink) del cerebro en ratas que se movían libremente. Halló que algunas células individuales sólo se activaban cuando la rata se encontraba en determinada posición en su entorno. Distintas células de lugar se activaban en diferentes localizaciones, creando un mapa interno en el cerebro que informa al animal del lugar en que se encuentra en su entorno. Para crear este mapa se usaron inputs visuales pero también otras pistas sensoriales. El hipocampo puede generar gran numero de mapas representados por la actividad colectiva de las células de lugar que se activan en distintos entornos. Por lo tanto, la memoria de lugares puede almacenarse como combinación de la actividad de las células de lugar en el hipocampo.

Casi 30 años más tarde, en el 2005, May Britt y Edvard Moser observaron a ratas pero esta vez investigaron sus células de la corteza entorrinal (hyperlink) de su cerebro, un área cercana y muy conectada con el hipocampo. En estos estudios encontraron que las células nerviosas no se activan sólo en una posición sino que emiten impulsos eléctricos cuando las ratas pasan por varios lugares. Cada una de estas células se activa en un patrón espacial único, así que de modo colectivo estas 'redes de celulas' constituyen un sistema coordinado que permite la navegación espacial, organizadas en una red hexagonal. Este sistema coordinado divide el entorno en latitudes y longitudes que básicamente trazan la distancia que recorremos desde un punto de partida o de retorno.

En conjunto, la información obtenida de estas redes de células, de otras células de la corteza entorrinal que reconocen la dirección en que se mueve la cabeza y los límites de una estancia y de células de lugar en el hipocampo, forman un detallado circuito para un sistema de posicionamiento, una especie de GPS interno del cerebro. Esta red de células nerviosas se ha hallado desde entonces es roedores, murciélagos, monos y humanos. En la actualidad se cree que existe en todos los mamíferos.


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