El mapa del GPS y la brújula del cuerpo

Este año el Premio Nobel en Fisiología o Medicina fue otorgado a John M. O’Keefe, director del Sainsbury College en Circuitos Neurales y Comportamiento del University College en Londres; a May-Britt Moser, directora del Centro de Computación Neural en Trondheim, Noruega; y a Edvard I. Moser, director del Instituto Kavli para Sistemas de Neurociencias en Tronheim, por “sus descubrimientos de células que configuran el sistema de posicionamiento en el cerebro”, según se indica en el comunicado.

A nivel cerebral la información sobre la ubicación, posición y dirección del cuerpo es producida, integrada y procesada por diferentes tipos de neuronas en distintas estructuras, que conforman una suerte de GPS y brújulas interna. O’Keefe descubrió en ratas, en 1971, las place cells o ‘células de lugar’, que se activan cuando los animales asumen un determinado lugar en el espacio; mientras que May-Britt y Edvard Moser describieron en 2004 las grid cells o ‘células de grilla’, que se activan en múltiples ubicaciones que conforman una perfecta red hexagonal extendida a lo largo del espacio.

Emilio Kropff, investigador asistente del CONICET en el Laboratorio de Plasticidad Neuronal del Instituto Leloir, trabajó junto a los Moser en el descubrimiento de las border cells o ‘células de borde’, neuronas relacionadas con la identificación de límites geométricos dentro del ambiente explorado, como por ejemplo una pared o un precipicio.

“En el cerebro hay un mecanismo para guiarse en el espacio abierto, que se modifica y del cual cambian las reglas cuando se llega al límite del espacio, y estas neuronas estarían interviniendo en este proceso”, explica Kropff.

Por sus funciones, las células place, grid y border, junto con las head direction – una suerte de brújula que indican la dirección de la cabeza de las ratas – son parte del sistema de posicionamiento espacial que integra diferentes señales a nivel cerebral.

La información sobre la ubicación del cuerpo y el espacio se integra a nivel del hipocampo y la corteza entorrinal, dos estructuras ubicadas en los lóbulos temporales y donde se encuentran estas neuronas. El hipocampo es una zona funcionalmente asociada con la generación de la memoria y los recuerdos, mientras que la corteza entorrinal funciona como puente de información entre el hipocampo y la corteza cerebral.

“Al hipocampo llega información de todas las áreas de procesamiento y de los sentidos, y sale información ya procesada hacia otras partes del cerebro, pero la puerta de entrada y salida de datos de este complejo es la corteza entorrinal”, agrega Kropff.

Ubicación de la corteza entorrinal y el hipocampo en el lóbulo temporal.

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Así, a estas estructuras procesan la información provista por diferentes neuronas y centros encefálicos, y a partir del procesamiento de los datos el cerebro puede determinar la posición del cuerpo y del espacio que lo rodea.

“El trabajo de John O’Keefe, May-Britt Moser y Edvard Moser ha cambiado dramáticamente nuestra comprensión acerca de cómo las funciones cognitivas fundamentales son realizadas por circuitos neurales en el cerebro y brindan nuevas claves acerca de cómo puede crearse la memoria espacial”, analiza el comunicado del Instituto Karolinska donde se anunciaron los ganadores.