Psique

Las celdas de la cuadrícula entran en juego cuando la imaginación se escapa

Las células cerebrales involucradas en la navegación espacial y el mapeo del entorno también se activan cuando simplemente nos imaginamos movernos por un entorno familiar, según un nuevo estudio realizado por investigadores del University College de Londres. La investigación, publicada hoy en la revista Biología actual, muestra que la memoria y la imaginación están íntimamente ligadas en el cerebro a nivel celular y podrían ayudar a explicar algunos de los cambios que ocurren en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer.

Las células de cuadrícula, descubiertas en 2005, son uno de al menos cuatro tipos de neuronas que componen el sistema de posicionamiento global en el cerebro de los mamíferos. Ubicadas en lo profundo de los lóbulos temporales, en una estructura llamada corteza entorrinal, las células de la cuadrícula se activan periódicamente cuando las ratas experimentales atraviesan un espacio, actuando como un sistema de coordenadas interno que ayuda a los animales a rastrear sus propios movimientos y actualizar su ubicación, y a navegar por su entorno y formar recuerdos espaciales de él.

En 2010, Neil Burgess, del Instituto de Neurociencia Cognitiva del University College de Londres, y sus colegas publicaron un estudio de escaneo cerebral que muestra que los humanos exhiben una actividad similar a una cuadrícula en la corteza entorrinal mientras navegan por un entorno de realidad virtual, lo que sugiere que las celdas de la cuadrícula también están presentes. en el cerebro humano y contribuyen a la memoria espacial. (Tres años más tarde, otros proporcionaron la primera evidencia directa de células de rejilla en el cerebro humano).

Burgess y sus colegas ahora amplían sus hallazgos anteriores para mostrar que los voluntarios sanos exhiben exactamente la misma actividad similar a una celda de cuadrícula durante la navegación imaginaria, proporcionando la primera evidencia de que esta actividad ocurre en ausencia de movimientos reales.

El nuevo estudio fue dirigido por Aidan Horner, ahora en la Universidad de York, e involucró a 26 participantes, todos los cuales se sometieron a imágenes de resonancia magnética funcional mientras navegaban por un entorno montañoso virtual y memorizaban la ubicación de algunos objetos dentro de él, y también mientras solo imaginando que se movían a través de él para recuperar esos objetos.

Como se esperaba, los investigadores observaron una señal que es consistente con la actividad similar a una celda de la cuadrícula en la corteza entorrinal durante la tarea de navegación, pero también observaron la misma señal o una señal muy similar durante los períodos en los que los participantes simplemente se imaginaban navegando por el entorno para recuperar que habían visto antes. Esto sugiere que las celdas de la cuadrícula no solo rastrean nuestros movimientos durante la navegación espacial, sino que también contribuyen a la planificación del camino, quizás al mover el punto de vista del entorno imaginado.

Regreso al futuro

La memoria nos permite realizar viajes mentales en el tiempo, no solo recordando eventos del pasado, sino también imaginando eventos que aún no han ocurrido y predecir cómo podrían desarrollarse. Investigaciones anteriores han demostrado que los pacientes amnésicos no pueden imaginar nuevas experiencias, lo que llevó a algunos a especular, de manera algo controvertida, que la memoria evolucionó no para recordar el pasado, sino para predecir el futuro, y este nuevo estudio agrega algo de peso a la idea.

«Es particularmente emocionante ver la participación de un tipo específico de neurona mientras las personas simplemente se imaginan moverse a través de un entorno», dijo Horner, «[so] las celdas de la cuadrícula pueden contribuir a… planificar e imaginar el futuro. Evidencia de que las celdas de la cuadrícula juegan un papel en la navegación imaginada, agrega, «bridg[es] la brecha entre las neuronas y las imágenes mentales «.

Los nuevos hallazgos también pueden ayudar a los investigadores a comprender mejor los cambios celulares que ocurren en la enfermedad de Alzheimer. Las patologías asociadas con el Alzheimer generalmente comienzan en la corteza entorrinal, y los pacientes en las primeras etapas generalmente pierden la capacidad de orientarse y también tienen problemas para recordar e imaginar cosas.

La prueba de memoria topográfica utilizada en el nuevo estudio se basa en la ‘Tarea de las Cuatro Montañas’, que fue desarrollada anteriormente por Burgess y sus colegas. El rendimiento en esta prueba está estrechamente relacionado con el volumen del hipocampo en voluntarios sanos y también con la progresión de la enfermedad de Alzheimer. Y el año pasado, investigadores en Alemania demostraron que la actividad similar a una celda de rejilla en la corteza entorrinal se reduce en personas que portan variantes genéticas asociadas con un mayor riesgo de Alzheimer. Todo esto sugiere que las células de la cuadrícula pueden morir en las primeras etapas de la enfermedad y que pruebas como la que se usa aquí podrían ayudar a los médicos a diagnosticarla antes.

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