\u00bfEres capaz de moverte r\u00e1pidamente por una ciudad extranjera o te sientes perdido como si navegaras por un laberinto sin fin? Algunas personas son ciertamente mejores para navegar por su entorno que otras, y eso probablemente se deba a c\u00f3mo su “br\u00fajula interna” est\u00e1 conectada en el cerebro.<\/p>\n\n\n\n
Hace solo unos a\u00f1os, los investigadores confirmaron que tal se\u00f1al existe en una parte del cerebro llamada regi\u00f3n entorrinal. Ahora, gracias a los \u00faltimos avances en t\u00e9cnicas de im\u00e1genes cerebrales, los investigadores han rastreado la actividad neuronal en la parte del cerebro responsable de nuestro sentido de la orientaci\u00f3n. Al hacerlo, han arrojado luz sobre c\u00f3mo el cerebro se orienta en entornos cambiantes e incluso c\u00f3mo puede verse afectado por enfermedades degenerativas como la demencia.<\/p>\n\n\n\n
Informaci\u00f3n visual y la br\u00fajula interna del cerebro Para comprender c\u00f3mo la informaci\u00f3n visual afecta la br\u00fajula interna del cerebro, los investigadores expusieron a los ratones a un mundo virtual desorientador mientras registraban la actividad neuronal del cerebro en detalle. Mediante el uso de los \u00faltimos avances en tecnolog\u00eda de registro neuronal, el equipo pudo medir simult\u00e1neamente la actividad de cientos de c\u00e9lulas de direcci\u00f3n de la cabeza (HD), un grupo especializado de c\u00e9lulas cerebrales involucradas en la navegaci\u00f3n, que les indicaron con precisi\u00f3n en qu\u00e9 direcci\u00f3n estaba orientada la cabeza del roedor con un error de s\u00f3lo unos pocos grados.<\/p>\n\n\n\n Durante el experimento, los ratones se colocaron en una c\u00e1mara circular especial donde todas las paredes estaban cubiertas por una pantalla LED de 360 grados. Al principio, se mostraba una l\u00ednea blanca vertical. Luego, en algunas versiones del experimento, la l\u00ednea desaparec\u00eda por intervalos de dos minutos y reaparec\u00eda desplazada 90 grados alrededor de la c\u00e1mara, como si el mundo hubiera girado repentinamente 90 grados alrededor del rat\u00f3n. En otras versiones, la l\u00ednea girar\u00eda continuamente alrededor de la c\u00e1mara.<\/p>\n\n\n\n Mientras los roedores estaban sujetos a un entorno cambiante y vertiginoso, los investigadores estudiaron c\u00f3mo reaccionaban las c\u00e9lulas de direcci\u00f3n de la cabeza utilizando un m\u00e9todo llamado im\u00e1genes de calcio. La capacidad del equipo para decodificar con precisi\u00f3n estas c\u00e9lulas de direcci\u00f3n de la cabeza, los componentes b\u00e1sicos de la br\u00fajula interna del cerebro, muestra c\u00f3mo el cerebro es capaz de reorientarse en entornos cambiantes.<\/p>\n\n\n\n Los investigadores tambi\u00e9n identificaron un fen\u00f3meno que denominan “ganancia de red”, que permiti\u00f3 que la br\u00fajula interna del cerebro se reorientara despu\u00e9s de que los ratones estuvieran desorientados. Seg\u00fan Zaki Ajabi, ex alumno de la Universidad McGill y ahora investigador posdoctoral en la Universidad de Harvard, “es como si el cerebro tuviera un mecanismo para implementar un ‘bot\u00f3n de reinicio’ que permite una r\u00e1pida reorientaci\u00f3n de su br\u00fajula interna en situaciones confusas”.<\/p>\n\n\n\n Tambi\u00e9n aprendieron que cuando un rat\u00f3n ve una se\u00f1al visual y luego desaparece, las celdas de direcci\u00f3n de su cabeza registran de qu\u00e9 direcci\u00f3n proviene la se\u00f1al. De esta manera, estos rastros de memoria visual pueden ayudar a estabilizar la representaci\u00f3n de la direcci\u00f3n interna de la cabeza incluso cuando faltan temporalmente se\u00f1ales visuales confiables.<\/p>\n\n\n\n Implicaciones para la realidad virtual y la enfermedad de Alzheimer Pero las implicaciones de esta investigaci\u00f3n son a\u00fan m\u00e1s amplias y podr\u00edan resultar clave para el tratamiento de pacientes con la enfermedad de Alzheimer. Seg\u00fan Brandon, \u201cuno de los primeros s\u00edntomas cognitivos del alzh\u00e9imer autoinformados es que las personas se desorientan y se pierden, incluso en entornos familiares\u201d.<\/p>\n\n\n\n Los investigadores esperan que una mejor comprensi\u00f3n de c\u00f3mo funciona la br\u00fajula interna del cerebro y el sistema de navegaci\u00f3n conduzca a una detecci\u00f3n m\u00e1s temprana y una mejor evaluaci\u00f3n de los tratamientos para la enfermedad de Alzheimer.<\/p>\n\n\n\n \u201cLos resultados de este estudio inspiraron al equipo de investigaci\u00f3n a desarrollar nuevos modelos para comprender mejor los mecanismos subyacentes. “Este trabajo es un hermoso ejemplo de c\u00f3mo los enfoques experimentales y computacionales juntos pueden mejorar nuestra comprensi\u00f3n de la actividad cerebral que impulsa el comportamiento”, dice el coautor Xue-Xin Wei, neurocient\u00edfico computacional y profesor asistente en la Universidad de Texas en Austin.<\/p>\n\n\n\n Los hallazgos aparecieron en la revista Nature<\/a>.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Seg\u00fan Mark Brandon, profesor asociado de psiquiatr\u00eda en la Universidad McGill e investigador del Centro de Investigaci\u00f3n Douglas, la investigaci\u00f3n en neurociencia ha experimentado una revoluci\u00f3n tecnol\u00f3gica en la \u00faltima d\u00e9cada. Esta revoluci\u00f3n ha permitido a los cient\u00edficos hacer y responder preguntas con las que antes solo se so\u00f1aba.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Si bien los animales de este estudio estuvieron expuestos a experiencias visuales no naturales, los autores argumentan que tales escenarios ya son relevantes para la experiencia humana moderna, especialmente con la r\u00e1pida difusi\u00f3n de la tecnolog\u00eda de realidad virtual. Los hallazgos “pueden eventualmente explicar c\u00f3mo los sistemas de realidad virtual pueden controlar f\u00e1cilmente nuestro sentido de orientaci\u00f3n”, agrega Ajabi.<\/p>\n\n\n\n