Los neurocientíficos noruegos May-Britt y Edvard Moser describieron en 2005 las células de red o rejilla (grid cells). Ubicadas en la corteza entorrinal, estas células nerviosas se activan creando un mapa cerebral que nos permite saber en cada momento dónde estamos. Son neuronas que disparan formando un patrón hexagonal que permite a nuestro cerebro ubicarnos en el espacio. Una especie de GPS, la analogía recurrente al referirse a este sistema de autolocalización. Edvard Moser reconoce que “es una metáfora y simplifica el concepto, pero resulta muy eficaz para entenderlo. Hay similitudes, pues el sistema de navegación cerebral, al igual que el GPS, utiliza información sobre el desplazamiento o los movimientos en diferentes direcciones y reúne todos los datos para calcular la posición. El sistema cerebral también emplea, junto con la información inmediata, los recuerdos del lugar si hemos estado previamente, o de zonas que conocemos parecidas”.
Edvard y May-Britt Moser recibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 2014 compartido con el neurocientífico y psicólogo John O’Keefe, mentor de la pareja y descubridor de las células de posición, otro tipo de neuronas especializadas que integran el sistema de orientación cerebral, conformado asimismo por las llamadas células del límite, células de dirección de cabeza, de velocidad… “A medida que profundizamos en la corteza entorrinal y el hipocampo, se incorporan nuevos miembros. Los más recientes son las células que responden a la distancia y dirección con los objetos o puntos de referencia: las hemos denominado células de objeto-vector”. El Nobel ha participado en un encuentro con otros premiados por la Academia Sueca en diferentes disciplinas, y que han organizado en Madrid -por primera vez fuera de Suecia- Nobel Media y la Fundación Ramón Areces.
El sentido del espacio está implicado en la formación de los recuerdos y en la memoria, algo que los griegos, aunque no tenían GPS, ya intuían. En ellos está el origen del teatro de la memoria, un espacio que se concibe mentalmente para situar el conocimiento y así memorizarlo; se dice de Simónides de Ceos, el poeta artífice de la mnemotecnia, que tras salvarse por casualidad del derrumbe de un palacio durante una cena, pudo identificar a los cadáveres irreconocibles de los invitados recordando dónde se habían sentado en la mesa.
“Los campeones de la memoria utilizan estas técnicas, visualizan habitaciones donde colocan grandes cantidades de información. Es más fácil de esta forma que si intentas recordar una larga lista de datos, sin conexión entre ellos; de alguna manera, todos trabajamos la memoria a través del espacio: estas estrategias de memorización reflejan también la relación estrecha entre espacio y memoria en el cerebro”, comenta a DM Moser, cuyos hallazgos explican esa asociación.
“La corteza entorrinal está estrechamente conectada con el hipocampo. Hoy asumimos que la memoria espacial se incorpora a esa área, donde contribuye a la elaboración de los recuerdos: qué has desayunado, a quién has saludado en el ascensor, cómo has llegado al trabajo… En esos recuerdos el espacio es un elemento imprescindible. Siempre hay un dónde, y eso, probablemente se explica porque ambas áreas cerebrales se encuentran próximas y conectadas. Además, está el tiempo, otro factor clave del recuerdo episódico”.
“El espacio es un elemento imprescindible para construir los recuerdos”
El año pasado Moser, que ahora dirige el recién creado Centro de Computación Neural del Instituto Kavli, desveló, junto a otros investigadores, que la corteza entorrinal se divide en dos partes: una es el área donde se ubican las células de red, importante para que el cerebro sea consciente de su posición; la otra parte, menos estudiada, parece determinante en nuestra sensación del tiempo.
De alguna manera, explicaría por qué, por ejemplo, a veces los minutos nos parecen horas. “Esa parte en la corteza entorrinal lateral registra el tiempo no en segundos o minutos, sino de forma secuencial, conforme suceden las experiencias. Si no haces nada ni ocurre algo interesante, parece lógica la sensación de que el tiempo transcurre muy lentamente”.
El laboratorio de Moser lleva a cabo estas investigaciones en modelos murinos, pero la existencia del sistema de navegación cerebral y, en concreto, de las células de red se ha confirmado ampliamente en humanos, “mediante estudios en pacientes con epilepsia refractaria, que deben someterse a neurocirugía, y a los que se han implantado electrodos subdurales. De esta forma, se puede registrar la actividad normal del cerebro, y así se han identificado diversos tipos de células especializadas. Eso se suma al hecho de que se han encontrado en diferentes animales de experimentación, desde ratones a monos, lo que nos indica que probablemente las células están presentes en todos los mamíferos”.
Miles de neuronas a la vez
Ahora, uno de los principales objetivos que persigue su equipo, es determinar cómo colaboran todas esas células especializadas juntas. “Para entenderlo, tenemos que estudiar a cientos, miles de neuronas activadas a la vez. Había sido imposible hasta ahora, pero ya contamos con herramientas que graban simultáneamente la actividad de muchas células con múltiples funciones. Por otra parte, la dificultad en la investigación es ahora mayor frente al estudio de una sola neurona”.
“La corteza entorrinal lateral registra el tiempo de forma secuencial, según se suceden las experiencias”
No obstante, se muestra confiado en los futuros avances en el conocimiento de las funciones cognitivas superiores. “El sistema de orientación espacial es una de las primeras que estamos descifrando de forma mecanística, también la memoria, y pronto podremos empezar a entender otra tareas complejas como la anticipación y el pensamiento abstracto”, dice este científico con el aplomo del que ha recorrido un largo camino hasta recibir el Nobel. Nació en una pequeña isla a unos 200 kilómetros de Bergen, en lo que se conoce como el cinturón de la Biblia de Noruega. Sus padres, emigrantes alemanes, “una rareza en aquel país”, no tenían formación científica, pero siempre alentaron la curiosidad innata de un niño ávido de libros sobre astronomía, que coleccionaba piedras y jugaba a mezclar compuestos químicos en el baño.
Con el galardón, se ha convertido en un embajador de la ciencia, y asume su nuevo papel con naturalidad. “Escogí este trabajo porque me gusta investigar, pero la carrera de un científico avanza desde un inicio entrado en el laboratorio al momento en que tienes que manejar equipos y tomar decisiones sobre el rumbo de los experimentos. La gestión consume gran parte de mi tiempo, al igual que implicarse en la política científica. Ahora bien, si me pregunta qué prefiero, he de reconocer que trabajar en el laboratorio (ríe)o subir un volcán”.
“Las células de red pueden explicar el Alzheimer”
Edvard Moser ha centrado sus investigaciones en los procesos del cerebro sano, pero sus hallazgos pueden repercutir en el tratamiento de enfermedades: “Si quieres conocer las causas de una patología, tienes que entender cuál es el funcionamiento normal del sistema”.
La desorientación y perderse en un lugar conocido suponen uno de los signos iniciales más típicos de la enfermedad de Alzheimer. El grupo noruego está empezando a colaborar con otros equipos para desentrañar por qué esta enfermedad empieza con tanta frecuencia en el área cerebral donde se encuentran las células de red. “Queremos averiguar qué tienen estas células de especial para estar en el inicio de la enfermedad. Vamos a trabajar con clínicos para poder detectar precozmente la patología, y de esta forma, quizá, encontrar un tratamiento que la detenga antes de que sea demasiado grave”.
Envejecimiento
El encuentro de los Nobel en la Fundación Ramón Areces ha girado sobre los retos a los que se enfrenta una sociedad envejecida, y entre ellos está el aumento de la demencias. “No creo que la edad sea condición suficiente para desarrollar demencia. Las estadísticas muestran que no hay una incidencia mucho mayor entre los ancianos, especialmente, los centenarios, comparada con los octogenarios. Sabemos que la frecuencia de la enfermedad de Alzheimer aumenta sobre todo entre la sexta y la octava década de la vida, así que creo que tenemos que seguir trabajando en la búsqueda de causas. Quizá hasta ahora no hemos tenido mucho éxito, porque la investigación ha estado estancada en una hipótesis dominante, y no se han considerado otras posibilidades. Ese paradigma ha cambiado y ahora se estudia la enfermedad desde perspectivas muy diferentes. Tenemos por delante una difícil tarea, pero en el cáncer se ha progresado mucho y creo que ocurrirá lo mismo con el Alzheimer”.
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