Así se actualiza nuestro mapa mental para ir del dormitorio a la cocina

Un equipo de neurobiólogos de la Universidad Northwestern en Illinois, en efecto, acaba de descubrir que el GPS interno del cerebro se renueva cada vez, incluso si 'navegamos' por un entorno familiar y que normalmente nunca cambia. Lo cual significa que si alguien se desplaza cada día por el mismo camino y sin que ninguna de las condiciones que lo rodean varíen, cada caminata activa neuronas diferentes, que elaboran un mapa cada vez y cuyos datos se suman, aunque no sustituyen, a los de la caminata anterior.

El hallazgo no sólo arroja luz sobre el modo en que el cerebro procesa y almacena los recuerdos espaciales, sino que también podría tener profundas implicaciones en nuestra comprensión de la memoria, el aprendizaje e incluso el envejecimiento. El estudio se acaba de publicar en 'Nature'.

«Nuestro trabajo -explica Daniel Dombeck, autor principal del artículo- confirma que los recuerdos espaciales en el cerebro no son estables ni fijos. No puedes señalar un grupo de neuronas en el cerebro y decir: 'Esa memoria está almacenada allí'. En cambio, estamos descubriendo que los recuerdos se transmiten entre las neuronas, de forma que la misma experiencia involucra diferentes neuronas cada vez. No es un cambio repentino, sino una evolución lenta«.

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Cualquier información relacionada con la navegación espacial se ubica en lo más profundo del lóbulo temporal del cerebro, donde el hipocampo almacena todos los recuerdos de nuestras 'rutas'. Y durante décadas, los neurobiólogos han pensado que las mismas neuronas del hipocampo codificaban los recuerdos de los mismos lugares. Es decir, que el camino que recorremos desde el dormitorio a la cocina para beber agua debería activar exactamente la misma secuencia de neuronas durante cada caminata de medianoche, de modo que el recuerdo resultante sería siempre exactamente el mismo.

Hace diez años, sin embargo, los científicos empezaron a darse cuenta de que algo no cuadraba con esa idea cuando capturaron imágenes de cerebros de ratones mientras recorrían, día tras día, el mismo laberinto.

Contra todo pronóstico, en efecto, cada carrera 'disparaba' conjuntos diferentes de neuronas. El resultado fue tan inesperado que los investigadores pensaron que se trataba de un error o, como mucho, de una casualidad. Aunque algunos empezaron a dudar.

«Algunos empezaron a preguntarse -dice Dombeck- si los ratones realmente tenían la misma experiencia durante cada carrera por el laberinto. Tal vez algunos días corrían más rápido. Tal vez los olores cambian de un día a otro. Tal vez haya diferencias ambientales o de comportamiento sutiles e inevitables que modifican la experiencia general».

Para hallar una respuesta, Dombeck y su equipo diseñaron un experimento que les garantizaba un control sin precedentes sobre la información sensorial recibida por los ratones. En primer lugar, los investigadores utilizaron un sistema de realidad virtual multisensorial de última generación, desarrollado previamente en el laboratorio de Dombeck, para garantizar que los animales experimentaran señales visuales idénticas. Luego, los ratones corrieron a través del laberinto virtual en cintas de correr, asegurando una medición precisa de la velocidad. Finalmente, los científicos colocaron conos en la nariz de los roedores para proporcionar olores idénticos en cada sesión.

Después de realizar el experimento varias veces, los resultados fueron claros. Incluso en un mundo virtual siempre idéntico, las neuronas codificadas seguían siendo diferentes en cada recorrido. Lo cual, por lo tanto, confirmó que los mapas espaciales del cerebro son inherentemente dinámicos y se actualizan constantemente, con independencia de lo estático e inmutable que pueda ser un espacio.

«Controlamos todo lo que fue posible controlar -recuerda Dombeck-. Estaba convencido de que íbamos a obtener el resultado contrario y que demostraríamos que los recuerdos son realmente idénticos para los mismos recorridos. Pero resulta que no lo son. Un grupo ligeramente diferente de neuronas se activaba cada vez».

Durante sus experimentos, los investigadores se toparon con un patrón especialmente consistente. Las neuronas más excitables, que se activan más fácilmente, mantuvieron memorias espaciales más estables a lo largo de múltiples carreras a través del laberinto virtual. Y dado que la excitabilidad de las neuronas disminuye con la edad, el hallazgo podría ayudar a los científicos a comprender el papel del envejecimiento en relación con la capacidad cerebral para codificar nuevos recuerdos.

«Algunas neuronas parecen ser mejores para aferrarse a la memoria original que otras -asegura el investigador-. Las neuronas más excitables parecen almacenar mejor los recuerdos, mientras que las que se 'disparan' más débilmente son las que terminan cambiando. Así que parece haber un pequeño componente de la memoria original que todavía está ahí, en esa pequeña fracción de neuronas».

Dombeck y su equipo aún no han terminado de comprender por qué las neuronas que se activan cambian a pesar de que el recorrido sigue siendo exactamente el mismo. Pero los investigadores aventuran una posible explicación. Aunque todavía no está seguro, Dombeck cree que la razón podría estar relacionada con el tiempo.

«Incluso si tienes exactamente la misma experiencia -dice el científico-, tiene que estar ocurriendo en un momento diferente. Si recorro el mismo camino dos veces, y es idéntico las dos veces, probablemente todavía quiera recordar el hecho de que hice la misma caminata dos veces. Es posible que el cerebro nos obligue a guardar experiencias muy similares que ocurren en diferentes momentos y recordarlas de maneras ligeramente diferentes. Lo cual nos da acceso a los recuerdos de esas experiencias concretas».