Y el Nobel 2014 de Medicina o Fisiología va para…

Y el Nobel 2014 de Medicina o Fisiología va para…                  

/ ¿Cómo sigues el camino a tu escuela o trabajo todos los días sin distraerte en ponerle atención? ¿Cómo encuentras tu coche en el estacionamiento? ¿Cómo recorres el centro comercial hasta tu lugar de helados favorito? ¿Tendrá algo que ver con esas ratas que recorren laberintos en un laboratorio mientras personas de bata blanca las observan y miden su actividad neuronal? En otras palabras, ¿qué ocurre en tu cerebro y en el de esas ratas en el laberinto que les permite moverse en el espacio sin perderse?

Por encontrar algunas respuestas a esa última pregunta, el comité del premio Nobel ha otorgado este año el premio perteneciente a Medicina y Fisiología a John O,Keefe, May-Britt Moser y Edvard I. Moser.

John O’Keefe, de 75 años, es profesor de Neurociencias Cognitivas en el University College en Londres, y ha estudiado desde hace más de cuatro décadas cómo es que el cerebro crea y almacena mapas del ambiente que lo rodea. May-Britt Moser, de 51 años, y su marido Edvard I. Moser, de 52, son investigadores de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, y la academia sueca les otorga este premio conjunto haber descubierto en 2005 un conjunto de células que “generan un sistema de coordenadas que permiten un posicionamiento preciso y la habilidad de seguir una ruta.”

El tema de investigación de este trío de científicos es fascinante porque conjunta aspectos incluso filosóficos de la experiencia cotidiana con el funcionamiento fino del cerebro. En 1978, O’Keefe publicó junto su colega Lynn Nadel un libro en el que exponían una idea en su momento extraña y controversial. Se trataba de concebir a una región del cerebro, el hipocampo, como un mapa cognitivo, “ el núcleo de un sistema neural que proporciona un marco de referencia espacial objetivo dentro del cual se ubican e interrelacionan los objetos y sucesos de la experiencia de un organismo”, tal como lo ponen en la introducción de la obra. En ese libro, O’Keefe y Nadel abundan en el desarrollo filosófico de la idea del espacio, en un recuento que va de Aristóteles a Piaget, y que pasa por Newton, Leibniz, Poncaré y Kant, con el fin de dejar clara su postura. Oponiéndose a la corriente psicológica y filosófica predominante de aquellos años, según la cual nuestra concepción del espacio es relativa y depende de nuestra experiencia cotidiana y las relaciones que tenemos con el ambiente, O’Keefe y Nadel defienden que en nuestros cerebros existen sistemas que pueden representar el espacio de manera absoluta, es decir, de una forma previa a la experiencia. De ahí la controversia.

Por supuesto, no todos los psicólogos y neurólogos recibieron las ideas de O’Keefe y Nadel con agrado. “Su teoría del hipocampo como mapa cognitivo no se la creía nadie”, recuerda Juan Lerma, un neurocientífico español, en una entrevista para el diario El País. Sin embargo, estudios posteriores, hechos por el mismo O’Keefe y por varios otros investigadores alrededor del mundo, mostraron que en efecto existe un sistema de ubicación absoluto en el cerebro. Entre ellos, se encuentra el trabajo del matrimonio Moser, publicado hace menos de 10 años, y que es el último elemento en un sistema que ha llevado décadas de trabajo revelar.

Durante los años setenta, el mismo O’Keefe aportó el primero de los elementos de aquél sistema,  estudiando ratas en su laboratorio del University College. El investigador de origen irlandés les colocaba electrodos en el cráneo a los roedores, los cuales enviaban una señal cuando células particulares en el hipocampo de las ratas se activaban. Luego, dejaba que los animales exploraran un área sencilla, como un cuadrado. O’Keefe encontró que algunas células en el hipocampo se activaban sólo cuando las ratas se ubicaban en un lugar en particular del ambiente, y que de esa forma se podría crear un mapa en el cerebro de las ratas, un mapa que pudiera guiar a los roedores cuando volvieran a visitar el mismo lugar. O’Keefe nombró a aquellas neuronas “células de lugar”. A partir de aquellos experimentos, que O’Keefe menciona en su libro como respaldo de su postura, la idea del mapa cognitivo en el hipocampo fue tomando vuelo y se fueron descubriendo nuevos elementos del sistema absoluto de ubicación espacial que ya no sólo se restringían al hipocampo sino a varias zonas del cerebro.

Por ejemplo, en los años 90, el mismo O’Keefe y su colega Neil Burgess encontraron un tipo de neurona que se activa cuando las ratas se encuentran con un límite espacial particular, como una pared o un obstáculo, y por ello las bautizaron “células de límite”. También en los 90 se encontraron células en varias zonas del cerebro que se activan sólo cuando los animales están mirando hacia una dirección en particular, y por eso fueron llamadas “células de dirección de la cabeza”. Y en 2005, en el laboratorio del matrimonio Moser se encontraron neuronas que se activan de manera regular y organizada cuando las ratas van recorriendo un espacio. Son células que van formando una red espacial de cierta métrica, y por ello se les llamó “células de red”. Este último elemento es el que muestra con mayor fuerza la idea de un sistema de representación absoluto en el cerebro, porque en diferentes animales se ha encontrado que las células de red crean sistemas de coordenadas de diferente medida. Son, en efecto, como menciona la academia sueca, el GPS del cerebro.

¿Qué implicaciones tienen los estudios de O’Keefe, los Moser y sus colegas? En primer lugar, se sabe que en el cerebro humano hay un sistema muy similar al que se ha descrito en ratas. Se sabe que los pacientes que tienen lesiones o degeneración del hipocampo (como aquellos que sufren de Alzheimer)  se desorientan y confunden al moverse. Otros estudios han mostrado que algunos elementos de este sistema están actuando incluso cuando recorremos un ambiente virtual, por ejemplo, un videojuego. Además, como lo pone Neil Burgess en una charla TED del 2011, estos estudios “son un ejemplo de una nueva era en las ciencias cognitivas, en las que hemos empezado a entender procesos psicológicos como recordar, imaginar o incluso pensar en términos de acciones de millones de neuronas individuales”.

Así, el Nobel de Medicina y Fisiología de este año tiene cierto matiz filosófico y probablemente promueva nuevos descubrimientos e interpretaciones en el área. Tal como lo dice el mismo O’Keefe en entrevista para la academia sueca, “creo que este premio es tanto para el campo como para mí y los Moser”.

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Aquí el anuncio de la Academia Sueca: http://ift.tt/1xVgZGd
Aquí la entrevista a O’Keefe:  http://ift.tt/1xjKVZC
Aquí la charla TED de Burgess (se puede ver con subtítulos en español): http://ift.tt/1xYR0Oj
Aquí el libro de 1978, que los autores han puesto de libre acceso luego de que los derechos regresaran a ellos: http://ift.tt/Ur7c9I
Aquí la nota de El País: http://ift.tt/1s2diML
Aquí una charla técnica de O’Keefe sobre el mapa cognitivo en el cerebro, que dio en enero de este año en la Universidad de California, Santa Bárbara: http://ift.tt/1xYR14B

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