octubre 06, 2014

Nobel de Medicina para el descubrimiento de un GPS interno cerebral


O'Keefe, en la década del '70 del siglo pasado sugiere que algunas células del hipocampo del cerebro de la rata, a las que llama 'células de lugar', 'fabricaban' un mapa cerebral, no solo de las entradas visuales del animal, sino también, que generaban un 'mapa interno' del entorno en donde el animal se movía. Este investigador aporta, entonces, con el mecanismo que registraría un lugar en el espacio (Fig. 1).

El matrimonio Moser descubren, cuando registraban esta actividad descrita por O'Keefe en el hipocampo, que en ratas en movimiento se produce un extraordinario patrón de actividad en una estructura cercana: la corteza entorrinal. En este lugar, ciertas células son activadas cuando la rata pasa reiteradas veces por una cuadrícula hexagonal (Fig.2). Junto con otras células de la corteza entorrinal que reconocen la dirección de la cabeza y los límites de la habitación, forman circuitos con las 'células de lugar' en el hipocampo. Este circuito constituye un sistema global de posicionamiento, un GPS interno, en el cerebro (Fig. 3). Estudios recientes parecen sugerir que en el hombre existen componentes similares a los del cerebro de la rata.

Esto publiqué en mi libro PSIQUIS (2013, p. 78), al respecto:

El hipocampo como mapa cognitivo (O’Keefe & Nadel) pretendió demostrar que el hipocampo, como parte del cerebro, es el núcleo neural del sistema mnémico, sugerir algunas indicaciones sobre la representación psicológica (no psíquica) del espacio, y señalar la existencia de una memoria contexto-dependiente.
Estos autores llaman al sistema que genera una representación ‘absoluta’ [El uso del espacio absoluto encarna la idea de un marco o contenedor de objetos existentes en forma independiente de los objetos que contiene] del espacio, mapa cognitivo [Este término fue utilizado por primera vez por conductista Edward Tolman (1948), para definir lo que él consideraba que era el aprendizaje, es decir, no conexiones estímulo-respuesta como afirmaba Skinner, sino la construcción en el sistema nervioso de los conjuntos (o patrones) que funcionan como mapas cognitivos, que representan una disposición de campo del entorno que queda establecida en el cerebro de la rata (sus estudios fueron hechos observando la conducta de ratas recorriendo laberintos). Este investigador sugirió que los mapas cognitivos podrían formar parte de los mecanismos psicológicos empleados por el hombre en el aprendizaje], y lo identifican con el hipocampo; la cual sería una habilidad innata para representar objetivamente el mundo en el espacio tridimensional.

En cuanto a la correlación entre la estructura del hipocampo y estos mapas cognitivos, se aportan ‘evidencia’ de que existen en la región CA1 del hipocampo (ver descripción anatómica anterior), ‘unidades’ de ‘lugar’ y de ‘desplazamiento’, o sea, campos receptivos espaciales en neuronas de disparo complejo. Estas neuronas aumentan su tasa de disparo cuando el animal se encuentra en un lugar específico del ambiente. Las ‘células de lugar’ disparan en diferentes lugares del ambiente de tal forma que el ambiente entero queda ‘representado’ por la actividad de la población celular. Se cree que estas células estarían en las regiones CA1, CA3, y en el giro dentado. Con el tiempo se han llegado a describir: células de red, células de límite, células de dirección de la cabeza, y células de visión espacial.

En 1996 Skaggs y McNaughton corroboraron en parte lo anterior, registrando los potenciales de acción de neuronas de la región CA1 del hipocampo de una rata, durante un periodo de sueño previo a una actividad física, y durante el sueño posterior a la misma, que consistió en recorrer una pista triangular varias veces con interrupciones para comer en determinados lugares. Estos investigadores demostraron que los registros durante el sueño posterior a la actividad, reflejaban exactamente, los patrones temporales de actividad que ocurrieron durante la experiencia que precedió a ese intervalo de sueño. (figura siguiente)

Este mecanismo, los autores, se lo asignan a la presencia en varias partes del hipocampo, de una forma de modificación sináptica Hebbiana conocida como potenciación de largo plazo.




PATRONES DE DISPARO ESPACIAL DE CÉLULAS DE LA REGIÓN CA1 DE LA RATA
(basado en Skaggs y McNaughton, 1996, p. 1871)
Referencias: Una rata recorre varios cientos de veces en el sentido de las agujas del reloj, una pista triangular, parando a mitad de cada uno de los lados para ingerir una porción de comida. Los puntos negros indican las posiciones de su cabeza, mientras que los puntos coloreados, indican los potenciales de acción de cada una de las siete neuronas registradas.




Nótese la similitud de lo anterior con estos gráficos aportados por mi teoría, respecto al funcionamiento de, por un lado, lo que se percibe y por otro, a cómo se 'registra' esto en el psicocito o célula psíquica.




La coincidencia tanto en la dinámica como en la distribución es prácticamente exacta, tanto en el concepto de continente/contenido como en los colores que indican, metafóricamente, aspectos contrapuestos de la realidad subjetiva. Además, y esto es muy importante, las 'células grilla' generan un patrón hexagonal igual al planteado en mi teoría, que circunscribe un triángulo espacial, que no significa otra cosa que todo lo percibido.