Los científicos identifican ‘reloj de kilometraje’ dentro del cerebro

Los científicos han localizado por primera vez el “reloj de kilometraje” dentro de un cerebro, registrando la actividad cerebral de las ratas en funcionamiento.

Dejándolos soltar dentro de una pequeñan arena del tamaño de una rata, los investigadores registraron a partir de una parte de su cerebro que se sabe que es importante en la navegación y la memoria.

Descubrieron que las celdas allí “disparaban” en un customer que parecía un reloj de kilometraje, marcando disadvantage cada pocos pasos que viajaba el animal.

Un experimento adicional, donde los voluntarios humanos caminaron a través de una versión escalada de esta prueba de navegación de ratas, sugirió que el cerebro humano tiene el mismo reloj.

Este estudio, publicado en la revista Current Biology, es el primero en mostrar que el marcado normal de las “celdas de la cuadrícula”, como se conoce, está directamente conectada a la capacidad de medir correctamente la distancia que hemos recorrido.

“Picture caminar entre su cocina y su sala de estar”, dijo el investigador principal, el profesor James Ainge de la Universidad de St Andrews. “(Estas células) están en la parte del cerebro que proporciona ese mapa interno, la capacidad de ponerte en el entorno en tu mente”.

Este estudio proporciona información sobre cómo funciona ese mapa interno en nuestros cerebros, y qué sucede cuando sale mal. Si interrumpe el marcado de ese reloj de kilometraje al cambiar el entorno, tanto las ratas como los humanos comienzan a equivocar su estimación de distancia.

En la vida real, esto sucede en la oscuridad, o cuando la niebla desciende cuando estamos en una caminata. De repente se vuelve mucho más difícil estimar cuán lejos hemos viajado, porque nuestro contador de millas deja de funcionar de manera confiable.

Para investigar esto experimentalmente, los investigadores entrenaron a ratas para ejecutar una distancia establecida en una field rectangle-shaped, recompensando a los animales con un regalo, un trozo de cereal de chocolate, cuando corrieron la distancia correcta y luego regresaron al comienzo.

Cuando los animales corrían la distancia correcta, las células de conteo de kilometraje en sus cerebros disparaban regularmente, aproximadamente cada 30 centimeters por rata viajaba.

“Cuanto más routine age ese customer de disparo, mejor eran los animales al estimar la distancia que tenían que ir para obtener ese regalo”, explicó el profesor Ainge.

Los investigadores pudieron registrar el reloj de kilometraje del cerebro contando la distancia que había movido la rata.

Crucialmente, cuando los científicos alteraron la forma de la field de la rata, ese patrón de disparo normal se volvió errático y las ratas lucharon por averiguar cuán lejos tenían que llegar antes de que volvieran al comienzo para su regalo de chocolate.

“Es fascinante”, dijo el profesor Ainge. “Parecen mostrar este tipo de subestimación crónica. Hay algo en el hecho de que la señal no es normal, eso significa que se detienen demasiado pronto”.

Los científicos compararon esto con los puntos de referencia visuales de repente desapareciendo en la niebla.

“Obviamente, es más difícil navegar en la niebla, pero tal vez lo que la gente no aprecia es que también perjudica nuestra capacidad de estimar la distancia”.

Para probar esto en los humanos, los investigadores ampliaron su experimento del tamaño de una rata. Construyeron una sector de 12 m x 6 m en la Unión de Estudiantes de la Universidad y les pidieron a los voluntarios que realizaran la misma tarea que las ratas, caminando una distancia fija y luego regresaron al comienzo.

Al igual que las ratas, los participantes humanos pudieron estimar constantemente la distancia correctamente cuando estaban en una caja simétrica y rectangular. Pero cuando los científicos movieron las paredes de su sector especialmente diseñada para cambiar su forma, los participantes comenzaron a cometer errores.

El profesor Ainge explicó: “Las ratas y los humanos aprenden realmente bien la tarea de estimación de distancia, luego, cuando cambia el entorno de la forma en que sabemos que distorsiona la señal en las ratas, ve exactamente el mismo customer de comportamiento en los humanos”.

Además de revelar algo fundamental sobre cómo nuestros cerebros nos permiten navegar, los científicos dicen que los hallazgos podrían ayudar a diagnosticar la enfermedad de Alzheimer.

“Las células cerebrales específicas de las que registramos se encuentran en una de las primeras áreas afectadas en el Alzheimer”, explicó el profesor Ainge.

“La gente ya ha creado juegos (de diagnóstico) que puedes jugar en tu teléfono, por ejemplo, para probar la navegación. Estaríamos realmente interesados en probar algo comparable, pero específicamente observar la estimación de distancia”.