Un grupo de científicos de China, en colaboración con el físico argentino Emilio Kropff, de la Fundación Instituto Leloir, determinó en estudios en ratones que el cerebro es capaz de generar múltiples representaciones espaciales paralelas, de sí mismos y de otros animales de alrededor, algo que hasta ahora se desconocía. 

 

Durante el último partido entre su equipo, el Inter Miami, y los New York Red Bulls, Lionel Messi sorprendió con una asistencia de gol sin haber mirado previamente al jugador a quien le pasó la pelota. Pero no fue la primera vez. ¿Cómo hace Messi para saber dónde tiene un compañero sin levantar la vista?

Un reciente estudio en ratones, publicado en Nature Communications por científicos de la Universidad de Pekín, China, en colaboración con el físico argentino Emilio Kropff, de la Fundación Instituto Leloir (FIL), podría aportar una explicación: una subzona del hipocampo llamada CA1 es capaz de generar al mismo tiempo múltiples representaciones espaciales, de uno mismo y de los demás, favoreciendo al “yo” como punto de referencia. La experiencia y el aprendizaje redefinen y mejoran las habilidades socioespaciales, según comprobaron también los autores del trabajo.

“En 2018 se demostró por primera vez que la subzona CA1 del hipocampo, un área del cerebro que usamos para formar y almacenar mapas de nuestro entorno, y que es fundamental para orientarnos, también se utiliza para representar la posición de congéneres. Esto fue muy importante porque evidenció que usamos las mismas estructuras para representarse a uno mismo y a los demás y se llegó a sugerir que podía tratarse de algo parecido a las neuronas espejo”, explicó a la Agencia CyTA-Leloir Emilio Kropff, jefe del Laboratorio de Fisiología y Algoritmos del Cerebro de la FIL y uno de los autores artículo.

En esta línea, el científico añadió: “Sin embargo, para esos estudios se habían utilizado ratones pasivos, que simplemente observaban, y entonces quedaba abierta la pregunta de si realmente uno representa la posición del otro usando al ambiente como referencia (por ejemplo, donde está parado en la cancha respecto del arco) o si, por el contrario, lo hace respecto de uno mismo”.

Para responder esa duda, Kropff y un grupo de la Universidad de Pekín liderado por el Dr. Chenglin Miao llevaron adelante experimentos con ratones hembras, que tenían la libertad de desplazarse e interactuar dentro de un ambiente abierto. El argentino dirigió el análisis de los datos y ayudó a diseñar la parte experimental, que se llevó a cabo en China.

“Lo que descubrimos es bastante sorprendente: al parecer, en el hipocampo coexisten múltiples perspectivas del otro, utilizando distintos marcos de referencia. Y esto es un concepto novedoso”, resaltó Kropff.

“Uno podría pensar que la ventaja es que cambian los distintos tipos de interacciones que puedo mantener con ese otro: a un arquero es mejor representarlo en relación al ambiente, porque si se alejó del arco me conviene patear, por ejemplo; en cambio, a mi compañero tal vez me conviene representarlo en relación a mí para saber hacia qué lado tengo que hacer un pase”, graficó.

Dentro de estas múltiples perspectivas que pueden “encenderse” al mismo tiempo en el hipocampo, los investigadores detectaron que hay una, llamada “vector social egocéntrico”, que está presente en un mayor número de neuronas. “En esta perspectiva importa más dónde está parado el otro respecto a uno que la información acerca del entorno; pero no solamente en cuanto a qué distancia está de mí, sino también a qué ángulo en relación a dónde apunta mi cabeza”, aseguró Kropff.

Para poder evaluar si esas representaciones son estáticas o cambian con el entrenamiento, los científicos entrenaron a los ratones para que se persiguieran, y cada vez que alguno alcanzaba a otro se le daba una recompensa. Así, vieron que a medida que los ratones aprendían y se volvían más eficientes en la persecución, sus representaciones de “vector social egocéntrico” mejoraban; o sea, el entrenamiento agudiza la representación del otro.

“Esto no sucede porque aumenta el número de neuronas de esa representación, sino porque las respuestas se van optimizando. Además, muestra, por primera vez, que las representaciones del otro en el hipocampo del mamífero son plásticas y pueden ser mejoradas con el entrenamiento en tareas sociales, en las que saber dónde está el otro puede llevarme a mayores recompensas”, resaltó el especialista.

Como ocurre con los estudios de investigación fundamental (o básica), sus resultados no tienen una aplicación directa inmediata, aunque de ellos se pueden derivar múltiples consecuencias. “Esto contribuye a entender cómo nos representamos unos a otros en situaciones sociales”, destacó Kropff.

“A largo plazo -continuó- podría ayudarnos a comprender lo que ocurre en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, en las que lo primero que se ve afectado es el hipocampo. También podría tener impacto en el área de la inteligencia artificial, para diseñar máquinas capaces de interactuar con nosotros en un ambiente doméstico”.

Fuente: Agencia CyTA-Leloir.

Foto: el físico argentino Emilio Kropff es coautor del artículo publicado en Nature Communications.