Tras el entendimiento de la conciencia

El problema de cómo percibimos el espacio y cómo tenemos autoconciencia de nuestra posición en el mismo ha preocupado a los científicos durante siglos. El desarrollo de la neurociencia y su conjunción con la psicología experimental ha hecho posible empezar a contestar estas preguntas de manera efectiva, a veces confirmando conceptos avanzados desde la filosofía clásica. Efectivamente, la existencia de neuronas cuya actividad está relacionada con la posición en el espacio puede servir al cerebro, es decir a nosotros mismos, para percibir o recordar nuestra posición en el entorno.

Cuando a principios de lo años 70 John O’Keefe, galardonado con la mitad del premio, registraba la actividad eléctrica de una región del cerebro llamada hipocampo, encontró un grupo de neuronas que disparaban sólo cuando el animal pasaba por un determinado y específico lugar de la arena por donde se movía libremente. Es decir, cada neurona se activaba en un lugar de la arena y no en otro. A estas neuronas, O’Keefe las llamó 'células de lugar (place cells) y postuló que bien podrían servir para crear un mapa mental del entorno. Esta teoría, que O’Keefe junto con su colega Lynn Nadel recogió en su libro The Hippocampus as Cognitive Map en 1978, supuso el despegue de todo un campo de investigación que interesó a cientos de laboratorios en todo el mundo. Entre ellos, a los recipientes de la otra mitad del Premio Nobel, la pareja formada por May-Britt y Edvard Moser, quienes tras pasar dos años como investigadores postdoctorales en el laboratorio de Richard Morris en Edimburgo estudiando el papel del hipocampo en la memoria espacial, recalaron en el laboratorio de O’Keefe por un corto periodo de tiempo en su camino de vuelta a casa.

El trabajo premiado es fundamental para entender la representación del espacio en el cerebro. Es decir, cómo hacemos para saber donde nos encontramos y en todo caso, cómo nos trasladamos en el espacio sabiendo a donde vamos

Los Moser, como cariñosamente se les conoce en el campo, también estudiaron la actividad eléctrica cerebral en animales que se movían libremente en una arena específicamente diseñada para ello, al objeto de determinar el papel de diversas estructuras cerebrales en el deambular espacial. Realizaron un descubrimiento substancial: la existencia en la corteza entorrinal, un área estrechamente conectada con el hipocampo, de neuronas que disparaban en lugares específicos, pero múltiples, del área explorada de tal manera que se podía definir una retícula perfecta si se unían los lugares donde disparaban. Por ello denominaron a estas neuronas 'células de retícula' (grid cells). Al contrario que las 'células de lugar', que podían definir un punto exclusivo de la arena, las 'células de retícula' definían un mapa más completo a través de nodos espaciados de forma regular, que recordaban a un panal de abeja. Así se sugirió que las 'células de lugar' dotarían al animal de la representación continuamente actualizada de su propia posición en el espacio, y que la posición era una de faceta más de la experiencia que se almacena en el circuito hipocámpico. Los campos múltiples definidos por cada una de las 'células de retícula' podían, por el contrario, representar el entorno completo que el animal explora, una vez agrupadas en un todo. Es decir, cada una definiría puntos de referencia en la itinerancia, que compondrían un perfecto mapa de coordenadas espaciales, cuya actividad provocaría además el disparo espacialmente específico de las 'células de lugar' hipocámpicas. De ahí que a este descubrimiento se le haya denominado GPS cerebral.

Entre los dos descubrimientos hay más de 10 años de trabajo y ahora sabemos que este GPS cerebral no se limita al hipocampo y a la corteza entorrinal; es bastante más complejo e involucra un variado número de estructuras cerebrales adicionales. Este hecho parece ser una constante en nuestro cerebro: aunque hay zonas más específicamente relacionadas con, o activas en, un determinado comportamiento, éste se ve representado en, e influido por, muchas mas áreas cerebrales, lo que complica su estudio y entendimiento. Todo es complicado en el cerebro; nada es simple por mucho que se simplifique al explicar los fenómenos. Y, naturalmente, surge la eterna pregunta: ¿es éste un sistema que funciona también en el ser humano o sólo es de roedores? La respuesta no es fácil de contestar pues este tipo de experimentos no es posible realizarlos en seres humanos no sólo por problemas prácticos, sino también éticos. Pero el caso es que este tipo de células se han encontrado también en humanos, primates no-humanos e incluso en murciélagos. En humanos se ha aprovechado la implantación de electrodos necesaria para tratar a pacientes con epilepsia y utilizando métodos de navegación virtual se ha observado el comportamiento de ciertas neuronas como 'células de retícula'.

Hay que resaltar que los descubrimientos reconocidos con el Premio Nobel ilustran aspectos fundamentales de cómo funciona el cerebro y aunque esté lejos su traslado a la cínica, este conocimiento será de aplicación tarde o temprano. Las áreas cerebrales donde se encuentran las 'células en retícula' son las más prematuramente dañadas en la enfermedad de Alzheimer y esto podría explicar porqué la desorientación es una de los aspectos más llamativos y prematuros de los pacientes de esta enfermedad. Decía Cajal que poco importa la finalidad práctica de los descubrimientos, porque "allí donde surgen los hechos brotan de inmediato las aplicaciones". Los descubrimientos reconocidos con el Premio Nobel ilustran aspectos fundamentales de cómo funciona el cerebro. Durante los últimos años hemos asistido a avances radicales en nuestro entendimiento de nuestro cerebro, como es el caso del sistema de representación espacial, que nos ocupa, y que bien puede considerarse uno de los primeros sistemas nos sensoriales razonablemente entendidos mecanísticamente a nivel de microcircuito.

Pero el problema de la cognición, de entender como se genera la conciencia, no está resuelto. Hace falta trabajar más sobre este y otros temas fundamentales del funcionamiento del sistema nervioso. Del cerebro sabemos mucho, pero nos queda aun más por descubrir y describir. La Academia Sueca parece haberse dado cuenta de la magnitud de esta obra y durante dos años consecutivos ha reconocido descubrimientos básicos relacionados con el funcionamiento cerebral. Esto contrasta con la miope política científica europea sobre la investigación cerebral. Interesante.