Este año, el premio Nobel de Fisiología y Medicina fue para el estadounidense John O'Keefe y el matrimonio noruego May Britt Moser y Edvard I. Moser, por sus descubrimientos de células que constituyen el “GPS interno” del cerebro, cuya función es la orientación en el espacio.

¿Cómo sabemos dónde estamos y somos capaces de encontrar el camino para llegar de un lugar a otro? ¿Cómo podemos almacenar dicha información para utilizarla la próxima vez que tracemos el mismo camino? Estas son algunas claves resueltas gracias al trabajo de estos científicos.

John O'Keefe, nació en 1939 en Nueva York y obtuvo el grado de doctor en psicología fisiológica en la Universidad McGill de Canadá en 1967. Sus investigaciones las ha realizado en el University College de Londres, donde desde 1987 es catedrático de neurociencia cognitiva. Actualmente es el director del Centro Wellcome Sainsbury de Circuitos Neuronales y Comportamiento en el University College de Londres.

En 1971 descubrió que un tipo de células nerviosas en el hipocampo siempre se activaban cuando una rata se encontraba en un lugar determinado de una habitación y que otras lo hacían cuando el animal estaba en otro punto. A partir de esta constatación y fascinado por la cuestión de cómo el cerebro controla el comportamiento, planteó que estas "células de lugar" constituyen un mapa interno del entorno. Durante toda su carrera, O'Keefe ha estudiado el hipocampo y su papel en la memoria espacial y la orientación, cuya pérdida es significativa en trastornos como el Alzheimer.

May-Britt Moser nació en 1963 en Fosnavåg, Noruega, estudió psicología en la Universidad de Oslo junto a su futuro marido y también premiado hoy con el Nobel, Edvard Moser, y se doctoró en neurofisiología en 1995. Fue alumna de postdoctorado en la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) y científica invitada en el University College de Londres, donde trabaja O'Keefe, antes de trasladarse en 1996 a la Universidad noruega de Ciencia y Tecnología de Trondheim. En 2000 fue nombrada catedrática de neurociencia y actualmente es directora del Centro de Computación neuronal en Trondheim.

Edvard Moser nació en 1962 en Ålesund, Noruega, y es doctor en neurofisiología por la Universidad de Oslo en 1995. Fue alumno de postdoctorado junto con su esposa en la Universidad de Edimburgo y después también científico invitado en el laboratorio de O'Keefe en Londres. En 1996 regresa junto a su esposa a Noruega, a la Universidad de Ciencia y Tecnología de Trondheim, donde es catedrático desde 1998. Actualmente es director del Instituto Kavli de Sistemas de Neurociencia de Trondheim.

En 2005, más de tres décadas después del hallazgo de O'Keefe, la pareja identificó otro tipo de célula nerviosa, a la que llamaron 'grid' o rejilla, que genera un sistema de coordenadas y permite un posicionamiento preciso y la búsqueda de caminos. Investigaciones posteriores mostraron cómo las células de posicionamiento y de rejilla determinan la posición y la navegación.

Ellos encontraron un sorprendente patrón de actividad del cerebro en la llamada la corteza entorrinal –una especia de interfaz entre el hipocampo y el neocórtex–. En esta zona observaron que se activan ciertas células cuando la rata pasa por varias ubicaciones dispuestas en una cuadrícula hexagonal. Cada una de estas células se activaba en un patrón espacial singular y comprobaron que, además, estas células de rejilla constituyen un sistema de coordenadas que permite la navegación espacial.

Explicado de manera sencilla, junto con otras células de la corteza entorrinal capaces de reconocer la dirección de la cabeza y de los límites de la habitación, dichas células forman circuitos en el hipocampo con las de lugar, siendo este circuito el que constituye el sistema global de posicionamiento, un GPS interno, en el cerebro.

Investigaciones más recientes con técnicas de imagen cerebral, así como los estudios realizados en pacientes sometidos a neurocirugía, han proporcionado pruebas de la existencia de células de lugar y rejilla también en los seres humanos.

De esta forma, en los pacientes con enfermedad de Alzheimer, el hipocampo y la corteza entorrinal se ven afectados con frecuencia en una etapa temprana, con lo que a menudo los pacientes pierden la capacidad de reconocer el entorno. Para los expertos, esta línea de investigación podría ayudar en la comprensión del mecanismo que sustenta la pérdida de la memoria espacial habitual en esta enfermedad.

Para Saber Más:

Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M.B., and Moser, E.I. (2005). Microstructure of spatial map in the entorhinal cortex. Nature 436, 801-806.

Sargolini, F., Fyhn, M., Hafting, T., McNaughton, B.L., Witter, M.P., Moser, M.B., and Moser, E.I. (2006). Conjunctive representation of position, direction, and velocity in the entorhinal cortex. Science 312, 758-762.