Un equipo de investigadores de la la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, ha demostrado que el cerebro de las ratas crea diferentes mapas mentales de un mismo lugar, dependiendo de las recompensas, sus intenciones y estado de ánimo.
Los circuitos neuronales de nuestro cerebro crean mapas espaciales cuando visitamos un lugar nuevo. Esta investigación, que descarta la antigua idea de que el cerebro crea mapas espaciales objetivos e independientes de estos factores, podría ayudar a los científicos a comprender mejor el comportamiento de los seres humanos con problemas de adicción.
"En este estudio, hemos observado los cambios que se producen en el mapa interno de cada individuo según su comportamiento, sus recuerdos y su estado mental", explica la doctora Lisa Giocomo, profesora asistente de Neurobiología y autora principal del estudio, en un comunicado. "Creamos diferentes mapas para el mismo espacio, dependiendo de lo que realmente intentemos hacer en él".
Área del cerebro crucial para la navegación
La investigación de Giocomo se ha centrado en un área del cerebro llamada corteza entorrinal, situada en el lóbulo temporal medio, que es crucial para la navegación. Ubicado cerca del centro del cerebro humano, integra información de nuestros sentidos para generar mapas de nuevos lugares.
Durante los últimos 15 años, aproximadamente, los científicos han descubierto que varias células nerviosas en nuestra corteza entorrinal actúan como brújulas, velocímetros, medidores de latitud y longitud, o detectores de límites e hitos. Estas células se han identificado en roedores, murciélagos, monos y humanos, lo que sugiere que este circuito de cartografía espacial es un mecanismo universal de los mamíferos y que los hallazgos del estudio también se aplican a los humanos.
Hasta ahora, los experimentos para estudiar este mecanismo no habían tenido en cuenta el estado de ánimo o las intenciones de los animales. Por eso, los resultados eran tan sencillos, ya que la simplificación de los experimentos buscaba obtener resultados descifrables.
Incorporación de recompensas
"Pero los animales, por lo general, tienen metas”, explica Giocomo. “Así que decidimos diseñar una situación que estimulara la navegación hacia un objetivo”. Los resultados pueden relacionarse con los de los antiguos estudios.
Para el nuevo estudio, se realizaron experimentos con dos grupos distintos de ratas: uno con objetivos guiados mediante recompensas y, el otro, sin ellos, como en los estudios tradicionales en los que los animales actuaban a su libre albedrío.
Para monitorizar la actividad eléctrica de las células nerviosas individualmente, los investigadores implantaron electrodos en varios cientos de células nerviosas en la corteza entorrinal de las ratas de los dos entornos.
Los patrones de actividad de las células cambiaban, dependiendo de si el entorno ofrecía recompensas o no. "Esto indica que los cerebros de las ratas crean un nuevo mapa del espacio, en respuesta a su experiencia de recompensa, que refleja la importancia del lugar donde lo obtuvieron al proporcionar una representación más precisa de su posición", explica Giocomo.
Si la recompensa es una droga que genera dependencia, según la doctora, la precisión mejorada en el centro de este mapa cerebral basado en la recompensa podría generar el hábito a un adicto. O dicho en positivo: si estás en un lugar desconocido buscando aparcamiento y lo encuentras, recuerda tomarte un caramelo o un poco de chocolate y recordarás con más facilidad la próxima vez que visites ese sitio, dónde dejaste el coche.
Referencia
Remembered reward locations restructure entorhinal spatial maps. W. N. Butler et al. Science, 29 March 0219. DOI: 10.1126/science.aav5297.