La memoria espacial se altera en entornos irregulares

Investigadores del Instituto Max Planck de Ciencias Cognitivas y Cerebrales Humanas, así como del University College London y del Instituto de Neurociencias Kavli de Trondheim (Noruega), han comprobado que la memoria espacial se distorsiona cuando navegamos por entornos geométricamente irregulares. Los resultados se publican en la revista Nature Human Behavior.

En 2014,  Edvard Moser fue  galardonado con el Nobel de Medicina por su descubrimiento del GPS del cerebro: comprobó,  junto a su entonces esposa, May Britt, y al neurocientífico  John O'Keefe, que unas neuronas específicas se activan cuando las ratas recorren un entorno y constituyen un sistema de coordenadas que les permite la navegación espacial.

Tal como informamos en otro artículo, investigaciones posteriores confirmaron no sólo que ese GPS cerebral existe también en los seres humanos, sino que se activa asimismo cuando aprendemos nuevos conceptos y símbolos.

Eso significa, según los autores de esa investigación, que nuestro cerebro organiza los pensamientos de la misma forma que los objetos situados en un entorno: forma espacios cognitivos llenos de mapas que nos sirven de orientación, tanto para navegar por el mundo de los objetos como por el de las ideas.

La cuestión que no resuelve la nueva investigación es si la organización de pensamientos se ve alterada también en entornos geométricamente irregulares, tal como sucede con la memoria espacial.

Buscando patrones

La nueva investigación se ha adentrado en la arquitectura de los mapas mentales para comprender mejor las transformaciones que sufren en entornos irregulares.

Los mapas mentales que forma el cerebro para recordar dónde ocurrieron nuestras experiencias importantes, están formados por las así llamadas celdas de cuadrícula, que se activan cuando pasamos por un sitio para marcar en la memoria su ubicación y recordarla más adelante si hiciera falta.

El cerebro forma así un patrón de actividad neuronal que se activa según nuestros desplazamientos para que sepamos dónde hemos dejado aparcado el coche o dónde está la parada de autobús.

Ese patrón de actividad neuronal consiste en hexágonos que forman una estructura de red simétrica que pretende replicar el entorno en el que desenvolvemos nuestra experiencia.

Antecedentes

En un experimento anterior, realizado por neurocientíficos ingleses, se observó que, en determinadas circunstancias, las celdas de cuadrícula de los cerebros de las ratas pierden su simetría hexagonal y se reorganizan de manera más irregular, perjudicando así su memoria espacial.

Si, por ejemplo, una rata navega a través de una caja cuadrada, su cerebro forma un patrón de cuadrícula perfecto y su memoria espacial es correcta.

Pero si se mueve a través de un recinto trapezoidal (un cuadrilátero que tiene dos lados paralelos y otros dos que no lo son), el patrón de cuadrícula se desconfigura y ocasiona desperfectos en la memoria espacial: el roedor tiene dificultades para recordar por dónde ha pasado.

Teniendo en cuenta estos antecedentes, los autores de la nueva investigación quisieron saber si, en el caso de los humanos, nuestros mapas mentales también se desconfiguran cuando el espacio donde desenvolvemos nuestra experiencia es irregular, y ocasionan distorsiones en la memoria espacial.

Experimento virtual

Para averiguarlo, desarrollaron un experimento con realidad virtual, en el que un grupo de voluntarios tenían que desenvolverse en distintos espacios virtuales y aprender a posicionarse en cada uno de ellos, según se explica en un comunicado.

En una primera fase, todos los desplazamientos se desarrollaron en un entorno cuadrado, pero en una segunda fase, los voluntarios se desenvolvieron en un entorno trapezoidal.

Todos los participantes llevaban gafas de realidad virtual y navegaban por los entornos virtuales utilizando una plataforma de movimiento de 360​​°.

Cada entorno contenía seis objetos y los voluntarios tuvieron que aprender qué objeto pertenecía a qué posición en el entorno de cada experiencia.

Replicando el cerebro de roedores

Tal como se esperaba, al comparar los resultados de ambas experiencias, los investigadores comprobaron que los mapas mentales del cerebro humano también se distorsionan en un espacio irregular, como el de un trapecio geométrico.

Los científicos querían saber también si esta alteración de la memoria espacial afectaba a los recuerdos incluso después de haber salido del entorno geométricamente irregular.

Para ello, pidieron a los participantes que estimaran la distancia entre diferentes pares de objetos.  Esos objetos conservaban entre sí la misma distancia que tenían durante las experiencias de navegación por entornos regulares e irregulares.

Y comprobaron que los voluntarios recordaban que las distancias entre pares de objetos eran mayores que las reales, porque su memoria espacial se había visto afectada por la distorsión geométrica irregular del entorno virtual.

Eso significa, según los investigadores, que los recuerdos aprendidos dentro de un sistema de coordenadas distorsionado también se distorsionan cuando se evocan más tarde.

Mapas mentales y distorsiones

En resumen, podemos decir que el cerebro crea mapas mentales para orientar nuestra navegación y que esos mapas mentales se forman mediante figuras geométricas regulares que reflejan el entorno en el que vivimos una experiencia.

También podemos decir que esos mapas mentales se forman no sólo para navegar por espacios físicos, sino también por el mundo de las ideas, y que se distorsionan cuando recorremos entornos geométricamente irregulares.

Cuando eso ocurre, nuestra memoria espacial se altera y pierde capacidad, pero todavía no sabemos si cuando recorremos espacios irregulares se altera también nuestra cognición y caemos en esos momentos en los que divagamos con pensamientos y opiniones desorganizadas.

Referencia

Deforming the metric of cognitive maps distorts memory. Jacob L. S. Bellmund et al. Nature Human Behaviour (2019). DOI:https://doi.org/10.1038/s41562-019-0767-3