Descubren las rutas neuronales que conducen al sistema de navegación del cerebro

Con el fin de guiarnos con precisión a través del espacio, el cerebro necesita un "sentido" de la velocidad de nuestro movimiento. Pero, ¿cómo llegan los estímulos al cerebro?

Investigadores del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE) han identificado en ratones una ruta cerebral de señales que es la que suministra la información de la velocidad del movimiento del cuerpo directamente al el sistema de navegación del cerebro, según informa el citado centro en un comunicado.

Los científicos, dirigidos por Stefan Remy informan sobre este tema en la revista "Nature Neuroscience". Existen rutas neuronales similares en los seres humanos. Son conocidas por ser dañadas por la enfermedad de Alzheimer, una posible explicación de por qué la orientación espacial está frecuentemente afectada en esta forma de demencia.

En este estudio, los investigadores estimularon áreas específicas en el cerebro de ratones y registraron la actividad cerebral relacionada.

"En estudios anteriores, encontramos células específicas en el tabique medio que se disparan a niveles más altos cuando el ratón se mueve más rápido. Funcionan como "celdas del velocímetro". Posiblemente, reciben su energía de áreas cerebrales más profundas que están involucradas en el control de movimiento ", explica el profesor Remy.

Bus de datos neuronales

Estas neuronas del tabique medio están conectadas a otras regiones del cerebro a través de proyecciones de largo alcance.

Esto incluye un área llamada "corteza entorrinal" que se considera es el centro de navegación del cerebro. La corteza entorrinal está localizada en el lóbulo temporal medio y funciona como un hub en una red extendida para la memoria y la orientación

"Los cálculos necesarios para navegar en el espacio se hacen en última instancia en esta área del cerebro", dice Remy.
"Ahora hemos sido capaces de demostrar que la velocidad de las células impulsoras influye en la actividad neuronal en la corteza entorrinal. Cuando la tasa de de lascélulas situadas en el tabique medio aumenta, la actividad en la corteza entorrinal aumenta también. Las celdas del velocímetro actúan como un bus de datos, una interfaz que transmite información de la velocidad del cuerpo directamente al centro de navegación del cerebro."

Causa de los trastornos de la orientación espacial

Los seres humanos tienen vías neuronales similares que conectan el tabique medial y la corteza entorrinal. Su función aún no ha sido investigada en profundidad.

Sin embargo, en los cerebros de los pacientes de Alzheimer se sabe que estas conexiones se degeneran en las primeras fases del desarrollo de la enfermedad.

"Los síntomas de la enfermedad de Alzheimer incluyen deterioro de la memoria espacial. En tales casos, puede ocurrir que una persona afectada no pueda encontrar el camino a casa ", dice Remy.

"Nuestros resultados  proporcionan una posible explicación para estos síntomas: la información sobre la velocidad de movimiento en curso se retiene y no llega al centro de navegación del cerebro".

Referencia

Glutamatergic synaptic integration of locomotion speed via septoentorhinal projections. Daniel Justus, Dennis Dalügge, Stefanie Bothe, Falko Fuhrmann, Christian Hannes, Hiroshi Kaneko, Detlef Friedrichs, Liudmila Sosulina, Inna Schwarz, David Anthony Elliott, Susanne Schoch, Frank Bradke, Martin Karl Schwarz, Stefan Remy. Nature Neuroscience. DOI: http://dx.doi.org/10.1038/nn.4447