Por Emilio Kropff, Laboratorio de Plasticidad Neuronal, Fundación Instituto Leloir
El Premio Nobel de Medicina y Fisiología de 2014 fue otorgado por partes iguales a John O’Keefe (UCL, Reino Unido) y al matrimonio Moser (NTNU, Noruega). El motivo es “el descubrimiento de neuronas que constituyen un sistema de posicionamiento en el cerebro”.En 1971, O’Keefe descubrió en el hipocampo de las ratas la ‘place cells’. Una neurona de este tipo dispara potenciales de acción preferentemente en una coordenada {x,y} de un ambiente que la rata explora, distinta para cada neurona y para cada ambiente. Para lograrlo, la neurona se nutre de toda la información sensorial y conductual disponible, de modo tal que el disparo no responde a estímulos sensoriales específicos sino al conjunto de experiencias que en la memoria quedan asociadas a un lugar. En 1978, O’Keefe y Nadel publicaron su teoría del ‘mapa cognitivo’, donde propusieron que estas neuronas no podían dedicarse meramente a representar una situación, sino que debían formar parte de un sistema más grande y complejo que incluiría operaciones tales como la navegación mental o la planificación de rutas alternativas.
Tuvieron que pasar más de 30 años para que empezaran a descubrirse otras partes de este sistema. En 2004, Edvard y May-Britt Moser dieron a conocer un nuevo tipo de neurona que encontraron en la corteza entorrinal, una sinapsis rio arriba del hipocampo. Una ‘grid cell’ tiene varias posiciones preferenciales de disparo dentro de un ambiente. Lejos de estar distribuidas azarosamente, el conjunto de estas posiciones forman una red de simetría hexagonal, extendiéndose ilimitadamente en el espacio. Esta periodicidad en el disparo dentro de un ambiente se replica en cualquier ambiente explorado por las ratas. Mientras los mapas de una place cell para dos ambientes distintos son completamente distintos, el código espacial de las grid cells en su conjunto es uno solo y se puede aplicar indistintamente a cualquier ambiente. Esto sugiere que las grid cells proveen al animal de un sistema de coordenadas similar al cartesiano, mientras que las place cells se encargan de almacenar información contextual.
La lista de neuronas nuevas descubiertas en la corteza entorrinal no para de crecer. Head direction cells (una especie de brújula) y border cells (que disparan en los límites geométricos del ambiente) son primas hermanas de las grid cells, y se cree que las ayudan a formar un sistema de referencia completo. Varios interrogantes quedan abiertos para futuros descubrimientos. ¿Qué otras piezas tiene este complejo mecanismo? ¿Cómo y cuando se comunican place cells y grid cells? Da la impresión de que tanto para O’Keefe como para los Moser esto es apenas el comienzo.