El poder de computación que posee el cerebro es asombroso. Un diminuto trazador topográfico o seguidor de posición dentro del cerebro enriquece enormemente la comprensión.
lulas contiguas son de dimensiones similares, aun que ligeramente desplazadas una de otra.
Los Moser y sus colaboradores llegan a la con clusión de que estas células reticulares son, pro bablemente, las componentes esenciales de un mecanismo cerebral que actualiza de un modo continuo el sentido de localización de la rata, in cluso en ausencia de información sensorial del exterior. Y es casi seguro que constituyen la infor mación espacial básica que el hipocampo utiliza para crear la configuración de activación de sus
IS TO C K PH OT O / S C OT T H IR KO
Durante los 30 últimos años, la célula de lu gar se ha convertido en uno de los ejemplos más estudiados de correlación celular —es decir, conexión demostrable de una neuro na a una conducta, sensación o actividad mental determinada—, que no res ponde a ningún estímulo sensorial o motor inmediato. Como señala James J. Knierim en el artículo, cada célula de lugar del hipocampo emite poten ciales de acción solo cuando la rata se sitúa en un punto específico dentro del entorno (el «campo de lugar» de esa célula). Por tanto, si conocemos dónde está el campo de lugar de cada una de las células, podremos seguir la trayec toria de un animal por la observación de sus células de lugar. Proceso que los neurocientíficos denominan «recons trucción». Cuando el animal duerme, la población de células de lugar «repro duce» la experiencia habida; mediante el proceso de reconstrucción, pode mos seguir la secuencia que se está reproduciendo y así conocer, valga la expresión, lo que piensa el animal. Las células de lugar proporcionan un modo de observar directamente la cognición, incluso en las ratas.
La expresión «mapa cognitivo» fue acuñada por Edward C. Tolman, psi cólogo de la Universidad de California en Berkeley. En un trabajo, ya clásico y apa recido en 1948, sugería que en cierta zona del cerebro existía una representación del entorno —elaborada por el animal— que pudiera servir para hacer planes y moverse por el mundo. La clave estaba en que ese mapa tenía que ser «cognitivo», es decir, construido internamente a partir de una combinación de estímulos y memoria.
En 1971, John O’Keefe y Jonathan Dos trovsky, neurocientíficos del Colegio Uni versitario de Londres, descubrieron las cé lulas de lugar hipocampales, lo que parecía situar en el hipocampo el mapa cognitivo.
(La célula de lugar se activa solo cuando la rata ocupa una posición particular en un determinado entorno.) Pero dicho mapa, como aseguraban O’Keefe y su colega Lynn Nadel en The Hippocampus as a Cognitive
Map, publicada en 1978, todavía era una construcción cognitiva. Las células de lu gar, propiamente entendidas, no reflejaban ningún estímulo ambiental específico, sino la percepción que tenía el animal de su po sición en el entorno.
Quedaba una pregunta sin contestar: qué es lo que provocaba la activación de una célu la de lugar cuando la rata ocupaba el campo de lugar correspondiente. Los modelos infor matizados sugerían que las células de lugar codificaban cierta asociación entre repre sentaciones del espacio externas e internas. Pero nadie sabía realmente qué información
llegaba al hipocampo para efectuar tales computaciones.
Según observa Knierim, la respuesta exac ta ha venido del descubrimiento de las células reticulares, de tanto interés en neurología de la cognición. A raíz de la publicación, los autores empezaron a examinar sus trabajos anteriores sobre la cor teza entorrinal para encontrar datos sobre células reticulares que hubiesen quedado ocultos. Inmediatamente se inició la construcción de modelos in formáticos sobre la formación de la retícula y la manera en que podría gobernar la actividad hipocampal.
A semejanza de las células de lugar, las células reticulares pueden ofrecer nos un modo de observar y marcar el trayecto de la cognición. Y puesto que las células reticulares entorrinales se proyectan directamente hacia las cé lulas de lugar del hipocampo, dispone mos ahora de un punto de acceso para examinar en extenso los mecanismos del proceso cognitivo. Exactamente ese es el camino seguido, entre otros, por Edvard Moser y MayBritt Moser, de la Universidad de Ciencia y Tecno logía de Noruega.
Uno de los aspectos más sugeren tes del descubrimiento de las células reticulares es que nadie lo había pre dicho. Las teorías y modelos aventuraban que la corteza entorrinal desempeñaría una importante función en el mapa cognitivo, y que sus células presentarían, a través de va rios entornos, relaciones intercelulares más estables que las células de lugar. Pero nadie imaginaba que las células entorrinales cubri rían todo el entorno con retículas triangulares yuxtapuestas: si alguien hubiera sugerido tal cosa, habría sido el hazmerreír de la comuni dad científica.
A. David Redish es profesor asociado de neuro-
ciencia en la Universidad de Minnesota y autor de
Beyond the Cognitive Map (MIT Press, 1999).
Una ventana a la cognición
A . DAVID REDISH GE T T Y I M A GE S
Además, suponía un paso decisivo en nuestro es fuerzo por comprender el proceso de formación de la base de la memoria episódica en el hipocampo. Las células reticulares nos ofrecen un firme aside ro sobre el tipo de información codificada en una de las grandes entradas al hipocampo. Partiendo de ahí, podemos empezar a crear modelos más realistas de las computaciones verificadas en el hipocampo para transformar estas representacio nes reticuladas en las propiedades de las células de lugar, más complejas, que se han descubierto en los últimos 30 años. Por ejemplo, al cambiar el entorno se excitan diferentes subgrupos de células de lugar, mientras que en cualquier entorno están activas todas las células reticuladas. ¿Cómo se ha transformado el mapa espacial general codificado por las células reticulares en los mapas específi cos del entorno (o del contexto) que elaboran las células de lugar?
El descubrimiento de las células reticulares ratifica que el hipocampo y el lóbulo temporal medial son excelentes modelos de sistemas para
comprender de qué modo construye el cerebro representaciones cognitivas del mundo exterior que no están explícitamente ligadas a estimula ción sensorial alguna. No existe ningún patrón de referencias visuales, auditivas, somatosensoriales o de otras sensaciones que pudieran producir la activación de una célula reticular de un modo tan cristalino en cualquier entorno.
Este patrón —que es similar, lo mismo dentro de una estancia familiar bien iluminada que en un rincón extraño y oscuro— tiene que ser una construcción cognitiva pura. Aunque se actuali cen y calibren mediante aportaciones del sistema vestibular, visual u otros sistemas sensoriales, los patrones de activación de las células reticulares no dependen de estímulos sensoriales externos.
Hay quienes aducen que las células de lugar del hipocampo presentan una independencia similar. Pero otros se apoyan en la conocida influencia de las referencias externas sobre las células de lugar y en su tendencia a excitarse en ubicaciones solitarias para afirmar que tales células obedecen a combinaciones específicas de referencias sen soriales que solo existen en determinados sitios. Este argumento no puede explicar los patrones de disparo de las células reticulares.