Científico argentino dirigido por Premios Nobel pone en duda teoría sobre el «GPS» del cerebro

El físico y neurocientífico argentino Emilio Kropff, investigador del Conicet en el Instituto Leloir, quien trabajó bajo la dirección de científicos noruegos que ganaron el Nobel de Medicina en 2014, publicó hoy un estudio que pone en duda una teoría histórica de la neurociencia sobre los mecanismos cerebrales que permiten la orientación espacial.

«El principal marcapasos del ‘GPS’ del cerebro de los mamíferos son unas ondas llamadas «oscilaciones theta» del campo eléctrico, que sirven para sincronizar el encendido y apagado de millones de neuronas a un ritmo de varias veces por segundo», explicó Kropff, primer autor del estudio publicado hoy en la revista «Neuron» y jefe del Laboratorio de Fisiología y Algoritmos del Cerebro de la Fundación Instituto Leloir (FIL).

Kropff sostuvo que «en los años 70 se planteó que la frecuencia de estas oscilaciones en el cerebro aumentaba con la velocidad, esto tiene que ver con el movimiento. En aquel momento no había tanta tecnología como hoy».

El neurocientífico describió que «nuestro trabajo actual es un poco más fino y tiene que ver con las teorías que se elaboraron a partir de esas observaciones y una de las cosas que se busca es tratar de entender cómo hacemos para orientarnos en el espacio».

«Una de las maneras en las que nos orientamos es mirando alrededor y viendo qué hay: si hay un edificio, una casa, si estamos en el trabajo. Otro mecanismo que tenemos es cerrar los ojos, y en base a cómo me estoy moviendo poder estimar dónde estoy; sabemos que los dos son importantes y trabajan juntos», detalló.

Kropf explicó que para este segundo mecanismo hace falta tener «una señal de velocidad» y que en 2015 su grupo de investigación encontró esa señal que entró en tensión con la teoría de que la velocidad se «codificaba» a partir de las «oscilaciones theta» que era lo que se creía.

En el trabajo divulgado hoy, dirigido por los neurocientíficos noruegos Edvard y May Britt Moser, premios Nobel de Medicina 2014, Kropff volvió a analizar los datos obtenidos en aquella investigación publicada en 2015 durante su posdoctorado en el laboratorio de los Moser, en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, en Trondheim, antes de su regreso a Argentina y la puesta en marcha de su laboratorio en la FIL.

La información se recolectó de experimentos con roedores, en quienes se relacionó las oscilaciones del campo eléctrico cerebral con la actividad motriz (velocidad y aceleración) una vez colocadas en un carrito sin piso, como el «troncomóvil» de Los Picapiedras (dibujo animado), describe la Agencia CyTA-Leloir.

«Lo que encontramos fue que las oscilaciones no varían por la velocidad y que el motivo por el cual nos veníamos confundiendo es que las oscilaciones dependen de la aceleración, que es un concepto un poco más complejo que la velocidad pero que se puede simplificar de esta manera: cuando uno anda en un auto, si aprieta el acelerador es una aceleración positiva y si frena es negativa», sostuvo el investigador a Télam.

Y añadió: «Siguiendo con esa analogía, lo que quiero decir es que no importa si estoy yendo a 20 kilómetros por hora o a 50 (que sería la velocidad), sino que lo que importa es si estoy apretando el acelerador».

«En conclusión, nuestro hallazgo fue encontrar que las frecuencias de las «oscilaciones theta están en relación a si estoy apretando el acelerador y a cuánto; tampoco sabemos para qué servirá esto; pero sí pudimos determinar que esas oscilaciones siguen con precisión a la aceleración», enfatizó.

De esta manera, «los resultados del trabajo echan por tierra la idea de que la frecuencia de estas oscilaciones constituye un código de velocidad utilizado para calcular los propios desplazamientos y ratifica que la velocidad se codifica por las señales que habíamos descripto en 2015».

«La frecuencia, igual que la aceleración del animal, puede aumentar y volver a disminuir en una fracción de segundo. Entender que este reloj se controla con tanta precisión temporal nos obliga a pensarlo de una manera novedosa. ¿Qué mecanismo genera el aumento del ritmo del reloj? ¿Para qué sirve? ¿Qué pasa en ausencia de este mecanismo? ¿Cómo funciona este reloj en pacientes de enfermedades neurodegenerativas, como Alzhéimer, que ataca antes que ninguna otra área del cerebro a los circuitos del GPS y su marcapasos?», se preguntó Kropff.

Del trabajo también participó el neurocientífico canadiense James Carmichael, quien realizó su tesis de maestría bajo la dirección de Kropff en el laboratorio de los Moser.

Fuente: Télam