En 2014, May-Britt Moser fue galardonada con el Premio Nobel en Fisiología o Medicina,  junto con John O'Keefe y Edvard Moser, «por sus descubrimientos de células que constituyen un sistema de posicionamiento en el cerebro».

Cuando hablamos de orientación (a nivel espacial), hacemos referencia a la capacidad que tenemos para ubicarnos en el entorno que nos rodea, ayudándonos de aquello que reconocemos a nuestro alrededor. Y puede que a algunos les sea más fácil que a otros, pero todos somos capaces de saber nuestra posición incluso cuando nos levantamos en medio de la oscuridad de la noche. Además, el término orientación también engloba otro aspecto muy relevante y es la acción de situarse en el tiempo (orientación temporal). ¿Quién no ha experimentado alguna vez esa sensación de haber pasado horas cuando nuestro reloj solo había avanzado unos pocos minutos? Esas vivencias de algo eterno o completamente efímero que sentimos a veces; un tiempo subjetivo vinculado a las experiencias.

Lo curioso es que, si ahora intentamos recordar algún momento importante en nuestras vidas, nos daremos cuenta de que, instintivamente, usaremos el tiempo y el espacio como los puntos cardinales para acceder a dicho instante; para orientarnos en nuestros recuerdos. Porque definir qué, cuándo y dónde son las claves para contar una buena historia y nuestra memoria episódica (aquella que almacena las experiencias de nuestras vidas que somos capaces de recordar y visualizar con nitidez), está profundamente conectada al tiempo y al espacio. Pero ¿cómo somos capaces de percibirlos? ¿Y cómo almacenamos esta información?

Nuestro cerebro presenta regiones capaces de mapear posiciones en el espacio y situar nuestras experiencias en un contexto temporal. El primer avance sobre cómo nos orientamos espacialmente llegó a principios de los años setenta. El artífice de aquel descubrimiento: John O’Keefe, Premio Nobel y actual director del Sainsbury Wellcome Centre in Neural Circuits and Behaviour de la University College de Londres.

¿Que cómo lo hizo? Muy simple: escuchando a las neuronas…

Por aquel entonces, O’Keefe estaba muy interesado en cómo el cerebro controla el comportamiento. Sus investigaciones se centraban en el hipocampo: una de las estructuras cerebrales que mayor participación tiene en procesos como el aprendizaje y la memoria, y cuya actividad se ve condicionada en gran medida por la acción o tarea que estemos desarrollando en cada momento.

Si ahora intentamos recordar algún momento importante en nuestras vidas, nos daremos cuenta de que, instintivamente, usaremos el tiempo y el espacio como los puntos cardinales para acceder a dicho instante; para orientarnos en nuestros recuerdos

Con la ayuda de electrodos capaces de registrar la actividad de células cerebrales individuales, O’Keefe monitorizó las señales emitidas en el hipocampo de una rata mientras esta andaba libremente por el interior de una pequeña habitación cerrada. Dichos electrodos permitían detectar cuándo ciertas neuronas comenzaban a encenderse mientras el animal exploraba su entorno. Lo que observó con aquel experimento es que había neuronas que se activaban en el hipocampo de la rata cuando esta ocupaba lugares específicos dentro de la habitación. De esta forma, ciertas células nerviosas emitían señales cuando el animal se encontraba en el centro, mientras que otras lo hacían cuando se localizaba en alguna de las esquinas. Así, las llamó «células de lugar» (o place cells), pues parecían participar en la formación de «mapas espaciales»: una especie de representación del entorno a nivel neuronal. Había descubierto el primer componente de lo que se ha denominado el «GPS interno» del cerebro.

Lo que en aquel momento no sabía O’Keefe es que aquella pareja de neurocientíficos noruegos que llegaría a su laboratorio años después y con la que trabajaría en sus investigaciones se convertiría en las personas con las compartiría el Nobel de Medicina. Aquellos jóvenes investigadores terminarían completando las claves del «sistema de coordenadas» del cerebro.

May-Britt Moser y Edvard Moser siempre habían mostrado una gran necesidad por entender el cerebro. Fue precisamente la curiosidad por aquella maquinaria tan compleja la que los llevó a estudiar psicología en la Universidad de Oslo. Sus primeros trabajos comenzaron con el estudio de la hiperactividad en ratas, pero pronto quisieron ir más allá de la investigación centrada en el comportamiento: querían analizar el cerebro desde dentro; estudiar los mecanismos que se encontraban tras lo observable. Así, completaron su doctorado en neurofisiología en 1995 y, tras una estancia posdoctoral en Edimburgo, llegaron al University College de Londres, donde décadas antes O’Keefe había descrito las «células de lugar». Allí aprenderían las técnicas básicas para monitorizar la actividad neuronal de un cerebro en marcha.

A partir de entonces, May-Britt Moser y Edvard Moser continuarían sus investigaciones sobre el hipocampo, tratando de descifrar las conexiones de este con otras áreas del cerebro y el origen de las señales que había registrado O’Keefe. Había una cuestión sin resolver: ¿aquella información de lugar se procesaba directamente en el hipocampo o provenía de otra estructura en el cerebro? En 2005 descubrieron que había un sistema complementario a las llamadas «células de lugar» y que se localizaba en una región adyacente al hipocampo: la corteza entorrinal.

Preguntas que, en un primer momento, pueden parecer sencillas, pero que, sin embargo, conducen a grandes descubrimientos. En ocasiones, preguntas que terminan siendo merecedoras de un Nobel…

Realizando el mismo experimento con ratas que se mueven libremente en una habitación, observaron un patrón de actividad inusual dentro de la corteza entorrinal. Algunas células se comportaban como las «células de lugar» descritas por O’Keefe. Sin embargo, otras mostraban un patrón diferente: se activaban a intervalos regulares mientras el animal exploraba el entorno. Cuando se hacía una representación de las localizaciones dentro de la habitación donde las células habían mostrado mayor actividad, lo que se obtenían eran patrones hexagonales: una cuadrícula que va definiendo el entorno a medida que la rata se mueve.  A estas células las denominaron «células de red» (o grid cells), las cuales establecen conexiones con las células de lugar del hipocampo, actuando como una especie de interfaz que comparte la información entre ambas estructuras.

Actualmente, el grupo de investigación de May-Britt Moser sigue estudiando cómo el cerebro interpreta el espacio, el tiempo y la memoria. Las células de la corteza entorrinal no solo parecen codificar dónde, debido a su participación en la orientación espacial, sino también cuándo (cómo se suceden los eventos a nivel temporal) y qué ocurrió. Esa información accede al hipocampo y este construye nuestra memoria episódica, uniendo las piezas del puzzle. ¿Nunca te habías preguntado cómo un lugar puede disparar un recuerdo? Pues aquí tienes la respuesta.

Para May-Britt Moser, la clave está en encontrar los mecanismos y las células que ayudan a responder a las preguntas más básicas sobre cómo el cerebro maneja la memoria, nuestro comportamiento, las emociones… Preguntas que, en un primer momento, pueden parecer sencillas, pero que, sin embargo, conducen a grandes descubrimientos. En ocasiones, preguntas que terminan siendo merecedoras de un Nobel…

Referencia:

The Conversation: Nobel Prize in medicine: decades of work on ‘the brain’s GPS’ recognised.

https://theconversation.com/nobel-prize-in-medicine-decades-of-work-on-the-brains-gps-recognised-32580

Nobel Prize: Women who changed science.

https://www.nobelprize.org/womenwhochangedscience/stories/may-britt-moser?keyword=brain

Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología: How your Brain Experiences Time,

https://www.ntnu.edu/how-your-brain-experiences-time

The Nobel Prize: 2014 Nobel Prize in Physiology or Medicine

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2014/press-release/