“El sistema cerebral de orientación espacial puede ayudarnos a comprender el Alzheimer"

El Premio Nobel de Medicina de 2014, el noruego Edvard Moser, avanza en su investigación básica sobre el sistema de posicionamiento y orientación cerebral, el GPS interno, que puede contribuir a desentrañar el deterioro inicial de la memoria espacial en la demencia o la enfermedad de Alzheimer.

Antoni Mixoy. Barcelona | 07/09/2017 14:07

Edvard Moser, premio Nobel de Medicina de 2014 y director fundador del Instituto Kavli de Neurociencia de Sistemas en Trondheim. (Jaume Cosialls)

El neurocientífico noruego Edvard Moser (Alesund, 1962) fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina 2014 por sus descubrimientos de células nerviosas que conforman un sistema de posicionamiento y orientación espacial en el cerebro. Un galardón que compartió con su esposa, también noruega, May Britt Moser, y el estadounidense John O´Keefe, un pionero que en la década de 1970 descubrió en ratas las llamadas células de lugar, unas neuronas del hipocampo que se activan cuando los animales se localizan en un punto determinado de un habitáculo.

Décadas más tarde, los Moser, que habían trabajado con O´Keefe en el University College de Londres, hallaron en 2005 otro componente clave de este sistema, las células de red. Presentes en la corteza entorrinal, se activan formando un patrón hexagonal que constituye un sistema de coordenadas que posibilita la orientación en el entorno. La investigación posterior ha dado con nuevos tipos celulares implicados, como las células de dirección de la cabeza (2006), de los límites del entorno (2008) o de velocidad (2015), que conforman un sistema global de posicionamiento y orientación que popularmente se conoce como GPS interno. En los últimos años estudios con técnicas de imagen cerebral y en pacientes sometidos a neurocirugía han probado la existencia de células de lugar y de red en humanos.

Moser ha estado esta semana en Barcelona como invitado de honor del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) en la presentación del nuevo grupo de investigación en neuroingeniería, el SPECS (Sistemas de Percepción Sintética, Emotiva y Cognitiva), que lidera el neurocientífico Paul Verschure e impulsa el programa de Bioingeniería para el Envejecimiento Activo, promovido por la Obra Social "La Caixa".

Mapa espacial interno

Para Edvard Moser, que es director fundador del Instituto Kavli de Neurociencia de Sistemas en Trondheim, "en los últimos 20 años hemos descubierto muchos componentes de este sistema de posicionamiento y orientación, de este mapa espacial interno, pero con cada descubrimiento han surgido nuevas preguntas". Por ejemplo, "cómo se relacionan y trabajan juntas estas células para fijar nuestra localización o cuál es su relación con la memoria".

Se cree que la propia interrelación celular resulta en el patrón hexagonal, "porque estas neuronas, al igual que en otros fenómenos de la naturaleza, optan por este patrón al ser muy estable". Lo que no se sabe con certeza es cómo estas células utilizan la información sobre el posicionamiento para guiarnos de un sitio a otro. "Sí sabemos que existe una conversación entre células con funciones diferentes -dirección, orientación, velocidad...- en la corteza entorrinal, donde están entremezcladas, y que comparten información", señala Moser.

La excepción son las células de lugar, localizadas en el hipocampo, y probablemente más relacionadas con la memoria, de lugares y episodios previos. En todo caso, "sabemos también que ambas áreas cerebrales están fuertemente interconectadas, por muchas otras razones, pero conocemos poco sobre cómo se establece la conexión entre ellas". En sus investigaciones han podido incluso visualizar cómo se comunica una célula de lugar con la célula de destino, pero sin saber la información que comparten.

Corteza entorrinal y Alzheimer

A pesar de que las células de lugar están más relacionadas con la memoria, con el recuerdo de posiciones, Moser remarca que para la generación del mapa espacial y la formación de esa memoria se requieren "todos los otros tipos celulares, porque se trata de un sistema complejo que funciona como un todo".

La corteza entorrinal, no obstante, adquiere cada vez más importancia en la enfermedad de Alzheimer, puesto que se ha visto que en muchos casos el deterioro celular comienza en esta región cerebral. "Y esto cuadra con los primeros síntomas de la patología, la desorientación y la pérdida, mucho antes de ser diagnosticada". Por ello, Moser cree que los avances en el conocimiento del GPS interno "pueden contribuir a la comprensión del funcionamiento normal del córtex entorrinal y también de lo que ocurre en los pacientes con Alzheimer".

En la actualidad el grupo de este investigador en Trondheim estudia cómo afecta el sueño al GPS interno. Han observado que aunque el cerebro no esté buscando una localización de manera consciente, "el patrón hexagonal se mantiene durante el periodo de sueño de las ratas, pero aún nos queda mucho para saber en qué trabaja el sistema y si tiene relación con los sueños". Con todo, Moser reconoce que tras el Premio Nobel tiene menos tiempo para investigar, "porque se espera que te conviertas en un embajador de la ciencia, que expliques y comuniques ciencia y sirvas de inspiración a la gente joven...Y en esas estamos, compaginando actividades".