Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2014

Bien, llega octubre, y con este mes llega también la semana de los Nobel, la máxima distinción en ciencias, arrancando como es tradición, con el Premio Nobel en el área de Fisiología o Medicina, y este año el premio va para el estadounidense John O'Keefe y los esposos noruegos Edvar Moser y May-Britt Moser, por el descubrimiento "un sistema GPS interno" cerebral, según detalló hace unas horas el Karaolinska Institutet, con sede en Estocolmo, Suecia.

John O´Keefe es un neurocientífico, hizo sus estudios en el City College of New York y la Universidad McGill. Realizó además una estancia post-doctoral en el US National Institute for Mental Health (Instituto Nacional de Salud Mental norteamericano).

A O'Keefe se le atribuye el descubrimiento de las llamadas "celulas de lugar", un tipo de neurona piramidal presente en el área cerebral conocida como hipocampo, luego de sus trabajos en 1971. 

Estas celulas en particualr disparan sus potenciales de acción según el animal se desplace de un área a otra dentro de su campo de percepción, y cada area del exterior está representada tridimensionalmente en los diferentes grupos celulares del hipocampo.

Una de las maneras más simples de entender esto es con este ejemplo de la rata que, ubicada en su celda, tiene que completar un circuito triangular y en cada parada toma un poco de comida, lo que vemos aquí en puntos de varios colores son las descargas de neuronas especificas, representadas cada una por un color, mientras que la cabeza de la rata se ha representado con puntos negros, se puede ver que cada neurona descarga solo cuando la rata está en la posicion que "le corresponde" a esa neurona en el espacio. En esencia es un simple mapa.

A este fenómeno en que una neurona responde a un area del exterior en específico de le llama "espaciacion"

Se ha visto además que estas neuronas responden a cambios en el ambiente: así, sus patrones de descarga pueden variar ante cambios en el exterior como quitar un objeto, cambiarlo de posicion, de forma o de color, para lo cual deben de contar con importantes conexiones con la corteza y via visual, también responden a cambios interiores, como la postura del organismo (que en Medicina llamamos propiocepcion), así como el sistema vestibular (equilibrio).

También intervienen en la llamada "memoria espacial" e incluso se ha comprobado que con la edad existe una disminucion en la actividad de estas neuronas, al comprobarse en animales envejecidos que su actividad de sintesis proteica puede disminuir notablemente.

En cuanto al trabajo de los Moser, tanto Edvard como May son psicólogos y neurocientificos, ambos fundaron The Kavli Institute for Systems Neuroscience and Centre for the Biology of Memory (KI/CBM, Insttituto Kavlo para Neurociencia de Sistemas y Centro para la Biología de la Memoria). 

A ellos se les atribuye el descubrimiento de las "celulas en red", se les dio este nombre porque se conectan unas a otras formando una red de patrón triangular. Publicaron su trabajo en 2005.

Estas células se encuentran situadas en una zona conocida como corteza entorrinal, localizada adyacente al hipocampo, y firmando un puente entre éste y la corteza cerebral, básicamente, parecen trabajar con el mismo sistema de espaciación que las células de lugar en el hipocampo, con la diferencia de que la red que forman hace las veces de un plano cartesiano estilo "x-y", donde cada coordenada del plano está representada por una neurona.

Una representación de una red triangular en la que se dispondrían las neuronas descubiertas por los Moser, siempre distribuidas a intervalos regulares

Lo que se ha visto es que mientras en sistema de celulas de lugar en el hipocampo responde a estímulos externos e internos, puede reorganizarse al haber cambios en la posicion del animal o de las cosas a su alrededor.

Esta reorganización, conocida como "remapeo" no ocurre en las células en red de la corteza entorrinal, sino que permanece inalterada, incluso cuando se han perdido los estímulos como la visión, el equilibrio, el oido, etc (y especialmente el olfato en los animales), por lo cual se piensa que esta red sería en realidad el sistema de referencia en el cual se integra toda la información del exterior e interior que luego se le presenta a la corteza cerebral (esto explicaría por ejemplo el mecanismo por el cual un ciego puede desplazarse en un lugar gracias a su percepción de las formas, olores y sonidos).

Posicion del hipocampo y de la corteza entorrinal en el cerebro humano

Pues bien, enhorabuena a los laureados.