Los neurocientíficos Edvard Moser, May-Britt Moser y John O’Keefe fueron reconocidos con el Premio Nobel de Medicina en 2014 por descubrir las células que permiten que nos ubiquemos; es decir, por su trabajo sobre la percepción espacial del cerebro.

Estas células, llamadas células de red, están en la corteza entorrinal del cerebro y actúan como un GPS, como un sistema de coordenadas interno que nos permite saber cuál es nuestra posición en el espacio. En otras palabras, nacemos con un sistema de navegación interno.

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto McGovern del MIT ha demostrado la existencia en el cerebro de lo que se podría denominar una brújula abstracta: un anillo unidimensional que representa la dirección de la cabeza respecto al mundo externo.

La autora principal del estudio, Ila Fiete, que también es profesora del Departamento de Ciencias Cerebrales y Cognitivas del MIT, ha explicado que «En ausencia de este anillo, estaríamos perdidos en el mundo».

La investigación, que se ha llevado a cabo con ratones, muestra cómo el cerebro representa el mundo complejo en formas simples o, dicho de otra forma, ha identificado un circuito cerebral que extrae información compleja sobre el entorno transformándola en un simple objeto abstracto en el cerebro.

Para realizar el estudio, utilizaron el llamado modelado topológico (un sistema para encontrar un patrón), lo que les permitió transformar la actividad de grandes poblaciones de neuronas ruidosas en una nube de datos en forma de anillo. Midieron horas de actividad neuronal a partir de decenas de neuronas en el núcleo talámico anterodorsal -una región que se cree que juega un papel en la navegación espacial- a medida que los animales se movían libremente por su entorno. Y mapearon cómo las neuronas se dispararon cuando la cabeza de los animales cambiaba de dirección. Juntos, estos puntos de datos formaron una nube en forma de un anillo simple y persistente.

Un análisis posterior reveló, además, que este anillo actúa como un atractor: si las neuronas se desvían de la trayectoria, vuelven a ella, corrigiendo rápidamente el sistema. Esta propiedad de atracción del anillo significa que la representación de la dirección de la cabeza en el espacio abstracto es confiablemente estable en el tiempo, un requisito clave si queremos comprender y mantener un sentido estable de dónde está nuestra cabeza en relación con el mundo que nos rodea.

El trabajo de Fiete ofrece una primera visión de cómo la información sensorial compleja se destila en un concepto simple en la mente, y cómo esa representación corrige los errores de forma autónoma, haciéndola exquisitamente estable.