Un grupo de investigadores del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha identificado un nuevo tipo de neurona, las barrier-cells, responsables de integrar la información sobre la geografía de nuestro entorno. El trabajo, que ayuda a entender el circuito implicado en la codificación del espacio, ha sido publicado en la revista Neuroscience.

Registro de la actividad neuronal de una rata mientras explora un espacio abierto en busca de comida. La zona en color amarillo-rojo indica que la neurona monitorizada presentaba una actividad muy elevada al visitar zonas cercanas a una de las barreras del espacio abierto.

Según ha explicado el investigador del Instituto de Neurociencias Jorge Brotons Mas, “nuestro cerebro cuenta con una especie de GPS interno, localizado en el hipocampo. Este sistema se apoya en diferentes instrumentos para determinar nuestra posición en el espacio. Unas neuronas nos informan sobre nuestra dirección de movimiento a modo de brújula, las neuronas de dirección, mientras que otras nos dan información sobre la distancia recorrida, las grid cells o células de rejilla, otras nos informan sobre los límites físicos, border cells o boundary vector cells, y finalmente tenemos las place cells o células de lugar, que sólo se activan cuando estamos en posiciones específicas del espacio. La actividad de estas neuronas reflejaría la representación interna del espacio en el que nos movemos”.

Los investigadores registraron la actividad neuronal de ratas mientras exploraban un campo abierto en busca de comida. De este modo pudieron establecer la relación entre la actividad de las neuronas y la posición ocupada. Posteriormente, establecieron barreras en el campo de exploración de las ratas y pudieron observar un tipo de neuronas que presentaban una actividad muy elevada al visitar zonas cercanas a una de las barreras.  Además, vieron que, a diferencia de las border o boundary vector cells, la zona de actividad preferida de estas barrier-cells se modifica con la adaptación a las diferentes condiciones en las que se da la exploración. Esta adaptación y cambio de las barriers-cells sugieren un nivel mayor de complejidad en la codificación del espacio y del circuito neuronal, encargado de la representación del espacio.

Los autores del trabajo consideran que las barrier-cells facilitarían la labor de las células de lugar con la integración de información sobre la geometría de nuestro entorno y a través de la actualización de ésta durante la exploración en diferentes contextos espaciales. El investigador Brotons Mas ha añadido que “estas neuronas se encuentran en el subículo, situado en el sistema límbico, y su deterioro se puede observar en patologías como el alzhéimer, la esquizofrenia o la epilepsia”.

En este estudio han participado, también, investigadores del Trinity College de Dublín (Irlanda), del Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer de Barcelona y de la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA).

Más información sobre el estudio en el enlace http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306452216306637