El Cedazo

A modo de introducción

He estado dándole muchas vueltas acerca de si procedía hablar del siguiente tema o no, y también de si encajaba en la materia de esta serie acerca de “los sistemas receptores”. Estoy hablando de la conveniencia o no de analizar el sistema neural mediante el que los animales nos ubicamos en el espacio y con el que guiamos nuestros movimientos, lo que comúnmente suele llamarse el GPS cerebral. Estoy hablando de si entra de lleno o sólo de refilón en el conjunto de los “sentidos” que hemos desgranado a lo largo de la serie que dimos por finalizada en la anterior entrada. Porque si fuera correcta la idea, por qué no hablar también del reconocimiento facial^[1] o, en un sentido más general, del reconocimiento “semántico”^[2] de nuestro entorno. ¿No son también esos procesos unos generadores de percepciones o sensaciones que nos ayudan, al igual que los sentidos “convencionales”, a navegar manteniendo el precario, aunque normalmente duradero, equilibrio vital de nuestro organismo?

Rosa de los vientos de una brújula de navegación (Wikimedia, dominio público)

A lo mejor es ese sutil matiz, o quizás un personal impulso emocional surgido de la sorpresa que me producen esos especializados programas cerebrales, lo que me ha convencido. Por eso en esta entrada voy a hablar, dentro de la premisa fundacional de nuestro blog de ser sencillo antes que incomprensible, acerca del sistema interno posicionador de nuestro organismo en el espacio. Es decir, nuestra brújula de navegar.

El “sentido” de la orientación

Todos estamos habituados al concepto que incorpora la palabra GPS.^[3] Tanto que ya es parte indispensable de nuestra tecnología vital -como el móvil, internet o el escáner médico por citar otros ejemplos- y que ya usamos casi sin ser conscientes de ello. Navegando en nuestros coches, o en un paseo apoyado en cualquier aplicación electrónica del tipo “maps”, o buscando la posición exacta y relacional cuando hacemos montañismo fuera de ruta…

Nuestro gran amigo GPS nos dirá sobre un mapa físico de nuestro entorno dónde nos encontramos, de dónde venimos, la dirección y distancia “de” y “a” nuestro destino, cuánto hemos navegado y cuánto tiempo estima que lo tenemos que hacer aún. Incluso nos permite rescatar nuestras experiencias pasadas, que serán un valor más para la ayuda. Cualquier mente no especialmente habilidosa es capaz de moverse por el mundo gracias a sus indicaciones. Todo resumido en un mapa o plano, la posición personal (X,Y), un compás que orienta el conjunto con respecto a un punto fijo arbitrario y universal -como hace una brújula-, un calculador de distancias y un reloj interno, que permite hacernos una idea más sofisticada de nuestra dinámica de marcha y que nos permite planificar futuro a base de datos del pasado.

Si lo pensamos bien, eso es la vida misma: hay que buscar alimento, hay que huir de predadores, hay que encontrar pareja con la que generar descendencia o hay que averiguar dónde hay un lugar seguro. Somos animales, y nuestra característica fundamental es que nuestras estrategias vitales, al contrario de lo que pasa con las plantas, se apoyan en el movimiento: un invento y producto de millones de años de evolución. Por eso quizás sea incluso esperable el encontrar en los animales un sistema de navegación, ya que los que no lo desarrollaron tuvieron más problemas para sobrevivir. De hecho, hoy no nos acompañan sus descendientes y quizás, en parte, sea por eso. Pero sí, es sorprendente, al menos para mí, el que este sistema de navegación biológico sea tan semejante en sus rutinas a lo que nuestra tecnología ha construido en forma de GPS. En nuestro cerebro hay mapas locales generales y particulares, hay brújulas, hay medidores de distancias y velocidades e incluso, aunque no sepamos muy bien cómo sucede, integradores de toda la información que nos dan las pautas de decisiones en el movimiento. El resultado es una especie de cualia sensorial,^[4] un saber interno acerca de nuestra posición en el espacio, un sentirnos “orientados”, sentimiento cuya intensidad varía de uno a otro ser humano.

Aunque la circuitería y la lógica se encuentran repartidas por el cerebro, la “almendra” del sistema está situado casi completamente sobre nuestras fosas nasales, en las cortezas de antigua filogenia conocidas con el nombre de corteza entorrinal e hipocampo. Podríamos considerar que la primera se comporta algo así como ser la puerta de entrada y generadora de información de base para la orientación, mientras que el hipocampo es el procesador de datos que fabrica los mapas y las memorias espaciales. Os propongo una imagen para que os “orientéis” en el lugar físico donde se encuentran las anteriores cortezas cerebrales.

Esto es la imagen artística de un corte vertical del cerebro, más o menos por su parte central, por delante de las orejas, en el que se puede observar las posiciones del las cortezas entorrinales y del hipocampo (Imagen de Neurología Contemporánea, CC BY-SA 4.0)

En estas cortezas encontramos neuronas que desarrollan, según su tipo, las siguientes funciones:

1. Generación de un mapa de nuestro entorno gracias a las “células -neuronas- de red” situadas en la corteza entorrinal.

2. Determinación de una dirección “especial” -tipo el norte de la brújula- que nos permite fijar la orientación de nuestro mapa. Esto lo realizan las “células de dirección de la cabeza” situadas en el “subiculum”, una zona cortical entre la entorrinal y el hipocampo.

3. Determinación de algo semejante a “distancias a”, “dimensiones de” o “límites de” gracias a las “células de límite”, también en la corteza entorrinal.

4. Determinación de la dinámica de nuestro movimiento gracias a las “células de velocidad” de la corteza entorrinal.

5. Identificación de nuestro posicionamiento particular en el espacio gracias a las “células de lugar” situadas en el hipocampo.

Veamos cómo actúan cada una de estas neuronas.

Células de red

Las células de red son unas neuronas que se activan -disparan sus potenciales de acción- cuando un individuo está sobre un lugar específico del entorno. Pero no hay solamente un punto (X,Y) característico para cada una de ellas, sino que se activan también cuando el individuo se ha desplazado hasta otros puntos distintos, que generalmente dibujan en el plano un hexágono o un triángulo equilátero con una clara orientación espacial. Por lo que el conjunto de estas neuronas genera una cuadrícula, una malla, directamente relacionada con el entorno, un preciso mapa conocido como “mapa de red”, en donde están establecidas claramente las coordenadas de cada uno de sus puntos.

Las células de red se sitúan en la corteza entorrinal. Una simple célula de red se activa cuando el animal llega a varias localizaciones específicas del entorno con la particularidad de que conforman una red hexagonal (Imagen de Ole Kiehn, extraída del artículo “The brain’s navigational place and grid cells system“, fair use)

Como ya se ha dicho, las células de red se encuentran en la corteza entorrinal. En cada uno de sus correlativos módulos neuronales codificadores de red la respuesta en el tamaño de las cuadrículas que dibujan es diferente, de forma que según su posición anatómica, producen una información más o menos fina: los que se encuentran en la parte superior, la más exterior de la corteza, dibujan una malla más fina, mientras que los que se encuentran en posición inferior, más interiores, la dibujan más gruesa. Con la curiosidad de que entre una y otra consecutiva el paso de red está relacionado en un factor de raíz de dos. Esta particular codificación favorece una eficaz y efectiva determinación de la posición del individuo, ya que podemos suponer por ejemplo que si en el momento vivencial no se exige mucho detalle bastará con utilizar la información de malla ancha. Y lo contrario si la precisión en la posición es vital. A eso se le llama optimizar los recursos.

Estos patrones de red se generan casi inmediatamente en cuanto se entra en un nuevo entorno y normalmente se mantienen estables. Tan estable es que cuando el individuo accede a un ambiente completamente diferente las células de red mantienen el espaciamiento de la red. Es decir, se activan cuando el individuo se sitúa en posiciones análogas a las de la dinámica de construcción del mapa del ambiente donde estuvo antes, a la vez que las redes de las células vecinas mantienen sus desplazamientos relativos. Esto nos permite pensar que los procedimientos y mapas creados en la corteza entorrinal tienen la gran propiedad de ser de uso general.

Ya tenemos un mapa topográfico. Ahora hay que poner sobre él otro tipo de información, ahora sí más específica, del individuo y el entorno, y orientarse. Pero eso lo vamos a ver en la siguiente entrada. Hasta entonces.

1. Con esto no me refiero a que una imagen más o menos ovalada, con dos botones superiores brillantes, una protuberancia central y otra abertura profunda horizontal inferior nos lleve de la mano a decir que es una cara. Me refiero a algo mucho más sutil, como es que en algún momento de la experiencia anterior nos surja como un rayo: ¡Éste es Juan Rulfo! [↩]
2. Aquí por semántica entiendo, como una extensión de lo que sucede con el lenguaje, la marca conceptual que el cerebro coloca a cualquier ente físico o mental que forma parte de nuestras vivencias. Sería un poco como en base a desmembrar los aspectos claves y universales de un objeto, correlacionarlos para dar a luz el “saber” de qué categoría de objeto se trata: claramente un concepto “nube” y no un concepto “copo de algodón”. [↩]
3. Digo bien palabra, pues está aceptada y definida en el “Diccionario de la Lengua Española” con el siguiente significado: “Sistema que permite conocer la posición de un objeto o de una persona gracias a la recepción de señales emitidas por una red de satélites”. [↩]
4. Aunque hemos hablado en esta serie largamente acerca del concepto cualia, incluyo aquí la definición que nos ofrece Wikipedia: “Los cualia son las cualidades subjetivas de las experiencias individuales. Por ejemplo, la rojez de lo rojo, o lo doloroso del dolor. Simbolizan el vacío explicativo que se advierte ante la existencia de cualidades epifenoménicas, (fenómeno secundario o derivado de otro fenómeno principal o determinante) sujetas a la subjetividad de nuestra percepción y el sistema físico que llamamos cerebro. Las propiedades de las experiencias sensoriales son por definición no cognoscibles en la ausencia de la experiencia directa de ellas; como resultado, son también incomunicables.“ [↩]

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