La luz puede teletransportar mentalmente a un ratón

Utilizando la luz para reprogramar el GPS del cerebro, neurocientíficos del University College de Londres (UCL) lograron teletransportar de forma mental a un ratón hacia un lugar en el que habitualmente recibía una recompensa. El “viaje” mediante rayos láser activó la memoria del roedor gracias a la dinámica de las neuronas de lugar, pero lo más sorprendente fue que el ratón actuó como si estuviera verdaderamente en el sitio recordado.

De acuerdo a una nota de prensa, este avance podría marcar una nueva perspectiva sobre el funcionamiento oculto de la memoria, indicando la forma en la cual los recuerdos sustentan el sistema GPS interno del cerebro. Las denominadas neuronas de lugar están ubicadas en el hipocampo, y se activan cuando recordamos sitios específicos. En consecuencia, se sostiene que conforman un verdadero sistema de posicionamiento cerebral.

Ahora, los investigadores del UCL han utilizado rayos láser para «encender» las neuronas de lugar en ratones, en el marco de un estudio cuyos resultados fueron publicados recientemente en la revista Cell. A través de un enfoque óptico, los científicos emplearon láseres gemelos para registrar, manipular y activar al mismo tiempo las neuronas de lugar en un grupo de ratones, mientras los roedores navegaban por una realidad virtual especialmente diseñada.

Sorpresa y hallazgo

Realizaron una activación dirigida de neuronas de lugar en el hipocampo de los ratones, que navegaban a una ubicación específica dentro del entorno virtual creado, para recolectar una recompensa de agua azucarada. En principio, registraron ópticamente la actividad de un gran número de neuronas de lugar del hipocampo, identificando aquellas que se activaban en la ubicación premiada.

Como las mismas conformaban la base de la memoria para dicha ubicación, usaron posteriormente rayos láser holográficamente dirigidos para activar estas neuronas de lugar, pero en una localización diferente en el escenario virtual.

Aunque el propósito era analizar el funcionamiento de estas neuronas de posicionamiento y observar su papel en procesos relacionados con la memoria, los especialistas se sorprendieron con algunos resultados de la investigación. Quizás el aspecto más sorprendente es que la “teletransportación mental” inducida en los ratones mediante rayos láser fue para ellos más real que virtual: los roedores se sintieron en el lugar evocado y actuaron en consecuencia.

Manipular los recuerdos

Según los científicos británicos, se trata de la primera demostración de la forma en la cual la activación de las neuronas de lugar hace posible recuperar recuerdos de nuestro entorno, ayudándonos a posicionarnos y orientarnos. Además, los especialistas creen que los hallazgos podrían colaborar en el desarrollo de nuevas terapias para afecciones relacionadas con la memoria, como los distintos tipos de demencia y específicamente la enfermedad de Alzheimer.

“Los resultados del estudio proporcionan evidencia causal directa sobre la manera en que los ratones usan la información representada por la actividad de las neuronas de lugar para guiar su comportamiento. En otras palabras, estas neuronas le dicen al ratón dónde está, y los roedores las consideran especialmente cuando toman decisiones”, explicó el Dr. Nick Robinson, uno de los responsables de la investigación.

Para el profesor Michael Hausser, otro de los especialistas que participaron en el estudio, “esto muestra que podemos usar la lectura óptica y la escritura de la actividad en neuronas específicas para manipular los recuerdos. De esta manera, podemos comprender mejor y potencialmente optimizar la actividad del circuito neuronal que nos ayuda a tomar decisiones en un área en concreto”, indicó.

Además de proporcionar nuevos conocimientos sobre cómo se almacenan los recuerdos en el cerebro, este estudio y los resultados logrados en los ratones aportan nuevas herramientas para manipular los recuerdos e influir en el comportamiento.