El descubrimiento del 'GPS interno del cerebro' consigue el Nobel de Medicina 2014

• Se reparte entre John O'Keefe y May-Britt Moser y Edvard I.Moser
• Han descubierto mecanismos de las células que nos orientan en el espacio
• Contribuye a avanzar en la investigación del Alzheimer

Nobel de medicina para los descubridores del GPS interno

Importancia del hallazgo

Investigaciones recientes con técnicas de imagen cerebral y estudios con pacientes sometidos a neurocirugía, han proporcionado pruebas de que los seres humanos también tienen células de lugar y de red.

Los pacientes con la enfermedad de Alzheimer suelen tener afectados el hipocampo y la corteza entorrinal en etapas tempranas, por lo que no pueden reconocer el entorno.

El descubrimiento del sistema de posicionamiento del cerebro puede ayudar a comprender el mecanismo que provoca la pérdida de memoria, especialmente en los pacientes de Alzheimer, así como comprender otros procesos cognitivos, como la memoria, el pensamiento y la planificación.

El hallazgo de cómo funciona el 'GPS interno' del cerebro, que permite al ser humano orientarse en el espacio, ha recibido el mayor reconocimiento del Instituto Karolinska noruego, el Premio Nobel de Física o Medicina 2014.

El galardón este año se reparte entre tres científicos. Por un lado, para el neurocientífico angloamericano John O'Keefe, profesor en el University College de Londres. La segunda parte del premio ha sido para los psicólogos y neurocientíficos noruegos, el matrimonio formado por May-Britt Moser y Edvard Moser.

Células que nos permiten posicionarnos

En 1971, John O'Keefe descubrió el primer componente de este sistema de posicionamiento. Halló que un tipo de células nerviosas, las situadas en un área del cerebro llamada hipocampo, siempre se activaban cuando una rata se encontraba en un lugar determinado en una habitación.

Asimismo, encontró que otras células nerviosas se activaban cuando la rata estaba en otros lugares. O'Keefe concluyó que las 'células de lugar.

Más de 30 años después, en 2005, May-Britt y Edvard Moser descubrieron otro componente clave del sistema de posicionamiento del cerebro.

Identificaron otro tipo de células nerviosas, que llamaron 'células de red' o 'células grid', que generaban un sistema de coordenadas y permitían un posicionamiento preciso y la búsqueda de caminos. Su investigación posterior mostró cómo las células permiten determinar la posición y la navegación, según informa el Instituto Karolinska en una nota.

Nacimiento de la investigación

A finales de la década de los 60 del siglo pasado, John O'Keefe tuvo curiosidad por conocer cómo el cerebro controla el comportamiento y decidió estudiarlo con métodos neurofisiológicos.

En el momento en que grabó, con ratas que se movían a su aire por una habitación, la señal de células nerviosas individuales en el hipocampo, el investigador descubrió que ciertas células nerviosas se activan cuando el animal se sitúa en un lugar determinado.

Así, pudo demostrar que estas 'células de lugar' no registraban únicamente la información visual, sino que estaban construyendo una especie de mapa interno del entorno.

O'Keefe concluyó que el hipocampo genera numerosos mapas, a partir de la actividad colectiva de las 'células de lugar' que se activan en diferentes ambientes.

Patrón espacial

Por su parte, May-Britt y Edvard Moser descubrieron un "patrón sorprendente" de la actividad del hipocampo en ratas en una zona del cerebro llamada corteza entorrinal, en la que se activan ciertas células cuando la rata pasa por ubicaciones dispuestas en una cuadrícula hexagonal.

Cada una de esas células se activaba en un patrón espacial singular. Colectivamente, estas 'células de red' conforman un sistema de coordenadas que permite la navegación espacial.

Además, estas 'células de red', junto a tras células de la corteza entorrinal que reconoce hacia dónde se dirige la cabeza y los límites del espacio que nos rodea, forman circuitos con las 'células de lugar' en el hipocampo. Este circuito es un sistema de posicionamiento integral, un 'GPS interno' del cerebro.

Premios Nobel de ciencia

Los Premios Nobel cuentan con tres categorías de ciencia, Física, Química y Medicina. Para esta última, Alfred Nobel, el auspiciador de tan prestigiosos galardones, dejó estipulado en su testamento fechado el 27 de noviembre de 1895 que una parte de su legado se dedicaría a "la persona que haya hecho el descubrimiento más importante dentro del dominio de la fisiología o la medicina".

Desde 1901 se han entregado 104 Premios Nobel en Fisiología o Medicina -en total ha habido 204 personas galardonadas- ya que no se ha entregado en nueve ocasiones. Durante los años de la primera y segunda Guerra Mundial se entregaron menos.

De ellos, 38 galardones se han destinado a investigadores individuales, 32 a parejas de investigadores y 34 se han compartido entre tres científicos. Tan solo ha habido diez mujeres premiadas en esta categoría, siendo Barbara McClintock la única que ha recibido un Nobel sin compartir.

Por otra parte, el matrimonio de científicos May-Britt Moser y Edvard Moser es la quinta agrupación familiar que consigue un Nobel. Anteriormente la pareja formada por Gerty Cori and Carl Cori consiguió el mismo premio en 1947; hubo dos padres con sus dos respectivos hijos en Fisiología o Medicina y los hermanos Jan y Nikolaas Tinbergen en Economía y Medicina respectivamente. 

En 2013, los investigadores James Rotheman, Randy W. Schekman y Thomas C. Südhof fueron premiados por sus descubrimientos en Fisiología celular sobre los mecanismos de regulación del tráfico de vesículas.