La próxima vez que te ofrezcan una muestra gratis mientras pasas frente a una tienda, adelante y tómala. Pero ten en cuenta que cuanto más te guste ese pequeño trozo de queso o un sorbo de té de hierbas, más probable será tu cerebroel mapa interno se deformará de manera que aumente su capacidad de regresar al lugar donde obtuvo su regalo de promoción.
El circuito neuronal de nuestro cerebro crea mapas espaciales a medida que navegamos por nuevos entornos, lo que nos permite recordar ubicaciones y direcciones. Si bien se sabe desde hace algún tiempo que tenemos estos mapas internos, un estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford serápublicado en línea el 29 de marzo en ciencia muestra cómo, en las ratas, esos mapas se vuelven a dibujar cuando las ratas se enteran de que recibirán una recompensa en cierto lugar del mapa. Este mismo proceso podría desempeñar un papel en el comportamiento adictivo en los humanos.
Lisa Giocomo, PhD, profesora asistente de neurobiología, es la autora principal del estudio. El autor postdoctoral William Butler, PhD, y el estudiante graduado Kiah Hardcastle comparten la autoría principal.
"Cada vez que verificas en tu mapa de Google una dirección particular o el nombre de un restaurante o un par de coordenadas de cuadrícula, obtienes el mismo mapa independientemente de por qué lo estás mirando", dijo Giocomo. "El sistema de posicionamiento global que genera esoel mapa no le importa lo que está haciendo o hacia dónde va, o si está contento, hambriento o colgado. Siempre le dará la misma información ".
Los científicos han asumido que el GPS interno del cerebro funciona de manera similar. Pero resulta que no está del todo bien.
"En este estudio, hemos aprendido los cambios en su mapa interno dependiendo de su comportamiento, recuerdos y estado mental", dijo Giocomo. "Levantamos diferentes mapas para el mismo espacio, dependiendo de lo que realmente estamos tratando de hacerhacer en ese espacio "
área del cerebro crucial para la navegación
La investigación de Giocomo se ha centrado en un área cerebral llamada corteza entorrinal medial, que es crucial para la navegación. Ubicado cerca del centro del cerebro humano, integra información de nuestros sentidos para generar mapas de nuevos lugares.
En los últimos 15 años más o menos, los científicos han aprendido que varias células nerviosas en nuestra corteza entorrinal medial actúan como brújulas, velocímetros, coordenadas de latitud y longitud, o detectores de límites y puntos de referencia. Estas células se han identificado en roedores, murciélagos, monosy humanos, lo que sugiere que dicha circuitería de mapeo espacial es un mecanismo universal de navegación de mamíferos y que los hallazgos del estudio se aplican también a los humanos.
Hasta ahora, todas las indicaciones han sido que es así de simple. Pero eso se debe a que los experimentos diseñados para capturar y medir el proceso de mapeo se han mantenido deliberadamente simples, en aras de obtener resultados descifrables. Una configuración experimental estándar, por ejemplo,presenta un ambiente espacioso pero simple: una gran caja abierta en la cual el piso está lleno de pedazos de cereal triturado. No se tiene en cuenta el estado de ánimo o la intención de los animales de prueba. Los animales pueden caminar libremente alrededor de la caja, alimentándoseen su tiempo libre para Cheerios aplastados, mientras que los investigadores recopilan datos a través del monitoreo fisiológico de las células cerebrales de las criaturas. Es un experimento relativamente fácil de hacer. Los científicos que lo pensaron ganaron un Premio Nobel en 2014. El trabajo se realizóbajo el liderazgo de un par de investigadores noruegos bajo los cuales Giocomo realizó su beca postdoctoral.
"Pero los animales generalmente no caminan dentro de grandes cajas negras con la esperanza de aspirar el polvo de Cheerios", dijo Giocomo. "Usualmente tienes una meta. Así que decidimos diseñar una situación que estimulara esa dirección de meta perotambién podría relacionar lo que encontramos con lo que se ha estudiado durante los últimos 15 años ".
una nueva caja
Eso significaba cambiar animales experimentales entre dos entornos alternativos, uno alentando el meandro aleatorio y el otro fomentando el comportamiento dirigido por objetivos. Para probar el comportamiento dirigido por objetivos, Giocomo y sus colegas diseñaron una caja grande que tenía exactamente el mismo tamaño y formael de la configuración experimental tradicional. Ambas cajas tenían pisos con Cheerios aplastados dispersos al azar. Durante los experimentos en cualquiera de las cajas, los animales podían buscar libremente y comer cualquier trozo de Cheerio que encontraron. Pero había una diferencia importante. La segunda caja tenía un marcado,"zona de recompensa" de aproximadamente 8 por 8 pulgadas en una ubicación fija en su piso cubierto de Cheerios. Se permitió a los animales de prueba alimentarse libremente en esta caja, al igual que en la otra. Pero pronto aprendieron que si, enEn respuesta a una señal auditiva, navegaban hacia la zona de recompensa, obtenían una recompensa de cereal triturado garantizada y de buen tamaño. Esta recompensa estaba disponible solo de manera intermitente y solo durante un breve período después de la señal.
Imagine un mostrador de "almuerzo gratis" en un supermercado. El mostrador solo está abierto algunas veces, pero cuando lo está, un anuncio en toda la tienda deslumbra a los compradores hambrientos a través del sistema de megafonía.
Los investigadores implantaron electrodos en varios cientos de células nerviosas en la corteza entorrinal medial de las ratas que se colocaron en cada uno de los dos entornos. Los electrodos se conectaron a cables largos, para que los investigadores pudieran monitorear la actividad eléctrica de las células nerviosas individuales como los animalesse movió libremente dentro de la caja en la que se colocaron
"El sistema de mapeo espacial de las ratas es el mismo que el nuestro", dijo Giocomo. "Para los roedores, son bastante inteligentes. Les gusta moverse. Y aman a los Cheerios".
El equipo de Giocomo recolectó y analizó cantidades masivas de datos, lo que les permitió identificar células individuales en la corteza entorrinal medial de cada rata que servían como brújulas, velocímetros y detectores de posición. También observaron que una vez que una rata había aprendido lo suficiente sobre cómo los dos entornosdiferían, principalmente, que uno presentaba un "almuerzo gratis" ocasional y bien publicitado: varios tipos de células relacionadas con el mapa espacial en su corteza entorrinal medial cambiaban sus patrones de disparo cada vez que el animal se acercaba al "mostrador del almuerzo".Por ejemplo, a medida que las ratas se acercaban aproximadamente a un pie del centro de la zona de recompensa, si el mostrador de almuerzo gratis estaba abierto o no, sus celdas indicadoras de posición dispararon más rápido, y las celdas indicadoras de posición que disparaban estaban más cercajuntos, lo que indica una mayor resolución espacial.
"Esto nos dice que los cerebros de las ratas están haciendo un nuevo mapa del espacio, en respuesta a su experiencia de una recompensa, que refleja la importancia del lugar donde lo obtuvieron al proporcionar una representación más precisa de su posición", dijo GiocomoSi la recompensa es una droga de abuso, dijo, la precisión mejorada en el centro de este mapa basado en recompensas podría permitir el hábito de un adicto.
Así que la próxima vez que te encuentres yendo por una callejuela anodina en un vecindario extraño en busca de un lugar de estacionamiento, recuerda engullir un trozo de chocolate cuando salgas de tu auto.es más fácil recordar dónde estacionó.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud becas MH106475 y DA042012, la Oficina de Investigación Naval, la Fundación James S McDonnell y la Fundación Klingenstein-Simons.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina de Stanford . Original escrito por Bruce Goldman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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