El cervell disposa d’un sistema de posicionament global (GPS) que ens permet orientar-nos en relació amb el nostre entorn, una habilitat capital per a la nostra supervivència.
Gràcies a aquest sistema de navegació, els éssers humans i els animals poden fer front a entorns complexos, fins i tot sense una brúixola.
Aquesta proesa l’aconseguim gràcies a la intensa activitat d’una xarxa de neurones situades en el més profund del cervell: cooperen per crear un mapa mental de l’entorn que ens permet traçar el trajecte d’un lloc a un altre.
Les regions del cervell involucrades en la recerca de rutes estan íntimament lligades amb la formació de records nous. Quan aquests circuits neuronals fallen sobrevé la desorientació que caracteritza els malalts d’Alzheimer.
Ara, investigadors de la Universitat Ruhr de Bochum i del Centre Mèdic Universitari de Friburg, tots dos a Alemanya, i de la Universitat de Pequín, a la Xina, han descobert com aconsegueix el cervell aquesta singular gesta.
Oscil·lacions theta
Els investigadors han descobert que les ones Theta del cervell són les que permeten que recordem en tot moment a on anem i ens eviten la desorientació.
L’activitat elèctrica del cervell genera una sèrie d’ones que poden ser detectades mitjançant el electroencefalograma.
Aquestes ones són de l’ordre de microvoltios en humans i es classifiquen en: delta (d’1 a 3 Hz); theta (3,1-7,9 Hz); alpha o ritme mu (8 a 13 Hz); beta (14 a 29 Hz) i gamma (30 a 100 Hz).
Les ones theta estan associades amb les primeres etapes de son i es generen després de la interacció entre els lòbuls temporal i frontal.
Segons els resultats d’aquesta investigació, publicats a la revista revista Science Advances, les ones theta són també les que ens permeten recordar el lloc on volem anar quan vam iniciar un trajecte.
Els investigadors van arribar a aquesta conclusió després d’estudis amb pacients amb epilèpsia als quals els havia implantat elèctrodes al cervell per als seus tractaments mèdics.
Els autors d’aquesta investigació van aprofitar aquests elèctrodes per registrar la seva activitat neuronal durant una tasca de navegació en realitat virtual.
Realitat Virtual
En l’experiment, els pacients van aprendre a associar certs objectes en un entorn virtual amb ubicacions específiques. Per a cadascuna d’aquestes associacions apreses, els científics van identificar el patró d’activitat cerebral característic de cada ubicació.
Més tard, els subjectes van haver de recordar quin objecte estava associat amb quin lloc. A mesura que buscaven el lloc correcte en la memòria i navegaven a aquesta ubicació en l’entorn virtual, el cervell va reactivar els patrons d’activitat específics de cada ubicació.
Aquesta reactivació de l’activitat cerebral va ocórrer per a diferents parells d’objectes i llocs en diferents moments en el curs de les oscil·lacions theta.
“Les oscil·lacions theta coordinen la reactivació de diferents memòries i també ajuden a distingir les memòries d’altres records diferents”, expica Lukas Kunz, un dels investigadors, en un comunicat.
Estudis anteriors ja havien demostrat que les oscil·lacions en l’activitat neuronal durant la navegació tenen un patró característic.
Ara s’ha establert que les oscil·lacions theta, quan se situen a una freqüència d’aproximadament quatre hertzs, són les que gestionen els records necessaris per a la navegació.
El descobriment tindrà una aplicació mèdica important: “moltes malalties estan associades amb la desorientació i la pèrdua de memòria, per la qual cosa és important entendre els mecanismes neuronals subjacents”, explica Nikolai Axmacher, un altre dels investigadors.
Els científics esperen que aquesta investigació ajudi a trobar biomarcadors per a aquestes malalties neurològiques: seguint el rastre dels patrons cerebrals associats a la navegació, serà possible establir dianes de tractaments perquè pacients afectats puguin recuperar el sentit de l’orientació.
Font: https://www.tendencias21.net
