La brújula neuronal puede ayudar a comprender mejor las enfermedades de Parkinson y Alzheimer

Investigadores de la Universidad de Birmingham y la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich han podido localizar por primera vez una brújula neuronal interna que utiliza el cerebro humano para orientarse en el espacio y navegar por el entorno. La investigación identifica señales de dirección de la cabeza finamente sintonizadas dentro del cerebro. Los hallazgos son comparables a los códigos neuronales identificados en roedores y tienen implicaciones para comprender enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer, en las que la navegación y la orientación a menudo se ven afectadas.

Los resultados se publican en La naturaleza del comportamiento humano. En un artículo titulado «Firmas electrofisiológicas de orientación verídica de la cabeza en humanos.«.

Medir la actividad neuronal en humanos mientras se mueven es difícil porque la mayoría de las técnicas disponibles requieren que los participantes permanezcan lo más quietos posible. En este estudio, los investigadores superaron este desafío utilizando dispositivos portátiles de captura de movimiento y EEG.

«Hacer un seguimiento de hacia dónde se dirige es muy importante. Incluso los pequeños errores al estimar dónde se encuentra y en qué dirección se dirige pueden ser desastrosos», dice el primer autor, Benjamin J. Griffiths, Ph.D., quien recién comienza su carrera. Miembro Leverhulme de la Universidad de Birmingham: «Sabemos que animales como pájaros, ratas y murciélagos tienen circuitos neuronales que los mantienen encaminados, pero sabemos poco sobre cómo el cerebro humano maneja esto en el mundo real».

Un grupo de 52 participantes sanos participó en una serie de experimentos de seguimiento de movimiento mientras se registraba su actividad cerebral mediante un electroencefalograma (EEG) del cuero cabelludo. Esto permitió a los investigadores monitorear las señales cerebrales de los participantes mientras movían la cabeza para orientarse hacia las señales en diferentes pantallas de computadora.

En un estudio separado, los investigadores monitorearon las señales de 10 participantes que ya estaban siendo sometidos a monitoreo con electrodos intracraneales para afecciones como la epilepsia.

«Aislar estas señales nos permite centrarnos realmente en cómo el cerebro procesa la información de navegación y cómo estas señales funcionan junto con otras señales, como los puntos de referencia visuales», añadió Griffiths. «Nuestro enfoque ha abierto nuevas vías para explorar estas características, con implicaciones». para la investigación”. En enfermedades neurodegenerativas e incluso para mejorar las técnicas de navegación en robótica e inteligencia artificial.

Los investigadores planean aplicar lo que han aprendido para investigar cómo el cerebro navega a través del tiempo, para ver si una actividad neuronal similar es responsable de la memoria.