09/02/2021 Conicet

Un cientfico argentino pone en duda la teora sobre el "GPS" del cerebro

El jefe del Laboratorio de Fisiologa y Algoritmos del Cerebro de laFIL,Emilio Kropff,bajo la direccin de cientficos noruegos que ganaron el Nobel de Medicina en 2014, recolect informacin de experimentos con roedores, en quienes se relacionaron las oscilaciones del campo elctrico cerebral con la actividad motriz.

Emilio Kropff, físico y neurocientífico argentino, es investigador del Conicet en el Instituto Leloir.
Emilio Kropff, fsico y neurocientfico argentino, es investigador del Conicet en el Instituto Leloir.

El fsico y neurocientfico argentino Emilio Kropff, investigador del Conicet en el Instituto Leloir, quien trabaj bajo la direccin de cientficos noruegos que ganaron el Nobel de Medicina en 2014, public este martes un estudio que pone en duda una teora histrica de la neurociencia sobre los mecanismos cerebrales que permiten la orientacin espacial.

"El principal marcapasos del 'GPS' del cerebro de los mamferos son unas ondas llamadas "oscilaciones theta" del campo elctrico, que sirven para sincronizar el encendido y apagado de millones de neuronas a un ritmo de varias veces por segundo", explic Kropff, primer autor del estudio publicado este martes en la revista "Neuron" y jefe del Laboratorio de Fisiologa y Algoritmos del Cerebro de la Fundacin Instituto Leloir (FIL).

Kropff sostuvo que "en los aos 70 se plante que la frecuencia de estas oscilaciones en el cerebro aumentaba con la velocidad, esto tiene que ver con el movimiento. En aquel momento no haba tanta tecnologa como hoy".

El neurocientfico describi que "nuestro trabajo actual es un poco ms fino y tiene que ver con las teoras que se elaboraron a partir de esas observaciones y una de las cosas que se busca es tratar de entender cmo hacemos para orientarnos en el espacio".

"Una de las maneras en las que nos orientamos es mirando alrededor y viendo qu hay: si hay un edificio, una casa, si estamos en el trabajo. Otro mecanismo que tenemos es cerrar los ojos, y en base a cmo me estoy moviendo poder estimar dnde estoy; sabemos que los dos son importantes y trabajan juntos", detall.

Kropf explic que para este segundo mecanismo hace falta tener "una seal de velocidad" y que en 2015 su grupo de investigacin encontr esa seal que entr en tensin con la teora de que la velocidad se "codificaba" a partir de las "oscilaciones theta" que era lo que se crea.


En el trabajo divulgado, dirigido por los neurocientficos noruegos Edvard y May Britt Moser, premios Nobel de Medicina 2014, Kropff volvi a analizar los datos obtenidos en aquella investigacin publicada en 2015 durante su posdoctorado en el laboratorio de los Moser, en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnologa, en Trondheim, antes de su regreso a Argentina y la puesta en marcha de su laboratorio en la FIL.

La informacin se recolect de experimentos con roedores, en quienes se relacion las oscilaciones del campo elctrico cerebral con la actividad motriz (velocidad y aceleracin) una vez colocadas en un carrito sin piso, como el "troncomvil" de Los Picapiedras (dibujo animado), describe la Agencia CyTA-Leloir.

"Lo que encontramos fue que las oscilaciones no varan por la velocidad y que el motivo por el cual nos venamos confundiendo es que las oscilaciones dependen de la aceleracin, que es un concepto un poco ms complejo que la velocidad pero que se puede simplificar de esta manera: cuando uno anda en un auto, si aprieta el acelerador es una aceleracin positiva y si frena es negativa", sostuvo el investigador a Tlam.

Y aadi: "Siguiendo con esa analoga, lo que quiero decir es que no importa si estoy yendo a 20 kilmetros por hora o a 50 (que sera la velocidad), sino que lo que importa es si estoy apretando el acelerador".

"En conclusin, nuestro hallazgo fue encontrar que las frecuencias de las "oscilaciones theta estn en relacin a si estoy apretando el acelerador y a cunto; tampoco sabemos para qu servir esto; pero s pudimos determinar que esas oscilaciones siguen con precisin a la aceleracin", enfatiz.

De esta manera, "los resultados del trabajo echan por tierra la idea de que la frecuencia de estas oscilaciones constituye un cdigo de velocidad utilizado para calcular los propios desplazamientos y ratifica que la velocidad se codifica por la seales que habamos descripto en 2015".

"La frecuencia, igual que la aceleracin del animal, puede aumentar y volver a disminuir en una fraccin de segundo. Entender que este reloj se controla con tanta precisin temporal nos obliga a pensarlo de una manera novedosa. Qu mecanismo genera el aumento del ritmo del reloj? Para qu sirve? Qu pasa en ausencia de este mecanismo? Cmo funciona este reloj en pacientes de enfermedades neurodegenerativas, como Alzhimer, que ataca antes que ninguna otra rea del cerebro a los circuitos del GPS y su marcapasos?", se pregunt Kropff.

Del trabajo tambin particip el neurocientfico canadiense James Carmichael, quien realiz su tesis de maestra bajo la direccin de Kropff en el laboratorio de los Moser.