Geometría oculta en el cerebro: por lo tanto, construimos mapas mentales para mantenerse en el mundo

Cuando entramos en la habitación por primera vez, nuestra mente ejecuta todos sus trucos. En total, subconscientemente, un sistema de representación que no solo nos permite localizar en el espacio, sino también referirnos a todo lo que sucedió y recordar cosas que sucedieron. Ventanas, puertas, orientación de muebles, horario de libros sobre la mesa … todo se registra repentinamente en nuestro cerebro.

Vamos a dejar la habitación a través del pasillo. Si bien estamos caracterizados, en nuestra conciencia, un mapa mental parece tejido con actividades eléctricas cien neuronas.

Al igual que Alicia en la carretilla de conejo, el salón se extiende. Lo viajamos tocando las paredes, sintiendo cambios de rugosidad, atrapando pequeños signos que nos dan rastros sobre dónde estamos. La puerta se encuentra en el fondo; Nos movemos, pero sorprendente, fluye a la misma habitación en el lado opuesto. Entonces entendemos todo: el salón es circular. En ese momento, nuestro cerebro cerró el bucle: la tela es un mapa mental que conecta los juegos mentales del principio y el final de la ruta.

Neuronas activadas en los anillos

En un estudio reciente, publicado en Neuron, la primera vez que demostramos que la información en nuestro entorno se organiza en el cerebro de manera geométrica. Hemos logrado este análisis de los registros de cientos de neuronas en el hipocampo, una región cerebral clave para la memoria y la navegación. En el caso de la sala y el pasillo, esta presentación adoptó la configuración de los anillos de tres dimensiones.

En el laboratorio, logramos pasar por un ratón pequeño cada vez que el laberinto del laberinto, sus neuronas se activan después del camino que da una conversión completa con un espacio abstracto: un anillo que representa una experiencia de ruta completa.

Lo más fascinante es que todas las neuronas no participan lo mismo. Algunos codifican información sensorial muy específica, como la textura del suelo, la presencia de una recompensa o la dirección de girar en el laberinto. Otros, por otro lado, registran y usan información externa al laberinto para organizar una representación, o confían en las señales del entorno más amplio, como una ubicación en términos de locales en las que la posición de la instalación de referencia, para mantener una orientación estable.

Estas diversas poblaciones neuronales forman anillos paralelos en el espacio de la actividad neuronal, pero tienen otra función. Cuando todo está bien, trabajan coordinados para dar la estabilidad de la experiencia. Pero si algo nos desorientó (por ejemplo, si alguien nos volvió o se cubrió los ojos mientras nos conducía en otro punto), entonces se organizaron otros mecanismos.

En este caso, uno de estos representantes permanece fijo, como una brújula interna y ayuda a mantener la percepción del medio ambiente. Otras neuronas prevalecen que desean representar un cambio. A partir de ese ajuste mental obtenemos seguridad de que estamos orientados.

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Geometría de la actividad cerebral

El espacio es el contenedor habitual de nuestras experiencias. Saber que el cerebro codifica su estructura con formas geométricas precisas abre nuevas puertas para comprender cómo pensamos, recordamos y orientamos al mundo.

El estudio de la geometría y la topología cerebral es un campo emergente que combina las matemáticas y la ciencia de los datos con las herramientas de biotering más sofisticadas que se aplican al estudio del cerebro. Hoy, podemos identificar subtipos de neuronas basadas en su perfil genético, los inhibidores y aquellos que producen dopamina son genéticamente diferentes, y modificarlo para hacer proteínas fluorescentes que nos permiten ver su actividad y controlarla en tiempo real.

Estos enfoques permiten el progreso en una comprensión mucho más profunda de cómo el cerebro construye sus carpetas internas. No cada uno de los discretos no solo para descifrar los fundamentos biológicos de la memoria y la orientación, sino que también abre el camino a nuevas aplicaciones y, un día, tal vez, en el tratamiento de trastornos neurológicos donde estos mapas peor, como el Alzheimer.