Imagina que estás caminando por una cadena de supermercados en dirección a la sección de productos lácteos.
Lo ha hecho un millón de veces: gire a la derecha en la entrada, lejos de los productos, y pase dos docenas de pasillos de sopas enlatadas, macarrones en caja y otros alimentos básicos. Las filas de refrigeradores industriales deberían estar a la derecha ... aproximadamente… aquí.
Pero no lo son.
Y luego recuerdas: estás en el supermercado al otro lado de la ciudad, no en el de tu vecindario. Todo lo demás se ve igual, pero la ubicación de la sección de productos lácteos está cambiada y estás en el extremo equivocado de la tienda.
Los investigadores han luchado durante mucho tiempo para aprender cómo el cerebro recuerda los entornos espaciales, especialmente aquellos que son similares, como dos tiendas de la misma cadena de supermercados, y cómo el cerebro evita la confusión, o no.
Un nuevo estudio realizado por psicólogos de la Universidad de Arizona sugiere que el cerebro puede tratar entornos similares como si fueran incluso más diferentes que un par de entornos que no tienen nada en común. Los científicos del cerebro conocen el concepto como "repulsión".
"Hasta nuestro estudio, no sabíamos cómo el cerebro podría diferenciar esas cosas", dijo el autor principal del estudio Arne Ekstrom , profesor de psicología en la Facultad de Ciencias que dirige el Laboratorio de Cognición Espacial Humana de Arizona.
Li Zheng, becario postdoctoral en el laboratorio de Ekstrom, dirigió el estudio, que se publicó en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Los hallazgos podrían eventualmente ayudar a los científicos a comprender mejor por qué condiciones como el accidente cerebrovascular y la enfermedad de Alzheimer causan síntomas como desorientación y mala memoria espacial.
"Las implicaciones aquí serían que tal vez este mecanismo de repulsión neuronal es algo que podría verse afectado con el envejecimiento", dijo Ekstrom. "Si comprende los mecanismos por los que funcionan los cerebros jóvenes y saludables, tal vez pueda comprender mejor algunas de las cosas que vanmal con las enfermedades neurales y el envejecimiento ".
Tres ciudades virtuales, nueve tiendas virtuales
Los 27 participantes del estudio vieron un video animado desde la perspectiva de alguien que camina por tres ciudades virtuales. Las ciudades se veían casi idénticas: cada una incluía un campo verde circular con una tienda en el centro, y otras seis tiendas estaban espaciadas alrededor del bordede la ciudad.
Las tiendas estaban todas en el mismo lugar en cada ciudad, pero no todas las ciudades tenían las mismas tiendas. Se podían encontrar tres tiendas en la misma ubicación en las tres ciudades; otras tres tiendas solo se podían encontrar en dos ciudades; y cada ciudadtenía una tienda única.
Los videos llevaron a los participantes en una caminata virtual desde la tienda en el centro hasta cada una de las otras tiendas en cada ciudad. Luego se les pidió a los participantes que memorizaran dónde estaba cada tienda en cada ciudad, dónde estaban las tiendas en relación con las demás., y cuánto tiempo les tomó caminar entre ciertas tiendas. Pudieron revisar los videos hasta que sintieron que habían memorizado los diseños de las tres ciudades.
Luego se les preguntó a los participantes sobre los diseños de las ciudades, como qué tiendas estaban en qué ciudades y qué tan alejadas estaban las tiendas entre sí. Esta tarea resultó ser un desafío, dijeron Zheng y Ekstrom, considerando cuán similares eran las ciudades.
Aquellos que obtuvieron al menos un 80% en su prueba vieron los videos y respondieron las preguntas nuevamente, pero esta vez dentro de un escáner de resonancia magnética en el Instituto BIO5 de UArizona, que tomó imágenes de los cerebros de los participantes, lo que permitió a los investigadores rastrear la actividad cerebral durantelas tareas.
Los patrones de actividad cerebral que observaron los investigadores a menudo eran muy similares entre sí, dijeron Zheng y Ekstrom, ya que las ciudades en sí eran muy similares.
Pero cuando se les preguntó a los participantes acerca de las tiendas que aparecieron en más de una ciudad, su actividad cerebral fue sorprendentemente diferente, lo que indica que los cerebros de los participantes estaban tratando las mismas tiendas compartidas entre las ciudades como si fueran incluso más diferentes que dos tiendas queeran, de hecho, completamente diferentes.
Los hallazgos de Zheng y Ekstrom sugieren que así es como nuestros cerebros caminan por una delgada línea entre aprender nueva información sin usar el poder cerebral limitado para volver a aprender procesos o experiencias similares que ocurren todos los días.
Como ejemplo, Ekstrom señala una visita a un restaurante. Hay muchos aspectos sobre salir a cenar que siempre serán los mismos: estar sentado, pedir comida y esperar la comida. Pero la cena con una pareja romántica vendría condiferencias clave que, digamos, una cena con un compañero de trabajo.
"Ese es el desafío para el cerebro: muchas cosas en nuestra vida diaria son similares, por lo que no hay razón para usar nuestros recursos limitados para volver a aprender experiencias muy similares", dijo Ekstrom. "Pero al mismo tiempo, hay cosasen nuestra vida diaria que tenemos que tratar como diferentes para poder aprender ".
Más hallazgos, más preguntas
El estudio también refuerza el apoyo a una teoría sobre dónde el cerebro almacena información sobre las similitudes entre dos entornos. El estudio muestra que esta información puede mantenerse en la corteza prefrontal, una sección cerca de la parte frontal del cerebro que administra funciones complejascomo la planificación y la toma de decisiones.
Otra teoría ha sostenido que esta información se almacena en el hipocampo, la parte del cerebro que juega un papel importante en la memoria y los espacios de navegación. Los seres humanos tienen dos hipocampos, cada uno de los cuales mide aproximadamente un centímetro de largo, ubicados a cada lado del cerebro.cerca de las orejas.
Zheng y Ekstom planean aplicar sus hallazgos a más preguntas sobre enfermedades neuronales como el accidente cerebrovascular y el Alzheimer.
Una habitación en el laboratorio de Ekstrom eventualmente se convertirá en un espacio de realidad virtual donde los investigadores pueden crear un supermercado virtual para estudiar cómo los adultos mayores o aquellos en riesgo de Alzheimer navegan y aprenden nuevos espacios. Las herramientas de video y realidad virtual se han utilizado durante mucho tiempo en el laboratorio de Ekstrompara estudiar la navegación espacial y la memoria.
El trabajo se basa en los métodos que Zheng utilizó en la investigación de neurociencia en China antes de unirse al laboratorio de Ekstrom en 2019 para estudiar la cognición espacial.
"Mi trabajo anterior se centró en el 'qué'", dijo Zheng. "Venir aquí fue una buena oportunidad para estudiar el" cuándo "y el" dónde ".
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