Así percibe el tiempo el cerebro

Nuestra percepción del tiempo cambiaría en función de nuestras experiencias, como así sugiere un nuevo trabajo llevado a cabo por los mismos investigadores que en el año 2014 recibieron el Premio Nobel por descubrir la red de posicionamiento espacial del cerebro.

En el año 2014, Edvard I. Moser, May-Britt Moser y John O´Keefe obtenían el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por descubrir una serie de células en la corteza entorrinal que conforman el sistema de posicionamiento del cerebro. Se trata de un conjunto de células que forman una especie de sistema de coordenadas que nos permite tener la noción de nuestra posición en el espacio. Una especie de GPS cerebral.

Ya tenemos, por tanto, bastante información sobre el procesamiento del espacio. ¿Existirá un sistema similar en nuestro cerebro para conocer el tiempo? Esta es la pregunta que se hicieron el matrimonio Moser y su alumno Albert Tsao, doctorando en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, cuando en el año 2007 centraron sus esfuerzos en estudiar otro grupo de células de la corteza entorrinal próximas a las que conforman el sistema de posicionamiento espacial. Sin embargo, sus esfuerzos fueron fallidos, ya que las células estudiadas no parecían seguir la misma organización en red ni tenían un patrón fijo de comportamiento. “La señal cambiaba todo el rato”, explica E. Moser.

Ahí estaba la clave: la señal emitida por las células de la corteza entorrinal cambia con el tiempo. “El tiempo es un proceso muy dinámico, es único y cambiante. La señal de la red cambia con el tiempo de forma que registra las experiencias como recuerdos únicos”.

El equipo de investigadores acaba de publicar los resultados de sus trabajos en la revista Nature, y describen una especie de ‘reloj neuronal’ que registra el tiempo asociado a cada una de las experiencias que vivimos. “Nuestro estudio revela que el cerebro percibe el tiempo como una experiencia más”, explica Tsao. “Es decir, la red no codifica específicamente para el tiempo, sino que mide más bien un tiempo subjetivo derivado del flujo continuo de la experiencia”. Esto podría explicar, tal vez, por qué en función de lo que estemos haciendo o lo que nos pase, el mismo intervalo de tiempo se nos puede pasar volando o bien parecernos eterno.

 

Experimento con ratones

Se trata este de un trabajo preliminar que ha sido llevado a cabo con ratones de laboratorio. En concreto hicieron dos ensayos: en el primero los ratones tenían una serie de estímulos y actividades posibles y eran libres para llevarlas a cabo sin ningún condicionante. Podían correr, investigar y perseguir trozos de chocolate mientras visitaban espacios al aire libre. Durante todo el tiempo que duró el experimento se registró la actividad de las células de la región del cerebro donde se sospecha que reside el sentido del tiempo. “Observamos una señal única y singular que sugiere que, durante las dos horas que duró el experimento, la rata tenía un buen sentido del tiempo y de la secuencia temporal de actividades”, explica Jørgen Sugar, otro de los autores. “Pudimos usar la red de codificación del tiempo para rastrear exactamente cuándo se había producido cada evento dentro del experimento”.

En el segundo ensayo, las actividades estaban más estructuradas y la rata fue entrenada para perseguir trozos de chocolate mientras giraba a la derecha o a la izquierda en un laberinto. “En esta actividad, la señal de codificación del tiempo ya consistía en un conjunto de  secuencias únicas sino que seguía un patrón repetitivo y superpuesto”, explica Tsao. “Además, la señal horaria se volvió más precisa y predecible. Los ratos sugieren que la rata tenía una comprensión perfecta del tiempo en cada una de las vueltas, pero esta era más imprecisa entre vuelta y vuelta”.

A la luz de los resultados, los investigadores concluyen que, al cambiar las actividades y el contenido de las experiencias, la señal de tiempo en la red neuronal estudiada cambia y con ello se modifica la propia percepción del mismo.

“La actividad de estas redes neuronales está tan distribuida que el propio mecanismo subyace en la conectividad cambiante dentro de las redes. El hecho de que esta se pueda moldear en varios patrones únicos sugiere un elevado nivel de plasticidad”, afirma Moser. “Estas redes y la combinación de sus estructuras abren un nuevo campo de trabajo y debemos prestarles más atención, pues abren un prometedor campo de investigación para el futuro.

Referencia: Tso et al. 2018. Integrating time from experience in the lateral entorhinal cortex. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0459-6

Victoria González

Victoria González

Bióloga de bota. Tengo los pies en la tierra y la cabeza llena de pájaros. De mayor quiero ser periodista.