El estudio, dirigido por el Dr. Guifen Chen de la Universidad Queen Mary de Londres, profundiza en los cerebros de ratones que navegan en un entorno de realidad virtual (VR) bidimensional, revelando la sorprendente importancia de señales visuales específicas para construir y mantener mapas espaciales. Revela que las señales visuales específicas (en este caso, paredes elevadas) son cruciales para estabilizar las neuronas responsables de la navegación espacial en la realidad virtual (VR).

"Nuestros hallazgos proporcionan un importante paso adelante en la comprensión de la naturaleza precisa de la información sensorial que los animales utilizaron para la detección de límites", dice el Dr. Chen. "No sólo resaltan la importancia de los límites elevados en la construcción de mapas espaciales, sino que también revelan la notable capacidad del cerebro para inferir límites a partir de desajustes sensoriomotores incluso cuando no son directamente visibles".

El equipo de investigación llevó a cabo un experimento fascinante utilizando técnicas de realidad virtual. Los ratones navegaron en un entorno virtual bidimensional, mientras se monitoreaba la actividad neuronal. Específicamente, el estudio se centra en la actividad de las neuronas cruciales para la navegación:células de lugar, que se activan cuando el animal está en un lugar específico, y células de cuadrícula, que forman un mapa del entorno en forma de cuadrícula hexagonal.

Este entorno de realidad virtual era un mundo bidimensional que podía manipularse para incluir o excluir varios elementos visuales. Al monitorear la actividad de estas neuronas, los científicos pudieron observar cómo los mapas espaciales de los ratones se actualizaban en respuesta a la manipulación dentro del mundo de la realidad virtual.

El hallazgo más sorprendente se centró en el papel de los límites visuales. Cuando el entorno de realidad virtual incluía paredes elevadas, las células de lugar y las células de la cuadrícula en el cerebro de los ratones se activaban constantemente, lo que indicaba mapas espaciales estables.

Sin embargo, la eliminación de estas paredes provocó que los patrones de activación de estas células se volvieran erráticos, lo que demuestra una alteración en la capacidad de los animales para navegar. Curiosamente, eliminar señales del suelo del entorno de realidad virtual no tuvo un impacto significativo. Esto sugiere que la forma específica de las señales visuales juega un papel crucial en cómo los animales construyen y mantienen sus mapas internos.

El Dr. Chen trabajó con Xiuting Yang, un Ph.D. estudiante en su laboratorio de la Facultad de Ciencias Biológicas y del Comportamiento de la Universidad Queen Mary de Londres, así como la profesora Francesca Cacucci, el profesor Neil Burgess y el Dr. Tom Wills de la UCL en este artículo.

El equipo de investigación cree que estos hallazgos tienen implicaciones más amplias para comprender la navegación en el mundo real.

"Nuestros resultados sugieren que el límite elevado, no plano, desempeña un papel crucial en la forma en que los animales mantienen los mapas espaciales", explica el Dr. Chen. "Esto puede explicar por qué, por ejemplo, a los niños pequeños les cuesta utilizar contornos planos de formas para la orientación espacial".

Este estudio abre las puertas a futuras investigaciones sobre la intrincada interacción entre la información sensorial, la memoria espacial y la navegación. Podría allanar el camino para avances en campos que van desde la robótica y el desarrollo de la realidad virtual hasta una comprensión más profunda de los trastornos de la navegación espacial.

Más información: Xiuting Yang et al, Las señales de límites visuales son suficientes para anclar el lugar y las celdas de la cuadrícula en la realidad virtual, Current Biology (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.026

Información de la revista: Biología actual

Proporcionado por Queen Mary, Universidad de Londres