Recreación digital de recurso
La deriva representacional es el fascinante fenómeno que demuestra que las células de tu cerebro cambian de función continuamente.
Imagínate que entras a tu oficina y, cada mañana, tus compañeros de trabajo han cambiado de mesa, de funciones y hasta de nombre, pero la empresa sigue funcionando a la perfección.
Algo idéntico, y completamente desconcertante, está ocurriendo ahora mismo dentro de tu cabeza.
Durante décadas, la neurociencia ha defendido como un dogma inquebrantable que las células cerebrales son un ejército perfectamente ordenado: si ves un color azul, se enciende la «neurona azul»; si mueves la nariz, se activa la «neurona de la nariz».
Sin embargo, una serie de investigaciones recientes ha borrado este pilar de la ciencia, demostrando que el código del cerebro está en constante cambio y que las neuronas se activan de una forma mucho más errática, caótica y libre de lo que jamás hubiéramos imaginado.
El experimento en Harvard que lo cambió todo
Todo comenzó en el año 2012, cuando la neurocientífica Laura Driscoll inició su investigación doctoral en la prestigiosa Universidad de Harvard (Cambridge, Massachusetts).
Su objetivo inicial era de lo más rutinario: establecer una línea de base haciendo un seguimiento detallado de la actividad de neuronas individuales en ratones a lo largo del tiempo.
Lo lógico, según los manuales de medicina, era que las células respondieran siempre de la misma manera ante los mismos estímulos.Pero la naturaleza tenía otros planes.
Para sorpresa de Driscoll, esa supuesta estabilidad era un espejismo.
Al rastrear a los animales durante varios días y semanas, descubrió que muchas de las respuestas celulares se modificaban drásticamente.
Las neuronas que se encendían con entusiasmo cuando el ratón se encontraba en un punto concreto del laberinto el primer día, apenas daban señales de vida en ese mismo lugar unas semanas después. El mapa se borraba y se volvía a dibujar continuamente.
En 2017, Driscoll y su equipo publicaron unos hallazgos que sacudieron los cimientos del sector.
En un solo día, las neuronas de la corteza parietal (la zona encargada de procesar la información sensorial) se activaban de forma predecible mientras el ratón navegaba por un laberinto virtual.
Sin embargo, al cabo de unas semanas, aunque la tarea y el entorno eran exactamente idénticos, los patrones de actividad habían sufrido una reorganización interna monumental.
Unas células se apagaban para siempre y otras nuevas asumían el control.
Entre el escepticismo y la fascinación
Este fenómeno, bautizado oficialmente por los expertos como deriva representacional, no tardó en encender los debates en los laboratorios de todo el mundo.
Al principio, los científicos más tradicionales se mostraron profundamente escépticos.
¿Y si todo era un error de los aparatos? ¿Y si los investigadores simplemente no sabían colocar bien los sensores o los ratones hacían movimientos imperceptibles que alteraban los datos?
Por suerte, los avances en la tecnología de imagen y registro microscópico permitieron afinar los experimentos.
La deriva representacional empezó a aparecer en lugares donde se consideraba una aberración teórica, como la corteza visual y la corteza olfativa.
Andrew Fink, neurocientífico de la Universidad Northwestern (Illinois), se topó con este fenómeno en la corteza piriforme, la región clave para identificar los olores.
Los científicos creían que esta zona debía ser tan fija como un código de barras para que un animal reconociera un aroma.
Sorprendentemente, los patrones de actividad eran casi irreconocibles un mes después de las grabaciones originales. El escepticismo inicial se derrumbó ante la fuerza de los datos.
¿Para qué sirve este caos neuronal?
Si el cerebro cambia de partitura a cada momento, ¿cómo es posible que mantengamos recuerdos estables o sepamos caminar sin caernos?
Los investigadores barajan varias hipótesis fascinantes sobre la verdadera utilidad de esta deriva:
- El reloj biológico de la memoria: Científicos como Yaniv Ziv, del Instituto Weizmann de Ciencias en Israel, sugieren que este cambio constante es una especie de «marca temporal». Ayuda al cerebro a archivar los recuerdos en el tiempo, permitiéndonos distinguir un suceso que ocurrió ayer de uno que pasó hace un mes.
- Espacio ilimitado para aprender: Denise Cai, de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai (Nueva York), afirma que si las células actuaran siempre igual, la mente se saturaría. La deriva permite actualizar los recuerdos e integrar la información nueva del día a día sin borrar las experiencias pasadas.
- Renovación física constante: Podría ser el resultado natural de la plasticidad neuronal y de cambios físicos aleatorios, como la renovación constante de las sinapsis (las conexiones entre neuronas).
Curiosamente, este fenómeno no afecta a todo el cerebro por igual. Juan Gallego, neurocientífico del Centro Champalimaud para lo Desconocido en Lisboa, señala que en la corteza motora —la encargada de los movimientos físicos— la relación entre la actividad celular y el comportamiento es extremadamente estable.
Además, científicos como Michael Yartsev, de la Universidad de California, Berkeley, han descubierto que en los murciélagos las neuronas del hipocampo se mantienen estables durante semanas, lo que abre el debate de si la deriva es idéntica en todas las especies.
Del mapa de la mente a la Inteligencia Artificial
Comprender a fondo la deriva representacional no es solo un ejercicio de filosofía médica; tiene aplicaciones prácticas que podrían cambiar nuestro futuro tecnológico y de salud:
- Interfaces cerebro-computadora: Los chips e implantes cerebrales del futuro deberán diseñarse con algoritmos capaces de adaptarse a esta deriva, ya que los códigos que leen hoy dejarán de ser válidos dentro de unos meses.
- Mejorar la Inteligencia Artificial: Las redes neuronales artificiales sufren un problema llamado «olvido catastrófico» (pierden habilidades antiguas al aprender cosas nuevas). El cerebro humano evita esto gracias a la deriva, por lo que copiar este sistema revolucionará la informática.
- Tratamientos psiquiátricos: Permitirá entender cómo se distorsionan y alteran los recuerdos en trastornos psiquiátricos y enfermedades neurodegenerativas, abriendo la puerta a terapias completamente innovadoras.
Todavía quedan decenas de preguntas sin respuesta en este viaje hacia lo desconocido.
Como bien señala Yaniv Ziv, descubrir la deriva representacional en la neurociencia es el equivalente a descubrir la materia oscura en la física: la maravillosa y electrizante demostración de que nuestra mente es un universo infinitamente más complejo, elástico y fascinante de lo que jamás nos atrevimos a soñar.
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