Las conocidas como células de lugar son un tipo de neuronas especializadas, situadas en la región conocida como hipocampo, dentro de nuestro cerebro. Este tipo de células cumplen una función realmente interesante en el proceso cognitivo.

Algunos científicos, como James J. Knierim, hablan de las células de lugar como el ejemplo más claro de "correlación celular". ¿Qué significa esto? Este tipo de neuronas presentan una conexión demostrable y directa con una conducta, sensación o actividad mental determinada. En otras palabras, para su funcionamiento, estas células no responden a estímulos motores o sensoriales inmediatos.

Las células de lugar reciben esta denominación porque son neuronas que se estimulan cuando los individuos ocupan una determinada localización en un ambiente específico. Como cada célula de lugar estaría relacionada con sitios específicos, conocer cómo se estimulan y reconocen los diferentes sitios donde puede encontrarse una persona, permitiría trazar un mapa cognitivo de los individuos. En otras palabras, estas células de lugar podrían ir reconociendo localizaciones, estimulándose en cada sitio específico, actuando así como una especie de GPS del cerebro.

Sin embargo, para entender el funcionamiento completo de este GPS del cerebro, necesitaríamos conocer cuáles son las conexiones de las células de lugar con otras neuronas, ya que su funcionamiento no es aislado ni independiente.

Con el objetivo de saber cómo trabaja el GPS del cerebro, investigadores del Kavli Institute de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología han combinado una serie de técnicas para identificar qué neuronas se identifican con qué células, en diferentes momentos de la actividad cerebral, utilizando ratas para sus experimentos. Así han conseguido mapear cómo se orientan estos roedores, dibujando lo que hemos denominado como GPS del cerebro.

El problema principal es que los investigadores no pueden diseccionar un cerebro y ver directamente las conexiones neuronales, lo que facilitaría mucho el trabajo de estos científicos. Para conocer el funcionamiento del GPS del cerebro, han de trabajar con una serie de "interruptores de luz" que les indiquen qué neuronas se están activando, para así entender las conexiones neuronales.

Para ello, utilizaron un virus que serviría como "mensajero" de la receta genética que estas neuronas deberían procesar en su interior. Una vez que dichas células han recibido dicha secuencia genética, que codifica para el mismo "interruptor lumínico" que poseemos para ser capaces de ver a través de nuestros ojos, estas neuronas pasaron de estar "en la oscuridad" a ser sensibles a la luz.

Pero igual que para iluminar una habitación necesitamos una bombilla, para luego regular la luz de dicho cuarto mediante interruptores, los investigadores necesitaban algo más que simples recetas genéticas que codificaran estos interruptores. En otras palabras, para conocer cómo funcionan estas redes neuronales y trazar el GPS del cerebro, no sólo tenían que insertar interruptores lumínicos, sino activar algún tipo de "lámpara" en el cerebro de los roedores.

Para hacerlo, los científicos noruegos insertaron fibras ópticas en el cerebro de los animales, que tendrían la función de transmitir la luz entre las diferentes neuronas. Además, añadieron microelectrodos capaces de detectar cuándo se iban a activar dichas células. En otras palabras, insertaron dentro del cerebro de las ratas un completo equipo de detección lumínica para conocer cuándo las neuronas se iluminaban.

En su trabajo, publicado en la prestigiosa revista Science, los investigadores noruegos fueron capaces de conocer, a través de este sistema de iluminación y de interruptores, qué neuronas especializadas eran las encargadas de dar la información específica a las células de lugar, para que así el GPS del cerebro funcionara correctamente.

Gracias a su trabajo, hoy sabemos que las neuronas mensajeras de la información necesaria para que este GPS del cerebro funcione correctamente, según lo demostrado en ratas, son las células de dirección de la cabeza (head direction cells), las células de frontera (border cells) y las células de red (grid cells). De esta manera, las células de lugar pueden recibir información sobre las diferentes localizaciones y ambientes, a la vez que actualizan sus propios datos, de forma independiente a los estímulos sensoriales. Un trabajo brillante que "ve la luz" (nunca mejor dicho) para entender un poco más el funcionamiento de las redes neuronales, y que así sepamos cómo trabaja el GPS del cerebro.