• El avance puede catalizar terapias más precisas orientadas a trastornos como la epilepsia o el Alzheimer

El cerebro, ese universo misterioso que llevamos en la cabeza, sigue guardando secretos sobre cómo consigue algo tan aparentemente sencillo como permitirnos orientarnos en el mundo y movernos sin perdernos. Un equipo internacional de científicos, liderado por el doctor Manuel Valero desde el Hospital del Mar Research Institute, acaba de dar un paso importante para desentrañar ese enigma. Y lo han hecho combinando ciencia de vanguardia con inteligencia artificial. Los resultados se han publicado en la revista Science, lo que da una idea de la magnitud del hallazgo. El equipo contó con la colaboración de la Universidad de Nueva York, el Instituto de Neurociencias de Alicante y la Universidad Cardenal Herrera-CEU.

La pregunta de partida era directa: ¿cómo se organizan las neuronas para crear ese mapa mental que nos dice dónde estamos y hacia dónde vamos? El cerebro utiliza el hipocampo, una región clave tanto para la memoria como para la orientación espacial. Allí se activan redes de neuronas que, como un GPS biológico, generan un “mapa” del entorno. Pero no todas las neuronas son iguales: existen diferentes tipos con funciones particulares. El reto era entender cómo esas diferencias no suponen un obstáculo, sino que se convierten en una colaboración silenciosa que hace posible que el sistema funcione.

Para observar esa coreografía interna, usando ratones modificados genéticamente, los científicos activaron selectivamente distintas neuronas (más de 7.000) con luz para registrar cómo se comportaban. La cantidad de datos era abrumadora, imposible de descifrar con las técnicas clásicas. Y es aquí donde la inteligencia artificial entró en juego. Los algoritmos desarrollados permitieron clasificar a las neuronas según su actividad eléctrica y, más importante aún, revelar cómo distintos grupos trabajan juntos en tiempo real. El resultado es la primera visión detallada de la cooperación entre familias de interneuronas para sostener el código espacial que nos orienta.

Lo que descubrieron los científicos es que cada familia neuronal tiene un papel complementario: algunas afinan la precisión del mapa, otras garantizan su estabilidad y otras permiten adaptarlo cuando el entorno cambia. “Identificar los roles computacionales de las distintas familias de neuronas es crucial para comprender las redes neuronales”, explica Valero, y añade que su enfoque permite reconstruir “motivos de conectividad sináptica entre los miembros de las familias de interneuronas”, revelando que “estos motivos controlan de manera diferencial las características de los campos de lugar de las neuronas piramidales”. Dicho de otra manera, no existe una neurona “estrella” que lleve la batuta, sino un auténtico equipo en el que cada jugador aporta lo suyo para que el cerebro pueda situarnos en el espacio.

Valero lo resume con una metáfora sencilla: “es como una orquesta en la que los instrumentos se coordinan para que la música suene”. “Esto demuestra que el cerebro no solo recibe información de los sentidos, sino que organiza sus propios circuitos para generar acciones y aprender”, explica Valero.

Terapias de futuro

Este avance no es solo un logro técnico. Puede catalizar terapias más precisas orientadas a restaurar la cooperación neuronal cuando algo funciona mal: Muchos trastornos, como la epilepsia o el Alzheimer, alteran los circuitos del hipocampo y con ello la capacidad de orientarse.

Podrá aplicarse también a otras regiones cerebrales y cómo se alteran en enfermedades neurológicas como la depresión grave o el síndrome de Down, lo que podría permitir diseñar tratamientos más específicos y personalizados, es decir, a terapias más efectivas.

 

Referencia: Valero, M. et al. (2025). Science. “Interneuron family cooperation sustains spatial coding in hippocampal circuits”.