Un “odómetro” neuronal: el hipocampo revela un código para medir distancia sin señales visuales
El cerebro tiene una habilidad que suele pasar inadvertida hasta que falla: calcular cuánto se avanzó y en qué dirección, incluso cuando no hay referencias externas claras. Ese “cálculo a ciegas” —conocido como integración de trayectoria— permite, por ejemplo, moverse por una casa a oscuras, volver sobre los propios pasos en un pasillo sin ventanas o estimar la distancia recorrida en un entorno con pocas señales.
Un trabajo difundido por el Max Planck Florida Institute for Neuroscience (MPFI) y publicado en *Nature Communications* describe un mecanismo concreto con el que el hipocampo, una región central para memoria y navegación, puede representar la distancia recorrida sin depender de pistas visuales. El hallazgo propone una suerte de “odómetro” neuronal basado en patrones de actividad que cambian de manera gradual mientras el animal se desplaza.
El experimento se diseñó para quitarle al cerebro lo que normalmente usa como apoyo: referencias del entorno. Los investigadores entrenaron ratones para correr una distancia determinada dentro de un escenario de realidad virtual deliberadamente uniforme, sin hitos ni marcas que sirvieran como guía. La recompensa aparecía solo si el animal alcanzaba la distancia objetivo. En ese marco, el ratón no podía apoyarse en un paisaje reconocible ni en señales visuales destacadas: debía estimar su progreso a partir de información interna sobre su propio movimiento.
Durante la tarea, el equipo registró la actividad eléctrica de miles de neuronas y concentró el análisis en el hipocampo. En condiciones habituales, esta zona es famosa por las neuronas de lugar —células que se activan en posiciones específicas— y por su vínculo estrecho con la formación de recuerdos episódicos. Sin embargo, al reducir al mínimo las señales sensoriales, la lectura clásica cambió: solo una fracción pequeña de neuronas mostraba respuestas “de lugar” o “de tiempo” nítidas. La mayoría no parecía estar etiquetando un punto fijo del espacio, sino llevando un registro continuo del recorrido.
El dato decisivo apareció en esos conjuntos mayoritarios. En lugar de encenderse en un punto del espacio, muchas neuronas seguían dos patrones opuestos que evolucionaban a medida que el animal avanzaba. Un grupo mostraba un aumento brusco de actividad al inicio del movimiento y luego una caída progresiva, como una rampa descendente, cuyo ritmo variaba entre neuronas. Otro grupo hacía lo contrario: su actividad bajaba de golpe al comenzar a correr y luego subía gradualmente conforme aumentaba la distancia recorrida, como una rampa ascendente.
Leído en conjunto, el sistema funciona como un código de dos fases. La primera fase es el cambio rápido al arrancar, que marcaría el inicio del conteo. La segunda es el cambio gradual, que actuaría como el contador propiamente dicho: neuronas con rampas más rápidas representarían distancias cortas; neuronas con rampas más lentas, distancias más largas. En otras palabras, el “odómetro” no depende de una sola señal, sino de una colección de pendientes distintas que, combinadas, cubren un rango amplio de trayectos y permiten estimar cuán lejos se llegó sin mirar el entorno.
El estudio también probó la relevancia causal del mecanismo. Cuando los investigadores alteraron los circuitos que sostienen esos patrones de rampa, los animales perdieron precisión y buscaron la recompensa donde no correspondía. En términos conductuales, el ratón tendía a detenerse antes o después de la distancia requerida con mayor frecuencia. En términos neurales, el contador interno quedaba desajustado. Eso sugiere que estas rampas no son un simple “acompañamiento” del movimiento, sino una pieza funcional de la integración de trayectoria.
El resultado tiene un valor doble. En neurociencia básica, amplía la idea de que el hipocampo no solo construye mapas basados en lugares, sino que también puede codificar magnitudes continuas como distancia —y, por extensión, tiempo transcurrido— mediante dinámicas poblacionales. Al mismo tiempo, el trabajo refuerza un puente conceptual entre navegación y memoria: si el hipocampo necesita medir cuánto transcurrió —en espacio o en tiempo— para “coser” una experiencia en un episodio, entonces un fallo en ese conteo puede afectar la reconstrucción de lo vivido, no solo la orientación.
En la dimensión clínica, el hallazgo dialoga con una observación frecuente: en etapas tempranas de la enfermedad de Alzheimer, uno de los síntomas más desconcertantes suele ser la desorientación espacial en lugares familiares. No se trata únicamente de olvidar datos; a veces el problema es no poder estimar correctamente cómo se llegó a un sitio o cuánto falta para volver. Si la integración de trayectoria se apoya en códigos de rampa en circuitos hipocampales, entenderlos con precisión puede aportar pistas sobre por qué ese deterioro aparece temprano y cómo se podría detectarlo o mitigarlo.
El trabajo abre, además, preguntas técnicas y conceptuales. ¿Cómo se generan estas rampas? ¿Surgen de propiedades intrínsecas de las neuronas, de la interacción entre redes locales, o de señales de entrada desde otras regiones que aportan velocidad, aceleración y dirección? ¿Cómo se combinan estos contadores de distancia con mapas basados en lugares cuando el entorno sí ofrece puntos de referencia? Y mirando hacia aplicaciones futuras, ¿podría este tipo de firma neural convertirse en un biomarcador funcional para evaluar riesgo de desorientación o para medir respuesta a terapias y entrenamientos cognitivos?
Más allá de las respuestas inmediatas, el estudio deja una idea potente: el cerebro no necesita un marcador externo para medir el mundo; puede construir su propia métrica a partir de la dinámica de sus redes. En un futuro cercano, desentrañar esta “aritmética” neuronal podría servir tanto para comprender mejor por qué una persona se pierde antes de olvidar, como para diseñar ayudas tecnológicas o estrategias clínicas que refuercen la autonomía cuando la brújula interna y el sistema de conteo empiezan a fallar.