Temporal instability weakens entorhinal grid-like coding in older adults

A medida que envejecemos, la capacidad de recordar dónde dejamos las llaves o de navegar por un vecindario familiar suele volverse menos fiable. Este declive en la memoria espacial y la navegación es una parte común del envejecimiento, pero no le sucede a todos de la misma manera. Algunos adultos mayores permanecen tan lúcidos y orientados como cuando eran jóvenes, mientras que otros luchan significamente. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que una parte específica del cerebro, ubicada en lo profundo del lóbulo temporal, desempeña un papel central en estas capacidades. Esta región contiene células especializadas que actúan como un GPS interno, disparando en un patrón repetitivo de seis lados a medida que nos movemos por el espacio. En el cerebro, este patrón crea un mapa mental que nos ayuda a saber dónde estamos y cómo llegar a donde queremos ir. Cuando este sistema funciona bien, nos sentimos con base; cuando falla, podemos sentirnos perdidos.

Durante años, los investigadores creyeron que el declive en estas habilidades de navegación se debía simplemente a que el mapa interno del cerebro se estaba desvaneciendo o desapareciendo por completo con la edad. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que el problema podría ser más sutil. En lugar de que el mapa desaparezca, es posible que el mapa se esté volviendo inestable, derivando o tambaleándose con el tiempo. Esta inestabilidad podría dificultar que el cerebro utilice ese mapa de manera consistente, incluso si el mapa todavía está ahí. Al observar de cerca cómo se comportan estas señales cerebrales en adultos mayores, los científicos han encontrado una razón clave por la cual algunas personas mantienen sus habilidades espaciales mientras que otras no, señalando un tipo específico de fiabilidad en la forma en que el cerebro retiene su sentido de la dirección.

Para investigar esto, un equipo de investigadores del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas en Magdeburgo estudió a 85 adultos sanos, con una edad promedio de 75 años. Pidieron a estos participantes realizar una tarea dentro de un escáner de RM, una máquina que toma imágenes detalladas de la actividad cerebral. Los participantes no movieron sus cuerpos; en su lugar, vieron un video de una persona caminando a través de una habitación virtual cuadrada. A medida que avanzaban, tenían que recordar las ubicaciones de cinco objetos diferentes colocados alrededor de la habitación. Después de la caminata, fueron evaluados sobre qué tan bien podían recordar dónde estaban esos objetos. Los investigadores repitieron este proceso dos veces, con los objetos colocados en diferentes lugares cada vez, para ver cómo respondía el cerebro al mismo entorno en diferentes ocasiones.

Los científicos estaban particularmente interesados en una señal específica en la corteza entorrinal posteromedial, una pequeña área del cerebro conocida por albergar las células de rejilla que forman nuestro mapa interno. En un cerebro sano y funcional, esta área se ilumina en un patrón predecible de seis lados a medida que una persona se mueve en diferentes direcciones. Los investigadores midieron qué tan fuerte era este patrón en cada participante. Como era de esperar, encontraron que la fuerza de esta señal variaba ampliamente entre los adultos mayores. Algunos mostraban un patrón claro y fuerte similar al de los jóvenes, mientras que otros mostraban una señal muy débil o casi inexistente. Sorprendentemente, los investigadores descubrieron que la edad de una persona por sí sola no explicaba estas diferencias. Un hombre de 90 años podía tener una señal fuerte, mientras que uno de 65 podía tener una señal débil, lo que sugiere que algo más que el simple envejecimiento estaba en juego.

El equipo planteó entonces si el problema era que el mapa del cerebro simplemente faltaba, o si estaba presente pero era inestable. Para averiguarlo, observaron qué tan consistente era la actividad cerebral de un intento de la tarea al siguiente. Midieron si el cerebro producía el mismo patrón de actividad para la misma dirección de movimiento cada vez. Descubrieron que la fuerza de la señal de la rejilla estaba estrechamente ligada a esta estabilidad. En el lado izquierdo de la corteza entorrinal, los participantes cuyos cerebros producían un patrón de actividad consistente y estable a través de las dos sesiones también tenían las señales de rejilla más fuertes. Aquellos cuya actividad cerebral derivaba o cambiaba entre las sesiones tenían señales más débiles. Este hallazgo sugiere que el problema no es necesariamente que el cerebro haya perdido su capacidad de crear un mapa, sino que está luchando por mantener ese mapa constante y fiable en el tiempo.

Los investigadores también analizaron si esta estabilidad importaba para la memoria del mundo real. Encontraron que los adultos mayores con patrones cerebrales más estables en la corteza entorrinal izquierda eran mejores recordando la ubicación de los objetos en la habitación virtual. Esta conexión era específica de la estabilidad del patrón; la mera fuerza de la señal en sí misma no predecía el rendimiento de la memoria tan claramente como lo hacía la consistencia. Esto implica que tener un punto de referencia fiable e inalterable en el cerebro es crucial para recordar dónde están las cosas, especialmente cuando necesitamos recuperar esa información más tarde.

Para comprender por qué algunos cerebros eran más estables que otros, el equipo examinó la estructura física del tejido cerebral en estas regiones. Observaron el volumen del tejido, la cantidad de mielina (un recubrimiento graso que ayuda a que las señales viajen) y la integridad de la estructura microscópica. No encontraron un vínculo claro entre estas características físicas y la estabilidad de la señal de la rejilla. Una persona con una estructura cerebral aparentemente saludable aún podía tener un mapa inestable, mientras que otra con ligeros cambios estructurales podía tener uno muy estable. Esto descartó la idea de que el simple desgaste físico fuera la causa directa de la inestabilidad.

El estudio rastreó entonces la fuente de esta inestabilidad más atrás en la red del cerebro. La corteza entorrinal recibe información sobre la dirección de otras áreas, incluyendo la corteza retrosplenial, una región cerca de la parte posterior del cerebro que nos ayuda a orientarnos en relación con nuestro entorno. Los investigadores midieron qué tan estables eran las señales de orientación en esta área retrosplenial. Encontraron que cuando la corteza retrosplenial proporcionaba un sentido de la dirección constante y fiable, la corteza entorrinal era capaz de mantener mejor su patrón de rejilla estable. De hecho, la estabilidad de las señales de la corteza retrosplenial parecía influir en el rendimiento de la memoria de los participantes de forma indirecta, al ayudar a mantener la rejilla entorrinal estable. Esto sugiere una cadena de eventos donde un sentido de la dirección fiable desde la parte posterior del cerebro ayuda a anclar el mapa interno en el medio del cerebro, evitando que este derive.

Estos hallazgos ofrecen una nueva forma de pensar sobre por qué la memoria espacial declina en algunos adultos mayores pero no en otros. Parece que el GPS interno del cerebro no desaparece necesariamente con la edad. En cambio, el sistema puede volverse menos fiable, con el mapa derivando o desplazándose ligeramente cada vez que intentamos usarlo. Esta inestabilidad parece provenir de la calidad de la información direccional que entra al sistema. Si el cerebro no puede aferrarse a un sentido constante de hacia dónde está mirando, el mapa interno se vuelve inestable, lo que dificulta recordar ubicaciones o navegar eficazmente. El estudio destaca que la clave para mantener las habilidades espaciales en la vejez puede no ser preservar el mapa en sí, sino asegurar que el cerebro tenga un punto de referencia estable para mantener ese mapa alineado con el mundo.