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Suscríbase¿Estás tardando en llegar a casa y darle un paseo a tu perro? ¿Te has levantado tarde y aún no le has puesto de comer al gato? Quizá no te guarden rencor, pero deberías saber que si te espera en la puerta con ansias y la correa en la boca es porque Toby sabe que no estás cumpliendo con los horarios. Según un nuevo estudio publicado en Nature Neuroscience, como sospechabas por esos ladridos a las siete de la mañana, tus mascotas saben qué hora es.
Los investigadores, de la Universidad Northwestern (EE.UU.) han encontrado algunas de las pruebas más claras hasta ahora de que los animales pueden medir el tiempo. Al examinar la corteza entorrinal medial del cerebro, descubrieron un conjunto de neuronas previamente desconocido que se encienden como un reloj cuando un animal está esperando. Según el director del trabajo y profesor de neurobiología, Daniel Dombeck, "este es uno de los experimentos más convincentes para demostrar que los animales realmente tienen una representación explícita del tiempo en sus cerebros cuando se los desafía a medir un intervalo de tiempo".
El equipo se centró en la corteza entorrinal medial, un área ubicada en el lóbulo temporal del cerebro que se asocia con la memoria y la navegación. Debido a que esa parte del cerebro codifica información espacial en memorias episódicas, plantearon la hipótesis de que el área también podría ser responsable de la codificación del tiempo. "Cada recuerdo es un poco diferente. Pero hay dos características centrales en todos los recuerdos episódicos: espacio y tiempo. Siempre ocurren en un entorno particular y siempre están estructurados en el tiempo", explica James Heys, del laboratorio de Dombeck.
Para probar su hipótesis, los autores organizaron un experimento en el que un ratón corre en una cinta en un entorno de realidad virtual. El animal aprende a correr por un pasillo hasta una puerta que se encuentra aproximadamente a la mitad del camino. Después de seis segundos, la puerta se abre, permitiéndole salir al pasillo para recibir su recompensa.
Después de ejecutar varias sesiones de entrenamiento, los investigadores hicieron la puerta invisible en la escena de realidad virtual. En el nuevo escenario, el roedor aún sabía dónde se encontraba la puerta, que ahora invisible, basada en las texturas cambiantes del piso. Y todavía esperó seis segundos en la puerta antes de correr abruptamente por la pista para recoger su recompensa. "Lo importante aquí es que el ratón no sabe cuándo está abierta o cerrada la puerta porque es invisible. La única forma en que puede resolver esta tarea de manera eficiente es usando el sentido interno del tiempo de su cerebro", señala Heys.
--- Realidad virtual ---
Al usar la realidad virtual, se pueden controlar perfectamente los factores que pueden influir, como el sonido de la apertura de la puerta. "No podríamos hacer la puerta completamente invisible en un entorno real. El animal podría tocarlo, oírlo, olerlo o sentirlo de alguna manera. No tendrían que juzgar el tiempo; simplemente sentirían cuándo se abría la puerta. En la realidad virtual, podemos eliminar todas las señales sensoriales", explican.
Los científicos visualizaron la actividad cerebral de los ratones utilizando la microscopía de dos fotones, que permite obtener imágenes avanzadas del cerebro de alta resolución. Según Dombeck, "a medida que los animales corren a lo largo de la pista y llegan a la puerta invisible, vemos las celdas disparando que controlan la codificación espacial. Luego, cuando el animal se detiene en la puerta, vemos que esas células se apagan y se enciende un nuevo conjunto de células. Esto fue una gran sorpresa y un nuevo descubrimiento".
Estas celdas de tiempo no se activaron durante la ejecución activa, solo durante el descanso. Ahora que los investigadores han encontrado estas nuevas neuronas que codifican el tiempo, pueden estudiar cómo las enfermedades neurodegenerativas pueden afectar este conjunto de células. "Los pacientes con enfermedad de Alzheimer se olvidan notablemente cuando las cosas ocurrieron a tiempo", dijo Heys. "Quizás esto se deba a que están perdiendo algunas de las funciones básicas de la corteza entorrinal, que es una de las primeras regiones del cerebro afectadas por la enfermedad".
