Ratas en Realidad Virtual (Quake)

Científicos de la Universidad de Princeton han colocado sensores para “leer” el estado del cerebro de una rata en tiempo real. Esto no tendría nada de novedoso si no fuese por que la rata en cuestión se encuentra en movimiento mientras se recogen los datos. Concretamente, el roedor corre sobre una especie de “trackball” que controla un entorno de realidad virtual basado en el motor Quake. ¿Que ocurre en el cerebro de una rata cuando huye por los pasillos de un juego 3D?

A pasar de lo que puede parecer a primera vista, no se trata de un experimento destinado a determinar la viabilidad económica que tendría una cadena de locales en los que las ratas puedan ir a matar marcianos. Nada que ver. Ocurre que los neurocientíficos necesitaban saber qué ocurre en el cerebro de uno de estos cobayos mientras realizan sus actividades físicas normales, pero los escáneres disponibles resultaban demasiado grandes y pesados como para adosarlos a un animal y soltarlo para que corra alegremente por el laboratorio. Así que decidieron montar una especie de “sala de juegos virtuales” en la que el animalito se mantiene siempre en el mismo lugar, pero el movimiento de sus patas controla los desplazamientos por el mundo virtual.

Básicamente, se tiene un roedor con la cabeza fija en un punto -para que la máquina encargada de “leer su mente” pueda hacer su trabajo- y parado sobre una esfera que puede girar libremente. Esta esfera funciona más o menos como un trackball, y sus giros controlan el desplazamiento por dentro del mundo virtual. Las imágenes generadas por el ordenador son transmitidas al sitio en que se encuentra la rata, y proyectadas sobre una pantalla que cubre unos 270 grados alrededor de su campo visual. De alguna manera, los estímulos visuales que recibe la rata (“hmmm…veo un largo pasillo”) hacen que tome decisiones (“¡corramos por él!”) que a su vez modifican el mundo virtual. Resumiendo, lo que siempre soñamos tener en casa, pero para ratas.

La cuestión es que el sistema funciona, y permite estudiar la actividad neurológica que tiene lugar cuando el animal se encuentra en movimiento. Puede registrarse el comportamiento de neuronas individuales, una hazaña que ha eludido a los investigadores durante años. Gracias a este invento se podrá mejorar la comprensión sobre la forma en que funcionan los subsistemas del cerebro, incluidas la cognición y otras funciones mentales complejas. “Una de las principales áreas de investigación de la neurociencia es el desarrollo de técnicas para estudiar el cerebro con la resolución suficiente para distinguir células individuales”, dijo el neurocientífico de la Universidad de Princeton David Tank, coautor de un estudio que ha sido publicado esta semana en Nature.

El equipo de Tank estudió las neuronas del hipocampo, una región del cerebro que se activa cuando un animal se encuentra en una ubicación determinada en su entorno. Desde que la función de las neuronas del hipocampo se identificó hace unos 40 años, los científicos se han preguntado exactamente cómo funciona el mecanismo que hace posible que un animal se “ubique” en el espacio. Sin embargo, las máquinas de fMRI normales, utilizadas para estudiar la actividad cerebral de los seres humanos, sólo pueden medir la actividad de grupos compuestos por millones de neuronas a la vez. El estudio de las neuronas individuales solo es posible utilizando cultivos de células pero, como es obvio, un pequeño trozo de cerebro puesto en un plato no se comporta de la misma manera que cuando está completo, dentro de un cráneo y con su dueño corriendo por un laberinto.

Normalmente “las neuronas se mueven de aquí para allá mientras uno está tratando de medir alguna cosa”, dice Tank. “Así que desarrollamos una forma de mantener la cabeza fija en el espacio, pero que a su vez permita a los ratones mantenerse corriendo a través de un laberinto.” Un laberinto virtual, claro está, pero que funciona. Con suerte, dentro de algunos meses los científicos comenzarán a cosechar los frutos de sus experimentos. Mientras tanto, las ratas la pasan fenomenal jugando Quake.