Células del tiempo: el reloj cerebral basado en las experiencias

A veces perdemos la noción del tiempo y no sabemos la hora en la que vivimos o incluso ni el día. Es bastante común tener que preguntar por el día de la semana que es, y más en la época que estamos viviendo de confinamientos y teletrabajo. Todos los días parecen ser martes. El tiempo parece que se ha detenido en el 2020 y que en vez de un año han pasado diez. Posiblemente sea el año que se está haciendo más largo de los que recuerdes por culpa de la pandemia del coronavirus. Las llamadas células del tiempo del cerebro son las encargadas de esta tarea. 

El paso del tiempo también está relacionado con nuestro estado emocional, por eso este año se percibe como más lento. Cuando estamos tristes o con un estado de ánimo bajo, ya sea el motivo que sea, percibimos que el tiempo transcurre más lento que cuando estamos alegres o contentos. Lo mismo sucede cuando estamos nerviosos o estresados, el tiempo se paraliza, y por eso cuando tenemos prisa un semáforo parece tardar mucho más en ponerse en verde que otros días. 

Pues bien, nuestro cerebro, como buen procesador de la información necesita conocer de algún modo cómo transcurre el paso del tiempo y cómo lo relacionada con un determinado lugar. Nuestra memoria es nuestra fuente de información principal y debe intentar relacionar con la mayor certeza los datos que procesa y recupera. El espacio y el tiempo son datos muy importantes para nosotros.

¿Cómo nuestro cerebro reconoce el paso del tiempo?

Hace algunos años ya se habían descubierto las denominadas células del tiempo, las neuronas encargadas de registrar cuándo y dónde ocurren los eventos.

Este reloj neuronal no codifica de la misma forma que lo entendemos nosotros a través de segundos, minutos u horas, lo que hace es interpretar el tiempo subjetivo organizando el flujo de las experiencias de los eventos que se van sucediendo según un grupo de científicos liderado por el Premio Nobel Edvard Moser (2018), director del Instituto Kavli, con sede en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU).

Además, relacionado con estos avances cabe destacar que ya en 2014, un estudio coordinado por German Hesslow (Universidad de Lund, Suecia) y Riccardo Zucca (Universitat Pompeu Fabra, España), demostró que las células son capaces de aprender de manera individual a través de los estímulos que reciben por medio de mecanismo que consiste en una especie de reloj interno que medía el tiempo de las reacciones. Antes se pensaba que se necesitaba exclusivamente una red neuronal para aprender, pero ahora se sabe que también aprenden de manera individual gracias a este proceso parecido a un reloj. Aprendemos mejor de las reacciones y las experiencias. 

Las células del tiempo se encuentran en el hipocampo y la corteza entorrinal

Un nuevo estudio del grupo de trabajo de Bradley Lega (2020),  profesor del Departamento de Cirugía Neurológica del UT Southwestern Medical Center (Texas, Estados Unidos), ha revelado nuevos datos en humanos respecto a las células del tiempo

Las células del tiempo son neuronas que están situadas en el hipocampo y la corteza entorrinal que se activan en momentos específicos durante una tarea o experiencia cognitiva concreta. Las evidencias a lo largo de los años han demostrado que este grupo de neuronas son las responsables de codificar esta información relativa al tiempo, sin embargo, nunca se había observado en humanos, hasta ahora. 

Para ello, estos investigadores identificaron las células del tiempo en personas utilizando grabaciones de microelectrodos intracraneales en 27 pacientes con epilepsia que realizaron una tarea de memoria. Estos experimentos demostraron de forma evidente que existe actividad celular en esta región que representa un tipo de información temporal complementaria responsable de dar forma a los recuerdos episódicos. Es un gran avance para la mejora de los tratamientos en enfermedades relacionadas con la pérdida de memoria como el Alzheimer, ya que se podría estimular estas zonas para ayudar al cerebro a mejorar el recuerdo, ya que sin este proceso no logra descifrarlo correctamente. 

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Referencias y fuentes: 

Johansson, F., Jirenhed D.A., Rasmussen, A., Zucca, R., Hesslow, G. (2014). Memory trace and timing mechanism localized to cerebellar Purkinje cells, PNAS doi:10.1073/pnas.1415371111.

Tsao,A., Sugar, J., Lu, L., Wang, C., Knierim, JJ, Moser, M.B., Moser, E.I. (2018). Integrating time from experience in the lateral entorhinal cortex. Nature 561 (7721), 57-62

Umbach, G., Kantak, P., Jacobs, J.,Kahana,M.,Pfeiffer, B.E., Sperling, M., Lega, B (2020). Time cells in the human hippocampus and entorhinal cortex support episodic memory Proceedings of the National Academy of Sciences, 117 (45) 28463-28474; DOI: 10.1073/pnas.2013250117