Descubren un mecanismo del cerebro que podría explicar por qué Messi puede hacer pases sin mirar al compañero

Toma la pelota “la pulga”, gambetea, mira hacia el arco, va a patear, no… frena y sin desviar la vista le tira un centro a su compañero que está entrando por el lateral izquierdo, gol, gooool, gooool… 

La escena, que cautiva a cualquiera que aprecie la belleza artística del deporte practicado en su máxima expresión, y que son capaces de ejecutar jugadores exquisitos como Messi, Ronaldo, Mbappé y otros, despertó la curiosidad de los neurocientíficos: ¿cómo hacen estos “cracks” para saber dónde están otros integrantes del equipo sin mirar?

Un trabajo que hoy se publica en Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-024-47453-8), que firman investigadores de la Universidad de Pekín, China, y en el que participó el físico argentino Emilio Kropff, jefe del Laboratorio de Fisiología y Algoritmos del Cerebro de la Fundación Instituto Leloir (FIL), postula una posible respuesta: en experimentos realizados con roedores, identificaron un tipo específico de neuronas del hipocampo (estructura localizada en una región profunda del cerebro, cerca del centro) capaces de generar al mismo tiempo múltiples representaciones espaciales, de sí mismos y de otros. Kropff dirigió el análisis de los datos y ayudó a diseñar los experimentos, que realizó en China el equipo liderado por Chenglin Miao. 

El hallazgo agrega nuevas piezas al sistema de “GPS cerebral” que nos permite saber dónde estamos y cómo llegar de un punto a otro descripto por el británico-norteamericano John O’Keefe, y los noruegos May-Britt y Edvard Moser, y que mereció el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2014. 

“Del hipocampo se sabe hace bastante, desde los años 70, que representa la propia posición en el espacio –cuenta Kropff, que trabajó cuatro años en Noruega con los Moser, entre 2008 y 2012–. En 2018 y 2019 se publicaron un par de trabajos en murciélagos y en ratas proponiendo la hipótesis de que en esa área del cerebro no solamente hay algunas neuronas que representan la posición propia, sino que hay otras que representan la de otros individuos. Fueron dos papers súper importantes, pero en ambos el observador era pasivo”.

De modo que en este experimento, en el que utilizaron roedores, plantearon tareas de imitación en las que uno observaba qué hacía el otro y tenía que repetirla deambulando libremente para recibir una recompensa. Para que un animal imite a otro hay que entrenarlo. Se empieza por enseñarle tareas sencillas que cada vez se van haciendo más complejas. En este caso, el observador tenía una puerta cerrada que no podía pasar, y veía si el otro elegía el camino de la izquierda o de la derecha. Aprendía que el lugar que eligiera el primero era donde iba a estar la recompensa.

Al detectar la actividad de neuronas del hipocampo, se sorprendieron al ver que había algunas a las que no les interesaba tanto dónde estaba el animal en sí mismo, sino que adecuaban su disparo a la ubicación del otro y siempre se activaban cuando pasaba por una cierta posición del pasillo hacia la recompensa.

“Primero, se las llamó ‘neuronas sociales’ o ‘de tercera persona’ –explica Kropff–. Incluso uno de estos grupos tiró la idea de que esto era un sistema como el de las neuronas espejo [que se descubrieron en monos y ‘disparan’ tanto cuando realizamos una acción específica como cuando observamos a un congénere realizando la misma acción] y que prometen ayudarnos a entender cómo los humanos nos representamos unos a otros. ¿Podría ser éste un sistema de neuronas espejo en la rata? Pero en los papers anteriores quedaba la duda de si el marco de referencia era siempre el mismo; es decir, si el animal A se representaba a sí mismo respecto del laboratorio y además se representaba al B también respecto del mismo marco de referencia”. 

Había que someter a prueba ideas alternativas. Por ejemplo, que el animal se esté representando al otro respecto de sí mismo. “Testeamos varias hipótesis con distintos marcos de referencia –comenta Kropff– y ¡encontramos neuronas para cada una de ellas! En particular, pudimos constatar que una vez que el observador deja de ser pasivo y empieza a moverse, hay muy pocas que representan la posición exacta del otro. La mayoría tiende a representar la posición relativa al observador. En particular, nos fijamos si las coordenadas [espaciales] que utilizamos son fijas o giran con mi cabeza. Y, de nuevo, encontramos neuronas a las que parecen importarles ejes relativos al laboratorio, y otras, la mayoría y las más robustas en su respuesta, que giran junto con la cabeza. Representan la posición del otro relativa a la perspectiva de mi cabeza. No estaban ancladas al sistema del laboratorio”.

Utilizando una técnica bastante novedosa que consiste en montar en el cerebro de los roedores un microscopio en miniatura que pesa tres gramos para ver neuronas que expresan marcadores fluorescentes y registrar su actividad en todo momento, los investigadores llegaron a la conclusión de que, al parecer, en el hipocampo coexisten múltiples perspectivas del otro con distintos marcos de referencia. Una, que llaman “vector social egocéntrico”, está presente en un mayor número de neuronas, y en ella importa más donde está parado el otro respecto de uno que la información acerca del entorno; no solamente a qué distancia, sino también a que ángulo con relación a nuestra cabeza.

“Lo que nosotros pensamos es que en realidad a uno le sirve tener esta diversidad de perspectivas porque no sabe cómo va a querer interactuar con los demás –destaca Kropff–. A veces es importante saber que el otro está cerca de la puerta, que está fija y no gira cuando yo giro la cabeza, pero otras veces, si quiero darle la mano, lo que importa es dónde está respecto de mí, no dónde está respecto de la puerta. Especulamos que todas estas perspectivas coexisten. Porque de esa manera tengo todas estas representaciones y todas me sirven para algún tipo de acción diferente. El hipocampo no planifica ni  ejecuta acciones, simplemente representa posición, la propia y, según toda esta nueva línea de trabajos en la que estamos participando, también la de los demás”.

La información para armar ese mapa interno de nuestra ubicación en el espacio y la de los demás no proviene solamente de la visión, sino que es multimodal. “Si uno apaga las luces, las neuronas de esa grilla interior siguen respondiendo, aunque por ahí un poco peor, pero se activan”, aclara Kropff.  

Otro detalle curioso es que por alguna razón la memoria está vinculada con estos mapas espaciales. “Si nosotros armáramos un humanoide, probablemente no haríamos que la misma estructura del cerebro procesara la memoria y la orientación espacial –comenta el científico–. Pero evidentemente la evolución lo hizo distinto. Hay muchos ejemplos que muestran que están vinculadas. Las personas que tienen enfermedad de Alzheimer, al mismo tiempo que van perdiendo sus recuerdos, salen de su casa y no saben dónde están. Ubicar eventos en el espacio es una manera aparentemente muy útil de memorizar, de recuperar recuerdos. ¿Por qué? No lo sabemos. Pero obviamente, la pista es que el hipocampo está procesando los dos sistemas al mismo tiempo. Siempre menciono esa canción de María Elena Walsh que dice ‘En el país de ‘no me acuerdo’/ Doy tres pasitos y me pierdo’… Está hilando las dos cosas, la memoria y la orientación espacial”.

Los científicos también observaron que el entrenamiento agudiza la representación del otro: a medida que los ratones aprendían y se volvían más eficientes, sus representaciones de “vector social egocéntrico” mejoraban. “Esto no sucede porque aumenta el número de neuronas de esa representación, sino porque las respuestas se van optimizando –subraya Kropff en el comunicado de la FIL–. Además, muestra por primera vez que esas representaciones del otro en el hipocampo del mamífero son plásticas y pueden ser mejoradas con el entrenamiento en tareas sociales, en las que saber dónde están los demás puede llevar a mayores recompensas”.

Para el neurocientífico Pedro Bekinschtein, director del Instituto de Neurociencias Cognitivas y Traslacionales (de triple dependencia Conicet-Fundación INECO-Universidad Favaloro) que estudio los mecanismos moleculares de la memoria, y no participó de esta investigación, "Es muy interesante la idea de que haya células en el hipocampo que pueden representar la interacción dinámica con otro individuo y que, si se cambia el contexto, cambian su patrón de actividad. En cuanto a la memoria, existen muchas evidencias de que los los ratones tienen memoria social; es decir, son capaces de reconocer a un individuo que ya vieron anteriormente. Podría pensarse que hay una probable combinación de células involucradas en esa memoria social y también en la interacción, porque siguen la trayectoria de otro individuo con respecto al primero. Tal vez, así puedan guardar información predictiva sobre qué es lo que podría pasar, si van a ser perseguidos o no. En el mundo de los animales no humanos eso es muy común: si voy a tener que huir o pelear, si voy a tener que interactuar socialmente. Son todas decisiones que tienen que ver con la posición y cómo cambia a lo largo del tiempo. El trabajo es súper interesante", insiste. 

A propósito de la anécdota de los astros futbolísticos, Kropff apunta que “Podemos sospechar que estos sistemas permiten saber dónde está uno (y también dónde está el otro), aunque no esté prestando atención”.