¿Qué es lo que nos hace humanos? Según Rodrigo Quian Quiroga, investigador del Hospital del Mar Research Institute (HMRIB) desde el 2023, la respuesta a esta pregunta milenaria son las células concepto, que él mismo descubrió hace más de 20 años, cuando hacía su postdoctorado en Caltech, California.
Las células concepto son un tipo de neuronas que se activan en respuesta a conceptos específicos, y son claves para la formación de la memoria. “En los 20 años desde su descubrimiento, nadie ha conseguido encontrarlas en otros animales no humanos. Yo creo que es porque no existen; mi hipótesis es que son exclusivas de humanos, y son una de las bases de nuestra inteligencia», explica Quiroga.
Mi hipótesis es que las neuronas concepto son exclusivas de humanos, y son una de las bases de nuestra inteligencia»
Rodrigo Quiroga (Hospital del Mar Research Institute)
Y eso es lo que ahora, en un reciente estudio publicado en Cell reports, el investigador argentino y su equipo han demostrado por primera vez de forma experimental: que la manera de codificar la memoria es totalmente diferente en humanos y en otros animales. Y que la forma en la que los humanos lo hacemos – basada en las células concepto – es la base de nuestra inteligencia.
Células concepto para cada recuerdo saliente
En las dos últimas décadas hemos aprendido que cada persona tiene una red de células concepto para cada idea o concepto con la que tiene un vínculo experiencial que tenderá a recordar; puede ser una persona, un lugar, un objeto. Y cada de una de estas células se activa específicamente al ver u oír ese concepto – aunque puede reconocer también algún otro, siempre asociado. (Estas neuronas se llamaron en un principio neuronas Jennifer Aniston, porque se activaron en una paciente al ver fotos de la actriz – las mismas se activarían con Phoebe, otro personaje de Friends).
Podemos diferenciar entre la memoria semántica – mi conocimiento factual de los hechos, e.g. el concepto ‘madre’ – y la memoria episódica – la que se basa en nuestra experiencia personal, e.g. el concepto de mi madre Pilar. Este segundo tipo de memoria se localiza en el hipocampo, y es la que está representada en las neuronas concepto.
Humanos y otros animales: distintos sistemas operativos
El artículo publicado recientemente por el equipo de Quian Quiroga se adentra precisamente en cómo las células concepto determinan la forma de codificar la memoria de forma abstracta que tenemos los humanos. También lo hace su reciente libro, «Cosas que nunca creeríais«, en el que intenta responder a la cuestión de qué nos hace humanos.
“El cerebro humano no es especial, es casi igual que el de un chimpancé; tan solo un poco más grande. Pero el de una ballena tiene cinco veces el tamaño del nuestro, así que no es cuestión de tamaño. Es el funcionamiento, el que es distinto”, asegura el científico. Y la clave de la diferencia es que las células concepto nos ofrecen una base cognitiva más elevada y la capacidad de abstracción. En una analogía para intentar explicar las diferencias entre nuestro cerebro y el de, por ejemplo, los chimpancés, el científico dice que “es como si fueran dos ordenadores iguales, pero que funcionan con dos sistemas operativos distintos”.
La riqueza abstracta del cerebro humano
En animales, distintas memorias, incluso involucrando un mismo concepto en distintas circunstancias, tienden a tener una representación neuronal distinta en el cerebro; así se evitan interferencias y no se mezclan las memorias. Es decir, que cuando un ratón ve a otro por la mañana se activa un grupo determinado de neuronas, y si lo ve en otro lugar u otro momento, se activa otro grupo . Esto se llama ‘pattern separation’ (separación de patrones), y acumulamos 50 años de literatura científica mostrando este fenómeno.
Pero los recientes experimentos de Quian Quiroga y su equipo demuestran que, en humanos, esto no es así. “¡Nos quedaríamos sin neuronas si cada memoria requiriera un grupo de neuronas distinto!”, exclama el investigador. Lo que vieron es que al mostrar a pacientes dos situaciones distintas que involucraban a las mismas personas, las mismas neuronas concepto (vinculadas a esas personas) respondían de la misma manera. Es decir, si tengo un amigo llamado Alejandro, cada vez que lo veo se me activa la neurona concepto de “Alejandro” – da igual si estamos en Barcelona o en Cambridge, comiendo sushi o haciendo capoeria. El grupo de neuronas que representan un concepto no cambia, aunque cambie el contexto. Eso significa que la codificación de la memoria es más abstracta en humanos – es independiente de los detalles. Y cada memoria se construye con la activación de una combinación de grupos de neuronas. Por ejemplo, “Alejandro”+“Cambridge”+“capoeira” o “Alejandro”+“Barcelona”+“sushi”.
«El hecho de codificar experiencias independientemente del contexto hace que los humanos tengamos un pensamiento más avanzado, más abstracto»
Rodrigo Quian Quiroga (HMRIB)
“Creo que el espacio cognitivo en ratas es mucho más limitado que el de humanos. Y el nuestro, al ser más rico, no permite esta separación de grupo de neuronas, porque no habría sitio para representar todas las experiencias que tenemos o recordamos, por decirlo de alguna manera”, dice Quian Quiroga. “Codificar experiencias independientemente del contexto hace que tengamos un pensamiento más avanzado, más abstracto; nos permite generalizar y tener una inteligencia más desarrollada en humanos”.
De concepto en concepto, un paseo por los cerebros del mundo
El descubrimiento de las neuronas concepto fue una revolución. Fue posible gracias al uso de una tecnología avanzada que permitía medir la actividad de neuronas individuales en humanos, algo que en aquél entonces sólo podía hacerse en un lugar en el mundo: la Universidad de California en Los Ángeles. Allí fue a parar Quian Quiroga. Y allí descubrió las células de concepto.
“Desde entonces, el campo explotó: varios lugares en EE.UU. empezaron a hacer estos registros, y en colaboración con mis colegas clínicos, yo llevé la técnica al Reino Unido, luego a Argentina, luego a Barcelona…”, recuerda el investigador.
Para medir esta actividad neuronal, hay que insertar electrodos en el cerebro. Así que la única posibilidad de hacerlo es aprovechar cuando, por motivos clínicos, a veces se introducen electrodos a personas con epilepsia que no puede controlarse con medicación, para entender de dónde vienen crisis epilépticas y poder escoger el mejor tratamiento, incluyendo una eventual resección quirúrgica del foco epiléptico. Hay cientos de hospitales donde se hace esto, pero la tecnología y el conocimiento específico de cómo medir la actividad neuronal es complejo, y no tan común. Por eso aún hoy en día hay tan solo una treintena de lugares del mundo donde se puede utilizar esta técnica.
Para medir la actividad individual de una neurona concepto, se aprovechan los electrodos insertados en el cerebro a personas con epilepsia.
“Actualmente yo trabajo con pacientes, siempre adultos, del Hospital del Mar aquí en Barcelona, de un hospital de Argentina con el que llevo muchos años de colaboración, de un hospital en Inglaterra, otro en Francia y ahora estamos estableciendo una colaboración con un hospital en China”, explica Quian Quiroga.
Y justifica la necesidad de esta extensión geográfica: “Si trabajas solo con un hospital eres muy dependiente de factores externos, de dinámicas de los hospitales que están fuera de tu control y que pueden afectar a tu capacidad para hacer los estudios. Por ejemplo, durante la epidemia del COVID se cancelaron todas las operaciones de epilepsia durante meses y no podía continuar con los estudios. Pero mientras aquí en Europa estaba todo parado, en Argentina sí que podía hacerlos, porque allí el pico de COVID fue más tarde. Y cuando llegó y allá no se podía, aquí lentamente comenzaba a arrancar de nuevo”.
Además, esta variedad geográfica puede abrir otras avenidas interesantes. El laboratorio está ahora empezando un nuevo proyecto para comparar poblaciones y ver si hay diferencias entre ellas en los tipos de células de concepto que encontramos en uno u otro lugar; por ejemplo, un tipo de comida que aquí genere vínculo emocional y en otra cultura sea neutra… «Podemos comprar qué cosas le pueden interesar a un argentino, español o chino. Las neuronas de concepto tienden a responder a cosas que son interesantes y emocionalmente salientes para la persona – y mientras un argentino podrá tener muchas neuronas de concepto asignadas a jugadores de futbol, un chino potencialmente tendrá más neuronas para jugadores de GO – el ancestral juego chino», explica Quiroga.
Está claro que el estudio de las células concepto nos mantendrá muy ocupados en los próximos años.
