En el cerebro humano hay un "navegador GPS" incorporado, que se basa en los recuerdos de experiencias de viaje pasadas para crear rutas futuras. Pero, ¿cómo funciona cuando una persona ingresa a un nuevo entorno? ¿Cómo gestionar con éxito el conocimiento existente? ¿Qué sucede en el cerebro cuando llegamos a una nueva ciudad y utilizamos la tecnología de navegación por satélite para llegar a nuestro destino?
Los científicos del University College London estudiaron estos problemas y llegaron a la conclusión de que cuando una persona usa la navegación por satélite para llegar a su destino, "desconecta" las partes del cerebro que podrían usarse para la autoconstrucción de rutas.
En un estudio anterior, los científicos realizaron un recorrido por las calles de Soho en Londres para los participantes del experimento, y luego usaron imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) para escanear su cerebro en un momento en que los sujetos examinaron 10 videos con diferentes rutas simuladas a lo largo de estas calles. Algunos voluntarios tuvieron que tomar decisiones en las intersecciones, la ruta más corta sería a un destino determinado, mientras que otros recibieron instrucciones sobre dónde apagarse en cada intersección.
Por lo tanto, el equipo de investigadores estudió la actividad en el
hipocampo , el área del cerebro que participa en el proceso de memorización y navegación, así como en la corteza cerebral, que es responsable de la planificación y la toma de decisiones. Aparentemente, durante la búsqueda independiente de una persona por una ruta, su hipocampo codifica dos mapas ambientales diferentes: en uno, rastrea la distancia al destino final en línea recta usando la región frontal del hipocampo, en la otra, la ruta "correcta" hacia el objetivo, que está regulada por la región posterior.
Durante la planificación de la ruta, el hipocampo actúa como un sistema de guía flexible que cambia entre estos dos "mapas" de acuerdo con los requisitos cambiantes. La actividad en la región posterior del hipocampo actúa como una señal de referencia cuando el objetivo se acerca.
Como parte de su nuevo estudio, los científicos analizaron la ubicación de las calles en videos y calcularon varios patrones, por ejemplo, cuántas otras calles están conectadas por rutas y qué tan cerca están del centro del distrito. El equipo de investigación también revisó los resultados de fMRI del trabajo anterior para rastrear la actividad cerebral que surgió durante la transición de los participantes del experimento a una nueva calle.
Mapa de Londres El azul indica calles fáciles para una navegación independiente, rojo - complejo.Cuando los voluntarios se movían de forma independiente sin la ayuda de un navegador y entraban a nuevas calles desconocidas para ellos, se observaron estallidos de actividad en su hipocampo y la corteza prefrontal. El nivel de actividad se hizo aún mayor cuando aumentó la cantidad de opciones a las que podía ir.
La investigación también ha demostrado que la actividad en el frente del hipocampo está asociada con una propiedad llamada concentración. Además, los científicos observaron actividad en la corteza prefrontal de los participantes cuando se vieron obligados a desviarse y reconstruir su ruta. Pero cuando los sujetos siguieron las instrucciones del navegador, la actividad en estas áreas pareció "apagarse".
“Si tiene dificultades para encontrar las calles correctas en la ciudad, probablemente necesite demasiado del hipocampo y la corteza prefrontal. Nuestros resultados son consistentes con modelos en los que el hipocampo imita posibles caminos, mientras que la corteza prefrontal nos ayuda a planificar cuáles nos llevarán a nuestro destino. Cuando tenemos tecnologías que nos dicen qué camino tomar, estas partes del cerebro simplemente no responden a las redes de calles que están frente a nosotros. En este sentido, el cerebro simplemente se apaga y no está "interesado" en lo que está sucediendo a nuestro alrededor ", dice Hugo Spires, autor principal del estudio.
Los primeros estudios han demostrado que el hipocampo de los taxistas de Londres está más desarrollado que la persona promedio, ya que aprenden a recordar todas las calles y atracciones del centro de Londres. Según experimentos recientes, el hipocampo de los conductores que siguen los consejos de los navegadores no está involucrado en el proceso de construcción de rutas, lo que limita el estudio de la red de calles de la ciudad.
El equipo de investigación también analizó las redes de calles de las principales ciudades del mundo para proporcionar una imagen de lo fácil que es navegar. Con su compleja red de pequeñas calles, Londres está especialmente ocupada con el hipocampo de los residentes y visitantes de la capital de Gran Bretaña. Se requiere mucho menos esfuerzo de navegación mental en la isla de Manhattan en Nueva York; en la mayoría de los casos, solo puede ir en línea recta, izquierda o derecha.
La próxima etapa del estudio será la cooperación con empresas de tecnología inteligente, desarrolladores y arquitectos, lo que ayudará a desarrollar un espacio donde las personas encuentren más fácil la navegación. Los nuevos datos les permiten estudiar el diseño de una ciudad o edificio y sugerir cómo responderán los sistemas de memoria cerebral a esto. Por ejemplo, los investigadores podrían observar un nuevo ángulo en los diseños de casas y hospitales para identificar sitios difíciles de percibir para las personas con demencia y ayudar a que sean más fáciles de navegar. Además, pueden ayudar en el proceso de diseño de nuevos edificios, que desde el principio están diseñados para personas que padecen esta dolencia.
Comprender cómo el entorno urbano afecta el cerebro humano es importante. El equipo de investigación está estudiando actualmente cómo la actividad física y cognitiva afecta la función cerebral. Quizás los navegadores encuentren su aplicación en este trabajo.
La relación entre los patrones urbanos y el comportamiento humano se identificó ya en la década de 1980, pero este es el primer estudio que revela el efecto de esta estructura en el cerebro.
El trabajo científico fue publicado en la revista Nature Communications el 21 de marzo de 2017.
DOI:
10.1038 / ncomms14652