Junto a dos ganadores del Nobel, una científica argentina logró descifrar un mecanismo cerebral para organizar el orden de las cosas

Los seres humanos se comunican, se orientan en el espacio, recuerdan y tiene noción del tiempo. Todo eso es esencial para la supervivencia y es posible gracias a la capacidad del cerebro de organizar elementos en secuencias. Sin ella, el mundo dejaría de presentarse en forma de experiencias significativas porque cada acontecimiento se fragmentaría en una serie errática de sucesos aleatorios.

La científica argentina Soledad Gonzalo Cogno junto a los ganadores del Premio Nobel de Medicina 2014, May-Britt Moser y Edvard Moser, y otros colegas descubrieron un mecanismo que usa el cerebro para organizar el orden de las cosas.

Trabajan en el Instituto Kavli de Neurociencia de Sistemas de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, en Noruega, y reportaron en la prestigiosa revista Nature un patrón de actividad que sirve como una plantilla para construir experiencias secuenciales.

“Los hallazgos de Gonzalo Cogno y colaboradores abren un amplio abanico de posibilidades de investigación en una fascinante región del cerebro de los mamíferos”, sostuvo Gilles Laurent, del Instituto Max Planck de Investigación Cerebral, en Frankfurt, Alemania, en un artículo publicado en la misma revista.

La científica nació en Castelar, en el Conurbano bonaerense, y desde pequeña siempre quiso saber cómo funcionaba todo lo que la rodeaba. Se formó gracias a la educación pública.

Hizo la primera mitad de la licenciatura en física en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires, y luego terminó la carrera en el Instituto Balseiro, que depende de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) y la Universidad Nacional de Cuyo, en la ciudad de Bariloche, provincia de Río Negro. En esta última institución hizo la maestría y el doctorado.

A medida que fue avanzando en sus estudios Gonzalo Cogno se dio cuenta que la física cuántica o la teoría de la relatividad no la atrapaban tanto como la neurociencia, y durante su doctorado “se enamoró” del estudio del cerebro. En diálogo con Infobae desde Noruega, contó cómo hizo la investigación con la ayuda de Ludo y otros 14 ratones y por qué es importante.

— Los humanos hacemos diferentes actividades como el desayuno. Por ejemplo, ponemos a calentar el agua, preparamos el mate, hacemos las tostadas, o revivimos recuerdos. Son tareas que comparten dos características: son secuenciales. Porque primero ponemos el agua, luego hacemos el mate, y sólo después del mate hacemos las tostadas. También son tareas lentas.

Con mis colegas, nos preguntamos qué mecanismos de coordinación de la actividad cerebral podían servir como prototipo para sostener y habilitar esas tareas secuenciales y lentas. Tras una investigación que nos llevó 6 años, descubrimos que en la corteza entorrinal media -donde se encuentra el “GPS” del cerebro-, la actividad de las neuronas está organizada en secuencias “ultralentas”. Esas secuencias duran decenas de segundos a minutos y pueden servir de prototipo para crear nuevas actividades secuenciales, que son fundamentales para nuestro día a día.

— Lo hicimos con 15 ratones, como Ludo. Medimos la actividad de cientos de neuronas simultáneamente a través de lo que se conoce como “imaging de calcio”. Analizamos los datos medidos con métodos que combinan estadística y aprendizaje automático o “machine learning”, y también desarrollamos un modelo computacional.

— Pasamos mucho tiempo con los animales y nos gusta ponerle nombres. Por eso, cada animal que se mide en el laboratorio tiene un nombre. Es también una forma de crear un vínculo con el animal y de identificarlos de una forma más amena que solo por un número.

Le pusimos Ludo por el juego de mesa. Otro se llama Knud por el Rey Canuto el Grande, que gobernó Dinamarca, Noruega e Inglaterra. También medimos a Kimi, que se llama así por el piloto de Fórmula 1 finlandés, Kimi-Matias Räikkönen.

— Lo que descubrimos es un prototipo o también se le puede llamar “algoritmo” en el cerebro sano. Sin embargo, se sabe que la corteza entorrinal media es el área en donde se manifiestan los primeros signos de la enfermedad de Alzheimer. Por eso, tenemos la esperanza de que nuestro descubrimiento, en el futuro, nos ayude a entender mejor cómo la actividad neuronal está afectada en el cerebro enfermo, por ejemplo, con Alzheimer.

— Sí. La gran pregunta que quiero contestar es cómo nuestro comportamiento y nuestros procesos cognitivos son generados por la actividad coordinada de cientos y miles de neuronas. Para eso, en mi laboratorio combinamos el registro de cientos de neuronas de forma simultánea, con métodos avanzados de análisis de datos y modelado computacional.

Para atacar a esa gran pregunta, continuamos aún caracterizando el fenómeno que reportamos en la revista Nature. Queremos entender cuáles son los mecanismos que subyacen a las secuencias ultralentas. Además, buscamos comprender cómo las secuencias ultralentas están moduladas por diferentes estados comportamentales y sensoriales.

— Siempre quise entender cómo funcionan las cosas y el Universo. Con el tiempo mi interés fue enfocándose hacia cómo funciona el cerebro. Pero ser científica no fue una decisión activa. No es que un día me levanté y dije “quiero ser científica” explícitamente, pero se fue dando, aunque tenía otros intereses.

— En el 2017 vine a hacer un postdoctorado en el Instituto Kavli de Neurociencia de Sistemas. Desde hace cuatro meses abrí mi propio laboratorio y dirijo a un grupo de investigadores. El paper que publicamos trata sobre mi trabajo del postdoctorado, que fue realizado en el laboratorio de Edvard y May-Britt Moser.

— Fantástico. Me encanta. Nos llevamos muy bien y nos interesan el mismo tipo de pregunta científica. Buscamos contestar a través proyectos interdisciplinarios. Nos complementamos muy bien: ellos tienen un perfil más experimental, y yo más computacional.

En este momento, estamos co-supervisando una estudiante de doctorado, y tenemos varios proyectos que en el corto y largo plazo se van a realizar como una colaboración entre mi laboratorio y el de ellos. Además de lo científico, han sido -y continúan siendo- grandes mentores para mí.

— Al estar en Europa es relativamente fácil conocer lugares nuevos y gente de muchos países diferentes. También como científica, me gusta que puedo hacer mi trabajo en un contexto en el que hay políticas de ciencia y tecnología que son muy constantes en el tiempo. Esto me da una seguridad en lo laboral que aprecio.