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Neuropsicología de la navegación espacial

Neuropsicología de la navegación espacial

Resumen

Los vertebrados disponen de diferentes sistemas de navegación y orientación espacial, los cuales se sustentan en diferentes bases cerebrales. El hipocampo es la estructura cerebral más estudiada en relación a la navegación espacial alocéntrica. El descubrimiento de las células de lugar (que se disparan cuando un animal se sitúa en un lugar determinado) y las dificultades de orientación espacial de animales con lesión en el hipocampo han puesto de manifiesto su importancia en la navegación a gran escala y en la representación de las relaciones espaciales basadas en un marco de referencia alocéntrico.

Neuropsicología de la navegación espacial

Enrique Moraleda (ab), Modesto Romero (ab), María José Cayetano (ab)

a. Servicio de Evaluación y Rehabilitación Neuropsicológica.

b. Universidad de Huelva.

Correspondencia: Dr. Enrique Moraleda Barreno. Departamento de Psicología Clínica, Experimental y Social. Facultad de Ciencias de la Educación, Campus El Carmen

La corteza parietal posterior es considerada el sustrato neural de la percepción y de la acción en un marco de referencia egocéntrico. El circuito de células de dirección de la cabeza proporciona una señal direccional semejante al funcionamiento de una brújula que permite a un animal orientarse en el espacio.

Palabras clave: aprendizaje de lugar; corteza parietal; hipocampo; navegación espacial; psicobiología.

Abstract

Vertebrates have different systems for navigation and spatial orientation which are based on different neural bases. The hippocampus is the most studied structure in relation to the allocentric spatial navigation. The discovery of place cells (activated when the animal is located in a particular place) and the difficulties in spatial orientation of animals with lesions in the hippocampus have shown its importance in the large-scale navigation and in the representation of the spatial relationships on the basis of a allocentric reference frame . The posterior parietal cortex is considered the neural substrate of perception and action in an egocentric frame of reference. The circuit of head direction cells provides a directional signal similar to that of a compass which allows the animals to be oriented in space.

Key Words: Hippocampus; parietal cortex; place learning; psychobiology; spatial navigation.

Sistemas de navegación espacial

La orientación espacial es una habilidad imprescindible para la supervivencia, por lo que los animales han desarrollado diferentes sistemas de navegación y orientación espacial durante su filogenia. Estas estrategias pueden clasificarse en dos principales categorías: estrategias táxicas y estrategias cartográficas (O´Keefe y Nadel, 1978).

Estrategias táxicas

Las estrategias táxicas son de carácter egocéntrico; es decir, centradas en el propio sujeto. Incluyen el aprendizaje de orientación o dirección y el aprendizaje de guía. Estas estrategias de navegación táxicas se explican mediante simples procesos asociativos del condicionamiento clásico e instrumental.

  • En la estrategia de dirección se utiliza información basada en un sistema motor/propioceptivo para realizar giros estereotipados. Este aprendizaje no implica relaciones entre las distintas claves del entorno, sino una repetición de giros y movimientos corporales. Para encontrar la meta partiendo desde un punto determinado, el animal aprende que debe realizar primero un determinado giro, luego otro, y así seguir hasta que encuentre la meta.
  • Mediante la estrategia de guía los animales aprenden a aproximarse a estímulos señal que se asocian con la meta estableciendo asociaciones entre ambos. Es decir, se aprende que la meta se encuentra junto a un estímulo particular. Esta estrategia, tampoco requiere establecer relaciones entre los distintos objetos del entorno.

Estrategias cartográficas

Las estrategias cartográficas son alocéntricas pues se basan en la localización de un lugar por la memoria de la configuración de las claves que se encuentran en el entorno circundante en lugar de basarse en la posición de la meta respecto al sujeto. Esta capacidad de navegación es más compleja y no puede ser explicada simplemente por los procesos del condicionamiento clásico u operante.

Se representa la relación entre la distancia, dirección y posición de las claves estímulo de modo que el sujeto forma un mapa cognitivo que incluye las relaciones espaciales entre los diferentes elementos del entorno. Cuando es necesario desplazarse hasta un lugar, el animal calcula su posición para luego dirigirse hacia la meta, que se define por estas relaciones espaciales entre las claves del ambiente. No sólo se produciría el aprendizaje de estas claves distales, sino también de la configuración que forman entre ellas, de manera que el sujeto crea un mapa del entorno en el que se encuentra la meta y lo utiliza para desplazarse. Este tipo de estrategias permite realizar inferencias en la navegación y buscar rutas nuevas o rutas más cortas.

El mapa cognitivo consistiría en una representación del entorno en la que se codificaría la totalidad de la información disponible respecto a una serie de puntos de referencia y las relaciones espaciales que se establecerían entre ellos. Cuando un animal ha creado el mapa cognitivo de un determinado ambiente, podrá localizar una meta dada utilizando distintos puntos de referencia, y así será capaz de llegar hasta esa meta partiendo desde cualquier ubicación de ese ambiente.

Otros autores consideran errónea la distinción entre estrategias asociativas y estrategias cartográficas que realiza la teoría de los mapas cognitivos. Consideran que en el aprendizaje cartográfico aparecen los mismos fenómenos que caracterizan el aprendizaje asociativo, por ejemplo la inhibición latente, el bloqueo o el ensombrecimiento. Por ese motivo, sugieren que ambos tipos de aprendizaje no son independientes, sino que dependen de procesos comunes, de modo que el aprendizaje espacial sería eminentemente asociativo.

Otras estrategias de navegación espacial

Por otra parte diversos autores proponen que las capacidades espaciales que se atribuyen a los mapas cognitivos, dependen en realidad de tres diferentes sistemas de navegación: el sistema de integración de rutas, el sistema de