En los últimos 15 años, gracias al estudio de pacientes con daños cerebrales y a las nuevas técnicas de neuroimagen, hemos adquirido mucha información sobre los mecanismos neurales implicados en las funciones cognitivas que subyacen a las habilidades de orientación. Por ejemplo, usando la resonancia magnética funcional (fMRI), hemos descubierto que el uso espontáneo de la memoria procedural implica principalmente el cuerpo estriado (por ej., el núcleo caudado), una región subcortical que guía la mayoría de los comportamientos automáticos; mientras que el uso espontáneo de los puntos de referencia del entorno para orientarnos, o sea, la memoria espacial, descansa sobre todo en el hipocampo, una estructura que se localiza en la región medial del lóbulo temporal (Imagen 1).

En un estudio reciente utilizamos un entorno virtual tridimensional combinado con la fMRI para estudiar los mecanismos neurales que se encuentran específicamente implicados en la formación y uso del mapa cognitivo. Les pedimos a los participantes que se movieran por una pequeña ciudad virtual y que crearan una representación mental del entorno, o sea, un mapa cognitivo. Cuando lo hicieron, les pedimos que lo usaran para moverse entre distintos puntos de partida y de llegada. A este test lo hemos llamado “The Cognitive Map Test” (CMT, Test del mapa cognitivo). Analizamos la actividad cerebral de los participantes mientras lo hacían y descubrimos que la realización del test implicaba varias regiones frontales y parietales del cerebro, que muy probablemente participan de forma activa en los mecanismos de atención y percepción necesarios para orientarse. Sin embargo, tanto la formación como el uso del mapa cognitivo implicaban al hipocampo. Estos descubrimientos han confirmado que lo que ya señalaban estudios anteriores realizados con roedores, también es aplicable a los humanos: el hipocampo es una región cerebral crítica para la formación y el uso del mapa cognitivo (Imagen 2).

Sabemos que las personas difieren en sus habilidades de orientación, y esto se debe a que cada uno usa espontáneamente estrategias de orientación distintas. Sin embargo, lo que queríamos analizar es si esta misma variabilidad se presenta cuando les pedimos a los participantes que realicen las mismas tareas usando la misma estrategia de orientación, o sea, la formación y uso de un mapa cognitivo. Volvimos a pedirles que hicieran el CMT. Tal y como esperábamos, descubrimos una gran variabilidad en el modo en que los participantes realizaron el test. Algunos sólo tardaron un par de minutos en crear su mapa cognitivo, mientras que otros necesitaron más de diez minutos para hacerlo. Un grado parecido de variabilidad se presentó cuando les pedimos que lo usaran para orientarse. Algunos fueron capaces de llegar al punto de destino con gran rapidez, mientras que otros necesitaron más tiempo. Para explicar dicha variabilidad en términos de mecanismos neurales, usamos una técnica de neuroimagen muy reciente, la llamada “Diffusion Tensor Imaging” (DTI), para analizar la organización y estructura molecular del hipocampo en los sujetos que mostraban una mayor variabilidad a la hora de resolver las tareas propuestas por el CMT, y descubrimos que cuanto mejor era la organización y estructura molecular del hipocampo, mejor resultaba la ejecución comportamental de las tareas (formar y usar el mapa cognitivo). Estos resultados indican que la variabilidad al formar y usar el mapa cognitivo está estrechamente relacionada con la organización estructural del hipocampo. No estamos seguros de cómo y por qué la organización estructural del hipocampo varía a nivel molecular, pero puede ser un índice importante que habrá que considerar a la hora de evaluar las habilidades de orientación, y lo más seguro es que sea el responsable de los problemas de orientación en los individuos sin daños cerebrales (Imagen 3).

En este momento estamos publicando el primer caso de la literatura científica sobre una mujer de 43 años que presenta desorientación topográfica congénita. Pese a un normal desarrollo cognitivo, nunca ha sido capaz de orientarse. Desde los 6 años recuerda haber tenido ataques de pánico cada vez que perdía de vista a su madre en el supermercado. Sus padres o hermanos la acompañaban siempre al colegio y nunca salía sola de casa porque cada vez que lo intentaba terminaba por perderse. Durante la adolescencia, sus amigos tenían que acompañarla cada vez que salía de casa. Ni ella ni sus padres saben de ningún otro caso de dificultades de orientación en  su familia. Para ir a la oficina donde trabaja desde hace cinco años, sigue unas direcciones muy estrictas: sabe qué autobús coger, reconoce la plaza donde se tiene que bajar, y después sigue recto unos 30 metros hasta llegar a la oficina. Para volver sigue el mismo camino, aunque a veces se pierde en el barrio y tiene que llamar a su padre para que vaya a recogerla donde esté. Aparte de este recorrido, no consigue llegar a otros sitios, como tiendas o cines, y cada vez que lo intenta se pierde. Tras un detallado análisis del caso, descubrimos que presenta un problema específico para formar un mapa cognitivo del entorno. La fMRI confirmó la actividad en varias regiones cerebrales mientras formaba el mapa cognitivo, pero no en el hipocampo, que, sin embargo, estaba activo cuando utilizaba uno que ya había conseguido formar tras un largo periodo de aprendizaje. Estos resultados comportamentales y de neuroimagen sugieren que su falta de habilidades de orientación están principalmente ligadas a la incapacidad de crear mapas cognitivos. Lamentablemente, no pudimos realizar una DTI para analizar la organización estructural del hipocampo a nivel molecular. Estamos preparando un tratamiento de rehabilitación que le ayude a desarrollar las habilidades que le permitirán formar un mapa cognitivo de su entorno.