En un acto similar al Jedi, las ratas pueden mover un objeto digital solo usando su cerebro.

Como pequeños Yodas peludos levantando X-wings de un pantano, las ratas pueden levantar cubos digitales y dejarlos cerca de un objetivo. Pero estas ratas no están usando la Fuerza. En cambio, están usando su imaginación.

Este truco telequinético, descrito en la edición del 3 de noviembre de Science, proporciona pistas sobre cómo los cerebros imaginan nuevas situaciones y recuerdan las pasadas.

"Esta es una investigación fantástica", dice Mayank Mehta, un neurofísico de la UCLA. "Abre muchas posibilidades emocionantes". Una comprensión científica más profunda del área del cerebro involucrada en esta hazaña podría, por ejemplo, ayudar a los investigadores a diagnosticar y tratar trastornos de memoria, dice.

El neurocientífico Albert Lee y sus colegas estudian cómo los cerebros pueden retroceder en el tiempo al volver a visitar recuerdos y adelantar para imaginar escenarios futuros. Esos procesos, a veces llamados "viaje en el tiempo mental", son "parte de lo que hace que nuestras vidas mentales internas sean ricas e interesantes", dice Lee, quien realizó el nuevo estudio mientras estaba en el Instituto Médico Howard Hughes, en el Janelia Research Campus en Ashburn, Virginia.

Para adentrarse en estas complejas preguntas, los investigadores comenzaron con una más simple: "¿Puedes estar en un lugar y pensar en otro lugar?", dice Lee, quien ahora es investigador del HHMI en el Centro Médico Beth Israel Deaconess en Boston. "La rata no está haciendo nada más complicado que eso. No les estamos pidiendo que recuerden sus vacaciones de verano".

Los neurocientíficos e ingenieros Chongxi Lai, también ahora en el Beth Israel Deaconess, Lee y sus colegas entrenaron a las ratas para moverse en una cinta de correr esférica en medio de un mundo virtual en 3D proyectado en una pantalla circundante. Mientras las ratas exploraban su mundo virtual, los electrodos registraban las señales de las células nerviosas en los hipocampos de las ratas, estructuras cerebrales conocidas por contener información espacial compleja, entre otras cosas. De esta manera, los investigadores relacionaron los patrones de actividad cerebral con lugares en el mundo virtual.

A continuación, los investigadores querían saber si las ratas podían imaginar su camino a través del mundo. Los animales fueron entrenados para mover mentalmente un cubo virtual hacia una columna retorcida, utilizando solo patrones de actividad cerebral en el hipocampo. Si las ratas Jediaban correctamente el cubo, recibirían una recompensa de agua. En este experimento, el mundo de realidad virtual era controlado por los cerebros de las ratas; los movimientos físicos de las ratas en la cinta de correr ya no importaban.

Después de un entrenamiento, los aprendices peludos dominaron la tarea, como mostró la actividad cerebral. Al activar el patrón correcto de células en sus hipocampos, las ratas podían concentrarse y mantener el cubo cerca de la columna retorcida durante varios segundos. En otra tarea, las ratas se teletransportaron mentalmente a través del mundo virtual para llegar a la columna retorcida.

Los resultados son "evidencia sólida de que las ratas pueden usar la imaginación para realizar tareas artificiales novedosas", dice el neurocientífico Daoyun Ji del Baylor College of Medicine en Houston, quien no participó en el nuevo estudio. Y no solo las ratas. "Es probable que los humanos también imaginen activando recuerdos del hipocampo", dice.

El hipocampo, una estructura en forma de caballito de mar en lo profundo de cada lado del cerebro, es muy complejo y aún bastante misterioso, dice Mehta. Su trabajo y el de otros han demostrado que las células allí se ven influenciadas por todo tipo de cosas, más allá de las ubicaciones espaciales abstractas. "Claramente hay mucho que considerar", dice Mehta. Los electrodos implantados en diferentes partes del cerebro humano han permitido a las personas controlar computadoras y extremidades robóticas, por ejemplo. Los dispositivos que incorporan señales neurales del hipocampo podrían permitir en el futuro trabajos más abstractos, dice Lee. En comparación con las ratas, dijo: "los humanos probablemente pueden controlar su hipocampo durante períodos más largos con un repertorio más amplio, y los conceptos que se codifican en el cerebro son probablemente mucho más complejos".

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