Cómo el cortisol producido por el estrés puede alterar el mapa interno del cerebro

Un estudio de la Ruhr University Bochum, en Alemania, demostró mediante imágenes cerebrales que el cortisol —la hormona vinculada al estrés— puede alterar el sistema de orientación del cerebro y afectar el funcionamiento de las llamadas células de red.

El hallazgo, ayuda a explicar por qué la capacidad para ubicarse en el espacio puede deteriorarse cuando el organismo se encuentra bajo estrés. El estudio fue publicado en la revista PLOS Biology.

Según los investigadores, el aumento del cortisol altera directamente los mecanismos cerebrales responsables de la orientación espacial. La precisión con la que el cerebro calcula la posición y los desplazamientos en el entorno disminuye debido a cambios en la actividad de las células de red y en la corteza entorrinal, una región clave para la navegación.

Esto puede manifestarse en situaciones cotidianas. Por ejemplo, algunas personas pueden perder momentáneamente la referencia de dónde dejaron el auto en un estacionamiento amplio o desorientarse al caminar por un lugar conocido cuando atraviesan una situación de estrés intenso.

El experimento fue dirigido por el doctor Osman Akan, del Departamento de Psicología Cognitiva de la Ruhr University Bochum, con la colaboración del Hospital Universitario Hamburg-Eppendorf.

Participaron 40 hombres sanos, que realizaron una prueba de orientación virtual en dos días distintos: uno tras recibir 20 miligramos de cortisol y otro después de ingerir un placebo. En ambas sesiones se registró la actividad cerebral mediante resonancia magnética funcional.

Durante la prueba, los voluntarios debían avanzar por un paisaje virtual hacia distintos árboles, que desaparecían al llegar a ellos. Posteriormente, sin señales de referencia, tenían que regresar al punto de partida por la ruta más directa.

En una parte del ejercicio solo se utilizaron los árboles como objetivos temporales, mientras que en otra se añadió un faro como punto de referencia permanente. Esta estructura permitió comparar cómo el cerebro procesa la orientación en diferentes condiciones.

Efectos del cortisol sobre la orientación espacial

La administración de cortisol provocó un aumento significativo de errores en la orientación respecto al día en que los participantes recibieron el placebo. Las equivocaciones aparecieron tanto al localizar los objetivos como al elegir la trayectoria, independientemente de si había o no puntos de referencia visibles.

Las imágenes cerebrales señalaron que, en ausencia de la hormona, existía un grupo específico de neuronas en la corteza entorrinal —las llamadas células de red— con patrones claros de actividad durante las tareas de orientación espacial. Estas neuronas cumplen la función de un “GPS interno”, esencial para calcular la posición y la dirección dentro del entorno.

Gracias a este sistema, el cerebro puede estimar distancias y orientarse incluso cuando no hay señales visuales evidentes. Por ejemplo, permite recordar mentalmente el camino de regreso a un lugar conocido o mantener la noción de dirección mientras se camina por un espacio oscuro o desconocido.

Bajo la influencia del cortisol, sin embargo, estos patrones neuronales se vuelven difusos, especialmente cuando el entorno no cuenta con referencias visuales permanentes. En esas condiciones, la actividad de las células de red disminuye de manera notable y la capacidad para calcular la posición se vuelve menos precisa.

“Bajo estrés, el cerebro pierde la capacidad de utilizar eficazmente sus mapas internos de navegación”, explicó Akan.

Los investigadores también observaron que, ante esta disfunción, el cerebro pone en marcha otras regiones para intentar compensar la pérdida del sistema principal de orientación.

Entre ellas destacó el núcleo caudado, una estructura asociada con el aprendizaje de hábitos y con estrategias alternativas para desplazarse en el entorno.

Cómo compensa el cerebro el efecto del estrés

El diseño experimental permitió aislar con claridad el efecto específico del cortisol. Al alternar la administración de la hormona y el placebo en los mismos participantes y registrar la actividad cerebral en tiempo real, los científicos pudieron comparar directamente el funcionamiento del sistema de orientación en ambas condiciones.

En ausencia de cortisol, las células de red generaban patrones regulares y estables de actividad que permitían a los participantes orientarse con precisión en el entorno virtual. Tras la administración de la hormona, esos patrones perdían claridad y el rendimiento en la tarea de navegación disminuía.

El aumento de actividad observado en el núcleo caudado sugiere que el cerebro intenta compensar la falla del sistema habitual recurriendo a rutas alternativas de navegación. En lugar de calcular con precisión la posición en el espacio, el cerebro puede apoyarse más en estrategias basadas en hábitos o en la memoria de trayectos previamente aprendidos.

Implicaciones para la salud cerebral

Los investigadores señalan que estos hallazgos son especialmente relevantes porque la corteza entorrinal es una de las primeras regiones del cerebro afectadas en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

La pérdida de orientación espacial suele ser uno de los síntomas tempranos de estas enfermedades. Por ello, comprender cómo factores como el estrés y las hormonas asociadas pueden alterar este sistema resulta fundamental para la investigación clínica.

Akan resumió el hallazgo de la siguiente manera:“Como el estrés crónico es un factor de riesgo para la demencia, nuestro estudio revela un mecanismo fundamental de cómo las hormonas del estrés pueden desestabilizar esta región cerebral tan delicada”.

Los autores consideran que una mejor comprensión de estos procesos podría ayudar a desarrollar estrategias para detectar de manera temprana trastornos que afectan la memoria y la orientación.

También subrayan que controlar el estrés podría convertirse en un elemento importante para proteger la salud cerebral y preservar las capacidades cognitivas a largo plazo.