“Navegación a Ciegas,” Aprendizaje Landmark y el Sentido de Dirección: Una Hipótesis Neurofisiológica y Computacional

La evidencia conductual y neurofisiológica sugiere fuertemente que, dentro de ciertos límites, los roedores y los humanos pueden llevar un registro de su dirección relativa a un sistema de coordenadas inercial y, por ende, alocéntrico. Este "sentido de dirección" parece involucrar la integración de señales de velocidad angular que surgen principalmente en el sistema vestibular. Se propone una hipótesis en la que el proceso de integración, una operación que puede ser difícil de implementar para las neuronas, es reemplazado por un mapeo asociativo lineal, una operación que es al menos teóricamente fácil de implementar con neuronas. El sistema propuesto utiliza un conjunto de vectores linealmente independientes que representan la combinación de la dirección actual de la cabeza y las representaciones de velocidad angular de la cabeza para "recordar" la dirección resultante de la cabeza. Se propone entonces que los puntos de referencia visuales se incorporen al sistema direccional, lo que permite tanto la corrección del error acumulativo como, en última instancia, el cálculo de trayectorias óptimas novedosas entre ubicaciones. Según la hipótesis, esto ocurre a través de la asociación de células "locales" hipocampales (es decir, células de "lugar" selectivas por dirección) con células de "dirección de cabeza" ubicadas aguas abajo en el presubículo dorsal. Se discuten las posibles bases neurofisiológicas y neuroanatómicas para el sistema propuesto.