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Ciencia y sociedad

La ciencia explora cómo los navegantes marshalleses “sienten” otras islas a kilómetros de distancia

Científicos de varias universidades analizan cómo el cerebro humano detecta cambios sutiles en las olas para orientarse en el mar sin instrumentos

El marinero indígena marshalés Clansey Takia.

El marinero indígena marshalés Clansey Takia. / Chewy Lin/CC BY-NC-ND

EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21

EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21

Madrid
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Para conocer su ubicación en el océano, los navegantes de las islas Marshall en el Pacífico se basan en el movimiento de las olas, que perciben con el cuerpo. Un grupo de científicos ha navegado con ellos para estudiar cómo sus cerebros detectan cambios sutiles en los patrones de olas oceánicas y los llevan a buen puerto sin instrumentos.

En agosto de 2025, un trimarán de 42 pies (12 metros) llamado Stravaig se aventuró en las aguas del Pacífico central con la misión de explorar cómo los navegantes marshalleses encuentran su camino en el océano abierto detectando cambios sutiles en los patrones de olas oceánicas. Durante más de 40 horas y recorriendo 60 millas (unos 111 kilómetros) entre el atolón de Majuro y el de Aur, un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad de Stirling, la Universidad College London, la Universidad de Harvard y la Universidad de Hawái en Hilo, desplegó tecnología de vanguardia para capturar por primera vez los procesos cognitivos detrás de una capacidad humana extraordinaria: navegar sin instrumentos.

Esta expedición ayudará a entender mejor cómo el cerebro humano construye representaciones mentales del espacio cuando opera en entornos radicalmente distintos a aquellos que ha dominado la investigación occidental.

Datos clave de esta investigación

  • Hallazgo principal: El cerebro marshallés experto desarrolla capacidades de navegación multisensorial sofisticadas sin referencias visuales, integrando sutilmente patrones de olas, vientos y posición de astros, una habilidad cognitiva radicalmente distinta a la de occidentales entrenados en entornos de laboratorio.
  • Metodología: Expedición de 40 horas en océano abierto combinando tecnología de vanguardia (seguimiento ocular móvil, captura de movimiento 360°, acelerómetros, relojes inteligentes Empatica, cámaras GoPro 360°) con mediciones subjetivas (estimaciones de posición horarias, registros emocionales, señalamiento de atolones sin referencias visuales).
  • Resultado destacado: Contraste cognitivo radical entre marineros marshalleses y investigadores occidentales en tareas idénticas de navegación y orientación sin instrumentos, evidenciando diferencias neurobiológicas en cómo el cerebro construye representaciones espaciales según el entorno en que se desarrolla.
  • Implicación fundamental: La desorientación espacial es el síntoma más temprano del Alzheimer. Comprender cómo el cerebro marshallés mantiene mapas cognitivos sofisticados en entornos complejos podría revelar exactamente qué cambia cuando estas estructuras comienzan a degenerarse, abriendo vías para diagnóstico precoz.
  • Próximo paso: Análisis de los terabytes de datos recopilados para desarrollar un modelo cognitivo del navegador oceánico y crear pruebas diagnósticas transculturales para detectar Alzheimer años antes de que aparezcan síntomas clínicos, especialmente en poblaciones con relaciones sofisticadas con entornos espaciales complejos.

Los maestros navegantes: el conocimiento ancestral que casi desaparece

Los marineros de las Islas Marshall utilizan el tacto y la vista para leer el agua y el viento, notando cambios sutiles en los oleajes oceánicos con una precisión que les permite "sentir" islas a 50 km más allá del horizonte. Este conocimiento es producto de un entrenamiento sensorial intenso que comienza en la infancia.

Las Islas Marshall, ubicadas entre Hawái y Australia, están compuestas por 29 atolones. Históricamente, sus navegantes fueron designados con un título de especial prestigio: ri-meto, la persona del mar, un nombre concedido por el jefe a navegantes que dominaban la capacidad de detectar la dirección y la distancia a islas miles de kilómetros más allá del horizonte.

Pero la historia del siglo XX interrumpió esta transmisión de conocimiento. Entre 1946 y 1958, Estados Unidos detonó 67 bombas atómicas y termonucleares en territorio marshallés, causando el desplazamiento de cientos de residentes de sus hogares y la pérdida de tradiciones culturales. Como consecuencia de este cataclismo histórico, no hay ningún ri-meto oficialmente designado en la actualidad.

Alson Kelen, director de Waan Aelon in Majel (WAM), una escuela marshallesa de construcción de canoas, es aprendiz del último ri-meto conocido. Sus padres fueron desplazados del atolón de Bikini durante el programa nuclear estadounidense. Pero la revitalización que Kelen encarna comenzó en 2015: capitaneó una canoa tradicional marshallesa desde Majuro a Aur dependiendo únicamente de técnicas de navegación tradicional.

Hugo Spiers, profesor de neurociencia cognitiva, instala el acelerómetro utilizado para registrar cambios en los patrones de ondas.

Hugo Spiers, profesor de neurociencia cognitiva, instala el acelerómetro utilizado para registrar cambios en los patrones de ondas. / Chewy Lin/CC BY-NC-ND

El equipo de investigación: cruzando océanos y disciplinas

El proyecto está liderado por el profesor Hugo Spiers de la Universidad College London, cuyas investigaciones previas sobre conductores de taxi londinenses que memorizan los trazados de más de 26.000 calles cambiaron nuestra comprensión de cómo el cerebro construye mapas cognitivos del espacio. Esos estudios revelaron que estos navegantes expertos muestran cambios significativos en la densidad de materia gris del hipocampo posterior con años de experiencia de navegación, demostrando que el cerebro adulto puede transformarse estructuralmente en respuesta a demandas cognitivas complejas.

Acompañando a Spiers está María Ahmad, investigadora de doctorado en Neurociencia Cognitiva de la UCL, quien representa una generación de investigadores comprometida con producir ciencia rigurosa en colaboración genuina con comunidades locales. Ahmad vivió en las Islas Marshall durante seis años, aprendiendo sobre su cultura y el impacto devastador de los ensayos nucleares en su forma de vida tradicional.

El equipo también incluye a un neurocientífico cognitivo, un filósofo, un antropólogo marshallés y dos marineros indígenas. Entre los investigadores se encuentran el Dr. Pablo Fernández Velasco de la Universidad de Stirling y la UCL, así como el Dr. Joe Genz de la Universidad de Hawái en Hilo, cuya trayectoria de trabajo con comunidades marshallesas ayudó a inspirar esta investigación.

El Stravaig como laboratorio flotante: metodología de frontera

Durante los dos días de navegación, el Stravaig se convirtió en un laboratorio oceanográfico, recopilando datos cognitivos y fisiológicos de nueve miembros de la tripulación durante más de 40 horas, junto con datos ambientales de sus alrededores siempre cambiantes.

El equipo desplegó tecnologías de vanguardia incluyendo seguimiento ocular móvil y captura de movimiento en 360 grados. La metodología específica incluyó:

Estimación de ubicación y predicciones espaciales: Cada miembro de la tripulación marcaba su posición estimada en un mapa en intervalos horarios, junto con sus predicciones de cuánto tiempo y distancia faltaban hasta los primeros signos de tierra, dependiendo únicamente del entorno y la memoria en ausencia de GPS.

Registros ambientales: Anotaban cualquier estímulo ambiental, como las olas, los vientos o la posición del sol que estaban utilizando.

Datos fisiológicos y emocionales: La tripulación calificó cuatro emociones clave: felicidad, cansancio, preocupación y mareo, mientras llevaba relojes inteligentes Empatica que registraban cambios en la frecuencia cardíaca.

Datos ambientales objetivos: Un acelerómetro montado en la cubierta superior registró el movimiento del barco conforme cambiaban los patrones de olas, mientras una cámara GoPro 360° capturó cambios en las velas, las nubes, el sol, la luna y el movimiento de la tripulación.

Prueba de orientación sin referencias visuales: Justo antes de que la tierra desapareciera bajo el horizonte, se ejecutó una prueba: cada miembro de la tripulación debía estimar la ubicación de cinco atolones específicos y señalar la dirección en que creía que se encontraban. Un observador registraba cada estimación con una brújula cubierta para capturar objetivamente el rumbo señalado. Esta prueba se repitió varias veces durante el viaje. Los resultados revelaron que los marineros marshalleses identificaban las direcciones de los atolones con precisión sorprendente, mientras que los investigadores occidentales erraban sistemáticamente en sus estimaciones.

John O'Keefe (primero por la izquierda), May-Britt Moser y Edvard Moser,  los neurocientíficos que ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2014 por descubrir el "GPS interno" del cerebro.

John O'Keefe (primero por la izquierda), May-Britt Moser y Edvard Moser, los neurocientíficos que ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2014 por descubrir el "GPS interno" del cerebro. / Gunnar K. Hansen, NTNU Comm. Div.

El fundamento neurocientífico: desde la célula hasta la cognición

Para comprender por qué esta investigación es neurobiológicamente significativa, es esencial conocer el descubrimiento fundacional que cambió nuestra comprensión de cómo el cerebro representa el espacio. En 1971, el neurocientífico británico John O'Keefe descubrió células en el hipocampo que se activaban cuando un animal ocupaba una ubicación específica en el espacio, a las que llamó "células de lugar". Tres décadas después, May-Britt y Edvard Moser identificaron las "células de rejilla" en la corteza entorrinal medial, que se disparan en patrones hexagonales regulares y parecen codificar distancias métricas mientras el animal se mueve. Este trabajo fue tan fundamental que O'Keefe, May-Britt Moser y Edvard Moser ganaron conjuntamente el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2014 por el descubrimiento de este "GPS interno" del cerebro.

Sin embargo, la mayor parte de esta investigación ha sido realizada en contextos profundamente limitados: laboratorios controlados, animales de laboratorio navegando laberintos, o humanos resolviendo problemas de navegación en entornos virtuales. Las demandas cognitivas en el mar son considerablemente mayores con factores constantemente cambiantes, como oleajes, vientos, nubes y estrellas. Sin referencias visuales fijas ni un entorno estable, el cerebro debe integrar multisensorialmente señales sutiles que cambian permanentemente.

La conexión con Alzheimer: relevancia clínica

Uno de los resultados anticipados del proyecto es ayudar a nuestra comprensión de la enfermedad de Alzheimer, que tiene la desorientación como un síntoma temprano.

Investigaciones recientes sugieren que los problemas de navegación espacial pueden ser uno de los signos más tempranos del Alzheimer, precediendo incluso a los problemas de memoria. Un estudio liderado por investigadores de la Universidad College London descubrió que personas en riesgo de Alzheimer mostraban deficiencias selectivas en tareas de navegación en realidad virtual, sin deterioro en otras pruebas cognitivas, concluyendo que estos cambios de comportamiento podrían representar la señal diagnóstica más temprana de la enfermedad.

Esto es especialmente significativo porque la corteza entorrinal medial y el hipocampo son las primeras regiones que exhiben neurodegeneración en la enfermedad de Alzheimer, precisamente las estructuras cerebrales que median la navegación espacial.

El Dr. Joe Genz comenta que el aspecto más emocionante es la naturaleza aplicada de la investigación sobre navegación tradicional al campo médico, con potencial de proporcionar información específica de la cultura para la detección temprana del Alzheimer.

Hallazgos preliminares y análisis en curso

Al final del viaje, los investigadores tenían una colección rica de datos que mezcla experiencias subjetivas con mediciones objetivas del entorno: cada estimación trazada en un mapa, cada emoción, cada cambio en la frecuencia cardíaca registrado junto con cambios en los patrones de olas, el viento, el cielo y el GPS subyacente.

Esta colección de datos forma la base para un modelo que podría explicar el proceso cognitivo de esta antigua habilidad humana que los ri-meto dominan.

Lo notable es el enfoque metodológico que integra lo subjetivo y lo objetivo, el saber indígena y las mediciones científicas occidentales. La investigación representa una salida de los confines del laboratorio, colaborando con marineros marshalleses para ganar una comprensión mucho más profunda de cómo se desarrolla el conocimiento espacial en el mundo real.

Los participantes esperan que los hallazgos ayuden a revitalizar este arte de navegación autónoma para futuras generaciones y devuelvan algo a la comunidad marshallesa.

Encuentro entre disciplinas

El viaje representa también un encuentro de siete disciplinas científicas diferentes con expertos indígenas para entender un logro notable de la humanidad: la navegación espontánea a través del Océano Pacífico, con conocimientos potencialmente importantes para desarrollar pruebas transculturales que ayuden en la lucha contra el Alzheimer.

En un momento en que la humanidad enfrenta desafíos sistémicos complejos, existe una necesidad urgente de epistemologías integradoras que valoren múltiples formas de conocimiento: el empírico-mecanicista de la ciencia occidental, pero también los saberes encarnados, culturales, comunitarios que han permitido a los pueblos indígenas prosperar en entornos extremos durante milenios.