Tendencias21

Las neuronas interaccionan como ‘amigos’ de Facebook

Las neuronas del cerebro están interconectadas como los usuarios de una red social, ha descubierto un equipo de investigadores de la Universidad de Basilea, en Suiza: cada célula nerviosa tiene vínculos con muchas otras, pero los lazos más fuertes se forman entre aquellas células más similares entre sí. Esta forma de interaccionar ayuda a la eficiencia del procesamiento de información pero, también, garantiza el aprendizaje. Por Yaiza Martínez.

Las neuronas interaccionan como ‘amigos’ de Facebook

Las neuronas del cerebro están interconectadas como los usuarios de una red social, ha descubierto un equipo de investigadores de la Universidad de Basilea, en Suiza: cada célula nerviosa tiene vínculos con muchas otras, pero los lazos más fuertes se forman entre aquellas pocas células que son más similares entre sí.  
 
Las neuronas forman entre ellas una malla de conexiones mediante las sinapsis (uniones de unas con otras). Cada célula nerviosa se conecta con otras miles. Sin embargo, no todas sus conexiones sinápticas son iguales. La abrumadora mayoría de estas conexiones son débiles; solo unas pocas, son muy fuertes.
 
Los científicos suizos quisieron averiguar por qué regla se regían estas diferencias sinápticas. Encontraron que era una bastante simple: las neuronas afines se acoplan con fuerza, mientras que las que no son afines se conectan débilmente o ni siquiera se conectan.
 
En el cerebro como en la red social

Según informa la Universidad de Basilea en un comunicado, para su estudio, los investigadores se centraron en el área visual de la corteza cerebral; que es la región que recibe las señales sensoriales del ojo para generar a partir de ellas nuestra percepción visual.
 
Es difícil determinar las conexiones neuronales en esta parte del cerebro, pues en ella hay muchos miles de neuronas densamente entrelazadas (cerca de 100.000 células nerviosas por cada milímetro cúbico).

Para lograrlo, los científicos combinaron imágenes de alta resolución y sensitivas mediciones de la actividad eléctrica neuronal. Así fue como descubrieron que las conexiones entre neuronas cercanas están organizadas como las redes sociales de Internet.
 
En sitios como Facebook, por ejemplo, nos mantenemos en contacto con un gran número de conocidos, pero solemos comunicarnos sobre todo con un círculo pequeño, de amigos cercanos. Estos suelen ser los amigos con los que tenemos más en común, aquellos cuyas opiniones son más importantes para nosotros que la del resto de nuestros ‘amigos’. Del mismo modo se relacionan nuestras neuronas.

Eficiencia e infinitas posibilidades
 
Los investigadores creen que este tipo de conectividad neuronal ‘selectiva’ aumenta la eficiencia cerebral.

Por una parte, porque “las escasas conexiones fuertes entre neuronas con funciones similares permiten ejercer una mayor influencia sobre la actividad de las neuronas asociadas. Esto impulsaría el trabajo en equipo, y ampliaría la información específica del mundo exterior «, afirman.

Por otra parte, las conexiones débiles también tendrían un papel importante, en este caso en el aprendizaje. Según los científicos, “si las neuronas necesitan cambiar su comportamiento, cuentan ya con conexiones débiles que fortalecer”. En otras palabras, cuentan con recursos para adaptarse a nuevas necesidades; para funcionar de otra manera, si el entorno se los exige.
 
Estas conexiones débiles tendrían que ver, por tanto, con el aprendizaje y la plasticidad neuronal, esa maravillosa y fascinante capacidad del cerebro que lo convierte en un órgano dinámico, capaz de modificarse continuamente como consecuencia de la experiencia, durante toda nuestra vida.
 
La presente investigación forma parte del esfuerzo mundial por arrojar luz sobre cómo el cerebro genera percepciones, pensamientos y acciones, a partir de su propio ‘cableado’.  En un futuro, el conocimiento podría servir para desarrollar simulaciones computacionales del cerebro y para entender mejor enfermedades neurológicas, como la esquizofrenia o el autismo.
 
El cerebro evoluciona como Internet

El estudio de la Universidad de Basilea recuerda a otro en el que se vinculó el desarrollo del cerebro humano con el desarrollo de Internet. Hace unos años, científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, también en Suiza, estudiaron los cerebros de personas de distintas edades con una tecnología avanzada, la tractografía de IRM, que registraba imágenes por IRM (resonancia magnética) y las analizaba con un programa informático.

De este modo, los investigadores pudieron observar las redes de fibras neuronales y su desarrollo (fueron comparando los cerebros de personas de distintas edades). Se estableció lo siguiente: el cerebro de un niño pequeño se parece a Internet en sus inicios, con centros aislados o mal conectados mediante conexiones poco eficaces. Por el contrario, el cerebro adulto puede ser comparado con una moderna red de fibra óptica, completamente integrada.

Este otro equipo partió para su estudio de la hipótesis de que la sustancia blanca del cerebro, formada por los haces de neuronas que conectan las diferentes partes de este, madura por la transformación de las conexiones frágiles neuronales iniciales en potentes “autopistas”.

¿Por qué Internet debería imitar al cerebro?

Aunque se use el símil Internet-cerebro para describir las conexiones neuronales, no se debe olvidar que la ‘máquina perfecta’ es la original. Fruto de miles de años de evolución, el cerebro es el que está sirviendo de inspiración a especialistas de diversas ramas, y no a la inversa.

Nuestro cerebro constituye lo que se denomina una “red natural” y, como tal, tiene una gran estabilidad y eficiencia. Por esa razón, los científicos se afanan por imitarlo.

Recientemente, un equipo internacional descubrió un factor clave de las redes naturales: estas funcionan así de bien gracias a la relación entre su estructura interna y el patrón de conexiones que cada una de esas redes establece con otras redes.

Esta organización supone un paradójico equilibrio que, de ser emulado, permitiría mejorar muchas redes no biológicas o artificiales, como Internet, pero también otras de las que dependemos, como los sistemas financieros o de suministro energético. ¿Seremos capaces algún día de imitar al cerebro; a la naturaleza en su inteligencia más esencial? ¿Cómo cambiaría eso nuestro mundo y nuestras sociedades?

Referencia bibliográfica:

Lee Cossell, Maria Florencia Iacaruso, Dylan R. Muir, Rachael Houlton, Elie N. Sader, Ho Ko, Sonja B. Hofer, Thomas D. Mrsic-Flogel. Functional organization of excitatory synaptic strength in primary visual cortex. Nature (2015). DOI: 10.1038/nature14182.
  
 

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente