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

  • Confirmado: la música calma a las fieras y reduce el dolor 12 febrero, 2025
    Una nueva investigación comprueba un antiguo dicho popular: la música puede calmar a las fieras y reducir el dolor, siempre y cuando se encuentre al ritmo correcto. El alivio del dolor se concreta cuando se reproduce música a un ritmo que se alinea con el tempo natural de una persona.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • En el pasado, el movimiento de las orejas nos habría ayudado a oír 12 febrero, 2025
    Escuchar atentamente activa pequeños músculos del oído, los mismos que permiten a algunas personas mover las orejas, según muestra un nuevo estudio. En el pasado, podrían habernos ayudado a oír, como sucede con otras especies. Ahora, estos músculos vestigiales no nos ayudan a oír, pero se activan cuando requerimos un esfuerzo extra al identificar un […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El telescopio Webb estudiará al asteroide 2024 YR4, que podría impactar con la Tierra en 2032 12 febrero, 2025
    El asteroide 2024 YR4 tiene una probabilidad de aproximadamente el 2,3% de impactar con la Tierra en 2032: las posibilidades se han duplicado luego de los últimos análisis, motivando que el equipo a cargo del Telescopio Espacial James Webb (JWST) se comprometa a estudiar el tamaño real de la roca espacial y otras de sus […]
    Redacción T21
  • El futuro digital de la muerte: ¿inmortalidad virtual o espejismo tecnológico? 12 febrero, 2025
    La digitalización está transformando nuestra relación con la muerte y el duelo: el difunto se ha vuelto cada vez más "invisible". En su lugar, cobran protagonismo las representaciones digitales del fallecido en las redes sociales, así como proliferan los cementerios virtuales.
    Redacción T21
  • ¿Puede la gripe aviar desatar una nueva pandemia? 11 febrero, 2025
    Una nueva cepa de gripe aviar en Nevada, Estados Unidos, muestra una mutación preocupante: se trata de una variedad que intriga a los científicos, porque se relaciona directamente con la influenza aviar altamente patógena (IAAP) en humanos, que provocó la primera y única muerte humana relacionada con la gripe aviar en América del Norte hasta […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Descubren cómo el cerebro supera el miedo 11 febrero, 2025
    Un equipo de investigadores ha identificado cómo el cerebro supera al miedo en roedores: han logrado describir el mecanismo cerebral que se activa en los ratones para superar el miedo instintivo. De confirmarse en humanos, el hallazgo podría ayudar a la investigación de tratamientos y soluciones para personas con patologías como el trastorno de estrés […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan por el centro de la […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21