Hace unos 70 años, surgió la convincente idea de que “las neuronas que se disparan juntas se conectan entre sí”. El problema es que, si esto ocurre, las neuronas podrían sucumbir a una explosión de actividad e inestabilidad. Sin embargo, el grupo de Friedemann Zenke de Investigación Biomédica caracterizó un mecanismo plausible pero sencillo que la biología puede usar para evitar este problema.

Pero primero, ¿cómo se llegó a la idea de que las neuronas que se conectan entre sí se activan juntas? Tendríamos que revisar un poco la historia para entenderlo.

Algunos antecedentes

Ocurrió en 1949, cuando el psicólogo Donald Hebb presentó su convincente “teoría de ensamblaje”. En ella explicó por qué es tan rápido el proceso de percepción, el cual ocurre a través de la sinapsis, un proceso de conexión entre neuronas en donde se intercambian “experiencias”. 

De acuerdo con Hebb, la activación de unas pocas neuronas seleccionadas es suficiente para activar el conjunto neuronal completo. Sin embargo, debido a que las neuronas que se conectan entre sí se activan más juntas, los conjuntos de Hebb sucumben a una explosión de actividad en las simulaciones por computadora, mientras que tales inestabilidades rara vez se observan en neurobiología.

Descubriendo el funcionamiento

Ahora, Yue Kris Wu, ex estudiante del doctorado del grupo Zenke, y el grupo de Friedemann Zenke de Investigación Biomédica estudiaron la conexión neuronal basándose en la perspectiva de neurociencia computacional.

Ahí se dieron cuenta de que hay un oxímoron en este problema: por un lado, las conexiones sinápticas dentro de un conjunto hebbiano deben ser fuertes para facilitar la recuperación rápida de la memoria, pero por otro lado, estas no pueden ser fuertes para evitar una actividad explosiva.

Entonces, ¿cómo solucionarlo? Según los investigadores, el problema puede resolverse con un mecanismo llamado amplificación transitoria no lineal. Este posee dos fases: en la primera hay una fuerte retroalimentación excitadora positiva amplifica selectivamente los estímulos por encima de un umbral crítico. Posteriormente, la plasticidad a corto plazo, la cual está presente de forma natural en el la sinapsis biológica, debilita las conexiones recurrentes, estabilizando así el sistema y permitiendo que el conjunto caiga en un estado inhibitorio estabilizado.

Así, hemos logrado entender mejor cómo ocurren los procesos neuronales en nuestro cuerpo y probablemente logremos muchos más avances en el campo de la neurociencia en el futuro gracias a ello.

Fuente: https://medicalxpress.com/news/2021-12-neurons-wire.html

Escribir un comentario