TECNOLOGIA, TABLETS Y MOVILES: Llevamos 100 años equivocados sobre cómo funcionan las neuronas: son mucho más complejas de lo que creíamos hasta ahora

viernes, 22 de diciembre de 2017

Llevamos 100 años equivocados sobre cómo funcionan las neuronas: son mucho más complejas de lo que creíamos hasta ahora

Vlad Tchompalov 446914

El cerebro humano tiene un poco más de 80 mil millones de neuronas. Sobre esa maraña de “microprocesadores” hemos construido nuestro imperio. Por eso resulta curioso que, pese al cerebrocentrismo rampante, sepamos tan poco sobre el funcionamiento de cada una de esas pequeñas células que componen el órgano que tenemos en la cabeza.

No es que no supiéramos nada, lo que ocurre es que, a veces, hay creencias que “arraigan tanto en el mundo científico [...] que pueden generar demoras de varias décadas” en la investigación. Tanto es así que, usando técnicas descubiertas en la década de los 80, un equipo de la Universidad Bar-Ilan de Israel acaba de publicar un estudio que me ha dejado de pasta de boniato: las neuronas no funcionan como creíamos que funcionaban.

Cien años (bastante) equivocados

Para entender el entuerto tenemos que irnos a 1907, cuando el neurofisiólogo (y activista) francés Louis Lapicque propuso el modelo neuronal que se lleva enseñando en la escuela desde entonces. La 'ecuación de Lapicque' describía cómo aumenta el voltaje de la membrana de una célula nerviosa según esas señales externas que recibía.

Purkinjecell

En términos muy generales, en el modelo lapicquiano, la membrana permanecía estable hasta que, al alcanzar cierto umbral, reaccionaba de golpe (exponencialmente) para volver de nuevo a su voltaje previo. Es decir, las neuronas no actúan hasta que no reciben una señal lo bastante fuerte y clara. Esta forma de pensar en las neuronas triunfó porque desvela una manera excelente de separar la paja del trigo, o como se dice en estos casos, la señal del ruido; pero, sobre todo, porque funcionaba.

Con los años, aunque los detalles de la propuesta de Lapicque y su ecuacion fueron modificándose, la imagen general ha permanecido muy estable. De hecho, la idea se extendió tanto que, como dicen los investigadores de Bar-Ilan, poca gente se ha preguntado si era precisa o no. Ellos lo hicieron.

Las neuronas son "más listas" de lo que pensábamos

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El equipo puso en marcha unos experimentos muy simples para analizar cómo respondía cada neurona a las señales que recibe de otras células. Estos experimentos abordaron la cuestión desde dos perspectivas: por un lado, indagan en la naturaleza del ‘pico de actividad’ relacionándolo con el lugar donde se aplica la descarga. Por el otro, analizan qué ocurre cuando entraban varias señales a la vez.

Los resultados indicaron que, a diferencia de lo que señalaban los modelos más clásicos, dependiendo de distintos factores el comportamiento de la célula cambia radicalmente. Por ejemplo, mientras dos señales pequeñas bilaterales podrían no combinarse para producir una respuesta, una única señal con la misma fuerza podría sí hacerlo (o viceversa).

A esto se le conoce como ‘suma espacial’ y señala que las neuronas individuales siguen patrones lógicos mucho más complejos de lo que se pensaba. Algo que nos va a ayudar a entender mejor las neuronas y, de pasa, desenmarañar mucho mejor el funcionamiento del cerebro (y de varios trastornos neurológicos).

El trabajo es todo un revulsivo, pero también es solo el primero. A los investigadores aún les espera un larguísimo trabajo estudiando neuronas antes de derrocar definitivamente el legado de Lapicque. No obstante, todo parece indicar que esto va a suponer un pequeño vuelco en nuestra comprensión de las neuronas.

Además, afinar nuestra comprensión de ese funcionamiento individual es bueno también para otros campos de investigación como el de la inteligencia artificial. Así lo explicaban los expertos en la charla que tuvimos con ellos en los premios Xataka: “el conocimiento de nuestro cerebro es la antesala de la construcción de la IA fuerte”.