Categories

Entrada publicada a:

dimarts, 3 de març de 2015

Apagades en l’escorça cerebral expliquen el comportament en xarxa de les neurones

Un estudi publicat a la revista Proceedings of the National Academy of Sicences (PNAS) i liderat per investigadors de l’IDIBAPS, explica perquè les neurones tenen una activitat correlacionada, és a dir, perquè no actuen de forma independent, i el fet que una neurona emeti impulsos fa que les altres ho facin. Els investigadors han descobert que això és degut a que durant períodes breus de temps el cervell silencia la seva activitat i les neurones deixen de disparar impulsos alhora. El Dr. Jaime de la Rocha, cap del grup IDIBAPS Dinàmica de circuits corticals, és l’autor principal del treball, la primera signant del qual és la Dra. Gabriela Mochol.

Les neurones, quan no responen a estímuls o estan implicades en generar algun comportament, emeten impulsos elèctrics de forma espontània a una mitjana de 2-3 impulsos per segon. La forma de fer-ho és aleatòria i irregular i constitueix el que es coneix com variabilitat neuronal. Durant anys, aquesta variabilitat ha estat objecte d’estudi, tant experimental com teòric, per intentar determinar com es genera i les implicacions que té en el processament de la informació en el cervell. Els investigadors de l’IDIBAPS s’han centrat en estudiar si la variabilitat de cada neurona és independent o no, i quina és la causa d’una possible interdependència, a través de l’estudi de l’activitat mesurada simultàniament en grups d’unes 100 neurones de l’escorça auditiva de rates en condicions d’anestèsia.

Els resultats mostren que l’activitat de les neurones està correlacionada perquè la xarxa de la qual formen part té tendència a silenciar durant períodes molt breus de temps, d’uns 100-200 mil·lisegons, que tenen lloc de forma aleatòria. “És com si el circuit de milers de neurones tingués dues maneres de funcionar: una en què les neurones disparen 2-3 impulsos per segon de forma independent i una altra en la que totes les neurones es silencien“, explica el Dr. de la Rocha. “La nostra hipòtesi és que quan la informació s’ha de processar d’una manera fiable, el nombre i la durada de silencis disminueix i les neurones emeten impulsos de forma independent i, quan les exigències per al processament no són elevades, la xarxa de neurones es permet tenir aquests petits silencis com a forma de descans“, afegeix.

Aquests resultats aporten informació sobre els mecanismes responsables de la variabilitat neuronal i sobre el seu efecte en el funcionament del cervell. Encara que els experiments es van realitzar en condicions d’anestèsia, els períodes de silenci també es produeixen quan l’animal està despert. Així, s’obre la porta a l’estudi sobre si els períodes de silenci en subjectes desperts poden tenir impacte en el comportament donant lloc a una pitjor representació i processament dels estímuls sensorials.

Referencia de l’article:

Stochastic transitions into silence cause noise correlations in cortical circuits

Gabriela Mochol, Ainhoa Hermoso-Mendizabal, Shuzo Sakata, Kenneth D. Harris, and Jaime de la Rocha

PNAS 2015 ; published ahead of print March 4, 2015, doi:10.1073/pnas.1410509112

Comparteix aquesta entrada

  • del.icio.us
  • Facebook
  • Google
  • E-mail this story to a friend!
  • LinkedIn
  • Technorati
  • TwitThis
  • Meneame
  • StumbleUpon

Els comentaris estan tancats.