Alicante (España).- Las ondas lentas del cerebro no se guían únicamente por la anatomía, sino por el grado de excitabilidad de determinadas neuronas, lo que podría ayudar a comprender mejor algunos estados como el sueño profundo, la anestesia o patologías como la epilepsia, según un estudio del español Instituto de Neurociencias.
El trabajo, publicado en la revista iScience, revela que la clave no está en la estructura anatómica, como se consideraba hasta el momento, sino en el grado de excitabilidad de las neuronas, indica un comunicado del Instituto de Neurociencias, centro mixto del Consejo Superior español de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández (UMH)- El hallazgo fue posible gracias a un modelo computacional avanzado que combina dos niveles de análisis- la actividad local de redes neuronales aisladas y la interacción global entre distintas áreas cerebrales.
“Hasta ahora, la mayoría de los estudios trabajaban esas dos escalas por separado. La novedad de nuestro enfoque es que las analizamos conjuntamente, y eso nos ha permitido ver cómo las diferencias locales se diluyen cuando las redes están conectadas”, explica el investigador Ramón Reig, quien colidera el estudio junto a Javier Alegre.
El modelo permitió observar, cuando varias áreas del cerebro se conectan, cómo las diferencias entre ellas tienden a sincronizarse, siguiendo el ritmo marcado por la región más excitable.
“Es como lo que sucede en una clase- puede que cada alumno tenga su estilo, pero, si alguien impone una moda, los demás acaban siguiéndola”, ejemplifica Alegre.
Esta idea de un 'líder' neuronal ayuda a explicar por qué, pese a la diversidad de propiedades entre zonas cerebrales, las ondas lentas acaban propagándose de manera coordinada. “Nuestro modelo predijo que la dirección de las oscilaciones dependía de qué grupo neuronal era más excitable en cada momento, y lo confirmamos con experimentos en ratones”, señala Reig.
Cuando aumentaron la excitabilidad en el lóbulo occipital de ratones anestesiados mediante la aplicación de un cóctel de fármacos que hace que las neuronas sean más activas, observaron que la dirección de las ondas se invertía- en lugar de viajar de la parte frontal hacia la parte trasera del cerebro, lo hacían en sentido contrario.
En condiciones normales, estas oscilaciones desempeñan un papel esencial en el sueño profundo y bajo anestesia, ya que contribuyen a organizar la actividad del cerebro cuando se encuentra en reposo.
Sin embargo, cuando los mecanismos que las regulan se alteran, pueden aparecer en estados de vigilia o transformarse en patrones eléctricos asociados a la epilepsia.
“Comprender cómo la excitabilidad modula estas ondas nos da claves para entender también qué sucede cuando la actividad neuronal se descontrola”, afirman los autores.
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