El protocolo de comunicación de las neuronas

La dinámica subyacente en la transmisión de señales en el cerebro es extremadamente caótica. Ésta es la conclusión a la que ha llegado un equipo de científicos. Además, estos han calculado, por primera vez, la rapidez con que se descarta la información almacenada en los patrones de actividad de las neuronas de la corteza cerebral. Con un bit por neurona activa por segundo, la velocidad a la que se olvida esta información es sorprendentemente alta, tratándose de un sistema biológico.

El estudio lo han realizado unos expertos del Instituto Max Planck para la Dinámica y la Autoorganización en la Universidad de Gotinga, y del Centro Bernstein para la Neurociencia Computacional, también en esta misma ciudad alemana.

El cerebro codifica la información en forma de pulsos eléctricos, conocidos como picos. En el cerebro, cada una de las aproximadamente 100.000 millones de neuronas interconectadas actúa como receptor y también como transmisor. Las neuronas reciben los impulsos eléctricos entrantes y, bajo ciertas circunstancias, reenvían la señal a sus vecinas bajo la forma de impulsos propios. De esta forma, cada dato procesado por el cerebro genera su propio patrón de actividad. Esto permite saber también qué neurona envió un impulso a sus vecinas, o, expresado de otro modo, cuál se activó y cuándo lo hizo. Por lo tanto, el patrón de actividad es, en líneas generales, un protocolo de comunicación que registra el intercambio de información entre las neuronas.

¿Cuál es el grado de fiabilidad de este protocolo? ¿Hasta qué punto cambios sutiles en la comunicación neuronal pueden producir un patrón del todo diferente?; no olvidemos que una modificación a una sola sílaba en una conversación entre dos personas puede alterar el mensaje por completo, como por ejemplo al decir "No" cuando se quería decir "Sí".

En una transmisión de datos, el comportamiento susceptible a tales distorsiones es definido como "caótico" por los científicos. En este caso, los procesos dinámicos en el cerebro no pueden ser predichos con mucha antelación. Además, la información almacenada en el patrón de actividad se pierde gradualmente como consecuencia de pequeños errores.

A diferencia de este modelo, el de la, así llamada, dinámica estable, que no es caótica, es mucho menos propensa a errores. En caso de basarse en este modelo, el comportamiento de las neuronas individuales tendría poca o ninguna influencia en el resultado final.

Lo descubierto por el equipo de Fred Wolf revela que los procesos en la corteza cerebral se rigen por el primer modelo, el "caótico".