Descubren cómo las neuronas controlan el cerebro humano: ¿un principio universal?
NEUROCIENCIAS.
Los investigadores identificaron una organización cerebral no lineal y en distintas escalas que se manifiesta en cinco especies animales diversas.
Una estructura multiescala y fractal coordina la actividad cerebral. / Crédito: Lakshmiraman Oza en Pixabay.
El cerebro es una maravilla de la eficiencia, que logra adaptarse y prosperar en un mundo que cambia rápidamente. A pesar de décadas de investigación, los científicos no han logrado revelar aún cómo el cerebro logra coordinar su actividad: ahora, un nuevo estudio ha descubierto la forma en que las neuronas, las células responsables de los recuerdos, pensamientos y emociones, coordinan la actividad cerebral y hacen posible que esta máquina perfecta cambie y se adapte con el tiempo.
Investigadores de la Universidad de Sydney, en Australia, indican en un estudio publicado en la revista Cell que los cerebros de cinco especies distintas, específicamente moscas de la fruta, nematodos, peces cebra, ratones y monos, muestran exactamente la misma estructura organizativa: el hallazgo sugiere que podríamos estar en presencia de un principio fundamental que rige el procesamiento optimizado de la información cerebral, considerando que estas especies provienen de diferentes ramas del árbol de la vida y están separadas por más de mil millones de años de evolución.
Una organización fractal.
Según explica Brandon Robert Munn, autor principal de la investigación, en un artículo publicado en The Conversation, el estudio muestra que el cerebro combina a la perfección la individualidad y el trabajo en equipo, y lo hace de una manera inteligente. Aproximadamente la mitad del esfuerzo se destina al rendimiento de estructuras secundarias, mientras que las neuronas funcionan como los líderes o jugadores desequilibrantes de un equipo de fútbol, que en ocasiones hacen su propio juego, utilizando el resto de los recursos. Sin embargo, las neuronas o “estrellas individuales” colaboran dentro de redes cada vez más grandes, sustentadas por el trabajo en equipo.
Las grabaciones cerebrales obtenidas por los científicos evidencian que la actividad cerebral se desarrolla de acuerdo con una jerarquía fractal, escalable y no lineal. Las células trabajan juntas para construir redes más grandes y coordinadas, creando una organización con cada escala que refleja a sus similares superiores e inferiores. Dicha organización permite que el cerebro se adapte a los cambios, logrando que funcione de manera eficiente y realice tareas con recursos mínimos, mientras se mantiene resistente y preserva la actividad incluso cuando las neuronas fallan.
¿Un principio universal?
En tanto, las simulaciones realizadas demuestran que esta estructura jerárquica mejora el procesamiento de la información: la organización no lineal de la actividad neuronal sería un principio universal conservado por su capacidad para vincular de manera adaptativa el comportamiento a la dinámica neuronal, además de equilibrar la resiliencia funcional y la eficiencia en el procesamiento de los datos.
Al mismo tiempo, los hallazgos revelan que esta coordinación fractal de la actividad neuronal ocurre en un vasto lapso evolutivo, desde vertebrados surgidos hace 450 millones de años hasta invertebrados que datan de hace mil millones de años. Esto sugiere que los cerebros han evolucionado para equilibrar la eficiencia con la resiliencia, facilitando un procesamiento optimizado de la información y su adaptabilidad a las nuevas demandas de comportamiento. La persistencia evolutiva insinúa que se ha descubierto un principio de diseño fundamental, que incluso podría exceder al cerebro y aplicarse a múltiples sistemas complejos.
Por: Pablo Javier Piacente.
Sitio Fuente: Levante / Tendencias21