"Avalanchas" cerebrales para almacenar recuerdos

ebanadas de tejido cerebral de rata, situadas en una red de microelectrodos, permitieron descubrir el año pasado que las células nerviosas del cerebro se activaban unas a otras en lo que los científicos llamaron “avalanchas neuronales”.

Ahora, nuevos modelos por ordenador sugieren que estas avalanchas cerebrales podrían ser un sistema óptimo para el almacenamiento de información. Si así fuese, ciertos tratamientos con neurosustancias podrían algún día mejorar la vida de las personas que tienen problemas de memoria.

Solemos pensar en las avalanchas como algo grande, indica el biofísico John Beggs, del Biocomplexity Institute, en la Indiana University, Bloomington, pero en realidad pueden ser de diferentes tamaños, hasta tal punto que las más pequeñas son las más comunes. Esto es precisamente lo que hemos descubierto en las células cerebrales.

Una avalancha cayendo a lo largo de la ladera de una montaña puede parecer fuera de control, pero lo cierto es que está gobernada por ciertas ecuaciones. Las mismas ecuaciones controlan fenómenos aparentemente no relacionados como los fuegos forestales y los terremotos, así como parte de la actividad neuronal en el cerebro. Todos son ejemplos de fenómenos que pueden ser estudiados por la nueva ciencia de la complejidad, que trata con todo tipo de sistemas complejos, ya sea células vivas o economías nacionales. En la biocomplejidad intervienen diversos campos científicos, como la física, la química, la informática, las matemáticas y las ciencias de la vida.

Para hallar los posibles beneficios de las avalanchas cerebrales, Beggs y su colega Clay Haldeman simularon en un modelo de ordenador cómo se extiende la actividad de las neuronas. Cuando la actividad fue ajustada para reproducir las avalanchas que vemos en tejidos cerebrales, aparecieron un gran número de patrones estables de actividad. Se cree que estos patrones son importantes para la memoria, ya que han sido detectados en cerebros de monos y ratas después de que estos animales hayan realizado tareas de memorización.

Beggs cree que el cerebro utiliza las avalanchas para almacenar información. Por tanto, puede ser deseable colocar a nuestro cerebro en un estado en el que produzca avalanchas de manera natural. Esto podría conseguirse con tratamientos de neurosustancias, que propiciarían su aparición y con ello el almacenamiento de recuerdos en cerebros defectuosos o dañados. Personas con problemas de memoria podrían beneficiarse de estas investigaciones en el futuro.

Información adicional en: Indiana University