Un equipo de investigadores afiliados a instituciones de Brasil, Portugal y España han encontrado evidencia de una transición de fase continua que ocurre en el cerebro de las ratas cuando pasan del sueño a la vigilia. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el grupo describe su estudio de ratas durmientes y lo que encontraron.

El cerebro pasa por un tipo de transición al sueño y luego nuevamente al despertar, pero los tipos de transiciones que ocurren aún se desconocen en su mayoría. Algunos investigadores han sugerido que el proceso parece implicar transiciones de fase similares a la percolación. También, Investigaciones anteriores han demostrado que la actividad cerebral es diferente en los dos estados. Hay picos sincrónicos cuando está despierto, y picos asincrónicos cuando está dormido. En este nuevo esfuerzo, los investigadores observaron más de cerca la transición real tal como ocurrió en tiempo real en los cerebros de las ratas.

El trabajo consistió en observar y medir señales cerebrales en la corteza cerebral a medida que varias ratas pasaban de la vigilia al sueño; algunas fueron anestesiadas y otras se durmieron de forma natural. El equipo observó lo que describen como avalanchas de actividad, en los que hubo períodos en los que no hubo picos en absoluto (silencio), seguido de un período de rápida sucesión de picos, seguido por el silencio de nuevo. Los investigadores describieron el número de picos en una avalancha como su tamaño; la cantidad de tiempo que duró se definió como su vida útil. Luego analizaron los datos matemáticamente. Al hacerlo, descubrieron que los picos de las avalanchas seguían las leyes de potencia. Sugieren esta invariancia de escala indicada, lo que en términos matemáticos significa que se alcanzó un punto crítico. Los datos mostraron que los cerebros de las ratas experimentan una transición de fase continua, que mitiga las teorías de la filtración.

Los investigadores repitieron sus experimentos con monos y ratones e informaron que encontraron distribuciones similares de ley de potencias. También encontraron que los exponentes en las leyes de potencia que aplicaron no eran los mismos que los encontrados en experimentos anteriores. Sugieren que esto indica que las transiciones de fase relacionadas con el ciclo del sueño pertenecen a una "clase de universalidad" diferente.

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