Estudiar el cerebro implica medir la actividad de miles de millones de células cerebrales individuales llamadas neuronas. Como consecuencia, muchas técnicas de medición del cerebro producen datos que se promedian para reflejar la actividad de grandes poblaciones de estas neuronas. Si todas las neuronas se comportan de manera diferente, esto se promediará. Pero, cuando el comportamiento de las neuronas individuales está sincronizado, produce oscilaciones claramente visibles.

La sincronización es importante para comprender cómo se comportan las neuronas, que es particularmente relevante con respecto a enfermedades cerebrales como el Alzheimer, epilepsia y Parkinson. Ahora, un grupo de investigadores del Instituto de Física Computacional y Sistemas Complejos de la Universidad de Lanzhou, Porcelana, ha utilizado una combinación de dos modelos informáticos para estudiar las formas en que diferentes tipos de neuronas pueden afectar la sincronización. El estudio se publica en la Revista Física Europea B .

Para estudiar los efectos sobre la sincronización, los autores examinaron neuronas llamadas neuronas inhibidoras, que funcionan para ralentizar o detener la actividad de otras neuronas. Es más, exploraron la probabilidad de que estas neuronas inhibidoras se dispararan espontáneamente o no se activaran en absoluto dentro de la red.

Usando modelos de computadora, Luego, los investigadores construyeron una red neuronal Izhikevich; también emplearon un modelo de transmisión neuronal, llamado modelo Tsodyks-Uziel-Markram (TUM).

Sus hallazgos indican que las neuronas inhibitorias pueden tener un impacto doble en los patrones oscilatorios. Por un lado, pueden retrasar el disparo de las neuronas, lo que evita que se produzca la sincronización. En el otro, pueden facilitar la transición de los patrones oscilatorios, que favorece la sincronización.

La investigación es importante para aumentar nuestra comprensión de las enfermedades cerebrales, como un golpe, Alzheimer y epilepsia. "La morbilidad cada vez mayor de las enfermedades cerebrales hace que la investigación sobre este tema sea significativa tanto en psicología como en medicina", dicen los autores.