Las muchas sensaciones diferentes que experimentan nuestros cuerpos van acompañadas de intercambios de información profundamente complejos dentro del cerebro, y la sensación de dolor no es una excepción. Hasta aquí, La investigación ha demostrado cómo la intensidad del dolor puede estar directamente relacionada con patrones específicos de oscilación en la actividad cerebral. que se alteran por la activación y desactivación de las 'interneuronas' que conectan diferentes regiones del cerebro. Sin embargo, no está claro cómo el proceso se ve afectado por las interneuronas 'inhibitorias', que evitan que los mensajes químicos pasen entre estas regiones. A través de una nueva investigación publicada en EPJ B , investigadores liderados por Fernando Montani en el Instituto de Física La Plata, Argentina muestran que las interneuronas inhibidoras constituyen el 20% de los circuitos del cerebro necesarios para el procesamiento del dolor.

El descubrimiento representa un avance significativo en la comprensión de los investigadores sobre cómo nuestros cuerpos y cerebros responden al dolor. El circuito subyacente del proceso del dolor implica una configuración específica de interneuronas, cada uno de los cuales enlaza pares específicos de regiones, o "nodos" dentro del cerebro. Crucialmente, una cierta fracción de estas neuronas será inhibidora; variando las fortalezas de las conexiones que proporcionan. Para crear un modelo biológicamente plausible, Montani y sus colegas primero tendrían que considerar todos los vínculos posibles entre pares específicos de nodos, y determinar sus fortalezas relativas. Dentro de una estructura tan compleja como el cerebro, sin embargo, sería prácticamente imposible hacer esto considerando cada configuración individualmente.

Los investigadores superaron este problema utilizando la 'teoría de grafos, 'que estudia estructuras compuestas por conjuntos de nodos, que influyen en los comportamientos de los demás a través de vínculos de fortalezas variables. Usando un enfoque estadístico novedoso, estimaron las señales producidas por cada región de un cerebro virtual en una configuración dada, y hasta qué punto se apartan de los valores realistas. De sus estimaciones iniciales, El equipo de Montani podría entonces construir un gráfico realista fortaleciendo y debilitando las influencias de ciertos enlaces. Su análisis reveló que una configuración en la que el 20% de todas las interneuronas asociadas con el proceso del dolor inhiben la transmisión de información.