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27 de julio de 2018

EL MODELO DE ACTIVIDAD NEURONAL ADMITIDO DURANTE MÁS DE UN SIGLO ES INCORRECTO



          LOUIS LAPICQUE
La ciencia nos muestra, a lo largo de la historia, un camino de avances, retrocesos y rectificaciones. El caso concreto del modelo de actividad neuronal ha permanecido inalterado durante más de un siglo. Sin embargo, un equipo de biofísicos de la Universidad Bar-Ilan de Israel ha demostrado recientemente que este modelo no es correcto. Un descubrimiento realmente importante.

Se estima en alrededor de 86 mil millones el  número de neuronas que tiene el cerebro humano. Se comunican entre sí estableciendo miles de millones de conexiones: las denominadas "sinapsis". El comportamiento individual de las neuronas, y más precisamente la forma en que generan y procesan las señales eléctricas, es un modelo ampliamente respaldado por la comunidad científica.

Pero, después de realizar diversos experimentos con neuronas de rata cultivadas in vitro, el equipo de investigadores de Bar-Ilan determinó cómo las neuronas responden a las señales de otras neuronas. Y la información recolectada contradice el modelo históricamente aceptado.

En 1907, el neurobiólogo y antropólogo francés Louis Lapicque (1866- 1952) propuso un modelo que describe cómo evoluciona el voltaje de una membrana celular en función de la corriente que fluye a través de ella. En éste, las neuronas sumarían las diversas señales que reciben, y al alcanzar un cierto umbral, registrarían un pico de actividad que produciría una respuesta en forma de señal eléctrica, volviendo después el voltaje a cero. Por lo tanto, se pensaba que una neurona produce una señal solo si su membrana está suficientemente cargada.

Así pues, la hipótesis del científico francés se consideraba piedra angular de la mayoría de los modelos neuronales. Los autores del estudio afirman que han "logrado estos resultados a través de nuevos instrumentos experimentales, pero en la práctica se podría haber logrado a través de la tecnología que ya existía en la década de 1980”.

Los resultados del estudio sugieren que la dirección de la señal recibida por una neurona condiciona específicamente la respuesta de la misma, a   diferencia del modelo de Lapicque, en el que la dirección es indiferente. Una señal débil proveniente de la izquierda y otra débil que llega de la derecha no se combinarán para dar el voltaje suficiente para disparar el pico de actividad. Sin embargo, una única señal fuerte en una dirección particular será suficiente para activarlo.

NEURONA PIRAMIDAL
Esta nueva descripción de la suma espacial de las señales podría llevar a una nueva clasificación de las neuronas en función de cómo tratan las señales recibidas de acuerdo con su dirección; además, esto podría mejorar la comprensión de algunos trastornos neurológicos.Sin embargo, los autores son cautos. Recuerdan que su descubrimiento se centró solo en un tipo de neurona cerebral, las neuronas piramidales, y que un solo estudio no debería llevar a rechazar 100 años de conocimiento sobre el tema.
Referencias: Profesor  Ido Kanter, Departamento de Física y Gonda Brain Center, Bar-Ilan University, Bar-Ilan University .


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