Revolucionario descubrimiento en Israel del funcionamiento neuronal

Las neuronas son los componentes básicos computacionales que componen nuestro cerebro. Su número es aproximadamente de un Tera (billón), similar a los Tera bits en discos duros medianos. De acuerdo con el esquema computacional neuronal, que se ha utilizado durante más de un siglo, cada neurona funciona como un elemento excitable centralizado. La neurona acumula sus señales eléctricas entrantes de neuronas conectadas a través de varios terminales, y genera un impulso eléctrico corto, conocido como un pico, cuando se alcanza su umbral.
Usando nuevos tipos de experimentos en cultivos neuronales, un grupo de científicos, dirigido por el profesor Ido Kanter, del Departamento de Física de la Universidad Bar-Ilan, ha demostrado que esta suposición centenaria con respecto a la actividad cerebral es errónea.
En un artículo recién publicado en la revista Scientific Reports, los investigadores van en contra de la sabiduría convencional para mostrar que cada neurona funciona como una colección de elementos excitables, donde cada elemento excitable es sensible a la direccionalidad del origen de la señal de entrada. Dos entradas débiles de diferentes direcciones (por ejemplo, “izquierda” y “derecha”) no se sumarán para generar un pico, mientras que una entrada fuerte de “izquierda” generará una forma de onda de pico distinta a la de “derecha”.
“Llegamos a esta conclusión utilizando una nueva configuración experimental, pero en principio estos resultados podrían haberse descubierto utilizando tecnología que existía desde la década de 1980. La creencia que se ha arraigado en el mundo científico durante 100 años dio como resultado esta demora de varias décadas”, dijo el Prof. Kanter y su equipo de investigadores, incluidos Shira Sardi, Roni Vardi, Anton Sheinin y Amir Goldental.
Los nuevos resultados requieren un reexamen de las funcionalidades neuronales más allá del marco tradicional y, en particular, un examen del origen de las enfermedades degenerativas. Las neuronas que son incapaces de diferenciar entre “izquierda” y “derecha”, similares a las distorsiones en todo el cuerpo humano, podrían ser un punto de partida para descubrir el origen de estas enfermedades.
La nueva realización del esquema computacional de una neurona cuestiona la técnica de clasificación de espículas que está en el centro de actividad de cientos de laboratorios y miles de estudios científicos en neurociencia. Este método fue inventado principalmente para superar la barrera tecnológica para medir la actividad de muchas neuronas simultáneamente, utilizando la suposición de que cada neurona tiende a disparar picos de una forma de onda particular que sirve como su propia firma eléctrica. Sin embargo, esta suposición, que resultó de enormes esfuerzos científicos y recursos, ahora es cuestionada por el trabajo del laboratorio de Kanter.