Barcelona, 22 jul.- Las neuronas cultivadas no necesitan ninguna ayuda biológica para ordenarse, interconectarse y organizarse entre ellas y tienen un comportamiento colectivo, sin ningún líder o guía de origen biológico, parecido al de la propagación de los rumores por las redes sociales.
Esta es la conclusión de una investigación científica liderada por la Universidad de Barcelona (UB) y que ha sido publicada en la revista 'Nature Physics'.
Los autores del trabajo han podido determinar el origen físico de este comportamiento colectivo, un fenómeno que explica los mecanismos que originan y caracterizan la actividad eléctrica espontánea de los tejidos neuronales, un aspecto de gran relevancia en neurociencia, según la UB.
El trabajo lo han llevado a cabo un equipo de investigadores catalanes de la UB encabezados por los doctores Jaume Casademunt y Jordi Soriano, junto con los investigadores Javier G. Orlandi y Sara Teller, con la colaboración del doctor Enrique Álvarez Lacalle, de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).
Los investigadores han definido los cultivos neuronales como "una orquesta sin director".
Según los investigadores, las redes neuronales cultivadas fuera de su entorno natural son un sistema modelo relativamente sencillo que aporta una herramienta de gran interés para estudiar el comportamiento colectivo de las neuronas.
Estos cultivos se preparan a partir de neuronas en estadios tempranos de su desarrollo y, a los pocos días, las neuronas han formado espontáneamente una red de conexiones que presenta una rica actividad eléctrica.
Esta actividad se inicia con la emisión aleatoria y descoordinada de las neuronas individuales (lo que los científicos denominan como ruido) y evoluciona a un estado de actividad coherente en que todas las neuronas se activan de manera simultánea siguiendo un patrón que Jaime Casademunt, profesor del Departamento de Estructura y Constituyentes de Materia de la UB, califica de "sorprendentemente armónico".
"Emerge, así, de manera espontánea, un comportamiento perfectamente orquestado de miles de neuronas sin necesidad de un director de orquesta, es decir, sin ningún elemento coordinador diferenciado que actúe de líder", ha explicado el investigador.
Jordi Soriano, investigador Ramón y Cajal del mismo Departamento de la UB y pionero en la experimentación en cultivos neuronales en Cataluña, ha añadido que "este fenómeno estaría presente en todos los tejidos neuronales en estados tempranos de su desarrollo y puede ser clave en la hora de establecer las pautas de actividad espontánea de los diferentes tejidos neuronales, un aspecto de importancia capital en neurociencia".
Este estudio de patrones de comportamiento permite comprender cómo están programadas las neuronas como unidades elementales del sistema nervioso, y cuáles son las fuerzas primarias que rigen su comportamiento.
Estas fuerzas definen la base sobre la que actúan los diferentes agentes biológicos que controlan el proceso de desarrollo del sistema nervioso en los organismos vivos.
El origen físico del fenómeno, que se produce por la combinación de la dinámica de excitación de las neuronas y las propiedades estadísticas de las redes de conexión, sugiere que también se puede aplicar al estudio de otros fenómenos colectivos similares en ámbitos muy diferentes como la generación y propagación de rumores en redes sociales.
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