21/Mar/09

Revista Axxón Axxón en facebook Lectores de Axxón en facebook

Nuestros cerebros existen "al borde del caos"

Un nuevo estudio dice que el cerebro humano vive "al borde del caos", en un punto crítico de transición entre la aleatoriedad y el orden. ¿Especulación teórica? Bien, sí, pero ésa es la naturaleza de la neurociencia

Los investigadores dicen que la criticidad auto-organizada (donde los sistemas se organizan espontáneamente para operar en un punto crítico entre el orden y la aleatoriedad) puede emerger de complejas interacciones en muchos sistemas físicos diferentes, incluso las avalanchas, los incendios forestales, los sismos, y los latidos del corazón.

De acuerdo con este estudio, dirigido por un equipo de la Universidad de Cambridge, el Concejo de Investigaciones Médicas y la Unidad Ciencias del Cerebro, y la Unidad Clínica GlaxoSmithKline Cambridge, la dinámica de las redes cerebrales humanas tiene algo importante en común con algunos sistemas superficialmente muy diferentes en la naturaleza. Las redes computacionales que muestran estas características también han mostrado tener memoria óptima (almacenamiento de datos) y capacidad de procesamiento de la información. En particular, los sistemas críticos pueden responder muy rápida y exhaustivamente a los cambios menores en sus contribuciones.

"Debido a estas características, la criticidad auto-organizada es intuitivamente atractiva como un modelo para las funciones cerebrales como la percepción y la acción, porque nos permitiría cambiar rápidamente entre estados intelectuales para responder a cambiantes condiciones ambientales", dice Manfred Kitzbichler, coautor del trabajo.

Los investigadores usaron técnicas de imágenes cerebrales de primera línea para medir los cambios dinámicos en la sincronización de la actividad entre diferentes regiones de la red funcional en el cerebro humano. Sus resultados sugieren que el cerebro funciona en un estado crítico auto-organizado. Para respaldar esta conclusión, también investigaron la sincronización de la actividad en modelos computacionales, y demostraron que el perfil dinámico que habían encontrado en el cerebro era reflejado exactamente en los modelos. Colectivamente, estos resultados suman pruebas fehacientes a favor de la idea de que la dinámica del cerebro humano existe en un punto crítico al borde del caos.

De acuerdo con Kitzbichler, estas nuevas pruebas son apenas un punto de partida. "Una siguiente cuestión natural que planeamos abordar en una futura investigación será: ¿Cómo se relacionan las medidas de la dinámica crítica con la función cognitiva o los trastornos neuropsiquiátricos y sus tratamientos?"

Fuente: Scientific Blogging. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard