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Consiguen interpretar los mensajes neuronales cifrados

Científicos del CSIC crean un catálogo de la relación entre regiones y procesos cerebrales, para comprender los electroencefalogramas y detectar anomalías


Científicos del CSIC han generado un catálogo de regiones neuronales, que relaciona cada una de ellas con el proceso cerebral que están llevando a cabo. Los investigadores han logrado desenredar las madejas de hilo que componen los electroencefalogramas, y distinguir con mucha más precisión qué hebra corresponde a cada función. Para ello han utilizado ratas de laboratorio.





Un electroencefalograma. Imagen: Bemoeial2. Fuente: Wikipedia.
Un electroencefalograma. Imagen: Bemoeial2. Fuente: Wikipedia.
Cada estímulo exterior o pensamiento genera una actividad cerebral concreta que se expresa a través de la activación de determinados grupos de neuronas. En función del estímulo, estos grupos de células ejecutarán un patrón distinto de activación.

Una investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado reconocer la actividad eléctrica de cada grupo de neuronas del hipocampo y generar un catálogo que permite diferenciarlas en función del proceso cerebral que se esté llevando a cabo.

Hasta ahora, el registro de la actividad cerebral se llevaba a cabo mediante electroencefalogramas. El investigador del CSIC en el Instituto Cajal Óscar Herreras, que ha liderado la investigación, explica en la nota de prensa de dicha institución que “esta técnica es escasamente útil ya que, aunque recoge impulsos eléctricos neuronales, es incapaz de informar sobre qué grupos de neuronas entran en acción en cada circunstancia ni cómo se coordinan”.

Herreras compara los datos aportados por los electroencefalogramas con “madejas de hilo compuestas por hebras de distintos colores”. “Nuestro trabajo ha logrado separar cada una de esas hebras”, añade.

Detectar patologías

El equipo de Herreras, que previamente desarrolló la técnica de análisis y que publica el nuevo avance en la revista Cerebral Cortex, ha logrado identificar los distintos grupos neuronales que se activan en el hipocampo de las ratas de laboratorio (Ratus norvergicus).

Para ello, se implantaron dispositivos multielectrodo en el cerebro de los animales, lo que generó el registro de hasta 96 regiones de su hipocampo.

Mediante el análisis matemático y la aplicación de compuestos químicos cerca de las zonas de registro ha sido posible discriminar la actividad de cada grupo de neuronas en función del estímulo recibido. Por ello, a partir de ahora, la actividad neuronal podrá ser monitorizada sin necesidad de estímulos, sea cual fuere la tarea que se esté ejecutando.

Para el investigador del CSIC, este etiquetado eléctrico de las distintas poblaciones neuronales puede ser “una herramienta muy útil para el diagnóstico temprano de neuropatologías como la enfermedad de Alzhéimer, el Párkinson y la epilepsia”.

Los electroencefalogramas nos dan pistas sobre la presencia de estas dolencias, ya que ofrecen un registro de la actividad cerebral alterado con respecto al de un cerebro sano. Herreras considera que “gracias al catálogo desarrollado por el equipo, a partir de ahora será mucho más fácil discernir qué región del cerebro está actuando de forma anómala”.

Referencia bibliográfica:

N. Benito, A. Fernández-Ruiz, V.A. Makarov, J. Makarova, A. Korovaichuk and O. Herreras. Spatial Modules of Coherent Activity in Pathway-Specific LFPs in the Hippocampus Reflect Topology and Different Modes of Presynaptic Synchronization. Cerebral Cortex. DOI: 10.1093/cercor/bht022


Lunes, 11 de Marzo 2013
CSIC/T21
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