Boletín
UNAM-DGCS-205
José Bargas |
Pies de foto al final del boletín
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Integrantes del IFC demostraron que existen esos conjuntos, que alternan
con la actividad cerebral, de manera recurrente y robusta, informó el
investigador José Bargas
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El hallazgo sienta las bases para un nuevo tipo de
investigación sobre el funcionamiento del cerebro
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Por su importancia el Journal of Neurophysiology, donde
se publica el trabajo en extenso, le dedica una editorial introductoria y la
portada de la revista
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In vitro, los ensambles neuronales son grupos de
Integrantes del
Instituto de Fisiología Celular (IFC) de
El hallazgo sienta las bases para investigaciones futuras de los
microcircuitos cerebrales reales. Fue dado a conocer en línea por el Journal
of Neurophysiology, y aparece en un número del mes de marzo. Mereció la
portada y la editorial de la prestigiada revista, colocándose entre los 50
artículos más leídos en enero.
El estudio llevó cinco años de trabajo y es resultado de la
colaboración de diferentes disciplinas. “En el laboratorio hay químicos,
psicólogos, ingenieros, físicos, biólogos, médicos y demás profesionales,
reunidos para resolver un problema, gracias al posgrado de
El resultado fue posible
gracias a una mezcla de técnicas que incluyen: electrofisiología o registro de
la actividad eléctrica de neuronas únicas, epifluorescencia, donde una cámara
de video toma fotos de la entrada y dinámica del calcio intracelular de entre
Esto permite
correlacionar la actividad de conjuntos con la actividad eléctrica de ciertas
neuronas escogidas. Las neuronas “brillan” transitoriamente cuando tienen
actividad eléctrica.
Aunado a esto, se
aplicaron algoritmos tomados de la ingeniería para interpretar y analizar los
datos, encontrados y ensamblados por el ingeniero
Bargas explicó que si dos neuronas se activan juntas, o
dentro de un intervalo dado de tiempo, sus sinapsis se refuerzan, si no, se
debilitan. Un trazo de memoria estaría dado por los pesos o fuerzas relativas
que las conexiones van adquiriendo en el circuito con el paso del tiempo.
Debido al uso de las
mismas sinapsis de manera repetitiva, se establecerían conexiones preferentes;
esto es, si muchas veces
Anteriormente, esas
fueron hipótesis postuladas en 1949 por el psicólogo Donald Hebb e inspiradas por los estudios de Santiago Ramón y Cajal y
Lorente de Nó. Hasta ahora, los ensambles neuronales no pasaban de ser meros
planteamientos, para tratar de explicar como se conservan las memorias.
Los ingenieros no esperaron la demostración de la existencia de esos
ensambles, en los cerebros de los animales. Los crearon de manera artificial
para construir robots que aprendieran y reconocieran patrones, donde el
mecanismo funcionó con base en algoritmos matemáticos que representan las
hipótesis Hebbianas.
Había evidencias indirectas de que existen los ensambles en el cerebro,
pero hasta ahora, no directos. Es en
Los ensambles, aclaró Bargas, son robustos, es decir, los mismos grupos
de neuronas se activan y desactivan espontáneamente, y transfieren su actividad
entre unos y otros siguiendo patrones espacio-temporales. Después de cierto
tiempo, regresan al primer ensamble activado, como si fuesen programas
recursivos.
La combinación de diferentes técnicas, explicó Carrillo Reid, permitió
seguir esta actividad espacio-temporal en la red neuronal; son arreglos
multidimensionales, añadió. El algoritmo utilizado reduce las dimensiones y las
proyecta en un plano de dos dimensiones, lo que permite distinguir a los grupos
formados por los mismos elementos, diferenciarlos de los demás y observar como
se trasfieren la actividad de unos a otros.
El paso siguiente será determinar cómo los neurotransmisores, como la
dopamina, cambian los patrones de actividad de los ensambles y aún cómo se
modifica dicha actividad a causa de
Además, se conjuntó el trabajo de cuatro laboratorios del IFC, y se
tuvo el financiamiento para la compra de parte del equipo del Programa
Investigación Multidisciplinaria: Proyectos Universitarios de Liderazgo y
Superación Académica (IMPULSA), otorgados para fomentar el trabajo
multidisciplinario en
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FOTO 01.
Integrantes del Instituto de
Fisiología Celular estudian los ensambles neuronales en el tejido nervioso in
vitro, informó el investigador de esa entidad, José Bargas.
FOTO 02
José Bargas, del Instituto de
Fisiología Celular, señaló que el estudio de los ensambles neuronales en el
tejido nervioso, sienta las bases para investigaciones futuras de los
microcircuitos cerebrales reales.