2 December, 2020 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Ruido sináptico, el bombardeo eléctrico que hace funcionar las neuronas

Por Amapola Nava

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Las neuronas son células capaces de comunicarse mediante señales eléctricas. Pero este proceso no es tan simple como que una neurona mande una señal a una célula vecina, que la recibe y la transmite. Las neuronas se ven bombardeadas constantemente por cientos o miles de impulsos eléctricos, los cuales deben discriminar para saber si la señal que reciben se trata de verdadera información o simplemente de un “molesto” ruido sináptico.

Las neuronas son capaces de procesar y transmitir señales eléctricas con el fin de comunicarse, pero estas células también pueden generar “accidentalmente” señales eléctricas, debido a procesos azarosos relacionados con las interacciones de los átomos que conforman sus membranas. Y es a la suma de estos impulsos eléctricos espontáneos a lo que se le denomina ruido neural.Víctor Manuel Rodríguez Molina.jpgVíctor Manuel Rodríguez Molina.

Esto toma relevancia cuando se considera que el funcionamiento de las neuronas depende de su capacidad para conectarse con otras neuronas y formar una red, denominada red neural; y que algunas neuronas pueden llegar a generar hasta 100 mil conexiones con otras células nerviosas, explica el doctor Víctor Manuel Rodríguez Molina, investigador del Departamento de Fisiología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Esto implica que una neurona podría recibir hasta 100 mil señales a lo largo de todo su cuerpo. De allí que las neuronas no respondan a una sola señal eléctrica y necesiten de una cierta cantidad de señales que superen el umbral requerido para generar una nueva señal, detalla el investigador.

“Lo que las neuronas hacen es juntar toda la información que les llega en un tiempo determinado e integrarla, sumarla. Con esto generan una nueva señal que viaja a lo largo de la neurona para producir una respuesta. Respuesta que será solamente una y que llegará, junto con otras miles, a una segunda neurona, que deberá integrarla, y así sucesivamente”.

Esto ocasiona que la comunicación correcta entre las neuronas esté determinada por la precisión con que una neurona responde a las señales eléctricas y por el ruido neural, pues investigaciones científicas apuntan a que, en vez de un problema, este ruido es fundamental para el funcionamiento del cerebro.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Víctor Rodríguez, quien dirige diferentes líneas de investigación en electrofisiología, explica cómo se genera el ruido neural y cuál es su papel en el funcionamiento del sistema nervioso.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Qué se necesita para que una señal eléctrica se transforme en una respuesta?

Víctor Manuel Rodríguez Molina (VMRM): Esa es una pregunta que no se ha podido responder por completo. Pero sabemos que los elementos más importantes, en la comunicación en el sistema nervioso, son la cantidad y el tipo de señales que le llegan a una neurona en un periodo de tiempo.

El tiempo parece ser el factor que determina la integración y las respuestas de las neuronas, de allí surge un concepto, el de precisión de las respuestas neurales.

AIC: ¿Qué quiere decir que una neurona sea muy precisa?

VMRM: Si yo estimulo una neurona en un tiempo cero y responde en un tiempo uno, podremos decir que es muy precisa si cada vez que yo la estimule responde en el mismo tiempo, como si fuera un máquina.

AIC: ¿Cuál es la importancia de la precisión de las neuronas?

VMRM: Las señales de neuronas muy precisas sobreviven a lo largo de la red neuronal y generan respuestas funcionales. En cambio, señales poco precisas, que se generan al tiempo uno, luego al tiempo diez y luego al tres, no sobreviven y no generan una respuesta, podría decirse que no hacen nada.

neuronas cuadro 3117Pero se ha descubierto que estas señales imprecisas, más que errores son la forma que tiene el cerebro para discriminar las señales que pueden ser útiles de las que no van a ser útiles.

AIC: Entonces, ¿la imprecisión de las neuronas no es un defecto en el sistema nervioso?

VMRM: No. Existen investigadores que, al realizar divulgación de la ciencia, plantean la hipótesis de que el sistema nervioso está lleno de errores, conceptualmente, como propuestas pueden hacerse, pero funcionalmente esto no es así. No es que el sistema nervioso no tenga equivocaciones, claro que puede haber errores de procesamiento y lo vemos en las patologías. Pero el punto es que este tipo de discriminación no genera un error, pues las señales que se están produciendo, aunque no tienen una respuesta directa, pueden contribuir indirectamente a otras respuestas.

Esto tiene un nombre técnico, se le denomina ruido neural o ruido sináptico.AIC: ¿Qué es, entonces, el ruido neural?

VMRM: Si nosotros introdujéramos un electrodo en el cerebro de un individuo que se encuentra en absoluto reposo, sin hacer absolutamente nada, recibiríamos señales eléctricas. Si analizamos estas señales eléctricas identificaríamos que están conformadas por distintas frecuencias, y a la suma de todas esas frecuencias, en donde no se puede identificar una señal independiente, se le denomina ruido.

El ser humano y todos los animales generamos señales eléctricas 24 horas al día. Nunca hay una ausencia de estas señales, la ausencia viene cuando el sujeto muere.

AIC: ¿Cómo pueden las neuronas comunicarse si están inmersas en todo este ruido?

VMRM: Una analogía que a mí me gusta es la de un estadio en un juego de futbol. Si uno está afuera del estadio, a cierta distancia, escuchará un zumbido, producto de todos los gritos y de todos los sonidos que se están generando dentro. Este es el ruido equivalente a que tuviéramos miles de neuronas, cada una generando sus señales.

En la siguiente página podrás encontrar audios y videos de divulgación sobre el sistema nervioso, realizados por el doctor Víctor Rodríguez. Algunos de los temas que se pueden encontrar son:
La agresividad y su control.
Las emociones para nuestra sobrevivencia.
El libre albedrío, nuestras decisiones y nuestras respuestas.

Siguiendo con la analogía, cuando en el partido meten un gol, aunque estemos a cierta distancia vamos a oír un repentino GOL. Esto porque todos los sujetos que están en el estadio se sincronizaron, y dieron la misma señal en el mismo tiempo, y aunque yo esté a la lejanía identifico una señal. Eso pasa con las neuronas, está el ruido sináptico y de repente hay una sincronía de un grupo de neuronas que generan una señal y puede viajar hacia otro lugar.

El ruido está de base, pero sobre él puede haber sincronía de señales, de hecho, el ruido es muy importante para esta sincronía.

AIC: ¿Podrían eliminarse estas señales imprecisas, este ruido, en nuestro cerebro?

VMRM: Si no existiera este ruido sináptico, las neuronas no tendrían el ambiente necesario para funcionar. Existe toda una línea de investigación que se encarga de analizar el ruido neural y se sabe perfectamente que muchas funciones neuronales dependen de él. Se han hecho experimentos donde se quita el ruido y las neuronas no funcionan como deberían funcionar en el ambiente natural.

Algunas explicaciones indican que sin estas señales de base, varias señales no alcanzarían el nivel de voltaje necesario para convertirse en respuesta.

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Crean dispositivo para predecir el cáncer cervicouterino

7 junio, 2018

7 junio, 2018

El arículo sólo podrá usarse una vez y con una eficacia de entre 85 y 90 por ciento Desde 2006,...

Explican científicos del IPN la oxidación de insulina en obesos, lo que puede derivar en diabetes

15 febrero, 2017

15 febrero, 2017

El estudio científico fue reconocido con el Premio a la Investigación 2016 por esta institución académica La insulina es responsable...

Patentan científicos mexicanos innovador método para recuperar plomo de baterías de ácido-plomo

19 febrero, 2018

19 febrero, 2018

México es el quinto productor mundial del metal y las tendencias en el orbe apuntan a obtener mejor aprovechamiento aprovechamiento...

En marcha la onceava incubadora de la UNAM dedicada a la innovación social

1 mayo, 2017

1 mayo, 2017

En el nuevo espacio se desarrollarán empresas que buscan resolver un problema donde los ciudadanos son la solución y no...

Interfaz ciencia-política: hacia un modelo de comunicación

15 noviembre, 2016

15 noviembre, 2016

Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).- Construir un modelo de comunicación que permita vincular los resultados de investigaciones científicas con la...

Analizan expertos el futuro de la industria automotriz

15 junio, 2016

15 junio, 2016

AUTOR: Judith Ureña FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Puebla, Puebla. 2 de junio de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Gerpisa es una red académica...

Estudiantes mexicanos crean parche para evitar infecciones en quemaduras

13 enero, 2017

13 enero, 2017

La investigación ayudará a contrarrestar las muertes por lesiones en la piel. Participaron en el concurso internacional iGEM Biología sintética...

Entre las neurociencias y el arte

5 septiembre, 2018

5 septiembre, 2018

Por Aketzalli González Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Mostrar la relación entre neurociencias y arte simboliza un viaje interdisciplinario y...

Ciencia y divulgación a través de Cienciorama

19 febrero, 2017

19 febrero, 2017

Ciudad de México. 9 de febrero de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Con la finalidad de tener más adeptos interesados en el...

El potencial biotecnológico del cultivo in vitro

26 marzo, 2017

26 marzo, 2017

Por Felipe Sánchez Banda Saltillo, Coahuila.  (Agencia Informativa Conacyt).- En el Departamento de Plásticos en la Agricultura del Centro de Investigación en Química...

Participa en la primera Muestra Nacional de Imágenes Científicas, Munic 2016

2 julio, 2016

2 julio, 2016

AUTOR: Mercedes López FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- En el marco de los 50 años de su...

17 mil voluntarios prueban medicamentos genéricos en México

31 agosto, 2018

31 agosto, 2018

Por Amapola Nava   Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Según la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris),...

Termografía para la detección temprana de cáncer

28 septiembre, 2016

28 septiembre, 2016

Santiago de Querétaro, Querétaro. 30 de agosto de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- El Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA)...

Optimizan politécnicos función de las sillas de ruedas eléctricas

20 junio, 2018

20 junio, 2018

Estudiantes del CECyT 7 “Cuauhtémoc adaptaron un panel solar al prototipo para aumentar la vida y eficiencia de la batería...

Logran científicos mexicanos bebida a partir de clorofila de microalgas y beneficia a la salud

12 abril, 2018

12 abril, 2018

El proyecto, con dos patentes en trámite, lo encabeza un investigador dos veces galardonado con Premio Nacional en Ciencia y...