A pesar de que no se ven a simple vista, las neuronas emiten señales eléctricas que pueden ser estudiadas para diagnosticar enfermedades. A veces, al interactuar estas señales oscilatorias pueden modificarse entre sí, como ocurre por ejemplo cuando uno está escuchando música en la radio y hay interferencia.
Salvando las distancias con el mundo de la radiodifusión, un equipo de neurocientíficos dirigidos por Damián Dellavale, investigador del CONICET en el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN, CNEA) y docente del Instituto Balseiro (CNEA-UNCUYO), se preguntaron si algunos patrones de la actividad eléctrica neuronal podrían funcionar como un biomarcador de trastornos neurológicos, como la enfermedad de Parkinson y la epilepsia. Los resultados fueron publicados en la revista NeuroImage.

Cómo realizaron el estudio

El estudio reportó los resultados de un modelo computacional que desarrollaron para estudiar un tipo de fenómeno denominado ‘acoplamiento inter-frecuencia’ o AIF, que ha sido observado experimentalmente en pacientes con la enfermedad de Parkinson. De hecho, la actividad neuronal presenta muchas ondas oscilatorias que dan lugar a diversos tipos de AIF.
“Para tener una imagen conceptual del fenómeno AIF que estudiamos en nuestro trabajo conviene pensar en una señal de amplitud modulada, similar a las utilizadas en radiodifusión, en la que una onda lenta modula la amplitud de otra onda rápida”, explica Dellavale.

Curiosidad e investigación

“Los resultados reportados en nuestra publicación ayudan a responder algunas preguntas importantes sobre el fenómeno AIF en el contexto de diversas redes neuronales y, en particular, en relación a la red involucrada en la enfermedad de Parkinson, conocida como red de ganglios basales”, agrega el investigador.
Un dato interesante es que el fenómeno AIF ha sido observado en una gran variedad de sistemas físicos, desde la interacción de osciladores biológicos, electrónicos, y mecánicos, pasando por meteoros, hasta algunos fenómenos astronómicos.
“En este sentido, la curiosidad por entender el significado de este fenómeno ha motivado numerosos estudios, entre los cuales se encuentra nuestro trabajo”, señala el investigador.
El modelo matemático que desarrollaron en equipo busca develar los mecanismos mediante los cuales distintas arquitecturas de redes neuronales que forman parte del cerebro dan lugar al fenómeno de AIF.