Una nueva investigación encuentra que la densidad de las neuronas en el cerebro se rige por una función matemática fundamental.
El descubrimiento, que se aplica a una variedad de mamíferos, podría ayudar a los investigadores a crear mejores modelos informáticos del cerebro en el futuro.
«Esta distribución nos permite verlo de forma estadística y podría ayudar a encontrar la relación entre las densidades neuronales y la conectividad en el cerebro», afirma el coautor del estudio. Aitor Morales-Gregorioinvestigador del instituto científico alemán Forschungszentrum Jülich.
Morales-Gregorio y su colega Alexander van Meegeninvestigador postdoctoral de la Universidad de Harvard, dirigió el nuevo estudio, que se publicó en julio en la revista Corteza cerebral. Durante sus intentos de construir modelos del cerebro, dijo van Meegan a WordsSideKick.com, el equipo se dio cuenta de que los científicos sabían poco sobre lo que dictaba la densidad de las neuronas en el cerebro. Si bien trabajos anteriores habían comparado densidades de una especie a otra o de algunas capas de la corteza (la parte exterior y arrugada del cerebro), había poca información sobre cómo la densidad de las células nerviosas podría variar dentro de las regiones corticales.
More Read
Los investigadores combinaron datos recopilados previamente de ratones, titíes, macacos, humanos, gálagos (también conocidos como bebés arbustivos), monos búho y babuinos. Descubrieron que las neuronas estaban distribuidas según un patrón común en todos estos mamíferos: dentro de diferentes regiones corticales, la densidad podía describirse con una distribución lognormal.
En un gráfico, una distribución lognormal está sesgada hacia un lado, con una cola larga que se estrecha hacia la derecha. Lo que esto representa, dijo van Meegen, es que hay muchas regiones con densidades neuronales promedio, pero algunas regiones tienen una densidad mucho mayor. Y esas regiones de mayor densidad pueden ser importantes, porque representan desviaciones raras pero importantes de la norma.
«Si sólo nos fijamos en el número medio de neuronas, tal vez no se vea la diferencia», dijo van Meegen. Pero la distribución de cola larga significa que unos pocos cambios en valores atípicos extremos en la densidad podrían marcar una gran diferencia en la conectividad cerebral o incluso en el funcionamiento.
Los investigadores también investigaron por qué este patrón podría ocurrir en mamíferos muy diferentes. Descubrieron que, dada la forma en que surgen las neuronas (mediante células que se dividen en un entorno algo variable), la distribución lognormal surge de forma natural, sin necesidad de procesos reguladores.
«Puede originarse en cómo surge el cerebro, cuando las células se dividen una y otra vez con un poco de ruido, posiblemente debido a la variabilidad interna o cambios en el ambiente», o variabilidad en el ambiente, dijo Morales-Gregorio. «Esto probablemente explica por qué está en todas partes».
Los investigadores ahora están analizando cómo este patrón de distribución afecta la forma en que las neuronas se comunican entre sí y si las alteraciones en el patrón podrían provocar problemas neurológicos.
