Las dendritas: el principio de una revolución

Una investigación ha demostrado que las dendritas son mucho más que simples conductores pasivos. Las dendritas generan sus propias señales eléctricas, en picos cinco veces más grandes y frecuentes que los picos que provienen de los núcleos de las neuronas. Una información que puede suponer el punto de partida de toda una revolución

Durante muchos años, la neurociencia ha usado diferentes herramientas para tratar de “escuchar” las conversaciones de las neuronas. De la misma manera que los lingüistas descifran un lenguaje no conocido, los científicos intentan decodificar los patrones de disparo neural para tratar de averiguar la gramática del cerebro. En estos intentos, parece que han nacido unas nuevas estrellas: las dendritas.

Las últimas investigaciones parecen estar demostrando que la neurociencia, en cuanto a la estimación de la capacidad de nuestro cerebro, ha estado solo arañando la superficie. La universidad de UCLA descubrió una capa oculta de comunicación neuronal a través de las dendritas. Esto supone que la capacidad del cerebro podría ser hasta 100 veces mayor de la que se pensaba.

Este descubrimiento puede cambiar significativamente las bases de la neurociencia convencional. Hasta hace pocos meses las bases de la neurociencia se soportaban en la creencia de que las dendritas eran algo así como un cableado pasivo que transportaba señales eléctricas al cuerpo neural, el soma. Pero esta investigación demostró que las dendritas son mucho más que simples conductores pasivos. Las dendritas generan sus señales eléctricas, en picos cinco veces más grandes y frecuentes que los picos que provienen de los núcleos de las neuronas.

¿Qué supone este descubrimiento?

Hablamos de un cambio muy radical en el conocimiento que la neurociencia tiene acerca del funcionamiento del cerebro. Entre otras cosas, es posible que los procesos de aprendizaje ocurran al nivel de las dendritas y no en los somas de las neuronas.

La neurociencia convencional ha sostenido que las señales eléctricas que emiten los cuerpos celulares son la base de nuestras habilidades cognitivas. Ahora sabemos que las dendritas no tienen una función pasiva y que emiten también sus propias señales eléctricas.

Si esto no es ya sorprendente por sí mismo, los investigadores hallaron que las dendritas son también inteligentes. Son capaces de adaptar su disparo eléctrico con el tiempo. Este tipo de plasticidad solo se había observado hasta ahora en los cuerpos neuronales. Esto sugiere que las dendritas podrían aprender por sí mismas.

Debido a que las dendritas son mucho más activas que el cuerpo celular podemos empezar a intuir que mucha de la información generada en una neurona se hace a nivel de las dendritas sin que estas informen al cuerpo celular. Es decir, las dendritas pueden actuar como unidad de cómputo y procesar su información. Una independencia que hace algunos meses ni siquiera se sospechaba.

“Es como descubrir repentinamente que los cables que conducen a la CPU de su computadora también pueden procesar información, completamente extravagante y algo controvertido”.

La capacidad del cerebro: investigación

El equipo de investigación del Dr. Mayank R. Mehta ideó un sistema que permite colocar electrodos cerca de las dendritas de rata. Este sistema permite captar señales eléctricas del animal durante el tiempo que está despierto y realizando sus actividades diarias, además de durante el sueño. De esta manera consiguieron escuchar durante cuatro días seguidos la actividad eléctrica de las dendritas y transmitirla en directo a los ordenadores.

Se implantaron los electrodos en el área del cerebro vinculada a la planificación de movimientos, la corteza parietal posterior. Lo que consiguieron captar fue que durante los períodos de sueño las señales eléctricas parecían olas irregulares, y con cada una se señalaba un pico.

Es decir, mientras las ratas dormían, las dendritas charlaban entre ellas, y lo hacían en disparos eléctricos hasta cinco veces más rápido que los originados en los cuerpos celulares. Durante los períodos de vigilia la velocidad de disparo se multiplicó por diez.

Las dendritas: medidoras del aquí y el ahora

Otro descubrimiento impactante durante esta investigación se encontró en el tipo de señal emitida por las dendritas. Las señales eléctricas de las dendritas podían ser digitales, pero también mostraban grandes fluctuaciones, casi el doble de grandes que las propias espinas. Este tipo de fluctuación de amplio rango demuestra que la dendrita mostraba también actividad de computación analógica. Algo que no se había visto antes en ningún patrón de actividad neuronal.

Lo que calcula este tipo de emisión de la dendrita parece estar relacionado con el tiempo y el espacio. Observando a las ratas comportarse en un laberinto, se distinguió dos tipos de señales. Una en forma de picos desde el cuerpo celular como anticipación a un comportamiento. En este caso era antes de doblar una esquina. Mientras que las dendritas emitieron sus señales de cálculo justo cuando el animal doblaba la esquina.

Parece que la neurociencia ha estado subestimando el poder computacional del cerebro. Solo desde la perspectiva del volumen, y debido a que las dendritas son 100 veces más grandes que el soma podríamos asumir que el cerebro tiene, en realidad, cien veces más capacidad de procesamiento que lo que se pensaba. Parece que la neurona ya no será más la unidad computacional básica del cerebro, habiendo tomado el relevo las dendritas.

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *