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Pese a que no se aprecia a simple vista, las neuronas emiten señales eléctricas que pueden ser analizadas para diagnosticar distintas enfermedades y muchas veces, estas señales pueden ser modificadas entre sí al interactuar.

Teniendo lo anterior en consideración, un equipo de neurocientíficos dirigidos por Damián Dellavale, investigador del CONICET en el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN, CNEA) de Argentina, trabajó en un modelo computacional para estudiar un tipo de fenómeno denominado “acoplamiento inter-frecuencia”( AIF), que ha sido observado en pacientes con la enfermedad de Parkinson.

“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.

Resultados

Los resultados que reporta el estudio ayudan a responder algunas preguntas importantes del fenómeno AIF sobre diversas redes neuronales y, en particular, en relación a la red involucrada en el Parkinson, conocida como red de ganglios basales.

El modelo matemático que desarrollaron los investigadores busca develar los mecanismos mediante los cuales distintas arquitecturas de redes neuronales que forman parte del cerebro dan lugar al AIF.

“El fenómeno AIF emerge en la actividad de la red de ganglios basales durante el estado patológico asociado a la enfermedad de Parkinson. Además, encontramos que el mecanismo subyacente que produce el fenómeno AIF es diferente a los mecanismos asociados a otros biomarcadores” agrega el experto.

Los resultados del estudio respaldan la hipótesis que postula al fenómeno AIF como una “característica” que puede ser usada para desarrollar un sistema de neuromodulación adaptativo, es decir, dispositivos capaces de “leer” la actividad eléctrica de un grupo de neuronas, identificar si el estado de esa red neuronal es normal o no y posteriormente actuar sobre la red neuronal, por ejemplo con pulsos eléctricos, con el objetivo de cambiar su estado desde uno patológico a otro similar al normal. Esto se lleva a cabo en la denominada “terapia de estimulación cerebral profunda” en pacientes con Parkinson.