Ciencia México , México, Miércoles, 28 de febrero de 2018 a las 09:52

Decodifican el funcionamiento de las neuronas mientras se toman decisiones

Ranulfo Romo y Román Rossi, del Instituto de Fisiología Celular, desarrollaron un método propio e innovador basado en las neurociencia, la física y la estadística para indagar la actividad de las neuronas en la corteza premotora dorsal de monos Rhesu

UNAM/DICYT Interesado en saber cómo se comunican las neuronas entre sí, qué hacen cuando el cerebro está pensando, y cómo son los procesos de la memoria y la toma de decisiones, el investigador Ranulfo Romo Trujillo, del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, ha desarrollado un método propio e innovador que hoy le permite adentrarse, en directo, al cerebro de monos Rhesus entrenados para decidir y realizar determinadas acciones.

 

En la actual etapa de su trabajo experimental, participa el joven investigador Román Rossi Pool, también del IFC, quien desde la física trabaja con el médico y neurocientífico aportando análisis estadísticos para interpretar los datos.

 

Ambos lograron decodificar en directo el funcionamiento de poblaciones de neuronas mientras éstas toman decisiones. Publicaron los resultados de su trabajo en la revista Neuron, la más destacada de las neurociencias a nivel mundial.

 

Romo, doctor honoris causa por la UNAM, integrante de El Colegio Nacional y miembro extranjero de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, encabeza un laboratorio en donde nueve científicos de diferentes disciplinas (médicos, físicos, matemáticos, biólogos y psicólogos, entre otros) aportan creatividad y herramientas distintas para abordar el funcionamiento de la que Romo llama “la computadora más poderosa que tenemos: el cerebro”. Destaca que Rossi ha logrado, con métodos estadísticos muy profundos, resolver qué es lo que emerge de ahí.

 

Información heterogénea

 

Rossi explicó que cuando la información entra al cerebro lo hace de forma muy homogénea. “Cuando uno registra las células de áreas más avanzadas, en donde se encuentran la memoria y las decisiones, comienza una gran heterogeneidad de respuestas en las neuronas. En este artículo nos preguntamos cómo juntar y darle sentido a esa gran heterogeneidad de neuronas en actividades cerebrales más avanzadas para poder entender eventos emergentes”.

 

Queremos saber cómo hace el cerebro para juntar esas señales de una forma inteligente, lo que le permitiría resolver el problema que estamos estudiando. De eso trata el artículo, añadió.

 

En su laboratorio, Romo ha caracterizado el funcionamiento individual de las neuronas por separado, pero son tantas y tan complejas sus respuestas en una sola área cerebral, que costaba trabajo darle sentido a cómo se podían juntar para que emerjan estas dinámicas complejas. “Por eso ahora abordamos poblaciones en donde las neuronas tienen respuestas mixtas, aunque es difícil agruparlas”, expuso.

 

En su cerebro los monos hacen cosas, y los científicos pueden analizar esa población heterogénea y diversa de neuronas. “Creo que es el primer artículo en la historia que realmente decodifica, que extrae lo que sale de todo el conjunto”, destacó.

 

El método estadístico permite obtener lo fundamental, hacer una síntesis. “Refleja qué hace una población de individuos, en este caso las neuronas asociadas con el pensamiento del animal, con su memoria, su autobiografía, toma decisiones y recompensa”, añadió Romo.

 

En tanto, Rossi indicó que tratan de abordar en la escala neuronal cómo esa diversidad de neuronas se puede combinar en respuestas que permitan entender qué hace el cerebro para resolver el problema. “El área de estudio es la corteza premotora dorsal; se le ha asignado un rol premotor, pero está involucrada en procesos cognitivos más complejos”, aclaró.

 

Romo completó que les gusta la parte más interesante, que tiene que ver con el pensamiento. “Nos concierne lo que antecede al movimiento, el pensamiento, cómo se elaboran acciones. Es la biología del pensamiento”.

 

Cuando el mono está pensando, podemos estudiar directamente el proceso biológico subyacente. Es la razón por la que este artículo llegó a la revista Neuron, la más importante de neurociencias.

 

“Es una fortuna que Román Rossi haya venido, porque el laboratorio no tiene sentido sino llegan personas como él, que aportan mucho. Estos chicos traen nuevas herramientas, pensamientos y se insertan, abren rutas de investigación asombrosas. El método que he desarrollado durante tantos años se va robusteciendo, y yo me nutro de ellos. Es una buena colaboración, de alguien que tiene experiencia como yo, y chicos mucho más inteligentes. Es una combinación exitosa para hacer cosas creativas”, resumió.


Romo describió a su laboratorio como un pequeño satélite que está en contacto con muchos centros en el mundo. “A través del trabajo editorial sabemos qué ocurre en el mundo de las neurociencias. Nos lanzamos a abrirnos espacio, a hacer cosas. Planteamos las preguntas y las abordamos. Hacemos cuestionamientos al sistema biológico que es el cerebro, y cuando lo hacemos emergen respuestas insospechadas”, finalizó.