Durante décadas, los neurocientíficos han representado los impulsos eléctricos de las neuronas como señales simples: una célula dispara o no dispara en determinado momento durante muchos experimentos.

Ese enfoque permite estudiar cuándo se activan las neuronas y con qué frecuencia, pero podría estar descartando parte de la información contenida en cada impulso realizados tradicionalmente.

Un nuevo estudio sugiere que la forma exacta de esos pequeños pulsos eléctricos cambia según lo que la neurona acaba de experimentar eléctricamente en cuestión de milisegundos.

Los investigadores analizaron potenciales de acción, impulsos que duran aproximadamente un milisegundo y permiten que las neuronas transmitan señales a través del sistema nervioso.

Cuando se observan de manera simplificada parecen picos casi idénticos, pero al examinarlos con mayor resolución aparecen diferencias en altura, anchura y velocidad de caída.

El trabajo, disponible como preprint en bioRxiv, propone que esas variaciones no son simplemente ruido, sino que reflejan el estado reciente de cada neurona.

Primero estudiaron grabaciones de dos neuronas de ratón relacionadas con el procesamiento visual, sometidas previamente a diferentes tipos de corrientes eléctricas controladas en laboratorio.

Las señales cambiaban según el tipo de corriente recibida: una constante, otra que aumentaba gradualmente y una tercera que fluctuaba de manera irregular.

En una de esas neuronas, un modelo de aprendizaje automático identificó correctamente el tipo de estimulación usando solo la forma del impulso en 78,4 %.

Además, la forma del pulso contenía pistas sobre la intensidad y variabilidad de la corriente recibida hasta medio segundo antes de producirse ese impulso.

Eso resulta llamativo porque cada potencial de acción dura alrededor de un milisegundo, mientras algunas características parecen reflejar actividad ocurrida cientos de milisegundos antes.

Después, los investigadores analizaron neuronas de ratas que estaban activas espontáneamente, sin aplicarles las mismas corrientes controladas utilizadas en la primera parte experimental.

En 30 de las 40 neuronas estudiadas, una misma célula produjo impulsos que podían agruparse en más de un patrón de forma claramente distinguible.

En algunos casos, las diferencias eran tan marcadas que señales producidas por una sola neurona podían parecer provenientes de dos neuronas diferentes durante los registros.

También compararon la forma de los impulsos con la actividad eléctrica cercana y descubrieron relaciones detectables en la mayoría de las células que analizaron.

Sin embargo, esas relaciones generalmente eran modestas, por lo que todavía no puede afirmarse que la forma del impulso constituya un código adicional de comunicación neuronal.

Los investigadores tampoco demostraron que otras neuronas puedan leer esas diferencias o que una célula cambie deliberadamente sus pulsos para transmitir información adicional específica.

El hallazgo sí muestra que reducir cada potencial de acción a un simple uno o cero puede eliminar detalles sobre la actividad reciente de la neurona.

Esto también podría afectar técnicas que identifican neuronas diferentes según la forma de sus impulsos, porque una misma célula puede producir señales con aspectos distintos.

Todavía hacen falta experimentos con más células, regiones cerebrales y especies para saber cuánto importa esta variación y si realmente participa en la comunicación neuronal dentro del cerebro vivo.

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