Científics catalans determinen que el cervell s’ordena gràcies al soroll de fons

Un estudi de la UPF i l’Idibaps descriu per primera cop el mecanisme de “coherència estocàstica” en l’escorça cerebral

Universitat Pompeu Fabra, Campus Poblenou. Foto: ca.wikipedia.org
Universitat Pompeu Fabra, Campus Poblenou. Foto: ca.wikipedia.org

Un estudi de la Universitat Pompeu Fabra i l’Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (Idibaps) ha descobert que el cervell humà s’ordena gràcies al soroll de fons, és a dir, al conjunt de senyals aleatòries que es donen de forma habitual en qualsevol sistema i que són normalment considerades indesitjables. El treball, que estudia el fenomen de l’anomenada “coherència estocàstica” en el cervell, s’ha publicat aquest dilluns a la revista ‘Nature Physics’. Els investigadors conclouen que una resposta neuronal que depengui de la magnitud del senyal que emet es pot veure beneficiada pel soroll de fons, que la farà augmentar fins a superar el llindar necessari que donarà lloc a la resposta.

Els responsables de l’estudi afirmen que aquest mecanisme ha estat descrit amb anterioritat en altres tipus de sistemes. Posen com a exemple les glaciacions terrestres, que s’han succeït “de forma força regular” al llarg de milions d’anys. Amb tot, consideren que l’eix de rotació de la terra no explica per ell sol el fenomen, i apunten que el que ho acaba de fer possible és la “ressonància estocàstica”. Es tracta de fluctuacions aleatòries –el que anomenen soroll de fons- que se sumen a l’oscil·lació de l’eix de rotació i atorguen regularitat a les glaciacions.

El fenomen s’ha descrit també en sistemes biològics. El peix espàtula detecta el plàncton que menja per les oscil·lacions elèctriques que emet de manera regular. Un estudi realitzat a la Universitat de Missouri demostra que afegint soroll de fons al sistema –és a dir, oscil·lacions elèctriques aleatòries-, el peix espàtula detecta més fàcilment el plàncton.

En el cas del treball de la UPF i l’Idibaps s’ha estudiat l’escorça cerebral en situacions que simulen l’estat de son profund, i han descrit per primera vegada aquesta coherència estocàstica en el cervell. Per a això controlen el nivell de soroll variant l’excitabilitat de l’escorça, i observen que les ones lentes característiques del son profund es fan més regulars quan aquesta excitabilitat, i per tant l’aleatorietat, augmenta.

Així, han aconseguit detectar que hi ha un nivell de soroll que és òptim per assolir la màxima regularitat, a partir del qual el soroll domina sobre l’ordre. Resulta que el soroll de fons permet que els senyals irregulars que generen les neurones siguin convertits en oscil·lacions molt més regulars i, per tant, ordenats.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir els comentaris brossa. Apreneu com es processen les dades dels comentaris.