El cerebelo contiene una gran cantidad de células granulares. Son responsables de la coordinación temporal de las secuencias de movimiento y constituyen más de la mitad de las neuronas en el cerebro. Estudios anteriores han asumido que las células granulares son una población homogénea de células. Un grupo de investigadores dirigido por la Dra. Isabelle Straub y el profesor Stefan Hallermann de la Universidad de Leipzig observaron más de cerca estas células granulares y descubrieron que mostraban diferencias sistemáticas. Esto permite que las células granulares almacenen información similar a los archivos de música MP3. Los científicos ahora han publicado sus resultados en la revista eLife.
El MP3 es una compleja tecnología creada en 1987 para que la música, una vez digitalizada, pueda ser escuchada en ordenadores y dispositivos móviles. Lo que hace esta tecnología es comprimir ficheros para que ocupen el menor espacio de memoria y puedan circular cómodamente a través de Internet, así como ser recuperados por dispositivos electrónicos.
Lo que esta investigación ha descubierto es que la información cerebral que se procesa en el cerebelo, la región del encéfalo que integra toda la información de las vías sensitivas y motoras, sigue el mismo sistema del formato MP3.
El cerebelo acapara más de la mitad de todas las neuronas que tiene el cerebro, pero sus células nerviosas son particulares: forman una especie de granulado que hasta ahora se pensaba que funcionaban de forma homogénea.
La información de los órganos sensoriales, como los ojos o los oídos, se transmite de una célula nerviosa a otra en forma de impulsos eléctricos. Estos impulsos pueden tener tasas de repetición muy diferentes, que ocurren entre una y mil veces por segundo. Al final de su camino, eventualmente alcanzan las células granulares en el cerebelo, donde se almacena información particular. Hasta ahora, los científicos habían asumido que las células granulares son una población uniforme de neuronas que manejan estas diferentes señales de la misma manera.
Igual que el MP3
La Dra. Isabelle Straub del Instituto Carl Ludwig de Fisiología investigó las propiedades eléctricas de las células granulares cerebelosas en ratones. Descubrió que las células tienen diferentes propiedades, lo que les permite almacenar más información. Las células granulares pueden detectar y transmitir impulsos eléctricos con frecuencias específicas. "Las células granulares funcionan más bien como un tamiz. Filtran información específica según la frecuencia ", dijo Straub. La capacidad de descomponer señales en función de su velocidad de repetición es similar a la transformación de Fourier, la transformación utilizada en la compresión digital de archivos de música en MP3. El método MP3 permite almacenar música como una cantidad de datos muy reducida. Y, de hecho, las simulaciones por computadora de Straub y sus colegas muestran que los circuitos neuronales con diferentes células granulares tienen una mayor capacidad de almacenamiento.La nueva investigación ha observado que en realidad estas neuronas del cerebelo tienen una propiedad particular: funcionan como un tamiz que filtra la información para despojarla de aspectos irrelevantes y conseguir así mayor capacidad de almacenamiento. Igual que hace el MP3.
Es decir, las células nerviosas del encéfalo no son homogéneas, no tratan toda la información de la misma manera, sino que pueden detectar y transmitir impulsos eléctricos según frecuencias específicas. Y tienen la capacidad de filtrar la información según su frecuencia.
Esta capacidad de descomponer señales en función de su velocidad de repetición es similar a la transformada discreta de Fourier o DFT, que transforma una función matemática en otra: es la que se usa para la compresión digital de archivos de música en MP3.
El formato MP3 usa un así llamado algoritmo con pérdida para conseguir un menor tamaño de archivo. Ese algoritmo de compresión representa cierta cantidad de información utilizando una menor cantidad de datos: solo guarda una aproximación de la información original, que es suficiente para el objetivo pretendido.
Los archivos de imagen JPG usan también este algoritmo
Aunque es imposible reconstruir la imagen original, este formato permite el archivo y gestión de esta información digitalizada como si fuera una réplica completa del original.
Estos últimos hallazgos de la investigación ayudarán a los científicos a comprender mejor cómo nuestro cerebro procesa y almacena información temporal. En un paso más, los científicos ahora pueden investigar si la posibilidad de separar los impulsos eléctricos entrantes de acuerdo con la frecuencia, y así aumentar la capacidad de almacenamiento, también puede ser aplicada por otras regiones del cerebro y cómo las células nerviosas se comunican entre sí, los cambios que ocurren durante el aprendizaje y el metabolismo de la energía cerebral.
Si desea profundizar en este estudio puede consultar el artículo publicado por la Dra Straub en elifesciences.org
