Una investigación del grupo de Neurofísica Computacional del Instituto Carlos I de la Universidad de Granada, en colaboración con la de Birmingham, ha establecido la relación entre la “poda” de conexiones neuronales y la facilidad para aprender, que puede ayudar a entender el autismo o la esquizofrenia.

Imagen de conexiones neuronales.

El estudio se ha centrado en comprender cómo se establece la red de conexiones entre neuronas y las funciones que desarrolla el cerebro para traducir la información de los sentidos, almacenarla y recordarla, un objetivo abordado con un modelo matemático realista de red neuronal evolutiva.

El director de este trabajo, que ha publicado la revista Nature Communications, Joaquín J. Torres, explica que el estudio ha analizado las conexiones sinápticas y los mecanismos para crearlas y eliminarlas, procesos que están condicionados por su carga genética y por los estímulos recibidos.

La investigación ha mostrado, además, cómo se establece un bucle de retroalimentación entre el desarrollo de la red neuronal del cerebro y su capacidad para procesar y aprender información, y que es capaz de dos conductas cualitativamente distintas del medio neuronal.

En una de ellas, las conexiones entre neuronas no permiten un desarrollo cognitivo adecuado, mientras que en la otra, las neuronas se enlazan para mejorar sus conexiones y funcionalidad de la red.

Según los investigadores, esta segunda organización consigue que el almacenamiento y la recuperación de memorias sean óptimos y condiciona la facilidad o dificultad con la que cada persona aprende y su capacidad para recordar cosas.

“Ese bucle afecta a cómo se aprende durante el desarrollo cognitivo de la persona, pero también podría explicar cómo se desarrollan las conductas asociadas al autismo o a la esquizofrenia o a otros desórdenes neurológicos”, apunta Torres.

El trabajo, desarrollado con una beca de investigación de la Caixa, ha explicado el fenómeno de la “poda sináptica”, que consiste en eliminar conexiones para optimizar la red neuronal, un proceso que se produce a partir de la adolescencia y que en exceso se relaciona con la esquizofrenia y por defecto, con el autismo.

Con estos principios, el equipo de investigadores ha diseñado un armazón matemático que permite reproducir “con alto grado de exactitud” las curvas de poda y, de forma muy sencilla según Torres, introducir cualquier hipótesis biológica sobre el desarrollo cerebral.

Por último, este estudio ha explicado los posibles mecanismos básicos en el proceso de poda y que inciden en desórdenes neurológicos como el autismo y la esquizofrenia, y ha sugerido que un crecimiento inicial extraordinario en el número de conexiones por neurona incide en su posterior desarrollo.