Desvelar el código neuronal
Los estímulos sensoriales son recibidos, procesados y transformados en órdenes motoras. Aún se desconoce cómo estas órdenes son codificadas y comunicadas en tiempos de respuesta tan breves y con tal precisión.Una de las teorías propuestas para explicar la transmisión neuronal de la información está basada en el enfoque Winner-Take-All (WTA, «el ganador se lo lleva todo»). Existe la teoría de que las neuronas de integración y disparo están capacitadas para responder a secuencias repetidas de señales sensoriales. Como resultado, estas neuronas inducen patrones ordenados de actividad neuronal, que consiste en un breve estado de equilibrio seguido por abruptas transiciones neuronales.El proyecto financiado por la Unión Europea «Winner-Take-All readout mechanisms in the central nervous system» (WTAINCNS) se propuso estudiar la exactitud del marco temporal WTA para la respuesta neuronal frente a un estímulo. Los investigadores propusieron un mecanismo competitivo de latencia para explicar la transmisión del estímulo externo, basado en la identidad de la neurona que disparó el primer pulso eléctrico en la población.En consecuencia, los investigadores emplearon un modelo matemático a fin de analizar parámetros importantes en la transmisión neuronal y determinar cómo estos parámetros afectan a la precisión de la WTA. Esta investigación teórica se combinó con datos experimentales de diferentes sistemas. Concretamente, el modelo matemático se empleó para estudiar el sistema visual temprano en el pez y en el mono, así como para determinar la localización de la fuente de sonido en el conejillo de indias.Los resultados mostraron que las células responsables de la localización de la fuente de sonido logran una diferencia de tiempo interaural (ITD) mediante la regulación de la tasa a la que disparan la señal específica o el pulso eléctrico específico. La ITD es la diferencia en el tiempo de llegada del sonido entre las dos orejas. Básicamente, el mecanismo tiene en cuenta el número total de pulsos eléctricos disparados por la célula en la respuesta neuronal completa ante el estímulo auditivo.En resumen, el método computacional desarrollado por los socios del proyecto WTAINCNS proporciona una herramienta útil para el estudio de las respuestas neuronales y para descifrar la latencia de la respuesta observada tanto en el sistema visual como en el sistema auditivo. A largo plazo, esta información podría ser aprovechada en aplicaciones neuroprotésicas de la interfaz cerebro-máquina con el objetivo de reparar el daño auditivo, visual y motor.