Modelo computacional ayuda a estudiar la percepción de olores en el cerebro

Publicado el 14 Mar 2022

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La cuestión de la propia conciencia y cómo se forman los pensamientos conscientes ha intrigado a la humanidad durante siglos. Ante esta interrogante, un grupo de investigadores de IBM Research y Hull York Medical School de Reino Unido, han estudiado cómo los olores se transforman en pensamiento consciente.

Los investigadores emplearon un modelo computacional detallado de la corteza piriforme, la parte del cerebro encargada de procesar la información olfativa para nuestro sentido del olfato, para descubrir que la adición de neuronas con propiedades endopiriformes podría permitir que estímulos similares generen respuestas breves o prolongadas, dependiendo de parámetros tales como una conductancia persistente de sodio (Na+).

Las respuestas breves generalmente se correlacionan con la falta de percepción consciente, mientras que las respuestas prolongadas sugieren que la persona percibe el olor de manera consciente.

Esta función es esencialmente un “interruptor” en el cerebro que puede determinar si el olor en cuestión requiere más atención en otras partes del cerebro o no. Es bastante parecido a cómo un interruptor en el procesador de una computadora puede limitar los recursos computacionales o requerir mucho más, según la tarea que se le presente.

La investigación impulsó a los académicos a proponer que los mecanismos celulares de activación del núcleo endopiriforme son una forma atenuada de los eventos celulares que ocurren durante el inicio de un ataque epiléptico.

Si es correcta, su hipótesis podría ayudar a explicar los mecanismos de ciertos anestésicos generales y sus efectos.

Del mismo modo, es llamativo cómo los mecanismos celulares que parecen ser necesarios para la conciencia (actividad sincronizada persistente que depende de la excitación sináptica recurrente) también son centrales de la epilepsia, una condición que en muchos pacientes, según el tipo de convulsión, los deja inconscientes.

Este trabajo se basa en más de 40 años de investigación computacional y experimental en IBM y con colaboradores. Para la investigación se ejecutaron los cálculos en un clúster IBM High Performance Computing (HPC) de nodos de cómputo y GPUs, y se asociaron con el Profesor Miles A. Whittington de la Facultad de Medicina de Hull York.

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Redacción

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