Nuevos aportes surgidos de estudios teórico-experimentales: Correlaciones entre potenciales de acción ('spikes'), oscilaciones, transmisión de la información y el código neuronal

FERNANDO MONTANI

Aula Magna de Química. Facultad de Ciencias Exactas, UNLP

Workshop; Workshop de Biofísica y Física Médica; 2010

En el marco del formalismo de geometría de la información, separar y cuantificar la información mutua de una población de neuronas en componentes nos ha posibilitado comprender en forma cuantitativa el papel de las correlaciones entre potenciales de acción (spikes). Las correlaciones de ruido son informativas, la información adicional que proporciona un ensamble de neuronas es compensada por la redundancia debido a las propiedades de sintonización similares de las células que comparten sus propiedades de los campos receptivos. La interpretación de este resultado es que las correlaciones dependientes del estimulo permiten a los circuitos corticales disfrutar de la estabilidad que proporciona tener neuronas con sintonización similares sin sufrir ninguna penalización en su funcionamiento, ya que el déficit de transmisión de información asociado es compensado por el termino de sincronía dependiente del estimulo. Por otra parte, se probó que las interacciones de orden superior desempeñan un papel en la conformación de la dinámica de las redes neuronales, y que deben tenerse en cuenta al calcular la capacidad de representación de las poblaciones neuronales. A nivel de los potenciales de campo locales (LFPs), que reflejan las entradas sinápticas, proponemos un formalismo para investigar la presencia de ruido dinámico interno sobre la base de contar con patrones ordinales incluidos a través de la distribución de probabilidades en la entropía de Shannon. Esto nos permite encontrar frecuencias preferenciales, para las oscilaciones en el cerebro, en las cuales la transmisión de información de energía/fase seria óptima.