Descobreixen com predir la degradació de la xarxa neuronal
Identificar la fracció on es danya el sistema pot ajudar a trobar solucions per a malalties com ara l’Alzheimer
L’equip investigador d’enginyeria informàtica i matemàtiques de la URV (Universitat Rovira i Virgili), liderat pel catedràtic Àlex Arenas, ha trobat la manera de predir la degradació o fallida (percolació) de qualsevol sistema de xarxa, també de la xarxa neuronal. La investigació permet preveure matemàticament en quin moment deixarà de funcionar i ofereix a la comunitat científica eines matemàtiques per “comprendre els processos”. A partir de la recerca, que publica la revista Nature Communications, es podran aportar solucions a malalties com ara l’Alzheimer.
La percolació és el procés a través del qual un sistema de xarxes té una fallida en un punt concret, però que acaba afectant tota l’estructura. Com expliquen els investigadors de la URV, per exemple, passa amb les xarxes elèctriques quan es produeix un tall en una torre que deixa tot un barri sense llum. El mateix procés “és encara més clar” en sistemes biològics com el neuronal. Per diferents causes, les neurones es van degenerant fins que algunes moren. Les fallides neuronals, derivades de l’envelliment, les malalties o els accidents, a la llarga acaben provocant una pèrdua important de connectivitat al cervell i la xarxa neuronal deixa de funcionar de manera correcta. Segons Arenas, a partir del treball conjunt amb l’equip de neurociència de la UB de Jordi Soriano, es va poder observar que, tot i danyar directament les connexions neuronals amb làser, el sistema continuava funcionant “de manera força eficient”. Anomenen a aquest fenomen plasticitat homeostàtica: tot i el tall, el sistema encara fa el que feia a través d’alternatives i recursos que busca per continuar funcionant correctament.
L’equip de la URV ha aconseguit saber a partir de quina fracció de dany del sistema es degradarà totalment i perdrà la funcionalitat. “Comprendre els processos” podrà aportar solucions per a malalties com ara l’Alzheimer, en què molts pacients poden recordar episodis de la seva infantesa i, en canvi, perden records recents.
