La revista de investigación Frontiers in Neuroscience, dentro de su sección de ingeniería neuromórfica, publica en uno de sus últimos números de 2018, un trabajo liderado por investigadores de la Universidad de La Laguna de los departamentos de Ingeniería Industrial, Ernesto Pereda, y Psicología Clínica, Psicobiología y Metodología, Leonides Canuet, del programa Viera y Clavijo de captación de talento investigador.
En el estudio, en el que también participan investigadores de las universidades Complutense, Politécnica de Madrid, Islas Baleares y la Universidad Tor Vergata de Roma, se dilucidan algunos de los mecanismos de plasticidad de las conexiones neuronales (sinapsis) que utiliza el cerebro para aprender patrones espacio temporales y reconocerlos después.
En concreto, se estudia cómo los intervalos de tiempo entre de los potenciales sinápticos que llegan a una neurona procedentes de otras neuronas permiten codificar de forma eficiente patrones sencillos, de manera que pueden ser primero aprendidas, y más tarde reconocidas, mediante la potenciación de las respuestas que llegan de forma sincronizada, y la debilitación del efecto de aquellas que llegan de forma aleatoria.
El trabajo incluye también la simulación de este mecanismo mediante un sencillo algoritmo computacional, y su aplicación efectiva para la clasificación de datos experimentales procedentes de una tarea motora. Los resultados del trabajo no solo demuestran la eficacia de este sistema natural para el aprendizaje neuronal, sino además que la simplicidad de este mecanismo y su bajo coste computacional permiten potencialmente su aplicación a gran escala en diferentes áreas, como las interfaces cerebro ordenador, la autentificación biométrica, o la detección temprana de enfermedades neurológicas mediante reconocimiento de patrones de neuroimagen.
Este hallazgo tendrá también implicaciones desde el punto de vista de la generación de modelos computacionales del funcionamiento cerebral, que permitan a los investigadores entender mejor los mecanismos de conectividad entre diferentes áreas del cerebro. Se trata de mecanismos que se encuentran alterados en diferentes patologías neurológicas.
