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  • 01/10/2014

NEUROCIENCIA

Semejanzas entre las neuronas y el láser

Demuestran las similitudes entre la comunicación neuronal y el comportamiento de la luz láser.

Scientific Reports

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El reciente estudio confirma que la comunicación eléctrica entre neuronas se asemeja al comportamiento de la luz láser. [Thinkstock/ iStock]

Entender mejor el comportamiento de la luz láser ayuda a comprender la conducta de las neuronas. A esta conclusión ha llegado en fecha reciente un grupo de la Universidad Politécnica de Cataluña BarcelonaTech en el Campus de Terrassa. Los investigadores se han basado en un modelo matemático que reproduce algunos aspectos importantes del comportamiento de la luz láser cuando se la somete a perturbaciones. El modelo matemático es el mismo con el que otros científicos han explicado el comportamiento de algunas neuronas.

Comportamiento similar

Los láseres de semiconductor, que suponen más del 90 por ciento de los láseres que se fabrican en todo el mundo para producir todo tipo de dispositivos en el ámbito de las telecomunicaciones (ratones de ordenador, lectores de códigos de barras, televisión por cable, etcétera), presentan comportamientos caóticos cuando reciben una perturbación externa.

Cuando la luz de un láser refleja en un espejo, el láser se desestabiliza de una manera, en apariencia, aleatoria. De repente, la luz entra en un ciclo muy irregular de disminución abrupta (hasta casi apagarse) y de recuperación de intensidad. Estas caídas continuas son similares a las descargas eléctricas de las neuronas, base de la comunicación neuronal.

El reciente trabajo describe los diferentes comportamientos que se dan en el láser (desde los más aleatorios a los más estructurados) y las correlaciones entre fenómenos consecutivos. De esta manera, el modelo matemático reproduce la relación entre las caídas de intensidad del láser con corriente continua o bien oscilante. Algunos procesos relevantes de las neuronas se dan cuando se encuentran sometidas a un estímulo oscilante, al igual que sucede con el láser.

Según propone Andrés Aragoneses, uno de los autores, los láseres de semiconductor con luz reinyectada podrían utilizarse para simular el comportamiento de las neuronas: «De este modo, mediante experimentos sencillos, podríamos entender mejor cómo responden las neuronas a los estímulos externos».

Más información en Scientific Reports

Fuentes: UPC / Sinc

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