Sinergética y actividad neuronal

La sinergética o ciencia de la cooperación fue introducida por Hermann Haken, uno de los pioneros en el estudio del láser, en 1970, en una conferencia impartida en la Universidad de Stuttgart. En una interesante entrevista, realizada por Vinzenz Schönfelder y que ha aparecido publicada en el número 33 (Noviembre-Diciembre, 2008) de la revista "Mente y Cerebro", el prestigioso científico alemán comenta que sú ámbito actual de investigación se centra en intentar comprender mejor la actividad de las neuronas a partir de su original perspectiva, basada en el estudio de sistemas auto-organizados.

Observemos la luz emitida por un láser. Lo cierto es que los átomos parecen organizar su propia conducta. Se trata de un ejemplo de cómo un estado físico de desorden se traduce a un movimiento ordenado. El láser exhibe todas las propiedades de una transición de fases, incluyendo fluctuaciones y ruptura de simetrías. Como todos los sistemas biológicos, el láser es un sistema abierto y se configura como un excelente caso de conexión entre el reino de lo inanimado y la naturaleza animada.

Una vez que las células individuales se ensamblan, parece como si existiera una comunicación entre las mismas, a larga distancia. El intercambio de materia puede hacer que el estado de equilibrio entre dos células sea inestable. Es como el estado de una bola situada en la cima de una colina. Si la bola se balancea a la izquierda, la concentración de un tipo particular de moléculas se incrementa en la célula de la izquierda; si a la derecha, la concentración molecular se produciría en la célula de la derecha: tendríamos un perfecto ejemplo de "curva sinergética".

Mucho ha transcurrido desde el concepto de neuronas polarizadas en Ramón y Cajal. Las neuronas ya no se piensa que formen cadenas funcionando como arcos reflejos. También la idea de transmisión por sinapsis química, tal y como fue descrita por Eccles y otros, no es compartida en nuestros días. Según la versión clásica, la transmisión sináptica tiene lugar en la sinapsis, donde la terminal presináptica contacta con la membrana subsináptica de la neurona postsináptica. La hendidura sináptica separa ambas membranas y el neurotransmisor se difunde a través de esta hendidura. Sin embargo, en muchos casos, la neurona no entra en contacto con su objetivo, puesto que agentes endogénicos realizan esta función. Por otro lado, y como señala Susanne Schreiber, no todas las neuronas "computan" de la misma manera. Cada una tiene su estilo de comunicarse con otras neuronas y la clave estaría en interpretar los fenómenos de oscilación sincrónica que tienen lugar en el cerebro. Y aquí es donde la sinergética puede tener mucho que decir. Diferentes y espontáneos ritmos cerebrales desempeñan un importante papel en la plasticidad sináptica. La simulación de la actividad neuroeléctrica mediante circuitos que usen nociones de la sinergética se presenta muy interesante. Por ejemplo, una de tales nociones básicas es la de bifurcación. Dado un punto de equilibrio, una bifurcación consiste en una separación de ese punto fijo de equilibrio, de manera tal que, a partir de ahí, se pueden producir grandes cambios en el sistema. Pues bien, en las neuronas biestables, aquéllas en las que coexisten estados de descanso y de actividad, la excitabilidad parece relacionarse con la existencia de bifurcaciones. El uso de categorías de la sinergética, como "bifurcación", "atractor", efecto de sincronización", "fluctuación"..., será, sin duda, un terreno conceptual en el que se se produzcan avances decisivos en nuestro entendimiento de la actividad neuronal.