Tras examinar minuciosamente una gran cantidad de grabaciones procedentes de una colaboración internacional que analizó los cerebros de ratones, investigadores del Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) revelan que, si bien existen neuronas especializadas, la mayoría parecen ser generalistas. Los hallazgos se publican en la revista Nature.
"Tenemos que abandonar la imagen del cerebro como una máquina de engranajes, donde cada engranaje tiene una función específica a la que podemos asignar una etiqueta", explica Stefano Fusi, investigador principal del Instituto Zuckerman de Columbia y coautor principal del artículo. "El cerebro no funciona así. En cambio, la mayoría de las neuronas pueden mostrar una enorme diversidad de respuestas, lo que permite al cerebro resolver una gran cantidad de tareas diferentes".
Para ayudar a resolver el debate sobre si las neuronas son especialistas o generalistas, los investigadores desarrollaron una estrategia en la que se centraron exclusivamente en ratones, analizando simultáneamente múltiples áreas cerebrales mientras todos los roedores realizaban el mismo tipo de actividad. Esto implicó el análisis de registros de actividad de numerosas neuronas en 43 regiones de la corteza cerebral del ratón, a nivel de neuronas individuales.
En las áreas sensoriales primarias, como la región cerebral dedicada a la visión, las neuronas se comportaban de forma especializada. Sin embargo, en otras zonas, generaban respuestas mucho más diversas. Los nuevos hallazgos sugieren que, en general, las neuronas son mayoritariamente generalistas.
Además, la mayoría de las neuronas no solo son generalistas, sino que rara vez replican el comportamiento de otras. Esto contribuye a la flexibilidad y la capacidad computacional del cerebro. Los investigadores sugieren que la naturaleza multifuncional de la mayoría de las neuronas permite que cada una codifique información sobre múltiples variables, creando representaciones de "alta dimensión" que combinan diferentes variables al mismo tiempo.
Una implicación clave de estos hallazgos es que, si bien cada neurona generalmente codifica múltiples variables, es difícil descifrar qué representa cada una de ellas a partir de una neurona individual. Solo al examinar poblaciones de neuronas, como lo hace el cerebro, se pueden descifrar las variables. Esto supone un cambio radical en la forma de pensar de la comunidad neurocientífica.