Estudar o cérebro envolve medir a atividade de bilhões de células cerebrais individuais chamadas neurônios. Consequentemente, muitas técnicas de medição do cérebro produzem dados cuja média reflete a atividade de grandes populações desses neurônios. Se todos os neurônios estão se comportando de maneira diferente, isso vai sair da média. Mas, quando o comportamento de neurônios individuais é sincronizado, produz oscilações claramente visíveis.

A sincronização é importante para entender como os neurônios se comportam, que é particularmente relevante no que diz respeito a doenças cerebrais como Alzheimer, epilepsia e Parkinson. Agora, um grupo de pesquisadores do Instituto de Física Computacional e Sistemas Complexos da Universidade de Lanzhou, China, usou uma combinação de dois modelos de computador para estudar as maneiras como diferentes tipos de neurônios podem impactar a sincronização. O estudo está publicado no European Physical Journal B .

Para estudar os efeitos na sincronização, os autores examinaram neurônios chamados neurônios inibitórios - que funcionam para desacelerar ou interromper a atividade de outros neurônios. Além disso, eles exploraram a probabilidade de esses neurônios inibitórios dispararem espontaneamente ou não dispararem dentro da rede.

Usando modelos de computador, os pesquisadores então construíram uma rede neural Izhikevich; eles também empregaram um modelo de transmissão neuronal, denominado modelo Tsodyks-Uziel-Markram (TUM).

Suas descobertas indicam que os neurônios inibitórios podem ter um impacto duplo nos padrões oscilatórios. Por um lado, eles podem atrasar o disparo dos neurônios, o que impede que a sincronização aconteça. No outro, eles podem facilitar a transição dos padrões oscilatórios, o que é favorável à sincronização.

A pesquisa é importante para aumentar nossa compreensão das doenças cerebrais, como derrame, Alzheimer e epilepsia. “A morbidade cada vez maior das doenças cerebrais torna a investigação neste tópico significativa tanto na psicologia quanto na medicina”, afirmam os autores.