O descoperire israeliano-germană ar putea ajuta la ghidarea viitoarelor tehnologii neurale

De Pesach Benson • 29 septembrie 2026

Ierusalim, 29 septembrie 2026 (TPS-IL) — O echipă de oameni de știință israelieni și germani a descoperit cum ajută creierul micii neuroni senzitivi să depășească o limitare fizică care ar trebui să le îngreuneze procesarea semnalelor rapide.

Studiul, condus de cercetători de la Universitatea Ebraică din Ierusalim și de la institutele Max Planck din Germania, a constatat că acești neuroni sunt asociați cu o activitate electrică de fond neobișnuit de lentă. Această combinație permite grupurilor de neuroni să detecteze semnale senzitive extrem de slabe cu o precizie ridicată.

Descoperirile, publicate în revista recenzată de colegi PLOS Biology, sugerează că activitatea de fond constantă a creierului nu este pur și simplu un zgomot pe care semnalele senzitive trebuie să-l depășească. În unele circuite neurale, activitatea poate fi reglată pentru a compensa limitările fizice ale neuronilor individuali.

Cercetătorii au examinat neuronii din cortexul somatosenzitiv, o regiune a creierului implicată în procesarea informațiilor precum atingerea. Unii dintre acești neuroni au dendrite relativ scurte, structurile asemănătoare unor ramuri care primesc semnale de la alte celule. Această structură fizică le limitează capacitatea de a coda semnale care se schimbă rapid.

Cercetătorii au descoperit că activitatea de fond a acestor neuroni mici a fluctuat mai lent decât cea a neuronilor mai mari. Potrivit studiului, fluctuațiile mai lente pot compensa capacitatea limitată a neuronilor de a procesa schimbările rapide.

„Am descoperit că creierul echilibrează cu atenție mai multe caracteristici diferite ale neuronilor, astfel încât aceștia să poată răspunde extrem de rapid la influxul senzitiv”, au declarat cercetătorii. „Chiar și semnalele foarte mici pot fi detectate și transmise cu o precizie de milisecunde.”

Modelarea computerizată a susținut concluziile experimentale. Cercetătorii au descoperit că numărul de neuroni din rețea, dimensiunea fizică a dendritelor lor și momentul activității de fond par să fie strâns corelate.

Cum își compensează neuronii

Împreună, aceste caracteristici permit grupurilor mari de neuroni să amplifice semnalele slabe primite. Cercetătorii au descoperit că populația ar putea reprezenta în mod fiabil un influx senzitiv extrem de mic, inclusiv un singur semnal care s-a ivi din talamus, o structură cerebrală care transmite informații senzitive către cortex.

Studiul a identificat, de asemenea, un rol pentru canalele de potasiu, structuri microscopice care reglează activitatea electrică din neuroni. Aceste canale sunt influențate de semnale chimice asociate cu stările creierului, cum ar fi atenția și starea de alertă, sugerând că abilitatea creierului de a procesa informații senzitive se poate schimba în funcție de starea sa.

„Acest studiu ajută la explicarea modului în care creierul rămâne atât sensibil, cât și eficient”, au spus autorii. „Creierul este în mod constant activ, totuși poate distinge în continuare cele mai slabe evenimente senzitive aproape instantaneu.”

Studiul a fost condus de dr. Omer Revah și prof. Michael J. Gutnick de la Universitatea Ebraică, împreună cu prof. Fred Wolf și dr. Andreas Neef de la institutele Max Planck.

Descoperirile nu indică un tratament medical imediat, dar oferă un nou cadru pentru studierea modului în care creierul menține o procesare senzitivă precisă în diferite stări ale creierului. Mecanismul ar putea ajuta în cele din urmă cercetătorii să investigheze tulburările care implică procesarea senzitivă și excitabilitatea anormală a creierului, precum și să informeze proiectarea tehnologiilor computaționale sau neurale care trebuie să detecteze semnale slabe în medii zgomotoase.