Escuela de Ciencia y Tecnología
El Workshop”Information Processing, Noise, and Adaptation in Living Systems”, se realizó en la ciudad de Dresde, Alemania, es organizado por la Sociedad Max Planck en su instituto dedicado a los sistemas complejos. Sabrina Camargo formó parte del mismo, entre 70 participantes. La investigadora nos cuenta sobre su experiencia en el Workshop y el trabajo que desarrolla en el Centro de Estudios Multidisciplinarios en Sistemas Complejos y Ciencias del Cerebro (CEMSC3).
Sabrina es brasileña y doctorada en la Universidad de San Pablo. Llegó a Argentina en febrero de 2020 invitada por Dante Chialvo, director de CEMSC3, a una estadía de investigación y hasta el día de hoy sigue ejerciendo su profesión en la universidad.
Su trabajo se basa en el estudio del cerebro. “El cerebro plantea desafíos por su naturaleza dinámica, el difícil acceso a su funcionamiento, las limitaciones tecnológicas y los aspectos éticos relacionados. Lo único que podría superar estos desafíos son los beneficios de comprender un sistema tan importante y único”, plantea la investigadora.
El CEMSC3 ha desarrollado herramientas para caracterizar y controlar la dinámica de redes de neuronas, inspiradas en la hipótesis del cerebro crítico. La misma plantea que el estado dinámico del cerebro corresponde a un punto medio entre la estabilidad y la capacidad de responder rápidamente a los estímulos, cuantitativa y cualitativamente, similar a una transición de fase continua en Física Estadística. Estas herramientas consideran tasas de activación, correlaciones temporales y espaciales, distribución del tamaño de avalanchas, entre otros aspectos. “La mayoría de estos métodos fueron probados en simulaciones numéricas, aunque en algunos casos los hemos probado en datos disponibles públicamente, provenientes de animales conscientes, observados mediante técnicas optogenéticas”, comenta Camargo.
En el Workshop, Sabrina Camargo presentó una charla sobre el trabajo del CEMSC3 titulada “Scale-free correlations in the dynamics of a small (N ∼ 10000) cortical network” y publicada en Physical Review E el año pasado. En ella se discute si las correlaciones espaciales y temporales de la actividad colectiva de miles de neuronas están entrelazadas como predice la teoría de los fenómenos críticos. Esto significa que las correlaciones decaen lentamente y todo el sistema está correlacionado: Lo que sucede en una región afecta no solo a una región cercana, sino que se propaga por todo el cerebro.
Estos avances relacionados con el trabajo del laboratorio incluyen la posibilidad de mejorar el diagnóstico de trastornos neurológicos, el desarrollo de nuevas tecnologías e innovaciones, como las interfaces cerebro-computadora, la inteligencia artificial y también proveer métodos de caracterizar e identificar cultivos neuronales estables para la industria farmacéutica.
“La importancia de investigar el cerebro es crucial, porque podemos indagar cómo se da el procesamiento de información y los estados en el cerebro, lo cual permite conocer algunas propiedades del mismo. A su vez nos pueden llevar a entender enfermedades neurodegenerativas o también pensar en fármacos que resuelvan determinadas fallas. Por otro lado, a través de modelos de análisis se puede entender cómo se puede optimizar un estado o una enfermedad”, expone Camargo.
Según Sabrina, uno de los aspectos más destacados de la UNSAM es el vínculo que la universidad establece entre los estudiantes y la investigación. “Es destacable lo que sucede en la universidad pública en Argentina. Por ejemplo, en el ámbito de la física estadística, América del Sur tiene nombres de científicos y científicas de vanguardia. Dante Chialvo es uno de ellos, ya que es uno de los investigadores que realizó uno de los trabajos más importantes en el área de conectividad funcional. Eso significa que nuestros estudiantes de la universidad pública pueden tener contacto directo con ciencia de avanzada. Es una experiencia sumamente significativa, que amplía los horizontes de quienes están comenzando el camino de la ciencia”, afirma la investigadora.