La URJC aplica la música a la investigación de la actividad neuronal

Investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos han representado musicalmente el tamaño y la longitud de las espinas dendríticas -aquellas zonas de las neuronas donde se produce la mayoría de los procesos de intercambio de información- para estudiarlas mejor y entender el funcionamiento del cerebro.

La interpretación de la “música” de las neuronas y la comparación auditiva de su actividad puede tener diversas aplicaciones, como en la administración de nuevos fármacos para el tratamiento de enfermedades asociadas al deterioro cognitivo, según han explicado en un comunicado de la Universidad.

Para representar musicalmente la actividad neuronal, investigadores del Grupo de Modelado y Realidad Virtual de la URJC, en colaboración con investigadores del Centro de Tecnología Biomédica (CSIC-UPM), el Conservatorio Profesional de Alicante, además de músicos profesionales, han desarrollado una partitura musical a partir del tamaño y la longitud de las espinas dendríticas.

Las espinas juegan un papel importante en el aprendizaje y la memoria, por lo que estudiar su morfología y distribución puede resultar clave para entender el funcionamiento del cerebro.

El método desarrollado por los investigadores de la URJC permite estudiar cualquier conjunto de datos de espinas dendríticas, siendo uno de los campos de más interés el análisis de la posible degradación que se producen en las espinas bajo la influencia de distintas enfermedades.

Concretamente, en este trabajo se han analizado dendritas y sus espinas en casos de Alzheimer.

“En este estudio hemos presentado un método que permite transformar características morfológicas y de distribución espacial en características propias del sonido y específicamente características musicales”, explica el profesor de la URJC y músico Pablo Toharia.

En este sentido, el grupo de investigación de la Universidad ha buscado una correspondencia entre las características de volumen y longitud de la espina, asignándole amplitud -volumen sonoro- y timbre, respectivamente.

Asimismo, la frecuencia -musicalmente se refiere a la altura de la nota- se ha usado para representar cómo están distribuidas las espinas con respecto al eje de la dendrita.

Por último, según describe el profesor Toharia, recorriendo la dendrita a lo largo de su eje han generado partituras de las dendritas donde cada nota reproducida representa una espina y sus características elegidas.

“Por otro lado, los silencios son igualmente relevantes, ya que serán zonas con ausencia de espinas y, por tanto, potencialmente con menor actividad”, señala.

Tradicionalmente, el estudio de las espinas se ha venido haciendo mediante análisis de imágenes de microscopía y análisis matemático.

Sin embargo, el método desarrollado por los investigadores de la URJC aporta la posibilidad de examinar los datos usando el sentido del oído y presenta una principal ventaja, ya que, según el profesor Toharia, “el oído es especialmente bueno para reconocer y detectar patrones rítmicos, por lo que mediante este análisis pueden surgir nuevos descubrimientos”.

Además, se puede usar de forma combinada con las técnicas tradicionales y así permitir un estudio simultáneo de varias características sin llegar a que los sentidos del usuario “se saturen”.

Desde el punto de vista artístico, este estudio también tiene su aplicación, ya que dentro del equipo investigador se encuentra el músico Octavio de Juan, profesor de viola del Conservatorio Profesional de Alicante y doctor en Historia del Arte por la Universidad de Murcia.

Este es miembro fundador del Cuarteto Almus, con el que han compuesto una obra basada en las partituras generadas a partir de esta investigación, que ha sido interpretada en un concierto-conferencia presidido por la Reina Doña Sofía celebrado en el CSIC.