Un “gran avance conceptual” ayuda a los científicos a comprender los ritmos impredecibles de la vida

Cleveland Ohio — Desde el fascinante destello sincronizado de las luciérnagas hasta el familiar lub-dub de los latidos de nuestro corazón, la vida está llena de ritmos aleatorios. Estos patrones impredecibles, científicamente conocidos como “oscilaciones estocásticas”, siempre han fascinado, pero también intrigado, a los investigadores. Aunque los científicos han avanzado en la decodificación de ciertos patrones como las ondas cerebrales y los latidos del corazón, comprender verdaderamente las innumerables variaciones sigue siendo un desafío.

Sin embargo, se han logrado avances significativos. Un equipo internacional de expertos ha desarrollado un marco para comparar estas oscilaciones, independientemente de su origen o naturaleza.

“Convertimos el problema de comparar osciladores en un problema de álgebra lineal”, explica en un estudio Peter Thomas, profesor de matemáticas aplicadas en la Universidad Case Western Reserve. comunicado de prensa. “Lo que hemos hecho es mucho más preciso que lo que existía antes. Este es un avance conceptual importante.

Según Thomas, este desarrollo ofrece una perspectiva más brillante sobre el mundo de las oscilaciones. Cuando las células del corazón no están sincronizadas, se producen afecciones como la fibrilación auricular. Por otro lado, las células cerebrales demasiado sincronizadas pueden provocar la enfermedad de Parkinson o la epilepsia, dependiendo de la región del cerebro afectada. Con este nuevo enfoque, los expertos médicos podrían comprender mejor las implicaciones de estas oscilaciones y cómo funciona o cambia el corazón o el cerebro con el tiempo.

Para resaltar la complejidad de las oscilaciones, Thomas utilizó la analogía del balanceo de los rascacielos y los ritmos cerebrales.

«En San Francisco, los rascacielos modernos se mecen con el viento, sacudidos por corrientes de aire aleatorias. Son ligeramente empujados fuera de su posición vertical, pero las propiedades mecánicas de la estructura los empujan hacia atrás», explica Thomas. “Esta combinación de flexibilidad y resiliencia ayuda a los edificios altos a sobrevivir a los temblores durante los terremotos. No pensarías que este proceso podría compararse con las ondas cerebrales, pero nuestro nuevo formalismo te permite compararlas.

Es posible que aún estén en marcha aplicaciones de este descubrimiento en el mundo real en campos como la ingeniería mecánica y la neurociencia.

“Lo que Galileo logró fue un nuevo punto de vista y, aunque nuestro descubrimiento no es tan amplio como el de Galileo, también supone un cambio de perspectiva”, señala Thomas. «Lo que informamos en nuestro artículo es una perspectiva completamente nueva sobre los osciladores estocásticos».

El estudio se publica en la revista. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

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