Las redes se adaptan con el tiempo y de esta manera forman una especie de memoria. Este es el hallazgo clave de un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización en Göttingen y la Universidad Técnica de Munich. Muestran que la estructura de la red vascular sanguínea es dinámica y puede adaptarse a factores externos. En particular, los científicos descubrieron que las conexiones que rara vez se usan se debilitan cada vez más hasta que eventualmente desaparecen.
El sistema vascular dentro de nuestro cuerpo proporciona un flujo constante de nutrientes, hormonas y otros recursos, asegurando así un transporte eficiente. Los investigadores Komal Bhattacharyya, David Zwicker y Karen Alim investigaron de qué manera esa red puede adaptarse y cambiar con el tiempo. Usando simulaciones por computadora, modelaron la red e identificaron reglas de adaptación para sus conexiones.
«Descubrimos que la fuerza de una conexión dentro de una red depende del flujo local», explica Karen Alim, autor correspondiente del estudio. «Esto significa que los enlaces con un flujo bajo por debajo de cierto umbral decaerán cada vez más hasta que finalmente desaparezcan», continúa. Como la cantidad de material biológico para construir el sistema vascular es limitada y debe usarse de manera eficiente, este mecanismo ofrece una forma elegante de optimizar el sistema vascular.
Los cambios en la red son persistentes
Una vez que una conexión se ha vuelto muy débil debido a un caudal bajo, es muy difícil recuperar esa conexión. Un ejemplo común de esto es el bloqueo de un vaso sanguíneo que, en un caso grave, incluso podría provocar un derrame cerebral. Durante un accidente cerebrovascular, algunos vasos sanguíneos en una determinada región del cerebro se debilitan mucho debido a la obstrucción del flujo sanguíneo. «Descubrimos que, en tal caso, las adaptaciones en la red son permanentes y se mantienen después de que se elimina el obstáculo. Se puede decir que la red prefiere desviar el flujo a través de conexiones más fuertes existentes en lugar de volver a hacer crecer conexiones más débiles, incluso si el flujo requeriría lo contrario», explica Komal Bhattacharyya, autor principal del estudio.
Con esta nueva comprensión de la memoria de red, los investigadores ahora pueden explicar que el flujo sanguíneo cambia permanentemente incluso después de la eliminación exitosa del coágulo. Esta capacidad de memoria de las redes también se puede encontrar en otros sistemas vivos: el moho mucilaginoso Physarum policéfalo utiliza su red adaptativa para navegar por su entorno en función de las huellas de los estímulos alimentarios, como se demostró anteriormente.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
