U istraživanju koje su sproveli istraživači sa Univerziteta u Padovi, Max Planck instituta za fiziku složenih sistema i École Polytechnique Fédérale de Lausanne, fokusirali su se na doprinos uzbudljivih i inhibicijskih neurona u kodiranju informacija u mozgu. Njihova otkrića, objavljena u časopisu Physical Review Letters, ukazuju na to da je obrada informacija najefikasnija kada je aktivnost ovih neurona uravnotežena.
Giacomo Barzon, koautor rada, istakao je da je istraživanje inspirisano fundamentalnim pitanjem u neuroznanosti: kako struktura mozga oblikuje njegovu sposobnost obrade informacija? On je naglasio da neuroni ne deluju izolovano, već su deo složenih, povratnih mreža. Ravnoteža između aktivnosti uzbudljivih i inhibicijskih neurona primećena je u različitim regijama mozga.
Cilj ovog istraživanja bio je da se utvrdi da li ravnoteža između uzbudljivih i inhibicijskih neurona stabilizuje neuralnu aktivnost. Tim je istražio mogućnost da ova ravnoteža takođe optimizuje obradu informacija. Daniel M. Busiello, koautor rada, objasnio je da su analizirali model koji prikazuje interakcije između ovih populacija neurona.
Istraživači su pokazali da je obrada informacija najefikasnija na ivici stabilnosti, što je kritično stanje u kojem je aktivnost uzbudljivih i inhibicijskih neurona uravnotežena. Njihovi rezultati sugerišu da fino podešavanje ove ravnoteže može stabilizovati aktivnost mozga i igrati ključnu ulogu u optimalnom kodiranju informacija.
Giorgio Nicoletti, koautor rada, naglasio je da su interakcije između uzbuđenja i inhibicije ključne za omogućavanje neuralnim populacijama da kodiraju informacije o spoljnim signalima koji se menjaju tokom vremena. Ovaj pristup omogućava kvantifikaciju efekta ravnoteže u terminima informacija kao fizičke količine.
Ovo istraživanje može otvoriti nove puteve za proučavanje obrade informacija i njenih neuralnih mehanizama. Istraživači planiraju da nastave sa radom koristeći sličan pristup za proučavanje složenijih struktura povezanosti u mozgu.
