L'esquizofrènia és una malaltia mental que afecta a milions de persones al món. Es calcula que una de cada 100 persones pateixen aquesta malaltia. Afecta algunes funcions que regeixen el pensament, les emocions i la conducta i el seu origen, possiblement un defecte bioquímic cerebral, no està a hores d'ara establert del tot.

Gustavo Deco , investigador ICREA (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats), catedràtic de la UPF i responsable del grup de recerca en Neurociència Computacional del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF amb Marco Loh, investigador post-doctoral i membre del seu equip, conjuntament amb investigadors europeus provinents del Regne Unit i d'Alemanya, han publicat aquest setembre un article a Nature Reviews Neuroscience, una simulació a través de models computacionals per a l'estudi de l'esquizofrènia i la modulació del neurotransmissors implicats (NMDA, GABA i dopamina) en el còrtex prefrontal del cervell: " Computacional models of schizophrenia and dopamine modulation in the prefrontal cortex".

La principal contribució d'aquest treball ha estat relacionar l'efecte de la modulació a través de neurotransmissors dels receptors sinàptics (NMDA i GABA),  amb els tres símptomes característics en l'esquizofrènia (positius, negatius i cognitius) dins un context unitari. L'esquizofrènia es caracteritza pels anomenats "símptomes positius" o exacerbacions del comportament, generalment en forma de psicosi (deliris, al·lucinacions, desordre en el pensament), pels "símptomes negatius", és a dir, manca o disminució del comportament normal (manca de motivació, d'afectivitat, etc.) i pels símptomes cognitius (manca d'atenció i dèficit en la memòria de treball). 

En paraules de Gustavo Deco: "s'havia especulat a partir de tècniques de neuroimatge (electroencefalograma (EEG) i ressonància magnètica (MRI)) que els símptomes de l'esquizofrènia es produïen sobretot per un augment de les fluctuacions (soroll) en la dinàmica neuronal. Això ho hem pogut confirmar gràcies als nostres models teòrics".

Aquesta aproximació metodològica, mitjançant la simulació computacional biològicament realista de les xarxes neuronals, mostra com es comporten i els efectes que provoquen els neurotransmissors implicats en l'adveniment de l'esquizofrènia,  i permet  posar en relació la seva modulació amb els efectes observats en el comportament global de la xarxa neuronal a partir d'altres perspectives d'estudi de l'esquizofrènia com ara la neurofisiològica i la clínica.

L'objectiu de les neurociències computacionals és comprendre els mecanismes del comportament humà, com ara la percepció, la cognició o les emocions, mitjançant models matemàtics que busquen ser bons simuladors de les funcions dinàmiques del cervell per tal de conèixer el seu funcionament i ser capaços de fer prediccions.

Treball de referència:

Edmund T. Rolls, Marco Loh, Gustavo Deco, Georg Winterer, "Computational models of schizophrenia and dopamine modulation in the prefrontal cortex", Nature Reviews Neuroscience 9, 696 - 709 (01 Sep 2008), doi: 10.1038/nrn2462.