Um sinal misterioso detectado no cérebro

No início de 2020, uma equipe de pesquisadores de universidades alemãs e gregas descobriu uma forma única de mensagens de celular. Especificamente, eles encontraram um mecanismo nas células corticais externas do cérebro que, sozinho, produz um novo sinal graduado. Esse sinal forneceria aos neurônios individuais outra maneira de realizar suas funções lógicas.

Essa descoberta pode indicar que nossos cérebros podem ser compostos de unidades computacionais mais poderosas do que pensávamos anteriormente. Os neurologistas mediram a atividade elétrica em seções de tecido tiradas durante a cirurgia em pacientes epilépticos e analisaram sua estrutura usando microscopia de fluorescência.


Uma foto representando um neurônio
Créditos Colin Behrens – Pixabay

Eles descobriram que células individuais no córtex podem usar tanto os íons de sódio usuais quanto o cálcio para transmitir mensagens.

Existe uma semelhança entre o cérebro humano e os computadores

Diz-se que essa combinação desencadeou ondas de voltagem nunca antes vistas chamadas dCaAP ou potenciais de ação dendríticos mediados por cálcio. De um modo geral, os cérebros humanos são frequentemente comparados aos computadores. Ambos usam a potência de uma tensão elétrica para realizar várias operações.

Para computadores, isso assume a forma de um fluxo bastante simples de elétrons através de interseções chamadas “transistores”. Para os neurônios, o sinal está na forma de uma onda de abertura e fechamento de canais que trocam partículas carregadas, como sódio, cloreto e potássio.

Este pulso de fluxo de íons é chamado de potencial de ação. Em vez de “transistores”, os neurônios lidam com essas mensagens quimicamente no final de ramos chamados “dendritos”.

Pesquisadores encontraram três formas de comunicação

De acordo com o neurocientista Matthew Larkum, da Universidade Humboldt, Os dendritos são essenciais para entender o cérebro porque são centrais para o que determina o poder de computação de neurônios individuais. “. Dendritos são como semáforos em nosso sistema nervoso. O potencial de ação pode então ser transmitido a outros nervos que, por sua vez, podem bloquear ou transmitir uma mensagem.

Em princípio, as ondulações de tensão podem ser comunicadas de duas formas: por um lado, uma mensagem “e” se x e y forem acionados e uma mensagem “ou” se x ou y for acionado. Também existiriam neurônios individuais que podem atuar como interseções “xor” ou interseções OR “exclusivas”.

Até agora, os pesquisadores acreditavam que a operação XOR exigia uma solução de rede. Mas agora, os cientistas escreveram na revista Science que nossas próprias células individuais ainda podem ter alguns truques para levar a novas formas de transistores em rede.

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