Home » Știință » Un semnal nemaiîntâlnit până acum a fost detectat în creierul uman

Un semnal nemaiîntâlnit până acum a fost detectat în creierul uman

Publicat: 21.04.2023

Oamenii de știință au identificat recent o formă unică de mesagerie celulară care are loc în creierul uman și care nu a mai fost observată până acum.

În mod interesant, descoperirea sugerează că, de fapt, creierul nostru ar putea fi o unitate de calcul chiar mai puternică decât am crezut.

În 2020, cercetătorii de la institute din Germania și Grecia au raportat un mecanism în celulele corticale exterioare ale creierului care produce singur un nou semnal „gradat”, unul care ar putea oferi neuronilor individuali o altă modalitate de a-și îndeplini funcțiile logice.

Un semnal nemaiîntâlnit în creierul uman

Măsurând activitatea electrică în secțiuni de țesut prelevate în timpul unei intervenții chirurgicale asupra pacienților epileptici și analizând structura acestora cu ajutorul microscopiei fluorescente, neurologii au descoperit că celulele individuale din cortex nu folosesc doar ionii de sodiu obișnuiți pentru a forma noi conexiuni, ci și calciu.

Această combinație de ioni încărcați pozitiv a declanșat valuri de tensiune care nu au mai fost observate până acum, denumite potențiale de acțiune dendritice mediate de calciu, sau dCaAPs, scrie ScienceAlert.

O formă unică de mesagerie celulară

Creierii – în special cei de tip uman – sunt adesea comparați cu computerele. Analogia are limitele sale, dar, la anumite niveluri, creierii și computerele îndeplinesc sarcini în moduri similare.

În cazul neuronilor, semnalul se prezintă sub forma unui val de deschidere și închidere a canalelor care schimbă particule încărcate, cum ar fi sodiul, clorura și potasiul. Acest impuls de ioni care circulă se numește potențial de acțiune.

În loc de tranzistori, neuronii gestionează aceste mesaje din punct de vedere chimic la capătul unor ramificații numite dendrite.

Aceasta este baza logică a creierului nostru – unde de tensiune care pot fi comunicate colectiv sub două forme: fie un mesaj AND (dacă x și y sunt declanșate, mesajul este transmis mai departe); fie un mesaj OR (dacă x sau y sunt declanșate, mesajul este transmis mai departe).

Se poate spune că nicăieri acest lucru nu este mai complex decât în secțiunea exterioară densă și încrețită a sistemului nervos central uman; cortexul cerebral. Al doilea și al treilea strat mai adânc sunt deosebit de groase, pline de ramuri care realizează funcții de ordin înalt pe care le asociem cu senzațiile, gândirea și controlul motor.

Creierul, o unitate de calcul chiar mai puternică decât am crezut

Cercetătorii au analizat îndeaproape țesuturile din aceste straturi, conectând celulele la un dispozitiv numit clemă de plasture somatodendritică pentru a trimite potențiale active în sus și în jos pe fiecare neuron, înregistrând semnalele acestora.

Pentru a se asigura că orice descoperire nu era specifică doar persoanelor cu epilepsie, ei și-au verificat de două ori rezultatele într-o mână de mostre prelevate din tumori cerebrale. În timp ce echipa efectuase experimente similare pe șobolani, tipurile de semnale pe care le-au observat bâzâind prin celulele umane erau foarte diferite.

Mai important, atunci când au dozat celulele cu un blocant al canalelor de sodiu numit tetrodotoxină, tot au găsit un semnal. Numai prin blocarea calciului s-a făcut liniște.

Găsirea unui potențial de acțiune mediat de calciu este destul de interesantă. Dar modelarea modului în care acest nou tip de semnal sensibil a funcționat în cortex a dezvăluit o surpriză. În plus față de funcțiile logice de tip AND și OR, acești neuroni individuali ar putea acționa ca intersecții OR „exclusive” (XOR), care permit un semnal doar atunci când un alt semnal este clasificat într-un anumit mod.

Această cercetare a fost publicată în revista Science.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Creierul poate crea o amintire falsă mai repede decât se credea

Cum ne-a schimbat creierul telefonul mobil?

Test de cultură generală. Este adevărat că folosim doar 10% din creier?

Mai mult magneziu înseamnă o mai bună sănătate a creierului, arată un studiu australian

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Cercetătorii au descoperit cea mai rapidă stea din Calea Lactee
Cercetătorii au descoperit cea mai rapidă stea din Calea Lactee
Cea mai vârstnică persoană din lume care încă trăiește s-a născut înainte de scufundarea Titanicului
Cea mai vârstnică persoană din lume care încă trăiește s-a născut înainte de scufundarea Titanicului
Primul șarpe din lume care a primit un tratament revoluționar împotriva cancerului folosit de obicei la oameni
Primul șarpe din lume care a primit un tratament revoluționar împotriva cancerului folosit de obicei la oameni
Cum putem folosi cojile de usturoi pentru a ține tânțarii la distanță?
Cum putem folosi cojile de usturoi pentru a ține tânțarii la distanță?
Vlad Ţepeş, unul dintre cele mai controversate personaje din istoria Românilor
Vlad Ţepeş, unul dintre cele mai controversate personaje din istoria Românilor
Una dintre marile regiuni ale Europei, în pericol din cauza secetei extreme
Una dintre marile regiuni ale Europei, în pericol din cauza secetei extreme
Tot mai mulți europeni preferă banii cash. Mai multe bancnote în circulație astăzi decât înainte de pandemie
Tot mai mulți europeni preferă banii cash. Mai multe bancnote în circulație astăzi decât înainte de pandemie
Orașul militar spectaculos ascuns sub pădurile și dunele de pe litoralul polonez al Mării Baltice
Orașul militar spectaculos ascuns sub pădurile și dunele de pe litoralul polonez al Mării Baltice
O țară preferată de români, în alertă din cauza unui virus periculos
O țară preferată de români, în alertă din cauza unui virus periculos
Nunta Principesei Elisabeta și o întâmplare neobișnuită cu ambasadorul Olandei
Nunta Principesei Elisabeta și o întâmplare neobișnuită cu ambasadorul Olandei
Hoinarul de la malul mării: Jean Constantin, haina simplă a unui talent uriaș
Hoinarul de la malul mării: Jean Constantin, haina simplă a unui talent uriaș
Molecula care leagă de o mie de ori greutatea ei în apă: ce este, de fapt, acidul hyaluronic (P)
Molecula care leagă de o mie de ori greutatea ei în apă: ce este, de fapt, acidul hyaluronic (P)
Tratate și nunți regale: cum a încercat România Mare să își apere frontierele
Tratate și nunți regale: cum a încercat România Mare să își apere frontierele
Pentru prima dată, băuturile îndulcite cu zahăr au fost asociate cu cancerul la stomac
Pentru prima dată, băuturile îndulcite cu zahăr au fost asociate cu cancerul la stomac
Ora la care mănânci micul dejun ar putea prezice cât vei trăi
Ora la care mănânci micul dejun ar putea prezice cât vei trăi
Test de cultură generală. De ce dăm din mâini atunci când mergem?
Test de cultură generală. De ce dăm din mâini atunci când mergem?
Misiunea de salvare a telescopului Swift al NASA a eșuat
Misiunea de salvare a telescopului Swift al NASA a eșuat
Un gândac vechi de 100 de milioane de ani nu seamănă cu niciun alt animal viu sau dispărut
Un gândac vechi de 100 de milioane de ani nu seamănă cu niciun alt animal viu sau dispărut