Home » Știință » Un semnal unic a fost detectat în creierul uman

Un semnal unic a fost detectat în creierul uman

Foto: Shutterstock
Publicat: 09.07.2024

Oamenii de știință au identificat o formă unică de mesagerie celulară în creierul uman, dezvăluind cât de multe mai avem de învățat despre misterioasa sa funcționare interioară.

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 semnal „gradat” nou, care ar putea oferi neuronilor individuali o altă modalitate de a-și îndeplini funcțiile logice.

Creierul uman, chiar mai puternic decât am crezut

Măsurând activitatea electrică în secțiuni de țesut prelevate în timpul intervențiilor chirurgicale asupra pacienților epileptici și analizând structura acestora cu ajutorul microscopiei fluorescente, neurologii au descoperit că celulele individuale din cortex utilizează nu doar ionii obișnuiți de sodiu, ci și calciul.

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.

O formă unică de mesagerie celulară are loc în creierul uman

Creierii – în special cei umani – sunt adesea comparați cu niște computere. Analogia are limitări, însă din anumite privințe vorbim aici despre sarcini rezolvate în moduri similare.

Ambele utilizează puterea unei tensiuni electrice pentru a efectua diverse operațiuni. În cazul calculatoarelor, semnalul ia forma unui flux destul de simplu de electroni prin intersecții numite tranzistori.

În neuroni, semnalul se prezintă sub forma unui val de canale care se deschid și se închid și 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 chimic aceste mesaje la capătul unor ramuri numite dendrite.

Dendritele sunt semafoarele sistemului nostru nervos. Dacă un potențial de acțiune este suficient de semnificativ, acesta poate fi transmis altor nervi, care pot bloca sau transmite mesajul. 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.

Cele mai adânci straturi, al doilea și al treilea, sunt deosebit de groase, fiind pline de ramuri care îndeplinesc funcții de ordin înalt pe care le asociem cu senzațiile, gândirea și controlul motor, scrie ScienceAlert.

Creierul este adesea comparat cu un computer

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 este specifică persoanelor cu epilepsie, cercetătorii și-au verificat de două ori rezultatele pe o mână de probe prelevate din tumori cerebrale. Deși echipa a efectuat 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, au găsit în continuare un semnal. Numai prin blocarea calciului totul s-a liniștit. Găsirea unui potențial de acțiune mediat de calciu este destul de interesantă. Dar modul în care acest nou tip sensibil de semnal funcționează în cortex a dezvăluit o surpriză.

În plus față de funcțiile logice, acești neuroni individuali ar putea acționa ca intersecții, care permit un semnal numai atunci când un alt semnal este clasificat într-un anumit mod. Trebuie să se facă mai multe cercetări pentru a vedea cum se comportă dCaAP-urile în neuroni întregi și într-un sistem viu. Ca să nu mai spunem dacă este vorba de un fenomen uman sau dacă mecanisme similare au evoluat în alte părți ale regnului animal.

Această cercetare a fost publicată în Science.

Vă recomandăm să mai citiți și:

„Celulele timpului” din creier ar putea fi mai cruciale decât am crezut vreodată

Cele mai timpurii semne ale autismului, descoperite în cadrul unui experiment cu mini-creieri

Stimularea creierului cu electricitate ar putea vindeca durerea unei despărțiri

Oamenii de știință au introdus „o fereastră” în craniul unui bărbat pentru a-i citi creierul cu ultrasunete

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
Scene hilare în campania Armatei Române din Bulgaria, din 1913: „ Dacă n-aș fi văzut, n-aș fi crezut”
Scene hilare în campania Armatei Române din Bulgaria, din 1913: „ Dacă n-aș fi văzut, n-aș fi crezut”
„Noul El Niño”, descoperit la sud de ecuator
„Noul El Niño”, descoperit la sud de ecuator
Ce mașini folosea Ceaușescu pentru a se deplasa la vânătoare? De la jeepurile americane la GAZ-urile sovietice, ajungând la mașinile ARO
Ce mașini folosea Ceaușescu pentru a se deplasa la vânătoare? De la jeepurile americane la GAZ-urile sovietice, ajungând ...
Furia femeilor – de ce înăbușirea acestei reacții le afectează sănătatea?
Furia femeilor – de ce înăbușirea acestei reacții le afectează sănătatea?
Clubul celor care se trezesc la 5 dimineața. Aduce asta succes și fericire?
Clubul celor care se trezesc la 5 dimineața. Aduce asta succes și fericire?
De ce femeile încearcă orice metodă de a obține medicație cu testosteron?
De ce femeile încearcă orice metodă de a obține medicație cu testosteron?
Test de cultură generală. Care mare personalitate istorică a avut o dublură?
Test de cultură generală. Care mare personalitate istorică a avut o dublură?
Oamenii de știință au descoperit posibile semne de viață în norii lui Venus
Oamenii de știință au descoperit posibile semne de viață în norii lui Venus
Rechinii brazilieni prezintă urme de cocaină în organism, au descoperit cercetătorii
Rechinii brazilieni prezintă urme de cocaină în organism, au descoperit cercetătorii
Trenuri întârziate în Anglia după ce o broască țestoasă s-a urcat încet pe șine
Trenuri întârziate în Anglia după ce o broască țestoasă s-a urcat încet pe șine
Câți bani ar putea primi de la Guvern elevii cu media 10 la Evaluarea Națională și Bacalaureat?
Câți bani ar putea primi de la Guvern elevii cu media 10 la Evaluarea Națională și Bacalaureat?
În urmă cu 107 ani avea loc cea mai mare bătălie de pe Frontul românesc din Primul Război Mondial: „Mărăşeşti fu mormântul iluziilor germane”
În urmă cu 107 ani avea loc cea mai mare bătălie de pe Frontul românesc din Primul Război Mondial: „Mărăşeşti ...
George Clooney l-a lăudat pe Joe Biden pentru „salvarea democrației”
George Clooney l-a lăudat pe Joe Biden pentru „salvarea democrației”
Criză de apă în Grecia în plin sezon turistic
Criză de apă în Grecia în plin sezon turistic
Șefa Serviciilor Secrete a demisionat după atentatul asupra lui Donald Trump
Șefa Serviciilor Secrete a demisionat după atentatul asupra lui Donald Trump
Cât a costat criza provocată de Crowdstrike? 8,5 milioane de PC-uri au fost afectate
Cât a costat criza provocată de Crowdstrike? 8,5 milioane de PC-uri au fost afectate
Cum a plecat un medic român la război: Tată-meu mi-a dat sabia şi revolverul lui, restul l-am adunat cum am putut
Cum a plecat un medic român la război: Tată-meu mi-a dat sabia şi revolverul lui, restul l-am adunat cum am putut
Astrofizicienii au descoperit că găurile negre supermasive sunt „inima și plămânii” galaxiilor
Astrofizicienii au descoperit că găurile negre supermasive sunt „inima și plămânii” galaxiilor