Os novos estudos sobre neurônios

O cérebro humano contém  pouco mais de 80 bilhões de neurônios, cada um se unindo a outras células para  criar trilhões  de conexões chamadas sinapses.



Os números são incompreensíveis, mas o modo como cada célula nervosa individual contribui para as funções do cérebro ainda é uma área a ser pesquisada. Um novo estudo subverteu uma suposição de cem anos sobre o que exatamente provoca um desequilíbrio no neurônio, criando novos mecanismos por trás de certos distúrbios neurológicos.


Uma equipe de físicos da Universidade Bar-Ilan, em Israel, realizou experimentos com neurônios de ratos cultivados em uma cultura para determinar exatamente como um neurônio responde aos sinais que recebe de outras células. Para entender a importância do estudo, precisamos voltar a 1907, quando um neurocientista francês chamado  Louis Lapicque  propôs um modelo para descrever como a tensão da membrana de uma célula nervosa aumenta à medida que uma corrente é aplicada.

Uma vez atingido um certo limite, o neurônio reage com um pico de atividade, após o qual a voltagem da membrana é redefinida, o que significa que um neurônio não enviará uma mensagem a menos que receba um sinal suficientemente forte. As equações de Lapique não foram a última palavra sobre o assunto, mas o princípio básico de seu modelo de integração e fogo permaneceu relativamente incontestado nas descrições subsequentes, hoje formando a base da maioria dos esquemas computacionais neuronais.

De acordo com os novos pesquisadores, a aplicação da ideia significa que poucos se preocuparam em questionar se ela é exata.

"Chegamos a essa conclusão usando uma nova configuração experimental, mas, em princípio, esses resultados poderiam ter sido descobertos usando uma tecnologia que existe desde os anos 80",  diz o pesquisador Ido Kanter . “A crença que está enraizada no mundo científico há 100 anos resultou nesse atraso de várias décadas”.

Os experimentos abordaram a questão a partir de dois ângulos - um explorando a natureza do pico de atividade baseado exatamente onde a corrente foi aplicada a um neurônio, o outro examinando o efeito que múltiplas entradas tiveram sobre o disparo de um nervo.

Seus resultados sugerem que a direção de um sinal recebido pode fazer toda a diferença em como um neurônio responde.

Um sinal fraco da esquerda chegando com um sinal fraco da direita não se combinará para construir uma voltagem que desencadeie um pico de atividade. Mas um único sinal forte de uma determinada direção pode resultar em uma mensagem.

Essa maneira potencialmente nova de descrever o que é conhecido como  soma espacial  poderia levar a um novo método de categorização de neurônios, um que os classifica com base em como eles calculam os sinais recebidos ou quão fina é sua resolução, com base em uma direção específica. Melhor ainda, pode até levar a descobertas que explicam certos distúrbios neurológicos.

É importante não jogar fora um século de sabedoria sobre o assunto na parte de trás de um único estudo. Os pesquisadores também admitem que só analisaram um tipo de neurônio chamado neurônios piramidais, deixando muito espaço para futuros experimentos, mas ajustar nossa compreensão de como unidades individuais se combinam para produzir comportamentos complexos pode se espalhar para outras áreas de pesquisa. Com as redes neurais que inspiram a tecnologia computacional futura, identificar quaisquer novos talentos nas células cerebrais poderia ter algumas aplicações bastante interessantes.

Esta pesquisa foi publicada em  relatórios científicos .
Imagem Pixabay

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