Connect with us

Horoscopo

Acoplamiento citoeléctrico: los campos eléctricos ajustan la función cerebral

Published

on

Acoplamiento citoeléctrico: los campos eléctricos ajustan la función cerebral

Resumen: Los científicos presentan una hipótesis llamada «acoplamiento citoeléctrico» que sugiere que los campos eléctricos en el cerebro pueden manipular los componentes subcelulares neuronales, optimizando así la estabilidad y la eficiencia de la red. Proponen que estos campos permitan a las neuronas sintonizar la red de procesamiento de información hasta el nivel molecular.

Comparativamente, este proceso es similar a los hogares que organizan su configuración de TV para una experiencia de visualización óptima. La teoría, abierta a prueba, podría mejorar significativamente nuestra comprensión del funcionamiento interno del cerebro.

Reflejos:

  1. La hipótesis del acoplamiento citoeléctrico sugiere que los campos eléctricos en el cerebro pueden ajustar la estabilidad y la eficiencia de la red al influir en los componentes subcelulares neuronales.
  2. La capacidad del cerebro para adaptarse a un mundo cambiante incluye proteínas y moléculas que interactúan con los campos eléctricos generados por las neuronas.
  3. Esta nueva teoría, que sugiere una conexión macro a microscópica en el cerebro, es una hipótesis comprobable que podría revolucionar nuestra comprensión de la función cerebral.

Fuente: Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria

Para producir sus muchas funciones, incluido el pensamiento, el cerebro trabaja en muchas escalas. La información, como objetivos o imágenes, se representa mediante actividad eléctrica coordinada entre redes de neuronas, mientras que dentro y alrededor de cada neurona, una mezcla de proteínas y otras sustancias químicas realiza físicamente la mecánica de participación en la red.

Un nuevo artículo de investigadores del MIT, la City-University of London y la Universidad Johns Hopkins postula que los campos eléctricos de la red influyen en la configuración física de los componentes subcelulares de las neuronas para optimizar la estabilidad y la eficiencia de la red, una hipótesis que los autores denominan «acoplamiento citoeléctrico».

«La información que procesa el cerebro desempeña un papel en el ajuste fino de la red hasta el nivel molecular», dijo el coautor Earl K. Miller, profesor de Picower en el Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT. Avances en Neurobiología con el profesor asociado Dimitris Pinotsis del MIT y la City-University of London, y el profesor Gene Fridman de Johns Hopkins.

READ  La erupción de un supervolcán en Plutón insinúa un océano oculto debajo de la superficie
Las neuronas pueden formar circuitos dinámicamente al crear y eliminar conexiones, llamadas sinapsis, así como al fortalecer o debilitar estas uniones. Crédito: Noticias de neurociencia

“El cerebro se adapta a un mundo cambiante”, dijo Pinotsis. “Sus proteínas y moléculas también cambian. Pueden tener cargas eléctricas y deben ponerse al día con las neuronas que procesan, almacenan y transmiten información mediante señales eléctricas. Interactuar con los campos eléctricos de las neuronas parece necesario.

pensando en los campos

Uno de los principales objetivos del laboratorio de Miller es estudiar cómo las funciones cognitivas de alto nivel, como la memoria de trabajo, pueden surgir de forma rápida, flexible y fiable a partir de la actividad de millones de neuronas individuales.

Las neuronas pueden formar circuitos dinámicamente al crear y eliminar conexiones, llamadas sinapsis, así como al fortalecer o debilitar estas uniones. Pero eso solo forma un «mapa de ruta» alrededor del cual podría fluir la información, dijo Miller.

Miller descubrió que los circuitos neuronales específicos que representan colectivamente un pensamiento u otro están coordinados por una actividad rítmica, más conocida coloquialmente como «ondas cerebrales» de diferentes frecuencias.

Los ritmos «gamma» rápidos ayudan a transmitir las imágenes de nuestra visión (por ejemplo, un panecillo), mientras que las ondas «beta» más lentas pueden transmitir nuestros pensamientos más profundos sobre esa imagen (por ejemplo, «demasiadas calorías»).

En el momento adecuado, las ráfagas de estas ondas pueden transportar predicciones, escribir, almacenar y leer información en la memoria de trabajo, según ha demostrado el laboratorio de Miller. También se descomponen cuando lo hace la memoria de trabajo.

El laboratorio informó evidencia de que el cerebro podría manipular claramente los ritmos en ubicaciones físicas específicas para organizar aún más las neuronas para una cognición flexible, un concepto llamado «computación espacial».

Otro trabajo reciente del laboratorio ha demostrado que, si bien la participación de neuronas individuales dentro de las redes puede ser inestable y poco confiable, la información transportada por las redes de las que forman parte está representada de manera estable por los campos eléctricos globales generados por su actividad colectiva.

READ  Los compañeros de tripulación entrenan para emergencias y esperan Cygnus Cargo - Misión de la Estación Espacial

acoplamiento citoeléctrico

En el nuevo estudio, los autores combinan este patrón de actividad eléctrica rítmica que coordina las redes neuronales con otra evidencia que indica que los campos eléctricos pueden influir en las neuronas a nivel molecular.

Los investigadores, por ejemplo, han estudiado el acoplamiento efáptico, en el que las neuronas influyen en las propiedades eléctricas de las demás a través de la proximidad a sus membranas, en lugar de depender únicamente de los intercambios electroquímicos a través de las sinapsis. Esta diafonía eléctrica puede afectar las funciones neuronales, incluso cuándo y si aumentan para transmitir señales eléctricas a otras neuronas en un circuito.

Miller, Pinotsis y Fridman también citan investigaciones que muestran otras influencias eléctricas en las células y sus componentes, incluida la forma en que los campos guían el desarrollo neuronal y que los microtúbulos pueden alinearse con ellos.

Si el cerebro transporta información en campos eléctricos, y esos campos eléctricos pueden configurar neuronas y otras partes del cerebro que forman una red, entonces es probable que el cerebro use esa habilidad. El cerebro puede usar campos para asegurarse de que la red esté haciendo lo que se supone que debe hacer, sugieren los autores.

Para decirlo (vagamente) en términos de patata dulce, el éxito de una cadena de televisión no es solo su capacidad para entregar una señal clara a millones de hogares. Lo que también es importante son los detalles finos, como la forma en que el hogar de cada espectador organiza su televisor, sistema de sonido y muebles de la sala de estar para maximizar la experiencia.

Tanto en esta metáfora como en el cerebro, dijo Miller, la presencia de la red motiva a los participantes individuales a configurar su propia infraestructura para participar de manera óptima.

READ  La misión lunar de Corea del Sur toma impresionantes fotos de la Tierra

«El acoplamiento citoeléctrico conecta la información a nivel meso y macroscópico hasta el nivel microscópico de proteínas que son la base molecular de la memoria», escriben los autores en el artículo.

El artículo expone la lógica que inspira el acoplamiento citoeléctrico. “Ofrecemos una hipótesis que cualquiera puede probar”, dijo Miller.

Fondos: El apoyo a la investigación provino de Investigación e Innovación del Reino Unido (UKRI), la Oficina de Investigación Naval de EE. UU., la Fundación JPB y el Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria.

Sobre esta noticia de investigación en neurociencia

Autor: David Orenstein
Fuente: Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria
Contactar: David Orenstein – Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria
Imagen: La imagen está acreditada a Neuroscience News.

Investigacion original: Acceso libre.
«Acoplamiento citoeléctrico: los campos eléctricos esculpen la actividad neuronal y «sintonizan» la infraestructura cerebral” por Earl K. Miller et al. Avances en Neurobiología


Abstracto

Acoplamiento citoeléctrico: los campos eléctricos esculpen la actividad neuronal y «sintonizan» la infraestructura cerebral

Proponemos y presentamos evidencia convergente para la hipótesis del acoplamiento citoeléctrico: los campos eléctricos generados por las neuronas son causales hasta el nivel del citoesqueleto.

Esto podría lograrse mediante electrodifusión y mecanotransducción e intercambios entre energía eléctrica, potencial y química. El acoplamiento efáptico organiza la actividad neuronal, formando ensamblajes neuronales a nivel macro.

Esta información se propaga a nivel de las neuronas, lo que afecta el dopaje y desciende hasta el nivel molecular para estabilizar el citoesqueleto, «sintonizándolo» para procesar la información de manera más eficiente.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Horoscopo

Cancelado el lanzamiento final del cohete Delta IV Heavy justo antes del despegue

Published

on

Cancelado el lanzamiento final del cohete Delta IV Heavy justo antes del despegue

ACTUALIZACIÓN: El lanzamiento del cohete Delta IV Heavy se pospuso hasta el viernes 29 de marzo a la 1:37 p. m. EDT, debido a un problema con el gasoducto de nitrógeno. Live Science transmitirá en vivo el próximo intento de lanzamiento en ese momento. aquí está declaración completa publicado por United Launch Alliance:

«El lanzamiento de un United Launch Alliance Delta IV Heavy que transportaba la misión NROL-70 para la Oficina Nacional de Reconocimiento fue cancelado debido a un problema con el gasoducto de nitrógeno que proporciona presión neumática a los sistemas del vehículo de lanzamiento. El equipo ha iniciado operaciones para asegurar El lanzamiento está programado para el viernes 29 de marzo a la 1:37 p.m.EDT.

El último cohete Delta de United Launch Alliance (ULA) está programado para lanzarse mañana (29 de marzo) a las 13:37 ET (17:37 GMT) en una misión clasificada para la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) de los Estados Unidos, y Puedes verlo en vivo aquí.

El lanzamiento pondrá fin a 64 años de la flota de cohetes Delta, diseñados para transportar grandes cargas útiles al espacio. El cohete pesado Delta IV, que es el decimosexto de su tipo lanzado desde 2004, transportará carga secreta durante su despegue final desde el Complejo de Lanzamiento Espacial-37 en la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida.

Continue Reading

Horoscopo

Nueva imagen del agujero negro de la Vía Láctea muestra un campo magnético en espiral: NPR

Published

on

Nueva imagen del agujero negro de la Vía Láctea muestra un campo magnético en espiral: NPR

Por primera vez observamos el agujero negro de Sagitario A* en luz polarizada. La colaboración del Event Horizon Telescope dice que la imagen ofrece una nueva mirada al «campo magnético alrededor de la sombra del agujero negro» en el centro de la Vía Láctea.

Colaboración EHT


ocultar título

alternar título

Colaboración EHT

Por primera vez observamos el agujero negro de Sagitario A* en luz polarizada. La colaboración del Event Horizon Telescope dice que la imagen ofrece una nueva mirada al «campo magnético alrededor de la sombra del agujero negro» en el centro de la Vía Láctea.

Colaboración EHT

El agujero negro en el centro de nuestra galaxia ha sido comparado con un donut, y resulta que ese donut tiene remolinos. Los científicos compartieron una nueva imagen fascinante el miércoles, que muestra a Sagitario A* con un detalle sin precedentes. La imagen de luz polarizada muestra la estructura del campo magnético del agujero negro en forma de una llamativa espiral.

«Lo que estamos viendo ahora es que hay campos magnéticos fuertes, retorcidos y organizados cerca del agujero negro en el centro de la Vía Láctea», dijo Sara Issaoun, codirectora del proyecto y becaria Einstein en el programa de la Vía Láctea. Becas Hubble de la NASA. Centro Harvard y Smithsonian de Astrofísica, dijo en un declaración sobre la imagen.

La imagen captura lo que la colaboración del Event Horizon Telescope llama una «nueva vista del monstruo que acecha en el corazón de la Vía Láctea».

READ  Techos abovedados que fluyen en la parte superior del espacio de arte Tarang por The Grid Architects

La analogía del donut también se aplica a la distancia: debido a la distancia entre la Vía Láctea y la Tierra, mirarla desde nuestro planeta es como ver un donut en la superficie de la Luna.

Sagitario A*, también llamado a menudo Sgr A*, está aproximadamente a 27.000 años luz de la Tierra. La primera imagen del agujero negro supermasivo se publicó hace dos años y muestra gas brillante alrededor de un centro oscuro, y carece de los detalles de la nueva imagen.

El agujero negro supermasivo Sagitario A* es visible a la izquierda, en luz polarizada. La imagen central insertada muestra la emisión polarizada del centro de la Vía Láctea, capturada por SOFIA. La imagen de fondo muestra el mapeo de la emisión de polvo polarizado a través de la Vía Láctea realizado por la Colaboración Planck.

S. Issaoun, Colaboración EHT


ocultar título

alternar título

S. Issaoun, Colaboración EHT

El agujero negro supermasivo Sagitario A* es visible a la izquierda, en luz polarizada. La imagen central insertada muestra la emisión polarizada del centro de la Vía Láctea, capturada por SOFIA. La imagen de fondo muestra el mapeo de la emisión de polvo polarizado a través de la Vía Láctea realizado por la Colaboración Planck.

S. Issaoun, Colaboración EHT

Se sabe que los agujeros negros son «efectivamente invisibles», como se muestra La NASA dice. Pero afectan significativamente el espacio que los rodea, más obviamente al crear un disco de acreción: un remolino de gas y material que orbita una región central oscura.

READ  Hay un agujero de gravedad gigante en el Océano Índico, y finalmente sabemos por qué: ScienceAlert

La primera imagen de un agujero negro se publicó en 2019, cuando el proyecto Event Horizon Telescope compartió una imagen del agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), a unos 55 millones de años luz de la Tierra en el cúmulo de galaxias Virgo. . Aunque está más lejos, el agujero negro conocido como M87* es mucho más grande que Sagitario A*.

Cuando los investigadores compararon recientemente vistas de los dos agujeros negros en luz polarizada, quedaron sorprendidos por sus características comunes, siendo las más espectaculares estos remolinos.

«Además del hecho de que Sgr A* tiene una estructura de polarización sorprendentemente similar a la observada en el agujero negro M87*, mucho más grande y poderoso», dijo Issaoun, «hemos aprendido que los campos magnéticos fuertes y ordenados son esenciales para cómo funcionan los agujeros negros». Los agujeros interactúan con el gas y la materia que los rodea”.

Las imágenes lado a lado de M87* y Sagitario A* revelan que los agujeros negros supermasivos tienen estructuras de campo magnético similares, lo que sugiere que los procesos físicos que gobiernan los agujeros negros supermasivos pueden ser universales.

Colaboración EHT


ocultar título

alternar título

Colaboración EHT

Desde un punto de vista práctico, los agujeros negros presentan una diferencia sorprendente: mientras que M87* tiene la habilidad de permanecer estable, nuestro Sgr A* «cambia tan rápidamente que no se queda quieto para tomar fotografías», dijeron los investigadores en su comunicado de prensa. .

En el momento en que se capturaron las observaciones de Sgr A*, la colaboración del EHT estaba utilizando ocho telescopios en todo el mundo, uniéndolos para crear un instrumento del tamaño de un planeta, aunque virtual. Los resultados de su trabajo fueron publicados el miércoles en Cartas de la revista astrofísica..

Se espera que la colaboración observe a Sgr A* nuevamente en abril.

Continue Reading

Horoscopo

¿Cuándo ocurre el eclipse solar en Michigan? Encuentra tu código postal

Published

on

¿Cuándo ocurre el eclipse solar en Michigan?  Encuentra tu código postal

Continue Reading

Trending