Una caratteristica insolita del cervello umano. Abbiamo una densità incredibilmente bassa di canali ionici

Gli scienziati del MIT sono rimasti stupiti nello scoprire che, rispetto ad altri mammiferi, i neuroni umani hanno una densità di canali ionici inferiore a quella che ci si aspetterebbe. I canali ionici generano gli impulsi elettrici attraverso i quali Neuroni comunicare. Questa è un'altra sorprendente osservazione sulla struttura del Cervello.

Gli scienziati ipotizzano che a causa della minore densità dei canali ionici, il cervello umano si sia evoluto per funzionare in modo più efficiente e risparmiare energia per altri processi necessari per svolgere compiti cognitivi complessi. Se il cervello può risparmiare energia riducendo la densità dei canali ionici, può utilizzare l'energia risparmiata per altri processi, ha affermato il professor Mark Harnett del McGovern Institute for Brain Research on CON.

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Lui e il dott. Lou Beaulieu-Laroche ha confrontato i neuroni di diverse specie di mammiferi e ha cercato in essi modelli che sono alla base dell'espressione dei canali ionici. Hanno esaminato due tipi di canali del potassio voltaggio-dipendenti e il canale HCN dei neuroni piramidali nello strato V della corteccia cerebrale. Gli scienziati hanno esaminato 10 mammiferi: toporagni etruschi, cursori mongoli, topi, ratti, conigli, uistitì, macachi, cavie, furetti e tessuti umani raccolti da pazienti con epilessia. Hanno eseguito il più esteso elettrofisiologico Studio questo tipo attraverso.

Gli scienziati hanno scoperto che all'aumentare delle dimensioni dei neuroni, aumentava anche la densità dei neuroni Canali ionici aumenta. Tale relazione esiste in 9 delle 10 specie studiate. Le specie con neuroni più grandi e quindi un rapporto superficie-volume più basso ne hanno uno più alto Conducibilità ionica delle membrane cellulari. Gli esseri umani sono un'eccezione a questa regola.

Questa è stata una scoperta sorprendente, poiché precedenti studi comparativi avevano dimostrato che il cervello umano è costruito come il cervello di altri mammiferi. Siamo quindi rimasti sorpresi dal fatto che i neuroni umani siano diversi", afferma Beaulieu-Laroche.

Gli scienziati ammettono che la crescente densità dei canali ionici è stata una vera sorpresa per loro, ma quando hanno iniziato a pensarci, si è rivelato logico. Nel cervello di un piccolo toporagno etrusco, che è costituito da neuroni molto piccoli, la densità di neuroni in un dato volume è maggiore che nel cervello di un coniglio, che ha neuroni molto più grandi. Tuttavia, poiché i neuroni di coniglio hanno una maggiore densità di canali ionici, la densità dei canali ionici per dato volume cerebrale è la stessa per entrambe le specie. Questa architettura del cervello è la stessa per le nove diverse specie di mammiferi. Sembra che il Corteccia cerebrale cerca di mantenere lo stesso numero di canali ionici per unità di volume. Ciò significa che i costi energetici per il funzionamento dei canali ionici per unità di volume della corteccia cerebrale sono gli stessi per tutte le specie animali. Questa è l'eccezione qui cervello umano.

Gli scienziati ritengono che la minore densità di canali ionici nel Cervello da H. sapiens per abbassare i costi energetici per la trasmissione di ioni in modo che il cervello possa utilizzare questa energia per altri compiti, come: B. per creare connessioni più complesse tra i neuroni.

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