O cérebro humano, muitas vezes comparado a um computador ultra-sofisticado, nunca deixa de nos surpreender pela sua complexidade. Um estudo realizado por investigadores alemães e gregos em 2020 destacou luz um novo mecanismo nas células corticais externas do cérebro. Esta descoberta, cuja importância é tal que merece ser hoje recordada, revela uma sinal “classificado” único, potencialmente dando aos neurônios uma nova ferramenta para realizar suas funções lógicas.
Um coquetel iônico inesperado em neurônios
Os cientistas fizeram uma descoberta surpreendente ao analisar a atividade elétrica do tecido cerebral removido durante operações cirúrgicas em pacientes epilépticos. Ao contrário dos processos neurais clássicos, que usam principalmente íons sódio para desencadear potenciais de ação, essas células corticais empregam uma combinação de íons sódio e cálcio.
Esse sinergia iônico gera ondas de tensão nunca antes observadas, chamadas “ potenciais de ação dendrítica mediada por cálcio » ou dCaAPs. Para garantir que esta particularidade não estava ligada à epilepsia, os investigadores confirmaram os seus resultados em amostras de tumores cerebrais.
O Dr. Matthew Larkum, neurocientista da Universidade Humboldt, destaca a importância desta descoberta: “ Os dendritos são essenciais para a compreensão do cérebro porque estão no centro daquilo que determina o poder computacional dos neurônios individuais “.
A detecção de um único sinal no cérebro humano revela uma capacidade insuspeitada dos neurônios humanos. © DarioGaona, iStock
Nova lógica neural revelada
A descoberta dos dCaAPs revela uma capacidade insuspeitada dos neurônios humanos. Até agora, pensava-se que os neurônios funcionavam de acordo com dois tipos de lógica:
- Lógica AND (se x e y forem acionados, a mensagem é transmitida);
- Lógica OR (se x ou y for acionado, a mensagem é transmitida).
Por outro lado, o modelagem dos dCaAPs destacou uma terceira função lógica: o OR exclusivo (XOR). Esta operação, anteriormente considerada como requerendo uma rede neural, agora pode ser realizada por um único neurônio. Essa capacidade poderia aumentar significativamente o poder computacional do cérebro humano.
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Tipo lógico |
Funcionamento |
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E |
Transmissão se duas condições forem atendidas |
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OU |
Transmissão se pelo menos uma condição for atendida |
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XOR |
Transmissão se apenas uma condição for atendida, mas não ambas |
Implicações futuras e perspectivas tecnológicas
Este avanço abre caminho para numerosos caminhos de investigação e poderá ter repercussões significativas em diversas áreas:
- Neurociências: aprofundar nossa compreensão do funcionamento do cérebro e dos mecanismos de pensamento.
- Inteligência artificial : inspirar novas arquiteturas para redes neurais artificiais.
- Medicina: desenvolvendo novas abordagens terapêuticas para distúrbios neurológicos.
- Ciência da computação: projetando processadores mais eficientes e com baixo consumo de energia energia.
No entanto, as questões permanecem. Como esses dCaAPs se comportam em um sistema nervoso vivo? Essa característica é específica dos humanos ou existe em outros? espécies ? Pesquisas futuras precisarão elucidar esses mistérios e explorar as implicações desta descoberta para funções cognitivas superiores.
Este avanço científico, publicado na prestigiada revista Ciênciailustra quantos segredos o cérebro humano ainda guarda. Cada nova descoberta nos aproxima um pouco mais da compreensão deste órgão fascinante, ao mesmo tempo que destaca sua incrível complexidade.