Care este secretul? De ce este mai eficient creierul uman fata de al mamiferelor?
Secretul se ascunde in structura acestuia. Cel mai avansat studiu MIT indica modul diferit in care oamenii au evoluat!
- Ce anume a făcut ca oamenii, dintre toate speciile de pe Tera, să se dezvolte şi să se extindă la nivel global?
- Cum a fost posibil acest lucru, atât timp cât din punct de vedere fizic, nu posedăm nici pe departe înzestrările altor animale?
Cercetarea a fost publicata in prestigioasa revista Nature si pe site-ul Institutului de Tehnologie din Massachusetts (M.I.T.).
Ceea ce nu stiai despre propriul creier, tocmai si-a gasit un raspuns!
Rezultatele celui mai avansat studiu neurologic identifică o diferenţă majoră, între structura creierului uman şi cel al animalelor. Acestea explică, în mod direct, de ce am evoluat atât de mult ca specie.
Analizele comparative, arată că evolutia ne-a facut mai eficienţi la nivel cerebral fata de animale. Acest lucru a fost posibil prin reducerea numărului redus de canale ionice din structura celulelor nervoase.
Astfel, creierul uman a putut maximiza eficienta energetica si, in loc sa se bazeze pe volum informational, a crescut complexitatea proceselor.
De ce este important cel mai avansat studiu MIT?
Cercetarea prezentată schimbă complet percepţia pe care o aveam despre creierul uman.
Echipa de studiu a reuşit, să identifice primele dovezi ştiinţifice ale diferenţelor existente între creierul uman şi cel al altor specii.
Dacă existau şi anterior o serie de opinii în acest sens, nici o altă echipă nu a reuşit să ajungă la rezultate concrete.
„Atenţia sporită cu care cercetătorii au analizat canalele ionice, prezente la nivel cerebral,
a fost diferenţa notabilă care a condus la reuşita experimentului.„
Prin inregistrari realizate cu cea mai avansata tehnologie moleculara, in 9 cazuri din 10, s-a observat la oameni faţă de mamifere, un număr mult redus de canale ionice comparativ cu densitatea neuronală.
Concluziile oferite de echipa MIT si sustinute de comunitatea internationala din domeniu, sunt convergente. Creierul uman este mai eficient decat al mamiferelor.
In ce conditii a fost desfasurat experimentul?
În anul 2021 echipa Institutului de Tehnologie din Massachusetts (M.I.T.), reprezentată de Lou Beaulieu-Laroche, a propus o nouă abordare cu privire la transmisia impulsurilor nervoase. Aceştia au decis să identifice prin cele mai moderne metode de laborator, dacă există diferenţe între structura căilor ionice la oameni comparativ cu alte animale.
Cercetarea a inclus, alături de oameni, încă zece specii de mamifere. Printre acestea au fost şoareci, şobolani, iepuri şi maimuţe. Prin analiza structurilor de ţesut prelevate în cadrul unor operaţii s-a observat o diferenţă notabilă. Dacă la restul speciilor numărul canalelor ionice creşte exponenţial cu densitatea neuronilor, acest lucru nu se întâmplă şi în cazul oamenilor. Diferenţa între structuri explică, în mare parte, evoluţia uimitoare a creierului uman.
Ce sunt caile ionice si care este rolul lor in functionarea creierului?
Transmiterea informaţiei, de la un neuron la altul, se produce se produce prin intermediul impulsurilor electrice. Acestea sunt emise sau recepţionate de către dendrite, terminaţiile celulelor nervoase din creier.
Datele transmise nu reprezintă altceva decât încărcături ionice de calciu, potasiu, sodiu, etc. De exemplu o anumită cantitate de ioni ai potasiului va controla funcţionarea unui organ, o altă cantitate va avea alt rol, etc.
„Prin canale ionice înţelegem complexe proteice umplute cu pori apoşi, care permit trecerea ionilor,
determinându-le să curgă de la o parte a membranei celulare la cealaltă. ”
Simplificat câteva caracteristici ale canalelor ionice sunt:
- Acestea există în membrana tuturor celulelor neuronale.
- Pot fi considerate un fel de „porţi”.
- Au rol de reglare a fluxului de intrare, sau de ieşire, a ionilor din neuroni
O sursă cuprinzătoare cu privire la structurile neuronale găsiţi aici!
Ce rezultate a avut cel mai avansat studiu MIT?
Ce au identificat mai exact cercetătorii?
Aşa cum era de aşteptat, o densitate mai mare de neuroni, ar trebui să conducă la o creştere a numărului de căi neuronale. Cu cât există mai multă informaţie, cu atât ar fi firesc să se înmulţească numărul „porţilor” de intrare sau ieşire a celulelor nervoase.
O sursa cuprinzatoare de informatii cu informatii despre acest subiect gasiti aici!
Potrivit lui Lou Beaulieu-Laroche, cercetător implicat, studiile comparative anterioare stabiliseră că „creierul uman este construit ca şi alte creiere de mamifere.”
Şi totuşi, datele experimentului au indicat exact opusul!
La oameni, numărul căilor ionice scade odată cu densitatea neuronală.
Mai mult, această diferenţă a fost extrem de vizibilă la oameni, în raport cu 9 dintre cele 10 specii vizate.
De ce este mai eficient creierul uman?
Un număr redus de căi ionice conduce în mod direct la eficientizarea consumului energetic al creierului uman.
Acesta a devenit mai eficient pe parcursul evoluţiei prin îngustarea canalelor de admisie a ionilor prin membranele celulelor nervoase.
Potrivit lui Mark Harnett, autor al studiului „în decursul evoluției, oamenii au reușit să depășească această limitare a dimensiunii cortexului și au descoperit o modalitate de a deveni mai eficienți energetic, astfel încât să cheltuiască mai puțină [energie] pe unitatea de volum, în comparație cu alte specii.”
Conform rezultatelor celui mai avansat studiu neurologic, prin reducerea treptată a densităţii căilor ionice, creierul nostru a folosit din ce în ce mai puţină energie pentru transferul ionilor în, sau din, celule. Această energie în surplus a putut fi ulterior deviată spre alte procese, mai importante.
Unul dintre acestea ar putea fi chiar cel de creare a conexiunilor sinaptice. Complexitatea crescută a conexiunilor dintre sinapse se transpune astfel într-o capacitate de lucru sporită.
Cat sunt de importante si care sunt rolurile canalelor ionice?
Canalele ionice influenţează unele dintre cele mai importante procese biologice.
Acestea ne influenteaza practic intreaga viata. Prin „inchiderea si deschiderea” lor, creierul stie de exemplu cand sa dormim, ori cand sa ne trezim; sau cand sa ne incordam muschii, ori sa ne relaxam.
Dintre aspectele mentale si fiziologice a caror functionare este controlata prin intermediul cailor ionice, amintim:
- ritmul cardian,
- transmisiile la nivelul scheletului, muşchilor, epitelial,
- transportul nutrienţilor,
- funcţionarea pancreasului,
- eliberarea insulinei.
In plus, animale precum paianjenii, şerpii, etc, au evoluat prin producerea de veninuri care să acţioneze asupra căilor ionice. Acestea conţin substanţe care modifică conductanţa canalului ionic, mobilitatea acestuia, sau comandă închiderea ori deschiderea lui.
Pentru mai multe informatii poti consulta si
Banca mondială de date cu privire la proteinele din corpul uman!
Cel mai avansat studiu MIT deschide calea unor descoperiri uimitoare!
Evident, acest studiu nu şi-a propus demonstrarea unei supremaţii a omului asupra naturii.
Scopul principal a fost identificarea unor mecanisme profunde legate de funcţionarea creierului, dar şi a celulelor la nivelul întregului corp.
„Orice dereglare, pierdere, întrerupere a canalelor ionice provoacă grave afecţiuni,
atât la oameni cât şi la animale!„
Rezultatele studiului au o importanţă majoră întrucât pot contribui la obţinerea unor noi medicaţii, sau la îmbunătăţiri ale tratamentelor utilizate în prezent.
Printre afecţiunile la a căror ameliorare pot contribui rezultatele acestui studiu, amintim:
- în afecţiuni neuronale (precum boala Alzheimer, Parkinson, migrene, epilepsii);
- în infecţii şi muşcături veninoase;
- în tulburări de somn;
- în paralizii (hiper şi hipokalemică, miotonii, hipertermii, miastenii).
Şi, de ce nu, acest studiu este posibil să înfluenţeze chiar apariţia unor medicaţii pentru upgradarea capacităţilor cognitive individuale.
Daca vrei sa primesti mai multe informatii despre acest subiect te poti inscrie aici!
Surse:
https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physrev.00027.2019
https://news.mit.edu/2021/neurons-humans-mammals-1110
https://www.nature.com/articles/s41586-021-04072-3
https://www.rcsb.org/structure/1K4C
https://wikicro.icu/wiki/Ion_channel
https://ro.warbletoncouncil.org/canales-ionicos-7757
