Uma característica incomum do cérebro humano. Temos uma densidade incrivelmente baixa de canais iônicos

Os cientistas do MIT ficaram surpresos ao descobrir que, em comparação com outros mamíferos, os neurônios humanos têm uma densidade de canais iônicos menor do que seria de esperar. Os canais de íons geram os impulsos elétricos através dos quais Neurônios comunicar. Esta é outra observação surpreendente sobre a estrutura do Cérebro.

Os cientistas levantam a hipótese de que, por causa da densidade mais baixa dos canais iônicos, o cérebro humano evoluiu para trabalhar com mais eficiência e economizar energia para outros processos necessários para realizar tarefas cognitivas complexas. Se o cérebro pode economizar energia reduzindo a densidade dos canais iônicos, ele pode usar a energia economizada para outros processos, disse o professor Mark Harnett do Instituto McGovern para Pesquisa do Cérebro em MIT.

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Ele e o Dr. Lou Beaulieu-Laroche comparou neurônios de diferentes espécies de mamíferos e procurou por padrões neles que fundamentam a expressão de canais iônicos. Eles examinaram dois tipos de canais de potássio dependentes de voltagem e o canal HCN dos neurônios piramidais na camada V do córtex cerebral. Os cientistas examinaram 10 mamíferos: musaranhos etruscos, sliders mongóis, camundongos, ratos, coelhos, saguis, macacos, porquinhos-da-índia, furões e tecido humano coletado de pacientes com epilepsia. Eles realizaram o mais extenso eletrofisiológico Studie este tipo através.

Os cientistas descobriram que, à medida que o tamanho dos neurônios aumentava, também aumentava a densidade do Canais Ion aumenta. Essa relação existe em 9 das 10 espécies estudadas. Espécies com neurônios maiores e, portanto, uma relação superfície-volume menor têm uma maior Condutividade iônica das membranas celulares. Os humanos são uma exceção a esta regra.

Esta foi uma descoberta surpreendente, pois estudos comparativos anteriores haviam mostrado que o cérebro humano é construído como o cérebro de outros mamíferos. Ficamos, portanto, surpresos com o fato de os neurônios humanos serem diferentes ", diz Beaulieu-Laroche.

Os cientistas admitem que o aumento da densidade dos canais iônicos foi bastante surpreendente para eles, mas quando começaram a pensar sobre isso, tornou-se lógico. No cérebro de um pequeno musaranho etrusco, que é composto de neurônios muito pequenos, a densidade de neurônios em um determinado volume é maior do que no cérebro de um coelho, que tem neurônios muito maiores. No entanto, como os neurônios de coelho têm uma densidade maior de canais iônicos, a densidade dos canais iônicos por volume cerebral dado é a mesma para ambas as espécies. Essa arquitetura do cérebro é a mesma para as nove espécies diferentes de mamíferos. Parece que o Córtex cerebral tenta manter o mesmo número de canais iônicos por unidade de volume. Isso significa que os custos de energia para o funcionamento dos canais iônicos por unidade de volume do córtex cerebral são os mesmos para todas as espécies animais. Esta é a exceção aqui cérebro humano.

Os cientistas acreditam que a menor densidade de canais iônicos no Cérebro por H. sapiens para reduzir os custos de energia para a transferência de íons, de modo que o cérebro possa usar essa energia para outras tarefas, como: B. para fazer conexões mais complexas entre os neurônios.