Una característica inusual del cerebro humano. Tenemos una densidad de canales iónicos sorprendentemente baja

Los científicos del MIT se sorprendieron al descubrir que, en comparación con otros mamíferos, las neuronas humanas tienen una densidad de canales iónicos más baja de lo que cabría esperar. Los canales de iones generan los impulsos eléctricos a través de los cuales Neuronas comunicar. Ésta es otra observación asombrosa sobre la estructura del Cerebro.

Los científicos plantean la hipótesis de que debido a la menor densidad de los canales iónicos, el cerebro humano ha evolucionado para funcionar de manera más eficiente y ahorrar energía para otros procesos necesarios para realizar tareas cognitivas complejas. Si el cerebro puede ahorrar energía al reducir la densidad de los canales iónicos, puede utilizar la energía ahorrada para otros procesos, dijo el profesor Mark Harnett del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro en MIT.

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El y el Dr. Lou Beaulieu-Laroche comparó neuronas de diferentes especies de mamíferos y buscó patrones en ellas que subyacen a la expresión de canales iónicos. Examinaron dos tipos de canales de potasio activados por voltaje y el canal HCN de neuronas piramidales en la capa V de la corteza cerebral. Los científicos examinaron 10 mamíferos: musarañas etruscas, deslizadores mongoles, ratones, ratas, conejos, titíes, macacos, cobayas, hurones y tejido humano recogido de pacientes con epilepsia. Realizaron el más extenso electrofisiológico Estudio este tipo a través.

Los científicos descubrieron que a medida que aumentaba el tamaño de las neuronas, también lo hacía la densidad del Canales de iones aumenta. Esta relación existe en 9 de las 10 especies estudiadas. Las especies con neuronas más grandes y, por lo tanto, una relación superficie-volumen más baja tienen una mayor Conductividad iónica de las membranas celulares. Los humanos son una excepción a esta regla.

Este fue un descubrimiento sorprendente, ya que estudios comparativos anteriores habían demostrado que el cerebro humano está construido como el cerebro de otros mamíferos. Por lo tanto, nos sorprendió que las neuronas humanas fueran diferentes ", dice Beaulieu-Laroche.

Los científicos admiten que la creciente densidad de los canales iónicos les sorprendió bastante, pero cuando empezaron a pensar en ello, resultó ser lógico. En el cerebro de una pequeña musaraña etrusca, que está formado por neuronas muy pequeñas, la densidad de neuronas en un volumen dado es mayor que en el cerebro de un conejo, que tiene neuronas mucho más grandes. Sin embargo, dado que las neuronas de conejo tienen una mayor densidad de canales iónicos, la densidad de canales iónicos por volumen cerebral dado es la misma para ambas especies. Esta arquitectura cerebral es la misma para las nueve especies de mamíferos diferentes. Parece que el Corteza cerebral intenta mantener el mismo número de canales iónicos por unidad de volumen. Esto significa que los costos de energía para el funcionamiento de los canales iónicos por unidad de volumen de la corteza cerebral son los mismos para todas las especies animales. Esta es la excepción aquí cerebro humano.

Los científicos creen que la menor densidad de canales iónicos en el Gehirn por H. sapiens para reducir los costos de energía para la transmisión de iones para que el cerebro pueda usar esta energía para otras tareas, como: B. por hacer conexiones más complejas entre neuronas.