Cr\u00e9dito: Universidad de Oreg\u00f3n <\/p>\n
Usando im\u00e1genes de alta resoluci\u00f3n y modelado por computadora en 3D, un equipo de investigaci\u00f3n de la Universidad de Oreg\u00f3n descubri\u00f3 que los brazos ramificados de las neuronas se entrelazan a trav\u00e9s del espacio de una manera eso equilibra su necesidad de conectarse a otras neuronas con los costos de hacerlo. <\/p>\n
El descubrimiento de c\u00f3mo se comportan estas dendritas se produjo cuando el equipo de Richard Taylor buscaba comprender la naturaleza fractal de las neuronas como parte de un proyecto para dise\u00f1ar electrodos inspirados en fractales para conectarse con las neuronas de la retina y abordar la p\u00e9rdida de visi\u00f3n debida a enfermedades de la retina.<\/p>\n
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La investigaci\u00f3n, detallada el 27 de enero en Scientific Reports, podr\u00eda ser importante, dijo Taylor, en la creaci\u00f3n de electrodos con una pista de bienvenida para las dendritas neuronales.<\/p>\n
\u00abEl desaf\u00edo en nuestra investigaci\u00f3n ha sido comprender c\u00f3mo las neuronas a las que queremos apuntar en la retina se conectar\u00e1n a nuestros electrodos\u00bb, dijo Taylor, profesor y jefe del Departamento de F\u00edsica. \u00abEsencialmente, tenemos que enga\u00f1ar a las neuronas para que piensen que el electrodo es otra neurona haciendo que las dos tengan el mismo car\u00e1cter fractal\u00bb.<\/p>\n
En el proyecto, el equipo de la UO y colaboradores de la Universidad de Auckland y La Universidad de Canterbury en Nueva Zelanda us\u00f3 microscop\u00eda confocal, que proporciona una vista tridimensional mejorada \u00f3pticamente que permite mediciones precisas, para examinar las neuronas de la regi\u00f3n del hipocampo de los cerebros de ratas.<\/p>\n
Eso revel\u00f3 una intrincada interacci\u00f3n de ramas que atraviesan el espacio en m\u00faltiples escalas de tama\u00f1o antes de conectarse con otras neuronas. Eso, dijo Taylor, plante\u00f3 la pregunta, \u00bfpor qu\u00e9 adoptar un patr\u00f3n tan complicado?<\/p>\n
Con la ayuda del investigador postdoctoral de la UO Saba Moslehi, los estudiantes de doctorado Julian H. Smith y Conor Rowland recurrieron al modelado 3D. Exploraron lo que sucede cuando manipulan las dendritas de m\u00e1s de 1600 neuronas en formas no naturales, alis\u00e1ndolas o enroll\u00e1ndolas.<\/p>\n
\u00abAl distorsionar sus ramas y observar lo que sucede, pudimos demostrar que las el tejido fractal de las ramas naturales est\u00e1 equilibrando la capacidad de las neuronas para conectarse con sus vecinas para formar circuitos el\u00e9ctricos naturales al mismo tiempo que equilibra los costos de construcci\u00f3n y operaci\u00f3n de los circuitos\u00bb, dijo Rowland.<\/p>\n
Usando un an\u00e1lisis fractal conocido como Con la t\u00e9cnica de conteo de cajas, los investigadores asignaron dimensiones fractales, o valores D, que eval\u00faan las contribuciones relativas de las dendritas de escala gruesa y fina al patr\u00f3n fractal de una neurona.<\/p>\n
Estos valores D, dijo Taylor, ser\u00e1 \u00fatil para optimizar los diminutos electrodos de su equipo para implantarlos en la parte posterior de los ojos para estimular las neuronas de la retina.<\/p>\n
\u00abNuestros implantes tendr\u00e1n que adaptarse a las ramas de tejido de las neuronas a trav\u00e9s de una selecci\u00f3n cuidadosa de sus valores D\u00bb, dijo Tayl o, miembro del Instituto de Ciencias de Materiales de la UO. \u00abA diferencia de construir una pista recta para que un piloto pueda aterrizar de manera eficiente, nuestros electrodos deber\u00e1n actuar como una pista tejida para que las neuronas puedan conectarse sin cambiar su comportamiento\u00bb.<\/p>\n
Los fractales de la naturaleza se benefician de c\u00f3mo crecen en escalas m\u00faltiples, dijo Taylor, quien ha buscado durante mucho tiempo la bioinspiraci\u00f3n de los fractales. Si bien los \u00e1rboles tienen la forma m\u00e1s reconocida de ramificaci\u00f3n fractal, este trabajo, dijo, destaca c\u00f3mo difieren las neuronas.<\/p>\n
\u00abMientras que el car\u00e1cter fractal de los \u00e1rboles se origina predominantemente en la distribuci\u00f3n de los tama\u00f1os de las ramas, las neuronas tambi\u00e9n usan la forma en que sus ramas se entrelazan a trav\u00e9s del espacio para generar su car\u00e1cter fractal\u00bb, dijo Taylor.<\/p>\n
Taylor, un becario Cottrell del Consejo de Investigaci\u00f3n para el Avance de la Ciencia, recibi\u00f3 una amplia patente estadounidense en 2015 no solo por su desarrollo de implantes artificiales basados en fractales relacionados con la visi\u00f3n, pero tambi\u00e9n con todos los implantes que vinculan la actividad de se\u00f1alizaci\u00f3n con los nervios para cualquier prop\u00f3sito en la biolog\u00eda animal y humana.<\/p>\n
El equipo de Taylor tambi\u00e9n plante\u00f3 la posibilidad de que los valores D de las redes neuronales puedan beneficiar la investigaci\u00f3n sobre enfermedades relacionadas con el cerebro. Para la enfermedad de Alzheimer, dijo Taylor, podr\u00edan ser una medida para comprender las disminuciones en la conectividad entre las neuronas.<\/p>\n
\u00abMuchas enfermedades dan como resultado la p\u00e9rdida de conectividad, y los valores de D de las neuronas pueden disminuir a medida que pasan a un estado patol\u00f3gico\u00bb. estado\u201d, dijo. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Las simulaciones se\u00f1alan el \u00e9xito temprano de los implantes de retina basados en fractales M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Julian H. Smith et al. C\u00f3mo las neuronas explotan la geometr\u00eda fractal para optimizar su conectividad de red, Scientific Reports (2021). DOI: 10.1038\/s41598-021-81421-2 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Informes cient\u00edficos <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Oreg\u00f3n Cita<\/strong>: El equipo de investigaci\u00f3n desbloquea estrategias que impulsan las conexiones neuronales (2021 , 2 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-03-team-strategies-neuron.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cr\u00e9dito: Universidad de Oreg\u00f3n Usando im\u00e1genes de alta resoluci\u00f3n y modelado por computadora en 3D, un equipo de investigaci\u00f3n de la Universidad de Oreg\u00f3n descubri\u00f3 que los brazos ramificados de las neuronas se entrelazan a trav\u00e9s del espacio de una manera eso equilibra su necesidad de conectarse a otras neuronas con los costos de hacerlo. … Continuar leyendo \u00abEquipo de investigaci\u00f3n descubre estrategias que impulsan las conexiones neuronales\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-19093","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19093","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=19093"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19093\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19093"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=19093"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=19093"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}