Cr\u00e9dito: CC0 Public Domain <\/p>\n
Las neuronas se comunican entre s\u00ed a trav\u00e9s de impulsos el\u00e9ctricos, que son producidos por canales i\u00f3nicos que controlan el flujo de iones como el potasio y el sodio. En un nuevo y sorprendente hallazgo, los neurocient\u00edficos del MIT han demostrado que las neuronas humanas tienen un n\u00famero mucho menor de estos canales de lo esperado, en comparaci\u00f3n con las neuronas de otros mam\u00edferos. <\/p>\n
Los investigadores plantean la hip\u00f3tesis de que esta reducci\u00f3n en la densidad de canales puede haber ayudado al cerebro humano a evolucionar para operar de manera m\u00e1s eficiente, lo que le permite desviar recursos a otros procesos intensivos en energ\u00eda que se requieren para realizar tareas cognitivas complejas.<\/p>\n
\u00abSi el cerebro puede ahorrar energ\u00eda mediante la reducci\u00f3n de la densidad de los canales i\u00f3nicos, puede gastar esa energ\u00eda en otros procesos neuronales o de circuitos\u00bb, dice Mark Harnett, profesor asociado de ciencias del cerebro y cognitivas, miembro del Instituto McGovern para el Cerebro del MIT. Research, y el autor principal del estudio.<\/p>\n
Harnett y sus colegas analizaron neuronas de 10 mam\u00edferos diferentes, el estudio electrofisiol\u00f3gico m\u00e1s extenso de su tipo, e identificaron un \u00abplan de construcci\u00f3n\u00bb que es v\u00e1lido para todas las especies. miraron excepto a los humanos. Descubrieron que a medida que aumenta el tama\u00f1o de las neuronas, tambi\u00e9n aumenta la densidad de los canales que se encuentran en las neuronas.<\/p>\n
Sin embargo, las neuronas humanas demostraron ser una sorprendente excepci\u00f3n a esta regla.<\/p>\n
\u00bb Estudios comparativos previos establecieron que el cerebro humano est\u00e1 construido como otros cerebros de mam\u00edferos, por lo que nos sorprendi\u00f3 encontrar pruebas s\u00f3lidas de que las neuronas humanas son especiales\u00bb, dice Lou Beaulieu-Laroche, exestudiante de posgrado del MIT.<\/p>\n
Beaulieu-Laroche es el autor principal del estudio, que aparece hoy en Nature.<\/p>\n
Un plan de construcci\u00f3n<\/p>\n
Las neuronas en el cerebro de los mam\u00edferos pueden recibir se\u00f1ales el\u00e9ctricas de miles de otras c\u00e9lulas, y esa entrada determina si disparar\u00e1n o no un impulso el\u00e9ctrico llamado potencial de acci\u00f3n. En 2018, Harnett y Beaulieu-Laroche descubrieron que las neuronas humanas y de rata difieren en algunas de sus propiedades el\u00e9ctricas, principalmente en partes de la neurona llamadas antenas similares a las dendritas que reciben y procesan informaci\u00f3n de otras c\u00e9lulas.<\/p>\n
Uno de los hallazgos de ese estudio fue que las neuronas humanas ten\u00edan una menor densidad de canales i\u00f3nicos que las neuronas en el cerebro de rata. Los investigadores se sorprendieron con esta observaci\u00f3n, ya que generalmente se supon\u00eda que la densidad del canal de iones era constante en todas las especies. En su nuevo estudio, Harnett y Beaulieu-Laroche decidieron comparar neuronas de varias especies de mam\u00edferos diferentes para ver si pod\u00edan encontrar patrones que rigieran la expresi\u00f3n de los canales i\u00f3nicos. Estudiaron dos tipos de canales de potasio dependientes de voltaje y el canal HCN, que conduce tanto potasio como sodio, en las neuronas piramidales de la capa 5, un tipo de neuronas excitatorias que se encuentran en la corteza cerebral.<\/p>\n
Pudieron obtener tejido cerebral de 10 especies de mam\u00edferos: musara\u00f1as etruscas (uno de los mam\u00edferos m\u00e1s peque\u00f1os conocidos), jerbos, ratones, ratas, conejillos de Indias, hurones, conejos, monos tit\u00ed y macacos, as\u00ed como tejido humano extra\u00eddo de pacientes con epilepsia durante una cirug\u00eda cerebral . Esta variedad permiti\u00f3 a los investigadores cubrir una variedad de grosores corticales y tama\u00f1os de neuronas en todo el reino de los mam\u00edferos.<\/p>\n
Los investigadores descubrieron que en casi todas las especies de mam\u00edferos que observaron, la densidad de los canales i\u00f3nicos aumentaba a medida que aumentaba el tama\u00f1o de las neuronas subieron. La \u00fanica excepci\u00f3n a este patr\u00f3n fue en las neuronas humanas, que ten\u00edan una densidad de canales i\u00f3nicos mucho m\u00e1s baja de lo esperado.<\/p>\n
El aumento en la densidad de canales entre especies fue sorprendente, dice Harnett, porque cuantos m\u00e1s canales hay, m\u00e1s m\u00e1s energ\u00eda se requiere para bombear iones dentro y fuera de la c\u00e9lula. Sin embargo, comenz\u00f3 a tener sentido una vez que los investigadores comenzaron a pensar en la cantidad de canales en el volumen total de la corteza, dice.<\/p>\n
En el diminuto cerebro de la musara\u00f1a etrusca, que est\u00e1 repleto de diminutos neuronas, hay m\u00e1s neuronas en un volumen dado de tejido que en el mismo volumen de tejido del cerebro de conejo, que tiene neuronas mucho m\u00e1s grandes. Pero debido a que las neuronas de conejo tienen una mayor densidad de canales i\u00f3nicos, la densidad de canales en un volumen dado de tejido es la misma en ambas especies, o en cualquiera de las especies no humanas que analizaron los investigadores.<\/p>\n
\u00abEste edificio plan es consistente en nueve especies diferentes de mam\u00edferos\u00bb, dice Harnett. \u00abLo que parece que la corteza est\u00e1 tratando de hacer es mantener la misma cantidad de canales i\u00f3nicos por unidad de volumen en todas las especies. Esto significa que para un volumen dado de corteza, el costo energ\u00e9tico es el mismo, al menos para los canales i\u00f3nicos. .\u00bb<\/p>\n
Eficiencia energ\u00e9tica<\/p>\n
Sin embargo, el cerebro humano representa una sorprendente desviaci\u00f3n de este plan de construcci\u00f3n. En lugar de una mayor densidad de canales i\u00f3nicos, los investigadores encontraron una disminuci\u00f3n dr\u00e1stica en la densidad esperada de canales i\u00f3nicos para un volumen dado de tejido cerebral.<\/p>\n
Los investigadores creen que esta menor densidad puede haber evolucionado como una forma de gastar menos energ\u00eda en el bombeo de iones, lo que permite que el cerebro use esa energ\u00eda para otra cosa, como crear conexiones sin\u00e1pticas m\u00e1s complicadas entre las neuronas o disparar potenciales de acci\u00f3n a un ritmo mayor.<\/p>\n
\u00abCreemos que los humanos han evolucionado de este plan de construcci\u00f3n que anteriormente restring\u00eda el tama\u00f1o de la corteza, y descubrieron una manera de volverse m\u00e1s eficientes energ\u00e9ticamente, por lo que se gasta menos ATP por volumen en comparaci\u00f3n con otras especies\u00bb, dice Harnett.<\/p>\n
\u00c9l ahora espera estudiar ad\u00f3nde podr\u00eda ir esa energ\u00eda adicional y si hay mutaciones gen\u00e9ticas espec\u00edficas que ayuden a las neuronas de la corteza humana a lograr esta alta eficiencia. Los investigadores tambi\u00e9n est\u00e1n interesados en explorar si las especies de primates que est\u00e1n m\u00e1s estrechamente relacionadas con los humanos muestran disminuciones similares en la densidad de los canales i\u00f3nicos. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El estudio identifica qu\u00e9 hace que las neuronas humanas sean \u00fanicas M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Mark Harnett, Reglas alom\u00e9tricas para la biof\u00edsica de neuronas de la capa cortical 5 de los mam\u00edferos, Nature (2021). DOI: 10.1038\/s41586-021-04072-3. www.nature.com\/articles\/s41586-021-04072-3 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature <\/p>\n Proporcionado por el Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts Cita<\/strong>: Los investigadores encuentran una diferencia sorprendente between neurons of human and other mamifers (2021, 10 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-11-difference-neurons-humans-mammals.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: CC0 Public Domain Las neuronas se comunican entre s\u00ed a trav\u00e9s de impulsos el\u00e9ctricos, que son producidos por canales i\u00f3nicos que controlan el flujo de iones como el potasio y el sodio. En un nuevo y sorprendente hallazgo, los neurocient\u00edficos del MIT han demostrado que las neuronas humanas tienen un n\u00famero mucho menor de … Continuar leyendo \u00abInvestigadores encuentran una diferencia llamativa entre las neuronas de los humanos y las de otros mam\u00edferos\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-2858","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2858","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=2858"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2858\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2858"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2858"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2858"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}