Noticias de neurobiología: el cerebro sin dormir se come a sí mismo, el sombrero mágico de Elon Mask, el interruptor de corte y algo más

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Dormir es importante. Dormir es bueno. Tarde o temprano, todos llegamos a esta conclusión (echo de menos aquellos días de la infancia en los que dormir durante el día era un deber, no un placer, por lo que hoy hay que sonrojarse). Durante el sueño, se consolidan nuevos recuerdos y se eliminan los subproductos tóxicos de la actividad cerebral durante el día. Pero lo inesperado fue el descubrimiento de investigadores de la Universidad Politécnica de March que descubrieron que la falta de sueño implica el mismo proceso; sin embargo, en este caso se lleva a cabo de manera extrema. Resulta que la pérdida crónica de sueño transfiere el cerebro del modo de cosecha normal los fines de semana al modo de devastación maníaca, al tiempo que elimina las conexiones neuronales sanas y necesarias.

Los científicos han descubierto que en ratones con falta de sueño, ciertas células cerebrales exhiben una actividad inusualmente alta. Estas células son astrocitos y microglia . Los primeros cortan conexiones innecesarias entre las neuronas, los últimos buscan células dañadas y restos celulares. En su mayor parte, los astrocitos son activos en el área de los compuestos más antiguos y de uso más común, que probablemente en cualquier caso requieren más mantenimiento, nada dramático. Sin embargo, un aumento en la actividad de los macrófagos de microglia en los pacientes crónicos es muy preocupante. La activación excesiva de la microglia se asocia con la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades graves. Se ha demostrado que la falta de sueño hace que las personas sean vulnerables al desarrollo de la demencia, por lo tanto, probablemente, todos estos hechos están relacionados. Que puedo decir Estos tus rumores toda la noche no valen la pena.

Ahora echemos un poco de sensación: los científicos obligaron a los ratones a comer en exceso con alimentos grasos, ¡dirigiendo los rayos láser a su cerebro! Y ahora, en serio: los científicos han descubierto que una región del cerebro llamada "zona incerta" ( zona indefinida ), durante la estimulación optogenética , hace que los ratones coman en exceso de forma instantánea con el equivalente de chips y dulces. Cuando cesa la estimulación, los animales vuelven a una dieta razonable y normal. La estimulación regular durante la semana lleva al hecho de que los animales comienzan a comer en exceso constantemente (comen el 35% de la norma diaria en diez minutos) y aumentan el exceso de peso. Dado que la zona previamente indefinida no estaba generalmente asociada con el comportamiento alimentario, este descubrimiento nos ayudará a comprender y tratar mejor los trastornos alimentarios (tal vez incluso encontrar un cambio para la glotonería). También puede ayudar a explicar por qué las personas con enfermedad de Parkinson, después de estimular profundamente las partes del cerebro que son responsables de la actividad motora y ubicadas cerca de un área indefinida, a veces comienzan a abusar de los alimentos.
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Y tan pronto como decidas que Elon Mask ya está a la altura de su tarea, anuncia el inicio de un nuevo programa revolucionario. Este es Neuralink, un proyecto para crear una interfaz cerebro-computadora (BCI), que ayuda a las personas con discapacidades, conecta el cerebro con IA y, en última instancia, puede crear telepatía universal (¡hola de Isaac Asimov!)

Todo debería funcionar a través de un cordón neural, una red ultradelgada que se despliega en el cerebro después de la inyección, cubriendo toda la corteza con un conjunto de electrodos que registran, decodifican y transmiten señales cerebrales de forma inalámbrica. El equipo de Neuralink registrará simultáneamente el trabajo de un millón de neuronas (en la actualidad, los mejores sistemas de este tipo consisten en 100 electrodos que registran el trabajo de 100 neuronas, a pesar de que el cerebro en su conjunto contiene alrededor de 80 mil millones de neuronas). Cuando todo esto funcione, tendremos Google Autocompletar en nuestras cabezas, será posible restaurar la visión, realizar cálculos de IA en la cabeza para que se sientan parte de la conciencia, y mucho más.

Suena a ciencia ficción y, en general, siempre que lo sea: las intervenciones quirúrgicas a menudo se requieren con BCI actuales, proporcionan una tasa de transferencia de información muy baja y pueden decodificar solo señales muy simples, como "Quiero mover mi mano hacia la derecha" o " Miro una letra determinada ”(que, por supuesto, ya no está mal: los pacientes pueden controlar las prótesis por el poder del pensamiento, las personas paralizadas pueden contactar al mundo exterior). El neuroshnurk debe superar todos estos obstáculos, ser ultra delgado, ultra pequeño, biocompatible, capaz de dar la vuelta y cubrir la corteza, y tener más ancho de banda. Además, aunque no sabemos exactamente cómo hace los cálculos el cerebro, no sabemos cómo registrar las neuronas, etc., etc. - Todavía hay mucho trabajo para lograr el próximo gran avance.
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¿Recuerdas que a los 15 años tuviste un berrinche porque tu madre decidió que un tatuaje en la cara no es una buena idea? ¿Quieres saber por qué ya no tienes tales berrinches (espero) en la edad adulta? Investigadores de la Universidad de Pensilvania descubrieron una posible razón para este cambio. Aparentemente, los cambios relacionados con la edad en la organización de la red cerebral sirven como base para mejorar el funcionamiento de las funciones ejecutivas. Cuando el cerebro crece, sus redes modulares (red visual, red de atención, etc.) están más diferenciadas entre sí, pero al mismo tiempo interactúan bastante bien entre sí. De hecho, desarrolla partes especializadas del cerebro que se comunican de manera efectiva entre sí y no generan ruido que es difícil de entender. Esto afecta favorablemente el proceso de toma de decisiones, el control de los impulsos y cualquier otro. Además, aparentemente, qué tan bien se están desarrollando sus funciones ejecutivas (es decir, la probabilidad de caer en un berrinche o tomar la decisión correcta) depende, al menos en parte, de cómo se expresan estos módulos en su el cerebro Es interesante considerar este factor como otro biomarcador del desarrollo anormal del cerebro o un factor de riesgo para la aparición de una enfermedad mental.

Source: https://habr.com/ru/post/es405953/


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