Editoriales

Buenos Aires 01 de Septiembre del 2022

SOMAS, DENDRITES and NEURONS / SOMAS, DENDRITAS y NEURONAS

 

 

Somas, Dendrites and Neurons

                                                                                     

                                                                  Mayank Mehta
                                                                                    UCLA neurophysicist

                                                                           Journal of the AAAS - April 2017

 

The brain is an incredibly complex organ. It powers and controls every bodily function, processes thoughts and memories, and learns and adapts to whatever we do and wherever we go. While there is a great deal of knowledge about how it works, there is much even the experts don't fully understand. However, with each new research study or clinical discovery, what we think we know can always change. That's what happened with new research recently published, the information they present could change the understanding of how the brain works and cheap breitling bentley replica watches take neurological research in a new direction.

The brain is made up nerve cells called neurons. Neurons look a little bit like trees with a main body called the soma and extensions that grow out from that, much like branches. These are called dendrites.  When the brain is processing memories and storing information, the soma sends out an electrical impulse, called a "spike" that is carried along the dendrite to other neurons. It's been the standard theory that the dendrites are really just passive pathways that carry the electrical pulse from one soma to the next. The only purpose of a dendrite was to carry signals, nothing more.  Believe or not, this was a belief that had never actually been fully tested or demonstrated.

That dendrites are not just a neutral line of transportation for signals, actually generating their own spikes. Not only that, but the electrical spikes coming from the dendritic spines are actually 10 times more active than the somas in the brain. This discovery is in direct opposition of the prevailing theory of learning and memory formation in the brain that has been accepted for decades. Dendrites make up more than 90 percent of neural tissue. Knowing they are much more active than the soma fundamentally changes the nature of our understanding of how the brain computes information. It may pave the way for understanding and treating neurological disorders, and for developing brain-like computers.

Not only do the dendrites send out more electrical spikes than the soma, the ones they send are more varied. A somatic spike is very consistent from one neuron to the next. Essentially they are at just one level of electrical voltage and don't vary that much.  They are binary, essentially there or not, no in-between. Comparing these signals to the way a digital computer works. Dendrites emit these kind of signals as well, but in addition they are capable of shooting off spikes that vary in their voltage, which, electrically speaking, are more similar to analog signals. Sometimes a dendritic spike is quite large, other times, it's a smaller signal and this variance is what was significant because this ability to vary the amount of voltage is not found in somatic spikes. Tthat dendrites are hybrids that do both analog and digital computations, which are therefore fundamentally different from purely digital computers, but somewhat similar to quantum computers that are analog. A fundamental belief in neuroscience has been that neurons are digital devices. They either generate a spike or not. These results show that the dendrites do not behave purely like a digital device. Dendrites do generate digital, all-or-none spikes, but they also show large analog fluctuations that are not all or none. This is a major departure from what neuroscientists have believed for about 60 years.

Dendrites are also larger in size than their soma centers. Combined with the increased voltage, this larger size could mean that the brain has up to 100 times more capacity to compute and perform than previously believed cheap franck muller replica watches. This means that learning is not only happening in interactions that are passed from soma to soma, but also in the journey along the dendrites.
This information could have applications beyond the human brain and into computer science and artificial intelligence. 


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El cerebro es un órgano increíblemente complejo. Potencia y controla todas las funciones corporales, procesa pensamientos y recuerdos, y aprende y se adapta a lo que hacemos y dondequiera que vayamos. Si bien hay mucho conocimiento sobre cómo funciona, hay mucho que ni siquiera los expertos entienden del todo. Sin embargo, con cada nuevo estudio de investigación o descubrimiento clínico, lo que creemos que sabemos siempre puede cambiar. Eso es lo que sucedió con una nueva investigación publicada recientemente, la información que presentan podría cambiar la comprensión de cómo funciona el cerebro y los relojes de réplica bentley de breitling baratos toman la investigación neurológica en una nueva dirección.

El cerebro se compone de células nerviosas llamadas neuronas. Las neuronas se parecen un poco a los árboles con un cuerpo principal llamado soma y extensiones que crecen a partir de eso, al igual que las ramas. Estos se llaman dendritas.  Cuando el cerebro está procesando recuerdos y almacenando información, la soma envía un impulso eléctrico, llamado "pico" que se lleva a lo largo del dendrita a otras neuronas. Ha sido la teoría estándar de que los dendritas son realmente sólo vías pasivas que llevan el pulso eléctrico de un soma al siguiente. El único propósito de un dendrita era llevar señales, nada más.  Crea o no, esta era una creencia que nunca había sido completamente probada o demostrada.

Que los dendritas no son sólo una línea de transporte neutral para las señales, generando sus propios picos. No sólo eso, sino que los picos eléctricos provenientes de las espinas dendríticas son en realidad 10 veces más activos que los somas en el cerebro. Este descubrimiento está en oposición directa a la teoría prevaleciente del aprendizaje y la formación de la memoria en el cerebro que ha sido aceptada durante décadas. Los dendritas constituyen más del 90 por ciento del tejido neural. Saber que son mucho más activos que la soma cambia fundamentalmente la naturaleza de nuestra comprensión de cómo el cerebro calcula la información. Puede allanar el camino para entender y tratar trastornos neurológicos, y para desarrollar computadoras similares al cerebro.

No sólo los dendritas envían más picos eléctricos que los soma, los que envían son más variados. Un pico somático es muy consistente de una neurona a la siguiente. Esencialmente están en un solo nivel de voltaje eléctrico y no varían tanto.  Son binarios, esencialmente allí o no, no hay intermedios. Comparar estas señales con la forma en que funciona un ordenador digital. Los dendritas emiten este tipo de señales también, pero además son capaces de disparar picos que varían en su voltaje, que, eléctricamente hablando, son más similares a las señales analógicas. A veces un pico dendrítico es bastante grande, otras veces, es una señal más pequeña y esta varianza es lo que fue significativo porque esta capacidad de variar la cantidad de voltaje no se encuentra en picos somáticos. Los dendritas son híbridos que hacen cálculos analógicos y digitales, que por lo tanto son fundamentalmente diferentes de las computadoras puramente digitales, pero algo similares a las computadoras cuánticas que son analógicas. Una creencia fundamental en la neurociencia ha sido que las neuronas son dispositivos digitales. O generan un pico o no. Estos resultados muestran que los dendritas no se comportan puramente como un dispositivo digital. Los dendritas generan picos digitales, todo o ninguno, pero también muestran grandes fluctuaciones analógicas que no son todas ni ninguna. Esta es una gran desviación de lo que los neurocientíficos han creído durante unos 60 años.

Los dendritas también son más grandes en tamaño que sus centros de soma. Combinado con el aumento del voltaje, este tamaño más grande podría significar que el cerebro tiene hasta 100 veces más capacidad para calcular y realizar de lo que se creía anteriormente relojes de réplica de muller franck baratos. Esto significa que el aprendizaje no sólo está sucediendo en interacciones que se transmiten de soma a soma, sino también en el viaje a lo largo de los dendritas.
Esta información podría tener aplicaciones más allá del cerebro humano y en ciencias de la computación e inteligencia artificial.