Neurônios com orelhas. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

NOTÍCIAS DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA, NOVIDADES EM ELETRÔNICA
Biblioteca técnica gratuita / notícias

Neurônios com ouvidos

27.09.2015

Os neurocientistas costumam usar métodos optogenéticos, onde os neurônios no cérebro de um rato de teste são ativados pela luz. O neurônio é suprido com uma proteína de membrana fotossensível, que, sob a ação da luz, abre canais iônicos na membrana; a redistribuição de íons entre os lados interno e externo da membrana gera um impulso nervoso. A luz pode ser "conduzida" para o cérebro com a ajuda de um guia de luz de fibra óptica, até o gene para uma proteína fotossensível, então os truques de engenharia genética vêm em socorro. A optogenética permite controlar seletivamente grupos de neurônios claramente definidos, o que, é claro, nos fornece muitas informações sobre o trabalho de circuitos nervosos individuais e regiões inteiras do cérebro.

Mas a luz não é o único interruptor que pode ser usado aqui. Pesquisadores da Salk University criaram um método sonogenético alternativo, em homenagem ao optogenético. Pelo nome, você pode entender que aqui estamos falando de som, ou melhor, de ultrassom, que desencadeia um impulso neural. O ultrassom causa vibrações mecânicas, ou seja, os neurônios precisam de um canal iônico que abre e fecha em resposta a um estímulo mecânico. Stuart Ibsen e seus colegas usaram o TRP-4 como tal canal, ativando seu gene em várias células nervosas da lombriga, o nematóide Caenorhabditis elegans.

Para que o sinal ultrassônico funcionasse, ele era transmitido não pelo ar, mas pela água, na qual estavam imersos pratos com vermes. Para aprimoramento adicional, uma solução lipídica também foi adicionada: após a remoção do solvente, os lipídios formaram uma camada de microbolhas, que serviram como ressonadores adicionais. Com a ajuda de impulsos sonoros curtos, foi possível fazer com que os vermes rastejantes mudassem a direção do movimento ou regulassem a frequência das contrações do corpo. O efeito específico dependia de quais neurônios estavam equipados com "orelhas" - a proteína de membrana mecanossensível TRP-4. Por si só, ele pertence ao genoma do nematóide, portanto, se você tentar fazer o mesmo em camundongos ou ratos, primeiro terá que descobrir como o TRP-4 se comportará em um organismo completamente não relacionado. No entanto, segundo os autores do trabalho, para esses fins, pode-se tentar alterar a própria proteína, aumentando sua eficiência e compatibilidade com células estranhas, ou então encontrar alguns outros análogos naturais. Os resultados experimentais são publicados na Nature Communications.

A vantagem da sonogenética é que não há necessidade de introduzir um guia de som no corpo - as vibrações ultrassônicas chegam aos neurônios de fora. (No entanto, vale a pena notar que opções surgiram em optogenética quando os pesquisadores estão limitados à irradiação de luz externa com maior permeabilidade, e as proteínas sensíveis à luz nos neurônios respondem a um sinal que os atinge através da espessura dos tecidos.) Além disso, os autores do novo método propõem o uso de som multicanal para que diferentes neurônios "ouçam" algo próprio e, com isso, seja possível observar imediatamente o trabalho de vários circuitos nervosos.

Anteriormente, já surgiram trabalhos dedicados ao efeito estimulante do ultrassom no cérebro de animais e humanos; e a Sony até patenteou uma técnica que permitiria aos jogadores cheirar, provar e ouvir sons, tudo graças à estimulação sonora. No caso da sonogenética, estamos falando do efeito mais específico, focado em células nervosas individuais, no entanto, devido às necessárias manipulações de engenharia genética, é improvável que esse método seja usado em humanos.

<< Voltar: Calculadora de aniversário da Casio 28.09.2015

>> Encaminhar: Smartphones chineses sem nome caíram de preço 27.09.2015

Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:

A existência de uma regra de entropia para o emaranhamento quântico foi comprovada 09.05.2024

A mecânica quântica continua a nos surpreender com seus fenômenos misteriosos e descobertas inesperadas. Recentemente, Bartosz Regula do Centro RIKEN de Computação Quântica e Ludovico Lamy da Universidade de Amsterdã apresentaram uma nova descoberta que diz respeito ao emaranhamento quântico e sua relação com a entropia. O emaranhamento quântico desempenha um papel importante na moderna ciência e tecnologia da informação quântica. No entanto, a complexidade da sua estrutura torna a sua compreensão e gestão um desafio. A descoberta de Regulus e Lamy mostra que o emaranhamento quântico segue uma regra de entropia semelhante à dos sistemas clássicos. Esta descoberta abre novas perspectivas na ciência e tecnologia da informação quântica, aprofundando a nossa compreensão do emaranhamento quântico e a sua ligação à termodinâmica. Os resultados do estudo indicam a possibilidade de reversibilidade das transformações de emaranhamento, o que poderia simplificar muito seu uso em diversas tecnologias quânticas. Abrindo uma nova regra ... >>

Mini ar condicionado Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

O verão é uma época de relaxamento e viagens, mas muitas vezes o calor pode transformar essa época em um tormento insuportável. Conheça um novo produto da Sony – o minicondicionador Reon Pocket 5, que promete deixar o verão mais confortável para seus usuários. A Sony lançou um dispositivo exclusivo - o minicondicionador Reon Pocket 5, que fornece resfriamento corporal em dias quentes. Com ele, os usuários podem desfrutar do frescor a qualquer hora e em qualquer lugar, simplesmente usando-o no pescoço. Este miniar condicionado está equipado com ajuste automático dos modos de operação, além de sensores de temperatura e umidade. Graças a tecnologias inovadoras, o Reon Pocket 5 ajusta o seu funcionamento em função da atividade do utilizador e das condições ambientais. Os usuários podem ajustar facilmente a temperatura usando um aplicativo móvel dedicado conectado via Bluetooth. Além disso, camisetas e shorts especialmente desenhados estão disponíveis para maior comodidade, aos quais um mini ar condicionado pode ser acoplado. O dispositivo pode, oh ... >>

Energia do espaço para Starship 08.05.2024

A produção de energia solar no espaço está se tornando mais viável com o advento de novas tecnologias e o desenvolvimento de programas espaciais. O chefe da startup Virtus Solis compartilhou sua visão de usar a Starship da SpaceX para criar usinas orbitais capazes de abastecer a Terra. A startup Virtus Solis revelou um ambicioso projeto para criar usinas de energia orbitais usando a Starship da SpaceX. Esta ideia poderia mudar significativamente o campo da produção de energia solar, tornando-a mais acessível e barata. O cerne do plano da startup é reduzir o custo de lançamento de satélites ao espaço usando a Starship. Espera-se que este avanço tecnológico torne a produção de energia solar no espaço mais competitiva com as fontes de energia tradicionais. A Virtual Solis planeja construir grandes painéis fotovoltaicos em órbita, usando a Starship para entregar os equipamentos necessários. Contudo, um dos principais desafios ... >>

Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

Com o desenvolvimento da tecnologia e a expansão do uso da eletrónica, a questão da criação de fontes de energia eficientes e seguras torna-se cada vez mais urgente. Pesquisadores da Universidade de Queensland revelaram uma nova abordagem para a criação de baterias de alta potência à base de zinco que podem mudar o cenário da indústria energética. Um dos principais problemas das baterias recarregáveis tradicionais à base de água era a sua baixa voltagem, o que limitava a sua utilização em dispositivos modernos. Mas graças a um novo método desenvolvido por cientistas, esta desvantagem foi superada com sucesso. Como parte de sua pesquisa, os cientistas recorreram a um composto orgânico especial - o catecol. Acabou por ser um componente importante que pode melhorar a estabilidade da bateria e aumentar a sua eficiência. Esta abordagem levou a um aumento significativo na tensão das baterias de iões de zinco, tornando-as mais competitivas. Segundo os cientistas, essas baterias têm várias vantagens. Eles têm b ... >>

Teor alcoólico da cerveja quente 07.05.2024

A cerveja, por ser uma das bebidas alcoólicas mais comuns, tem um sabor único, que pode mudar dependendo da temperatura de consumo. Um novo estudo realizado por uma equipe internacional de cientistas descobriu que a temperatura da cerveja tem um impacto significativo na percepção do sabor alcoólico. O estudo, liderado pelo cientista de materiais Lei Jiang, descobriu que em diferentes temperaturas, as moléculas de etanol e água formam diferentes tipos de aglomerados, o que afeta a percepção do sabor alcoólico. Em baixas temperaturas, formam-se mais aglomerados piramidais, o que reduz a pungência do sabor do "etanol" e torna a bebida menos alcoólica. Pelo contrário, à medida que a temperatura aumenta, os cachos tornam-se mais semelhantes a cadeias, resultando num sabor alcoólico mais pronunciado. Isto explica porque o sabor de algumas bebidas alcoólicas, como o baijiu, pode mudar dependendo da temperatura. Os dados obtidos abrem novas perspectivas para os fabricantes de bebidas, ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

Sistema de Apoio à Atenção 05.12.2015

Muitas vezes é difícil para nós nos concentrarmos - especialmente se for barulhento, especialmente se o trabalho for chato, especialmente se o mensageiro estiver zumbindo no smartphone, uma mensagem não lida estiver pendurada em algum lugar da rede social. Do ponto de vista da psicologia, tudo parece claro aqui, mas como explicar a atenção dispersa do ponto de vista da neurobiologia? O que acontece no cérebro quando tentamos nos concentrar - e nada acontece?

Pesquisadores de Yale tentaram responder a essa pergunta - Monica Rosenberg (Monica D. Rosenberg) e seus colegas descrevem a rede intracerebral, que é responsável apenas por manter a atenção.

Eles descobriram, é claro, usando ressonância magnética (MRI): 25 voluntários adultos no momento da ressonância magnética tiveram que olhar para mudar as fotos e pressionar um botão especial quando uma imagem da cidade apareceu na frente deles. A cidade estava em 90% das fotos, o resto mostrava vistas da montanha, então rastrear as ruas e cenas da cidade era uma tarefa relativamente simples, mas bastante monótona e chata, durante a qual era muito fácil se distrair.

Embora existam áreas do córtex cerebral predominantemente engajadas em algum trabalho específico (e um dos exemplos mais característicos aqui é o córtex occipital, onde está localizado o analisador visual), a maioria das áreas do córtex é multifuncional. E os neurocientistas, em busca de um mecanismo para uma função nervosa superior particular, estão agora procurando não tanto por centros específicos, mas por conexões entre centros - é a configuração da rede, a força das interações entre diferentes partes do córtex, que resulta ser específico para uma determinada tarefa. Por exemplo, uma determinada zona pode ser ligada tanto ao resolver uma equação matemática quanto ao compor um poema, mas no caso de uma equação, ela trocará informações mais fortemente com alguns centros e, no caso de um poema, com outros .

E agora, analisando os resultados de uma ressonância magnética, os autores do trabalho não buscavam centros de atenção, mas uma rede. O trabalho do cérebro daqueles que estavam engajados na classificação de fotos foi comparado com o trabalho de um cérebro desocupado - dessa forma, foi possível encontrar exatamente os canais intracerebrais que são ativados para manter a atenção. Além disso, era importante entender as características gerais do "sistema de apoio à atenção" que poderia ser encontrado em qualquer cérebro, independentemente da personalidade de seu dono. E, de fato, como mencionado acima, esse sistema foi encontrado: na figura, esquematicamente, as bolas laranja e marrom mostram os nós da rede de atenção - eles funcionam mais ativamente quando precisamos de muita concentração. Por outro lado, quando o cérebro está ocupado com algo que não requer tanta atenção, outros centros nele (indicados em azul na figura) são ativados.

Mais importante ainda, esse padrão de centros nervosos era de fato repetido de pessoa para pessoa, e que, pela atividade da rede, era possível dizer exatamente como uma pessoa lidaria com uma tarefa que exigisse atenção redobrada. Além disso, uma análise de "fotografias" de ressonância magnética do cérebro de crianças com o chamado transtorno de déficit de atenção e hiperatividade mostrou que seus centros corticais de suporte de atenção estão mal conectados. Ou seja, de acordo com o estado da rede descrita, é possível avaliar se a criança (ou seus pais) deve se preocupar com o desenvolvimento de desatenção crônica, se devem ser esperados problemas na escola em relação a isso etc.

É verdade que para que os resultados obtidos se transformem em um verdadeiro teste clínico, mais estudos clínicos neuropsiquiátricos precisam ser realizados. E, claro, fica a questão de como atuar na "rede de apoio da atenção" para melhorar seu trabalho: com a ajuda de medicamentos, ou com a ajuda da estimulação cerebral transcraniana, ou de alguma outra forma.

Ver completo Arquivo de notícias sobre ciência e tecnologia, novos eletrônicos

Todos os idiomas desta página

Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site