Efeitos do ruído em canais iônicos no cérebro são muito maiores do que anteriormente considerado

Abordar uma questão atual em neurociência, Aldo Faisal e Simon Laughlin pela Universidade de Cambridge investigam a confiabilidade dos axônios finas para transmitir informações.

Eles mostram que efeitos de ruído em canais iônicos no cérebro são muito maiores do que anteriormente considerado, ou seja, a fidelidade de transmissão é comprometida.

Neurônios no córtex cerebral do cérebro podem ter uma densidade de fiação até 4 km por mm3 usando axônios incrivelmente finos como fios, com um diâmetro médio de 0,3 micrômetros (1 m é um milionésimo de um metro). Embora, como em chips de computador, esta miniaturização economiza espaço e energia, aumenta o ruído introduzido pelas flutuações termodinâmicas em canais de íon dependente de voltagem do neurônio. Axônios usam o potencial de ação (AP) para transmitir informações rápido e confiável para sinapses, mas a fiabilidade das transmissões para baixo de fibras de menos de 0,5 m em diâmetro era desconhecido até esse papel.

Usando modelos detalhados de roedores e axônios de lulas e simulações estocásticas, os autores realizou experimentos, agora publicados na PLoS Computational Biology, que levou vários meses para simular alguns milissegundos de tempo real no cérebro. Eles mostram como condução ao longo desses axônios finas é afectada pela natureza probabilística de canais iônicos dependentes de voltagem (ruído de canal). Canal ruído destrói informações no AP, e concluem que esses efeitos são muito maiores do que o suposto anteriormente e, portanto, devem tomar em consideração em todos os futuros estudos de codificação neural e a confiabilidade de transmissão sináptica.

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