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Più piccolo e più veloce è meglio? Almeno per quello che riguarda gli assoni? Interessante animazione proposta dal New Scientist (pardon, nella fretta ho sbagliato rivista è Scientific American) in un articolo a firma di Davide Castelvecchi.
Similmente a quello che accade nel mondo dell'informatica, dove la maggior potenza dei nuovi processori passa per una riduzione dei transistor, così gli assoni più sottili potrebbero portare (in linea di principio) ad un aumento della trasmissione del segnale. Gli assoni sono la via lungo la quale escono i segnali dai neuroni diretti alle altre cellule cerebrali. Al passaggio del segnale si aprono i canali ionici posti sulla membrana che, a loro volta, per mezzo della variazione del potenziale di membrana, stimolano l'apertura di altri canali. In questo modo il segnale viaggia lungo l'assone fino alle sinapsi.
Si potrebbe immaginare, allora, che una evoluzione verso assoni più sottili o, in genere, verso una componentistica neurale più sottile, farebbe aumentare la materia cerebrale potenziando le capacità cognitive.
Vi è però da considerare che forse abbiamo già raggiunto il limite massimo di assottigliamento.
Bisogna sapere che i canali ionici non si aprono solo in presenza di un segnale ma anche casualmente. Questo fatto, unito alla facilità di diffusione anche con poco segnale, riempirebbe di rumore la comunicazione cerebrale, soffocando l'informazione utile.
Come detto, i canali ionici si aprono e chiudono casualmente molte volte al secondo e la presenza di uno stimolo fornisce più che altro la coerenza necessaria ad un'apertura sincrona di un numero sufficiente di canali per dar inizio a un segnale.
Ed ecco le due animazioni. Nella prima, in un neurone tipico, l'apertura casuale di un canale ionico non è in grado di dare l'avvio a una sequenza di aperture.
Nell'altra animazione, in un neurone sottile, un'apertura casuale è in grado di generare una cascata di eventi che portano alla formazione di un segnale. Solo che quel segnale è spurio.
Sarebbe interessante, ora, verificare come questo segnale spurio potrebbe venir vissuto dall'organismo, se formerebbe solo rumore, aumentando la sensazione di confusione oppure se potrebbe generare delle cognizioni, seppure false.
Per vedere le animazioni cliccare sulla figura. |
| credit scientific american |
Molto interessante questo articolo.
RispondiEliminaAssoni e transistor, assottigliamento e riduzione della dimensioni. Per i primi, ci penserà "madre natura", ma come hai già fatto presente, un ulteriore assottigliamento è davvero improbabile, per i secondi ci pensa la scienza e la tecnologia e su questi sicuramente si può fare ancora molto.
Riguardo alla domanda iniziale: più piccolo e più veloce è meglio?
Io non legherei le "prestazioni" alle dimensioni, almeno per i trasistor (per gli assoni aiutami tu). Direi che sono due esigenze separate quella delle dimensioni e della velocità e/o capacità. E' vero pure che la tecnologia lavora su entrambe e a volte anche contemporaneamente, quindi, si, più piccolo e più veloce è meglio.
Un salutone
Marco
Caro @4d1fbd2c905cad3b3ce750136d68dd8f per il sistema di funzionamento delle reti neurali probabilmente la riduzione del diametro degli assoni è controproducente, dato che la casualità di attivazione è un a parte fondamentale del processo. Per quanto riguarda l'informatica, la riduzione delle dimensioni è solo un problema tecnico. Forse è un colpo a chi dipinge il cervello come un computer!
RispondiElimina"Forse è un colpo a chi dipinge il cervello come un computer!"
RispondiEliminaChi lo fa non conosce il computer e tantomeno il cervello umano.
Marco