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sábado, 2 de novembro de 2013

Temos pequenos computadores nos nossos cérebros


Neurocientistas da Universidade da Carolina do Norte (EUA) descobriram que os dendritos, extensões semelhantes a ramos no início de neurônios que aumentam a área de superfície do corpo celular, fazem mais do que apenas fornecer “fiação” ao cérebro. Estes conectores de células nervosas também processam informações, essencialmente funcionando como computadores minúsculos.
Isso sugere que o cérebro humano possui mais poder de computação do que supúnhamos antes. “De repente, é como se o poder de processamento do cérebro fosse muito maior do que tínhamos pensado originalmente”, observou Spencer Smith, um dos autores do estudo. “Imagine que você faça engenharia reversa de um pedaço de tecnologia alienígena, e o que você pensava que era fiação simples acaba por ser transistores que computam informações”.
Dendritos são pequenos prolongamentos que recebem informações de outros neurônios e transmitem estimulação elétrica para o corpo celular. Agora, cientistas estão aprendendo que essa não é toda a extensão da função dendrítica. Ou seja, eles fazem mais do que apenas transferir informações: também as processam ativamente, o que multiplica o poder de computação do cérebro.

O estudo

Estudos anteriores mostraram que os dendritos usavam certas moléculas para gerar autonomamente picos eléctricos. Mas os cientistas não tinham certeza se esses picos eram simplesmente o resultado da atividade cerebral normal.
Em um esforço para entender melhor o que estava acontecendo, pesquisadores usaram técnicas de eletrofisiologia para “ouvir” os processos de sinalização elétrica de dendritos no cérebro de camundongos. Eles anexaram delicadamente um eletrodo microscópico aos neurônios de ratos, e, depois de diversas tentativas e erros, conseguiram obter gravações elétricas de dentro do cérebro dos animais anestesiados e conscientes.
Conforme os ratos assistiam informação visual em uma tela de computador, os pesquisadores registraram estranhos padrões de sinais elétricos provenientes dos dendritos. Eles perceberam que os picos elétricos eram seletivos e dependiam do estímulo visual, uma indicação de que os dendritos estavam processando informações sobre o que os ratos estavam vendo.
Após o desenvolvimento de uma técnica de visualização, os pesquisadores observaram que os dendritos emitiram picos enquanto outras partes dos neurônios não fizeram isso, o que significava que eram o resultado de processamento local. Modelos matemáticos subsequentes validaram esta interpretação.
“Todos os dados apontam para a mesma conclusão”, disse Smith. “Dendritos não são integradores passivos de estímulos sensoriais, eles parecem ser uma unidade computacional em si”.
Aparentemente, picos dendríticos acionados por informações visuais contribuem para algum tipo de computação fundamental no córtex visual. Ou seja, podem ser um componente essencial de cálculos comportamentalmente relevantes nos neurônios. [io9]
http://hypescience.com