CUM FUNCȚIONEAZĂ CREIERUL și gânduri asociate

[princehansolo]

Cum funcționează creierul?

Răspunsul la această întrebare i-a frământat mult pe cercetători. Pavlov a fost un deschizător de drumuri.

Se cunoaște felul în care se formează reflexele salivare ale câinelui (prima oară descris de Pavlov): https://ro.wikipedia.org/wiki/Ivan_Pavlov. Cum funcționează creierul și cum funcționează neuronii pentru ca creierul să furnizeze răspunsul corect la un stimul extern?

Felul de construcție și de funcționare a unui neuron:
Neuronul este o celulă cu un corp care are 2 tipuri de prelungiri: dendritele și axonul. Corpul celular are o membrană polarizată electric. În cazul depolarizării membranei, se declanșează un impuls electric ce se transmite la celulele țintă pe care este conectat axonul. Dendritele sunt prelungiri ale corpului celular. Ele permit unui singur neuron să se învecineze cu alți neuroni din altă parte a rețelei nervoase (alți neuroni care nu sunt vecini cu corpul celular). Axonul este o prelungire unică a corpului celular, care emite terminații nervoase (butoni terminali) ce se conectează pe celule țintă (alți neuroni sau alte celule). Butonii terminali sunt parte a sinapsei nervoase, ei conținând mediatorii chimici. Mediatorii chimici (neurotransmițătorii) sunt substanțe care ajunse pe o membrană celulară țintă determină apariția unui răspuns din partea celulei țintă. Răspunsul din partea celulelor țintă poate fi: depolarizarea membranei (fenomen electric) și alte fenomene importante - detalierea mai jos.

Un neuron funcționează asemănător cu o diodă: impulsul electric ajuns la dendrite sau la corpul celular este transmis mai departe spre neuronii conectați la butonii terminali ai axonului. Sinapsele nervoase sunt dispozitivele biologice de legătură între butonii terminali ai axonului și neuronii următori din rețea (sau alte celule țintă). Impulsul electric merge unidirecțional: de la dendrite sau corpul celular prin axon spre celulele țintă. Neuronul funcționează după legea "tot sau nimic": depolarizarea membranei corpului celular se transmite spre celulele țintă (conectate la sinapse) deodată. Toate sinapsele sunt excitate și transmit mai departe impulsul electric corespunzător corpului celular. Neuronul are nevoie de un timp de refacere, timp în care nu răspunde, indiferent cât de puternic ar fi noul stimul. După timpul de refacere neuronul poate răspunde la un nou stimul (și doar la unul).

Creierul este o rețea de celule încărcate electric, ce își transmit informațiile sub formă de impulsuri. Ideea de bază este că rețeaua trebuie să rămână în echilibru.

Fiecare neuron are o activitate electrică intrinsecă, periodică, specifică fiecărui tip de neuron. Această afirmație este valabilă în cazul în care neuronii sunt izolați. Cum se modifică activitatea electrică periodică a neuronului? Prin semnalizare chimică. Neurotransmițătorii au două roluri: sunt substanțe care 1) depolarizează membrana celulară - deci participă activ la transmiterea impulsului electric între celule. Dar un lucru la fel de important este și 2) rolul de a modifica frecvența de activitate periodică intrinsecă a neuronilor țintă.

Pentru a exemplifica modul în care lucrează neurotransmițătorii, voi lua ca și celule țintă celulele musculare (seamănă din punct de vedere al comportamentului electric cu neuronii). Acetilcolina determină contracția celulei musculare (fenomen de depolarizare a membranei), iar pe mușchiul cardiac determină încetinirea frecvenței pulsului (fenomen de modificare a activității intrinseci).
În exemplul dat mai sus, acetilcolina are efect dublu pe celula musculară: depolarizează membrana celulară (determină contracția) și inhibă activitatea intrinsecă (scade pulsul). Inhibarea activității intrinseci are ca și efect luarea sub control a celulei țintă, care înainte de acetilcolină avea o activitate intrinsecă mare, iar după acetilcolină celula țintă va avea contracții doar dacă va avea membrana depolarizată din exterior.

Mai rămâne un aspect de explicat: migrarea celulelor în creier. Voi încerca să exemplific apariția neuronilor de asociație și migrarea acestora. Să luăm un exemplu: zeama de lămâie ajunge pe limbă. Celulele senzitive de pe limbă vor determina excitarea unei zone din ce în ce mai mare din creier până când ajunge să fie stimulată zona de glande salivare - care determină scăderea excitației inițiale. Se realizează o primă asociere între zona senzitivă de la limbă și glandele salivare. După un timp asocierea se întărește. Neuronii de asociere vor migra spre un loc cât mai îndepărtat față de cele 2 zone implicate în asociere. Deci trebuie să fie o structură care stă la ascultare pentru a vedea dacă este vorba de stimuli care își întind zona de excitare, iar în caz afirmativ - să genereze neuroni de asociație care migrează apoi cât mai departe de zona inițială.

Fenomenul de feedback este esențial. Creierul este controlorul și optimizatorul răspunsurilor - care permit menținerea homeostaziei organismului.

Nu am menționat rolul celulelor gliale: izolatori biologici între neuroni. Dar în cazul în care cineva încearcă simularea pe calculator a unui sistem nervos artificial, nu are nevoie de a izola în acest fel neuronii. De asemenea, nu am studiat moartea celulară.

[princehansolo]

Ce se întâmplă dacă am dreptate?

Ar însemna că toți suntem automate biologice. Și că am fost creiați de  o inteligență superioară (sau de mai multe), care poate să manevreze atât partea biologică, cât și partea de memorie și funcțiile logice.

Un articol care susține că memoria și logica se găsește în afara creierului:
https://scientia.ro/homo-humanus/158-jurnal-de-idei-diverse/8432-creierul-uman-nu-este-un-computer-ci-mai-degraba-un-transductor.html

[atanasu]

https://www.scientia.ro/homo-humanus/158-jurnal-de-idei-diverse/8517-de-ce-desi-colectam-din-ce-in-ce-mai-multe-date-despre-creier-nu-vom-intelege-niciodata-cum-functioneaza-ca-intreg.html

[princehansolo]

https://scientia.ro/homo-humanus/158-jurnal-de-idei-diverse/8737-de-ce-sufletul-nu-e-mai-important-ca-frumusetea-exterioara-plus-alte-ganduri-la-final-de-vara.html

• Dacă trăim într-o simulare computerizată, este clar că suntem într-o versiune de test, atât de proastă că nici măcar personajele din simulare nu sunt mulțumite.

Mie mi se pare că nu-i simulare, ci este de-a dreptul ce se întâmplă...