Quante sinapsi contiene il cervello umano?
doc-2438
Le sinapsi sono gli elementi funzionali chiave del cervello. La funzione essenziale del cervello è la comunicazione tra le cellule, e le sinapsi sono i punti in cui avviene la comunicazione. Si stima che il cervello umano contenga circa 100 trilioni di sinapsi; persino il cervello di una mosca della frutta ne contiene parecchi milioni. Le funzioni di queste sinapsi sono molto diverse: alcune sono eccitanti (eccitando la cellula bersaglio); altre inibitorie; altre lavorano attivando i sistemi second messenger che modificano la chimica interna delle loro cellule bersaglio in modi complessi. Un gran numero di sinapsi sono modificabili dinamicamente, cioè sono in grado di cambiare la forza in un modo controllato dai pattern dei segnali che le attraversano. È opinione diffusa che la modificazione delle sinapsi in funzione dell' attività sia il meccanismo primario del cervello per l' apprendimento e la memoria.
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doc-2430
Il cervello è un organo che funge da centro del sistema nervoso in tutti i vertebrati e nella maggior parte degli animali invertebrati. Solo pochi invertebrati come spugne, meduse, schizzi marini adulti e stelle marine non hanno cervello; sono invece presenti reti nervose diffuse o localizzate. Il cervello si trova nella testa, di solito vicino agli organi sensoriali primari per i sensi come la visione, l' udito, l' equilibrio, il gusto e l' olfatto. Il cervello è l' organo più complesso del corpo di un vertebrato. In un uomo tipico, la corteccia cerebrale (la parte più grande) si stima che contiene 15-33 miliardi di neuroni, ciascuno collegato da sinapsi a diverse migliaia di altri neuroni. Questi neuroni comunicano tra loro per mezzo di lunghe fibre protoplasmatiche chiamate assoni, che trasportano treni di impulsi di segnale chiamati potenziali d' azione a parti distanti del cervello o del corpo mirando cellule destinatarie specifiche.
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doc-2478
Il metodo più antico di studio del cervello è anatomico, e fino alla metà del 20 ° secolo, gran parte dei progressi nelle neuroscienze è venuto dallo sviluppo di migliori macchie cellulari e microscopi migliori. I neuroanatomisti studiano la struttura su larga scala del cervello così come la struttura microscopica dei neuroni e dei loro componenti, in particolare le sinapsi. Tra gli altri strumenti, utilizzano una pletora di macchie che rivelano struttura neurale, chimica e connettività. Negli ultimi anni, lo sviluppo di tecniche di immunocolorazione ha permesso di indagare i neuroni che esprimono insiemi specifici di geni. Inoltre, la neuroanatomia funzionale utilizza tecniche di imaging medico per correlare le variazioni nella struttura cerebrale umano con differenze di cognizione o comportamento.
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doc-2433
Questo articolo mette a confronto le proprietà del cervello in tutta la gamma di specie animali, con la massima attenzione ai vertebrati. Si occupa del cervello umano nella misura in cui condivide le proprietà di altri cervelli. I modi in cui il cervello umano differisce da altri cervelli sono contemplati nell' articolo sul cervello umano. Molti argomenti che potrebbero essere trattati in questa sede sono invece affrontati perché si può dire molto di più su di essi in un contesto umano. La più importante è la malattia cerebrale e gli effetti dei danni cerebrali, coperti nell' articolo sul cervello umano perché le malattie più comuni del cervello umano o non si manifestano in altre specie, o altrimenti manifestarsi in modi diversi.
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doc-2456
I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche che vengono rilasciate nelle sinapsi quando un' azione attiva il potenziale di neurotrasmettitori, che si attaccano alle molecole del recettore sulla membrana della cellula bersaglio della sinapsi, alterando così le proprietà elettriche o chimiche delle molecole del recettore. Con poche eccezioni, ogni neurone del cervello rilascia lo stesso neurotrasmettitore chimico, o combinazione di neurotrasmettitori, in tutte le connessioni sinaptiche che crea con altri neuroni; questa regola è conosciuta come principio di Dale. Così, un neurone può essere caratterizzato dai neurotrasmettitori che rilascia. La grande maggioranza dei farmaci psicoattivi esercita i loro effetti alterando specifici sistemi neurotrasmettitori. Questo vale per farmaci come cannabinoidi, nicotina, eroina, cocaina, alcool, fluoxetina, clorpromazina e molti altri.
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doc-2455
Le funzioni del cervello dipendono dalla capacità dei neuroni di trasmettere segnali elettrochimici ad altre cellule, e la loro capacità di rispondere in modo appropriato ai segnali elettrochimici ricevuti da altre cellule. Le proprietà elettriche dei neuroni sono controllate da un' ampia varietà di processi biochimici e metabolici, in particolare le interazioni tra neurotrasmettitori e recettori che si verificano nelle sinapsi.
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doc-2453
Una volta che un neurone è in atto, si estende dendrites e un assone nella zona intorno ad esso. Gli assoni, poiché si estendono comunemente a grande distanza dal corpo cellulare e hanno bisogno di raggiungere obiettivi specifici, crescono in modo particolarmente complesso. La punta di un assone crescente consiste in un blob di protoplasma chiamato cono di crescita, costellato con recettori chimici. Questi recettori percepiscono l' ambiente locale, facendo sì che il cono di crescita sia attratto o respinto da vari elementi cellulari, e quindi venga tirato in una particolare direzione in ogni punto del suo percorso. Il risultato di questo processo di ricerca è che il cono di crescita naviga attraverso il cervello fino a raggiungere l' area di destinazione, dove altri indizi chimici lo inducono a generare sinapsi. Considerando l' intero cervello, migliaia di geni creano prodotti che influenzano la ricerca assonale.
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doc-5954
In The Sensory Order: An Inquiry into the Foundations of Theoretical Psychology (1952), Hayek sviluppò in modo indipendente un modello "Hayek learning ebraico" di apprendimento e memoria - un' idea che Hayek concepì per la prima volta nel 1920, prima dello studio dell' economia. L' espansione della costruzione della "sinapsi ebraica" di Hayek in una teoria globale del cervello ha ricevuto continua attenzione nelle neuroscienze, nelle scienze cognitive, nell' informatica, nella scienza comportamentale e nella psicologia evolutiva da parte di scienziati come Gerald Edelman e Joaquin Fuster.
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doc-179
Il cervello umano non è completamente sviluppato nel momento in cui una persona raggiunge la pubertà. Tra i 10 e i 25 anni, il cervello subisce cambiamenti che hanno importanti implicazioni comportamentali (vedere lo sviluppo cognitivo di seguito). Il cervello raggiunge il 90% della sua dimensione adulta nel momento in cui una persona ha sei anni di età. Così, il cervello non cresce di dimensioni molto durante l' adolescenza. Tuttavia, le pieghe nel cervello continuano a diventare più complesse fino alla tarda adolescenza. I più grandi cambiamenti nelle pieghe del cervello durante questo tempo si verificano nelle parti della corteccia che elaborano le informazioni cognitive ed emotive.
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doc-2464
Inoltre, anche i singoli neuroni sembrano essere complessi e capaci di eseguire calcoli. Quindi, i modelli cerebrali che non riflettono questo sono probabilmente troppo astratti per essere rappresentativi dell' operazione cerebrale; i modelli che cercano di catturare questo sono molto costosi e probabilmente intrattabili con le attuali risorse computazionali. Tuttavia, detto questo, il Progetto Cervello Umano sta cercando di costruire un modello computazionale realistico e dettagliato dell' intero cervello umano. Resta da vedere quale livello di successo possono raggiungere nel tempo del progetto e la saggezza di questo è stata pubblicamente contestata, con scienziati di alto profilo su entrambi i lati dell' argomento.
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doc-2452
La maggior parte dell' allargamento del cervello primate deriva da una massiccia espansione della corteccia cerebrale, in particolare la corteccia prefrontale e le parti della corteccia coinvolti nella visione. La rete di elaborazione visiva dei primati comprende almeno 30 aree cerebrali distinguibili, con una complessa rete di interconnessioni. E' stato stimato che le aree di elaborazione visiva occupano più della metà della superficie totale del neocorteccia primate. La corteccia prefrontale svolge funzioni che includono pianificazione, memoria di lavoro, motivazione, attenzione e controllo esecutivo. Prende una proporzione molto più grande del cervello per i primati rispetto ad altre specie, e una frazione particolarmente grande del cervello umano.
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