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Um tipo de sinal nunca visto antes foi descoberto no cérebro humano

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Os cientistas descobriram uma forma única de mensagem celular que ocorre no cérebro humano que nunca foi vista antes. Curiosamente, essa descoberta sugere que nossos cérebros podem ser unidades de computação mais poderosas do que imaginávamos.

No início do ano passado, pesquisadores de institutos na Alemanha e na Grécia relataram um mecanismo nas células corticais externas do cérebro que produz um novo sinal de “gradiente” por conta própria, que poderia equipar neurônios individuais para executar suas funções lógicas.

Medindo a atividade elétrica em seções de tecido removidas durante a cirurgia em pacientes com epilepsia e analisando sua estrutura usando microscopia de fluorescência, os neurologistas descobriram que células individuais no córtex cerebral usam não apenas os íons de sódio usuais para “disparar”, mas também o cálcio.

Essa combinação de íons carregados positivamente liberou ondas de voltagem nunca antes vistas, conhecidas como potenciais de ação dendrítica mediados por cálcio, ou dCaAPs.

Cérebros – especialmente os da espécie humana – são freqüentemente comparados a computadores. Essa analogia tem suas limitações, mas em alguns níveis eles realizam tarefas de maneiras semelhantes.

Ambos usam o poder do potencial elétrico para realizar operações diferentes. Em computadores, isso ocorre na forma de um fluxo bastante simples de elétrons através de junções chamadas transistores.

Nos neurônios, o sinal está na forma de uma onda de abertura e fechamento de canais que trocam partículas carregadas, como sódio, cloreto e potássio. Este pulso de íons fluindo é chamado Potencial de trabalho.

Em vez de transistores, os neurônios conduzem essas mensagens quimicamente no final de ramos chamados dendritos.

Os dendritos são fundamentais para a compreensão do cérebro porque são o núcleo do que determina o poder computacional de neurônios individuais. Matthew Larcom disse a Walter Beckwith na Associação Americana para o Avanço da Ciência em janeiro de 2020.

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Os dendritos são os sinais de trânsito do nosso sistema nervoso. Se o potencial de ação for grande o suficiente, ele pode ser transmitido a outros nervos, que podem bloquear ou transmitir a mensagem.

Estas são as razões para nossos cérebros – ondulações de voltagem que podem ser comunicadas coletivamente de duas formas: E a mensagem (se x E a y está ligado, a mensagem é passada); ou um ou mensagem (se x ou y é acionado, a mensagem é passada).

Em nenhum lugar isso pode ser dito de maneira mais complexa do que na parte externa densa e enrugada do sistema nervoso central humano; córtex cerebral. A segunda e a terceira camadas profundas são particularmente espessas, repletas de ramos que executam funções de alto nível que associamos com sensação, pensamento e controle motor.

Os pesquisadores examinaram mais de perto os tecidos dessas camadas, anexando células a um dispositivo chamado sinapse neuronal somática para enviar potenciais energéticos para cima e para baixo em cada neurônio, gravando seus sinais.

“Houve um momento ‘eureka’ quando vimos pela primeira vez o potencial da ação dendrítica,” Larcom disse.

Para garantir que qualquer descoberta não fosse exclusiva de pessoas com epilepsia, eles revisaram suas descobertas em algumas amostras de tumores cerebrais.

Enquanto a equipe conduzia experimentos semelhantes em ratos, os tipos de sinais que eles observaram viajando através das células humanas eram muito diferentes.

É importante ressaltar que quando eles dosaram as células com um bloqueador do canal de sódio chamado tetrodotoxina, eles ainda encontraram um sinal. Apenas bloqueando o cálcio, todos se acalmaram.

Encontrar um potencial de ação mediado pelo cálcio é interessante o suficiente. Mas modelar a maneira como esse novo tipo de sinal sensível funciona no córtex revelou uma surpresa.

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Além da lógica E a E a ouPelo tipo de funções, esses neurônios individuais podem funcionar ‘exclusivo’ ou (XOR) cruzamentos, que só permite um sinal quando outro sinal é categorizado de uma determinada maneira.

“Tradicionalmente, XOR Acredita-se que o processo requer uma solução de rede, ” Pesquisadores escreveram كتب.

Mais trabalho precisa ser feito para descobrir como os dCaAPs se comportam em neurônios inteiros e em um sistema vivo. Sem mencionar se era algo humano, ou se mecanismos semelhantes haviam se desenvolvido em outras partes do reino animal.

A tecnologia também busca em nosso sistema nervoso inspiração sobre como desenvolver dispositivos melhores; Saber que nossas células individuais têm alguns outros truques na manga pode levar a novas formas de transistores de rede.

Como essa nova ferramenta lógica se traduz em um único neurônio para funções superiores é uma questão a ser respondida por futuros pesquisadores.

Esta pesquisa foi publicada em Ciência.

Uma versão deste artigo foi publicada originalmente em janeiro de 2020.

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O sobrevôo da NASA na Europa sugere que “algo” se move sob o gelo

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O sobrevôo da NASA na Europa sugere que “algo” se move sob o gelo

Marcos na superfície de Europa indicam que a crosta gelada está à mercê das águas abaixo. Mais importante ainda, a recente visita de Juno revelou o que pode ser atividade de plumas, que, se real, permitiria que futuras missões coletassem amostras do oceano interior sem ter que pousar.

Já passaram quase dois anos desde que Juno fez a sua maior aproximação a Europa, mas as suas observações ainda estão a ser analisadas. Surpreendentemente, apesar de estar em órbita de Júpiter desde 2016, cinco imagens tiradas por Juno em 29 de setembro de 2022 foram os primeiros close-ups de Europa desde a última visita da sonda Galileo em 2000.

Isto representa, sem dúvida, uma negligência chocante de um dos mundos mais interessantes do sistema solar, mas também pode ter fornecido uma longa base para descobrir o que mudou.

Europa é o corpo mais liso do sistema solar, graças ao constante ressurgimento impulsionado pelo seu oceano interior. No entanto, está longe de ser inexpressivo, e Juno observou algumas depressões íngremes de 20 a 50 km (12 a 31 milhas) de largura e padrões de fratura que se acredita indicarem “Passo a passo polar real“.

“A verdadeira peregrinação polar ocorreria se a crosta gelada de Europa se separasse do seu interior rochoso, resultando em elevados níveis de tensão na crosta, levando a padrões de fractura previsíveis”, disse num estudo o Dr. Candy Hansen, do Instituto de Ciência Planetária. declaração.

A ideia por trás da verdadeira peregrinação polar é que a crosta que fica acima do oceano interior de Europa gira a uma velocidade diferente da do resto da lua. Acredita-se que a água abaixo está se movendo, puxando a concha consigo, já que as correntes dentro do oceano afetam os movimentos da concha. Estas correntes, por sua vez, são presumivelmente impulsionadas pelo aquecimento no interior do núcleo rochoso de Europa, onde a atração gravitacional de Júpiter e das suas luas maiores transforma Europa numa gigantesca bola de pressão.

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No processo, as interações entre o oceano e o gelo podem esticar e comprimir áreas, criando as fissuras e cristas vistas desde a visita da Voyager 2.

Hansen faz parte de uma equipe que explora imagens Juno do hemisfério sul da Europa. “Esta é a primeira vez que tais padrões de fendas foram mapeados no Hemisfério Sul, sugerindo que o impacto da verdadeira peregrinação polar na geologia da superfície de Europa é mais extenso do que o anteriormente identificado”, disse o cientista.

Nem todas as alterações nos mapas da Europa são o resultado de correntes oceânicas internas. A NASA parece estar caindo na armadilha das ilusões de ótica. “A cratera Gwern não existe mais”, disse Hansen. “O que anteriormente se pensava ser uma cratera de impacto com 21 quilómetros de largura – uma das poucas crateras de impacto documentadas na Europa – Gwern, foi revelada nos dados da JunoCam como um conjunto de cristas que se cruzam que criaram uma sombra oval.”

No entanto, Juno dá mais do que recebe. A equipe está entusiasmada com algo que eles chamam de ornitorrinco por causa de seu formato, não porque tenha um monte de recursos que não deveriam combinar. As formações de cristas na sua borda parecem estar em colapso, e a equipe acredita que este processo pode ser causado por bolsas de água salgada que penetraram parcialmente na crosta de gelo.

Esta feição, batizada por cientistas planetários que aparentemente nunca viram um ornitorrinco verdadeiro, é contornada em amarelo, com uma área de colinas em azul.

Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI

Tais bolsas seriam alvos indiretos interessantes para estudo pelo Europa Clipper, mas mais interessantes são as manchas escuras que podem ter sido depositadas pela atividade criovulcânica.

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“Estas características indicam atividade superficial atual e a presença de água líquida abaixo da superfície de Europa”, disse Heidi Becker do Laboratório de Propulsão a Jato. Tal atividade foi confirmada nas fontes termais de Encélado, mas há evidências conflitantes sobre se ela está ocorrendo atualmente na Europa.

Tal atividade tornaria possível coletar amostras do oceano interior em busca de sinais de vida, simplesmente voando através de uma pluma e coletando alguns flocos de gelo, sem ter que pousar, muito menos cavar.

Atualmente, a oscilação polar pode causar ajustes muito modestos na localização das formações na superfície de Europa, mas há evidências de uma mudança de mais de 70 graus há milhões de anos, por razões desconhecidas.

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O condado de Los Angeles relatou um caso de hepatite A em um Beverly Hills Whole Foods

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O condado de Los Angeles relatou um caso de hepatite A em um Beverly Hills Whole Foods

Autoridades de saúde pública do condado de Los Angeles estão investigando um caso relatado de hepatite A em um funcionário de um supermercado Whole Foods em Beverly Hills.

Autoridades de saúde alertaram que qualquer pessoa que comprasse produtos na loja de frutos do mar do mercado em 239 North Crescent Dr. Entre 20 de abril e 13 de maio, ele tomará a vacina contra hepatite A, caso ainda não esteja imune.

“Receber a vacinação o mais rápido possível após a exposição pode ajudar a reduzir o risco de infecção por hepatite A”, disse o Departamento de Saúde Pública do Condado de Los Angeles. “Os residentes devem entrar em contato com a farmácia local ou médico para obter a vacina.”

A hepatite A é uma infecção hepática altamente contagiosa que pode variar desde uma doença leve que dura algumas semanas até uma doença grave que dura vários meses, de acordo com informações fornecidas pelo departamento de saúde.

A infecção geralmente se espalha quando uma pessoa ingere inadvertidamente o vírus de objetos, alimentos ou bebidas contaminados com pequenas quantidades não detectadas de fezes de uma pessoa infectada.

O Departamento de Saúde está trabalhando com a Whole Foods para garantir que os funcionários que não têm imunidade à hepatite A sejam encaminhados para vacinação. Nenhum caso adicional de hepatite A foi relatado até sábado e a investigação continua em andamento.

Autoridades de Los Angeles disseram no início desta semana que era hepatite A espalhado por toda a cidade'População deslocada. As pessoas que vivem em situação de sem-abrigo tendem a ser mais vulneráveis ​​porque têm acesso limitado a instalações para lavar as mãos e a casas de banho.

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No comunicado, o escritório de comunicações corporativas da Whole Foods disse: “O membro da equipe que foi diagnosticado não está trabalhando e não temos conhecimento de mais ninguém adoecendo”.

A empresa acrescentou: “Embora tenhamos procedimentos rígidos de segurança alimentar em nossas lojas, incentivamos qualquer pessoa que acredite ter sido exposta ao vírus a seguir as diretrizes do Ministério da Saúde”.

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O Mars Rover da NASA segue o caminho do que parece ser um antigo rio

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O Mars Rover da NASA segue o caminho do que parece ser um antigo rio

Este caminho “semelhante a uma cobra” lembra muito um rio sinuoso.

Rio preguiçoso

Os operadores do rover Mars Curiosity da NASA tomaram a sua decisão, e o rover fora do mundo continuará descendo uma crista rochosa que os cientistas acreditam ter sido outrora um rio caudaloso.

No início deste mês, o único veículo chegou à região alta da serra de Gedes Valles, um “Caminho semelhante a uma cobra“Isso nos lembra dos canais que os rios escavam na Terra.

Isso deixou a equipe do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA com uma grande decisão: continuar ao longo de Gedes Valles em busca de um lugar para atravessar – ou aventurar-se pelo lado sul de Pinnacle Ridge, que é transitável de acordo com a carga mais recente. Dados.

Por fim, a equipe decidiu continuar pela Gedez Valles.

“Gosto muito de processos como os de hoje”, escreveu Abigail Freeman, geóloga planetária do JPL, em um artigo. Atualização da NASA. “Esta manhã saímos com uma visão marciana totalmente nova para admirar e então tivemos que trabalhar juntos como uma equipe para decidir rapidamente o que fazer a seguir.”

Melhorar

A curiosidade já se revelou inestimável para lançar nova luz sobre o passado antigo do Planeta Vermelho, compilando evidências de que a sua superfície outrora fervilhava de rios caudalosos.

Cientistas do ano passado Analise novos dados Obtido pelo rover Relentless, concluiu que esses rios poderiam ter hospedado vida antiga. As formações de crateras chamadas “formas de relevo de assento e nariz” são provavelmente remanescentes de antigos leitos de rios, concluíram pesquisadores em um estudo recente. Estádio.

“Esta análise não é um instantâneo, mas um registro de mudança”, disse o coautor e professor assistente de geociências da Penn State, Benjamin Cardenas, em um comunicado na época. “O que vemos hoje em Marte são os restos de uma história geológica ativa, e não uma paisagem congelada no tempo.”

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A curiosidade está apenas arranhando a superfície. Os cientistas acreditam que outras partes da superfície de Marte também podem ter sido moldadas e formadas por sedimentos transportados pelos rios há milhares de milhões de anos, numa altura em que o planeta provavelmente parecia completamente desconhecido.

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