¿Qué tan viable es mi modelo de neuronas sin espacios?

Podría funcionar, pero a un costo

Su sugerencia es omitir la sinapsis y hacer que la electricidad estimule directamente la siguiente neurona. Modifiquemos eso con "las próximas dendritas", ya que, de lo contrario, la electricidad podría simplemente pasar por la siguiente neurona también, saliendo de ella. Esto es diferente de la sinapsis eléctrica existente , ya que la señal se transformará nuevamente en señales químicas en la neurona receptora, que se dispara nuevamente. Esto reforzaría la señal, a diferencia de las sinapsis eléctricas, donde la señal será, en el mejor de los casos, la misma y en su mayoría más débil.

El problema es que la brecha sináptica es un lugar donde ocurre una gran cantidad de modificaciones de la señal. Las hormonas determinan mucho la cantidad de sustancias químicas liberadas y la duración de su actividad en la sinapsis. Esta modificación de la señal determinará mucho. Te ayudará a detectar u oler la comida antes cuando tengas hambre, o un compañero disponible cuando estés cachondo, o dónde encontrar armas o posiciones estratégicamente mejores cuando estés en peligro. Por lo tanto, ayuda a determinar tanto los procesos de pensamiento como a hacer que algunas señales sean más claras que otras. Lo más probable es que los extrañe en su configuración. En el mejor de los casos, puede imitar el sistema dentro de la neurona, pero eso podría hacer que todo el ejercicio sea redundante.

Finalmente los tiempos de refracción. Utiliza electricidad para estimular los productos químicos para activar otra señal. Eso significa que si la neurona dispara, podría estimularse a sí misma. En las neuronas normales esto también ocurre, pero gracias a los tiempos de refracción esto se puede prevenir. También tendría que agregar tiempos de refracción a los productos químicos, para evitar la autoestimulación que podría durar más allá del tiempo de refracción normal.

Mi respuesta para lograr su objetivo, la eliminación/reducción del tiempo de sinapsis, podría ser más Si-Fi de lo que desea. Sin embargo, espero presentar un buen caso.

sinapsis óptica

Como traté de explicar anteriormente, la sinapsis sigue siendo un paso importante en el proceso de la señal. Para mantener esta modificación de la información, propondría una sinapsis óptica. La idea es sencilla. en lugar de productos químicos, la luz brilla a través de una lámpara bioluminiscente en el espacio sináptico. En el otro extremo, los fotorreceptores se agitarán, liberando los químicos en la célula nerviosa para que se activen.

La brecha en sí puede ser modulada por químicos que reducen la luz, reduciendo la señal. Luego, los productos químicos son modulados por los productos químicos de recaptación, que también están presentes en una sinapsis normal. Las hormonas afectarían la funcionalidad de la lámpara bioluminiscente, haciendo que se active por más o menos tiempo. Posiblemente también más intensamente o más débil. De esa forma cubrimos todas las funciones normales de la sinapsis, es decir, la duración y la intensidad. Mientras tanto, estamos disminuyendo el tiempo de la sinapsis ya que no depende de químicos lentos sino de luz rápida.

Nervios de fibra óptica

Pero ¿por qué detenerse allí? Un espacio sináptico donde transformamos la electricidad en luz parece ineficiente. Me saltaría la electricidad por completo y convertiría toda la neurona en una fibra óptica. La neurona se disparará en una fibra biológica. Siempre que no se doble demasiado la fibra, la señal debería llegar sin problemas ni deterioro apreciable. Esto será más rápido que la electricidad y ahorra el paso de transformar la electricidad en una señal óptica. También es más rápido que la electricidad, un objetivo que muchos aquí en el sitio quieren. La neurona simplemente disparará con una lámpara bioluminiscente en la fibra y llegará al otro lado. La fibra terminará en la dendrita, donde tendrá un pequeño hueco con espacio para los químicos moduladores, convirtiéndolo en un sistema cerrado.

reemplazando el sistema nervioso

¿Serás capaz de reemplazar todo el sistema nervioso con esto? Cerca de. Dependiendo de la neurona, el axón se ramificará en el último momento en varias dendritas. O la luz debería ser suficiente para inundar la fibra y se distribuirá en las ramas, o tendría que haber una "neurona de distribución". La primera neurona disparará a lo largo de la fibra del axón, que terminará en la neurona de distribución. Esta neurona se activará, disparando luz sobre varias fibras de axón en lugar de una, asegurando que cada neurona reciba el mensaje. Eso significa una desaceleración de la señal en la mayoría de los casos, pero con la sinapsis mucho más rápida sigue siendo una gran ganancia neta.

Mayor eficiencia

La fibra óptica tiene grandes ventajas. La información viaja a la velocidad de la luz, literalmente. La señal es clara y no se deteriorará rápidamente. Muchas señales se pueden enviar a través de una señal óptica .

Este último es menos impresionante de lo que piensas y también cambia el juego. No es probable que envíe la información de 20 neuronas a través de una línea, haciendo que la neurona de distribución comprenda qué información debe enviarse a través de qué fibra y lo haga por usted. Sin embargo, puede separar las señales normales que pasan por la línea. Las neuronas a menudo realizan tareas dobles, si no triples o más. Por ejemplo, aunque las vías del dolor están parcialmente separadas, utilizan las neuronas existentes para transferir información. Una neurona que dispara por el dolor no puede usarse para nada más en ese momento, pero al igual que una computadora, puede cambiar entre las señales lo suficientemente rápido como para que no lo notes. Todavía representa una pérdida de señal. Los nervios de fibra óptica podrían evitar ese problema. Pueden enviar diferentes longitudes de onda de luz por la óptica,

También existe la opción de ir en dos direcciones con fibra óptica. Las neuronas eléctricas solo pueden disparar de una manera. Sin embargo, la luz se puede enviar en ambos sentidos al mismo tiempo sin interferencias, lo que permite una mayor fusión de líneas neuronales/mayor densidad de información.

También los tiempos de refracción. Las neuronas eléctricas normales funcionan en pulsos con un período de espera justo después de cada pulso. Esto es para evitar el ruido y la sobreestimulación de la neurona. Los nervios ópticos podrían no necesitar eso. Pueden trabajar en una escala continua o con tiempos de refracción más cortos, ya que es más fácil iniciar y detener la onda de luz. Esto permite nuevamente una mayor densidad de información.

Otras mejoras son que las fibras potencialmente usan menos espacio que los axones eléctricos, la fibra podría romperse y seguir funcionando, y son inmunes a la interferencia eléctrica.

Este último es importante. Puede haber un máximo de neuronas que podría agrupar si son eléctricas. Eventualmente comenzarán a producir ruido entre sí. Los nervios de fibra óptica podrían evitar esto por completo, permitiéndole llenar el cerebro con nervios.

Problemas solucionables

Ahora tenemos un sistema de trabajo de los nervios ópticos. Todavía hay algunos problemas. Doblar la fibra óptica no es bueno para la señal y puede recuperarse. Afortunadamente, la columna vertebral parece estar bien, pero muchas articulaciones de las extremidades pueden moverse y hacer curvas demasiado pronunciadas. Para sortear esto, todas las neuronas deben tener un puente eléctrico entre estas partes. Una neurona frente a la curva disparará la electricidad, que excitará la lámpara del otro lado de la curva para disparar la fibra.

La "neurona de distribución" puede ocupar el espacio requerido por las neuronas, haciéndola más concurrida de lo normal. La mayor eficiencia podría reducir la cantidad de neuronas necesarias, por lo que esto no sería un problema.

En el cerebro, las fibras pueden hacer más curvas que no son adecuadas para que la luz viaje a través de ellas. Eso no es un problema, ya que las fibras son estacionarias. No tienen que seguir el procedimiento normal de fibra óptica y pueden crecer de una manera completamente diferente, simplemente reflejando la luz alrededor de una curva. De esa forma, todas las neuronas del cerebro también pueden ser ópticas.

No hay diferencia con las fundas meyeline, que pueden ayudar con la importancia de las señales. La meyeline acelera las neuronas eléctricas normales, haciéndolas no solo más rápidas y claras, sino también más importantes la mayor parte del tiempo. Esto se perderá. Afortunadamente, ahí es donde la modulación puede ser útil. Pueden tener luces más brillantes y con todas las demás ventajas no debería ser un problema identificar cosas importantes aún.

Problemas potenciales

Aunque lo anterior suena muy bien en teoría, la práctica puede ser bastante difícil. La bioluminiscencia, así como los fotorreceptores, pueden costar mucha energía. A pesar de que parece fresco por naturaleza, el uso constante podría calentar las neuronas lo suficiente como para interferir con las enzimas, por ejemplo. La luz emitida también podría ser demasiado pequeña para ser captada de manera confiable por los fotorreceptores. Es posible que nunca reciban suficiente luz para emitir suficientes sustancias químicas para estimular la próxima neurona.

Conclusión

Si funciona, reduciría la sinapsis normal a mucho menos de la mitad o la original. Un lado de la sinapsis se omite por completo y, en lugar de que los productos químicos se muevan lentamente sobre el espacio, irá a la velocidad de la luz . La única desaceleración de una señal está ahora en la traducción de la señal de luz en sustancias químicas para estimular la siguiente neurona. Además, los nervios mismos también se aceleran ya que usan luz en lugar de rayos. Existe la posibilidad de una mayor densidad de información, en ambos sentidos en un par de neuronas, así como en múltiples longitudes de onda a la vez. Por supuesto que es una idea teórica, pero también lo es estimular eléctricamente la siguiente neurona.