CREIERUL ELECTRIC - Fiziologiefiziologie.ro/didactic/2015-2016/cns/Creierul electric.pdfplin de...

Post on 10-Mar-2020

5 views 0 download

Transcript of CREIERUL ELECTRIC - Fiziologiefiziologie.ro/didactic/2015-2016/cns/Creierul electric.pdfplin de...

CREIERUL ELECTRIC

Neuroscience is awaiting for a

breakthrough: An essay bridging the

concepts of Descartes, Einstein,

Heisenberg, Hebb and Hayek with the

explanatory formulations in this special

issue.

... understanding the brain/body–mind

complex is possible only when these

three are considered as a holistic

entity and not as discrete structures

or functions.

E. Başar, Karakaş . Intern. J. Psychophysiology. 60 (2006)

The phenomenon of “animal electricity” is central to the understanding of physiological processes. Throughout this book, we will describe many basic functions of tissues and organs in terms of electrical signals mediated by cell membranes. Whereas electrical currents in a metal wire are conducted by the flow of electrons, electrical currents across cell membranes are carried by the major inorganic ions of physiological fluids: Ca2+,

Na+, K+, Cl−, and HCO3− . Boron and Boulpaep. Medical Physiology. 2012

La nivelul cel mai

elementar, noi nu

suntem o reacţie

chimică ci o sarcină electrică...

Lumina şi materialegătură indisolubilă

Prin amabilitatea Dr. Sorin Mihalache

Lumina şi viaţa

legătură indisolubilă

Prin amabilitatea Dr. Sorin Mihalache

Interacţiunea

stimul - receptor - răspuns

chimic

fizic

stimul

R e

c e

p t

o r

P r

o c

e s

o r

?răspuns

Suport electric- L Galvani 1791

Hans Berger

de la telepatie la EEG -1926

Molecule

hidrofobe Subst.

steroidice

O2

CO2N2

Apă

Glicerol

Uree

Zaharoză Glucoză

Na+, H+, K+

Ca2+, Mg2+

HCO3-, Cl-

Molecule

mici

nepolare

Molecule

mari

nepolare

Ioni

- Pori

- Canale ionice

- Transportori ionici

Sistemul de transport ionic

membranar (STIM)

- Mecanisme ale

transportului ionic

Bacteriorodopsina (Alberts

B. 2008)

Extracelular

Citosol

Bistrat

lipidic

(3nm)

Retinal

legat de

lizina

transport pasiv

transport membranar

difuzie

simpla

mediată

de canalemediată de

transportori

mediată de

pompe

transport activ

bistrat

lipidic

canal

proteic transportori

Gradient de

concentraţie

adaptat după MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL. 2008

Canale ionice

- controlate fizic

- controlate chimic:

- mecanic

Canale ionice controlate (gated)

Canale ionice fără poartă necontrolate (nongated)

- termic TRP

- de voltaj

- neurotransmiţători- ioni, H+- produşi metabolici ş.a

- electromagnetic !

Twenty-three different studies have found that such EMF exposures act via activation of VGCCs, such that VGCC channel blockers can prevent responses to such exposures. Most of the studies implicate L-type VGCCs in these responses, but there are also other studies implicating three other classesof VGCCs.

Martin L Pall 2013

Voltage-gated calcium channel stimulation leads to increased intracellular Ca2+, which can act in turn to stimulate the two calcium/calmodulin-dependent nitric oxide synthases and increase nitric oxide

It is also suggested that nitric oxide may act in pathophysiological responses to EMF exposure, by acting as a precursor of peroxynitrite, producing both oxidative stress and free radical breakdown products.

Martin l.Pall. Electromagnetic fields act via activation of voltage-gated calcium channels to produce beneficial or adverse effects J. Cell. Mol. Med. No 8, 2013.

Distribuţia sarcinilor electrice

Concentraţia intra- extracelulară a

principalilor ioni în celula mamiferelor

(mMol)

Ion Extracelular Intracelular

Na+ 145 12

K+ 4 155

Ca2+ 1.8 0.001(rep)– 0.1(activ.)

Cl– 123 4.2

Mg2+ 1.5 0.8

Potenţial de acţiune

50

0

m

V PA

Na+

K+

…Due to its ability to give rise to

spontaneous activity, the brain does not

simply process information but also

generates information.

György Buzsáki

...spontaneous neuron activity, far from

being mere noise, is actually the source of

cognitive abilities.

...the source of spontaneous neuron

activity (noise), has never been identified

and has been assumed to result from

brain’s imperfections.

Organisms are known to emit spontaneous ultra-weak photons wich are differentiated from the phenomenom of delayed luminescence as it is spontaneously emitted by living organisms without any photoexcitation. The intensity of ultra-weak photon emission is found to be in the order of 10-16 – 10-18 W/cm2 which is far behind the sensitivity of human eye.

Prasad A. et al. J. Photochem. Photobiol. B. 139. 2014.

Interrelaţiile dintre propietăţile membranei celulare

şi principalele dimensiuni ale existenţei

sistemelor biologice

identitate

excitabilitate

adaptabilitate

evoluţiepermeabilitate

selectivă

membranară

Transmiterea şi procesarea

semnalului în sistemul nervos

II. Transmiterea nonsinaptică

Transmiterea efaptică

Transmiterea auto- paracrină

Transmiterea hormonală

I.Transmiterea sinaptică

Transmiterea sinaptică electrică

Transmiterea sinaptică chimică

Sinapsa chimică

Segment

presinaptic

E

AGONIŞTI

ANTAGONIŞTI

Sinapsă excitatorie

Sinapsă inhibitorie

Celulă

glială

Segment

postsinaptic

From Kristin Harris Lectures.

http://synapses.mcg.edu/lab/harris/lectures.htm

From Kristin Harris Lectures.

http://synapses.mcg.edu/lab/harris/lectures.htm

Chemical Electrical

Cunoașterea actuală se îndreaptă către o

realitate non-mecanică; Universul începe să semene din ce în ce mai mult cu un mare gând decât cu o mașinărie… Mintea pare că nu mai este doar un intrus accidental în tărâmul materiei… mai degrabă am privi-o ca pe creatoarea și guvernatoarea planului fizic.

Sir James Hopwood Jeans. The Mysterious Universe. Cambridge University Press. 1930.

Artificial intelligence and advanced robotics have the potential to transform the world economy. Changes are being made already, especially in technology that acts like the human brain, learning to complete more varied and complex tasks based on past experience. The implications of this advancing technology in various facets of geopolitics are many, from logistics, labor and manufacturing to agriculture, service and transportation — basically, life in general.

Artificial Intelligence Gets a Little Smarter. Stratfor. 18 03 2016

Câmpul electromagnetic este realitatea fizică cu care suntem în contact permanent şi nemijlocit, deşi nu avem simţuri pentru a o percepe. În odaia în care stăm, în parcurile în care ne plimbăm, în noi înşine, totul este plin de câmp electromagnetic, în fiecare moment, datorită câmpului electromagnetic, fiecare cută a fiinţei noastre este pătrunsă de toate melodiile care se cântă pe Pământ, ba şi de şoapte din afara lui, rostite poate cu miliarde de ani în urmă.

A.Ţugulea- Câmpul electromagnetic? Ed. Agir, 2011