Wednesday, June 11, 2008

SYNAPSE and NEW BRAIN MODELS

Source right) : Sanger Institute.


Although for some time we have theories in relation to like it would have been built the human brain, the process of creation of superfast computers (Roadrunner/IBM: 1000 trillions calculations per second) and recent biological-evolutionary works, countersign similarities. Seth Grant (Sanger Institute) and his team, using comparative proteomic and genómic, has been able to conclude part of an extensive work on the characteristics and evolution of brain synapse in one-cell organisms (yeasts), spineless (flies of the fruit) and vertebrates. According to the researchers, the grade of functional complexity of synapse in the zoo scale, leaves increasing evolutionarily. Of the simple reflex answer of the yeats to the stréss (initial stimulus for the genesis of nervous system), it is passed to simple learning (flies) and from there to the complex learning of vertebrates. Crucial element of this evolutionary process -according to Sanger- are the synapse. The evolution forced brains but complexes increasing the number of neurons, synapse and interconnections among them. The synapse of vertebrates is composed by 1,000 different proteins, inside which highlights a group of 200 proteins (MASC, in charge of conversion of information, driven by patterns of electric activity into biochemical signals).

Synapse are not standard structures -but very complex and varied- composed by different combinations of proteins. Each sinapsis carries out complex calculations based on messages of other neurons. The human brain consists of 100 billions neurons, interconnected by means of 100 trillions of synapse. The comparison with computers becomes of its likeness with the pattern of neuronal prosecution of information, structured with nets of synapse closely interconnected, the same ones that can be graphicated in diagrams similar to the process of flow of information in internet. It is obvious that the study of the MASC, could clarify some unsettled problems of memory and learning. Finally, the overlapping of molecular nets over the neurals could create new human brain models.




SINAPSIS y NUEVOS MODELOS de CEREBROS

Aunque desde hace tiempo se disponen de teorías en relación a como habría sido construido el cerebro humano, el proceso de creación de superveloces computadoras (Roadrunner/IBM : 1000 trillones de cálculos por segundo) y recientes trabajos biológico-evolutivos, refrendan similtudes. Seth Grant (Sanger Institute) y su equipo, empleando proteomica y genómica comparativa, han logrado concluir parte de un extenso trabajo sobre las características y evolución de las sinapsis cerebrales en organismos unicelulares (hongos), invertebrados (moscas de la fruta) y vertebrados. Según los investigadores el grado de complejidad funcional de las sinapsis en la escala zoológica, se va incrementando evolutivamente. De la simple respuesta refleja de los hongos al estrés (estimulo inicial para la génesis del sistema nervioso), se pasa al aprendizaje simple (moscas) y de allí al aprendizaje complejo de los vertebrados. Elemento crucial de este proceso evolutivo -según Sanger- son las sinapsis. La evolución forzó cerebros mas complejos incrementando el numero de neuronas, sinapsis e interconexiones entre ellos. Las sinapsis de los vertebrados estan compuestas por 1,000 proteinas diferentes, dentro de las que destaca un grupo de 200 proteinas (MASC, encargada de la conversión de la información, conducida por patrones de actividad eléctrica, en señales bioquímicas).

Las sinapsis no son estructuras standard -sino mas bien complejas y variadas- compuestas por diferentes combinaciones de proteinas. Cada sinapsis realiza complejos calculos basados en mensajes de otras neuronas. El cerebro humano consta de 100 billones de neuronas, interconectadas mediante 100 trillones de sinapsis. La comparacion con las computadoras deviene de su semejanza con el modelo de procesamiento neuronal de la información, estructuradas con redes de sinapsis estrechamente interconectadas, las mismas que pueden ser graficadas en diagramas similares al proceso del flujo de informacion en internet. Resulta obvio entonces, que el estudio de la red MASC, podria aclarar algunos problemas irresueltos de la memoria y el aprendizaje. Finalmente, la superposición de las redes moleculares sobre las neuronales, podría terminar creando nuevos modelos cerebrales humanos.

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