Re: [Fisica medica] frequenza delle onde cerebrali

From: Soviet_Mario <SovietMario_at_CCCP.MIR>
Date: Wed, 29 Mar 2017 02:50:41 +0200

On 27/03/2017 19.50, Jasmine wrote:
> On Sat, 18 Mar 2017 14:33:34 +0100, Soviet_Mario
> <SovietMario_at_CCCP.MIR> wrote:
>
>
>
>> Un redesign radicale ab-inizio porterebbe a una cellula
>> molto meno consumosa.
>> -cut- Tra
>> l'altro ho letto di recente che una simbiosi simile è in
>> corso e, cosa bizzarra, in una LUMACA, che mangia alghe, le
>> integra senza "digerirle interamente", e poi diventa
>> PARZIALMENTE fotosintetica, nel senso che mangia meno di
>> quanto apparentemente necessario perché un po' di zucchero
>> lo sintetizzano queste alghe ormai in simbiosi. Chiaramente
>> avendo una superficie esterna limitata e un metabolismo
>> superiore a un vegetale, non sarà mai del tutto
>> fotosintetica, ma è una buona proof-of-concept del discorso
>> del riciclo senza fare ricerche a lungo raggio.
>
> molto interessante:questo essere ha trovato il modo
> di minimizzare l'energia proveniente da fonti come quelle viventi
> che hanno una capacità di rinnovarsi limitata nel tempo;
> per legarsi alla disponibilità di luce.
>
> Chissà quanti sprechi di energia a livello metabolico ha l'essere
> umano.

beh ci sono alcune stime settoriali di tessuto, tipo
dell'efficienza muscolare (piuttosto variabile, tra il 20 e
il 25 % in media). E poi stime di apparato, tipo che il solo
sistema nervoso (manco 2 kg di tessuto) ciuccia grossomodo
il 30 % del metabolismo (BASALE eh, non totale).
Ho citato a memoria, potrei avere errato.
In altre parole il cervello è poco efficiente
energeticamente, è "de luxe".
Altro aspetto sotto cui non è ottimizzato è : COSA SA BRUCIARE.
I muscoli bruciano vari combustibili, specie i rossi, e più
di tutti il muscolo cardiaco, che è quello più flessibile
come alimentazione.
Il SNC brucia praticamente solo glucosio, quindi è un
viziato anche sotto questo punto di vista. Evidentemente era
troppo vincolato a specializzarsi su altro per avere margini
di miglioramento su fronti non strategici.
Non ultimo è l'apparato che matura più lentamente di tutti,
persino più dello scheletro.
Sostanzialmente non si è ottimizzato per altro che non la
sua funzione primaria. E boh, non lo trovo molto
sorprendente. E' anche relativamente recente, tra l'altro

>
> Si potrebbe studiare la propagazione degli impulsi nervosi
> anche in un'ottica di minimizzazione dell'energia metabolica spesa?

l'alto isolamento delle fibre, consente ENORMI miglioramenti
energetici, perché con una stessa corrente elettrica chiusa
su maglie molto lunghe, e pochi "balzi", copri grandi distanze.
La riduzione della "corrente ionica totale" utilizzata per
unità di informazione è un indicatore lineare della spesa
energetica, perché una volta passata la corrente, spontanea,
occorre riattivare le pompe ioniche e ripristinare il
gradiente, sfavorevole, spendendo energia.
In questo mero senso il neurone non sembra inefficiente.

>
>
> per minimizzare l'energia in situazioni di pericolo, invece che usare
> dispendiosi neurotrasmettitori

eh, qui invece si, spende. Ma la trasduzione chimica ha
avuto sia svantaggi (lentezza, costo metabolico più alto)
sia pregi : maggiore grado di "analogicità" del segnale (il
potenziale d'azione è "a soglia", è tutto/niente, a livello
di sinapsi invece il bit ha un valore sfumato. Non solo : il
potenziale è una variabile unica di stato, le concentrazioni
sono specifiche di ciascun neurotrasmettitore, e quindi
hanno una "banda larga" di segnale, vengono elaborati
contemporaneamente vari canali indipendenti tra loro o
dipendenti ma non in senso meramente sommativo.
La trasduzione sinaptica fa discostare abbastanza l'attività
neuronale da una porta logica digitale, imho, per cui non
credo sia molto chiaro a che reale "profondità di bit"
operino i "calcoli" che vengono effettuati. Li chiamo
calcoli ma vabbè, è riduttivo o distorsivo, era per capirsi

> L'organismo umano potrebbe usare degli organi-dei sensori
> che funzionino con dei meccanismi logicamente simili ai foto-diodi
> dovrebbe anche lui sfruttare la superficie esterna (all'interno del

La rinuncia all'involucro opaco agli UV comporta anche
notevoli rischi, perché gli UV sono radiazioni ionizzanti e
mutagene. Anzi, tipicamente chi vive sulla terraferma, ha
provveduto a rendersi auto-opacizzante con pigmenti protettivi.

> corpo i fotoni farrebbero poca strada prima di essere assorbiti).
> Si consumerebbe probabilmente meno energia metabolica
> e l'informazione viaggerebbe per alcuni tratti
> esterni al corpo,con velocità poco inferiori a c.

parli di informazione visiva ?
Di un organismo nella sua interezza fotosensibile sulla
superficie ?
Non ho mai pensato a ciò, se ho capito bene. So troppo poco
di ottica per capire come si potrebbe mettere a fuoco le
immagini, senza diottrici regolabili annessi.
Se invece il discorso era : integrazione energetica
fotovoltaica, non ho mai tentato di stimarla. Se avrò tempo
tenterò di stimare la S corporea, l'illuminamento medio,
l'energia ricevuta, l'efficienza fotosintetica della pianta,
e confrontarlo con le 1200-1500 kCal di metabolismo di base
per capire se e quanto potrebbe ripagare energeticamente
l'incremento di complessità genetica necessario a gestire il
tutto

>
> Ma ottimizzazioni cosi' spinte per il consumo di energia metabolica
> non fanno parte del nostro organismo.
> Del resto anche per quanto riguarda la velocità di propagazione
> dell'informazione da organo-sensore a organo elaboratore (cervello)
> non c'è mai stata una pressione selettiva tale
> da spingere gli esseri viventi ad avere bisogno
> di velocità di propagazione dell'impulso nervoso
> superiori ai 120 m/s, non avrebbe senso
> velocità di propagazione dell'informazione dell'ordine
> di c o poco meno, quando a elaborare l'informazioni a prendere
> decisioni sono neuroni che comunque non potrebbero mai prendere
> decisioni a velocità dell'ordine di c.

poi tanto nel reagire (muovere i muscoli) ci sarebbero
inerzie ed attriti viscosi tali che cmq avremmo un collo di
bottiglia lì. O si velocizza tutto grossomodo, o un singolo
step iperveloce e il resto lento uguale, non darebbe
vantaggi rilevanti, presumo ... boh

circa la velocità del "prendere decisioni", invece la cosa è
complicata, perché l'elevato parallelismo simula velocità di
spostamento dei dati superiori che non in un'elaborazione
sequenziale.

Di fatto un acrobata prende decisioni e effettua
compensazioni ancora ben più rapidamente di un robot
comandato da processori nominalmente rapidissimi.
Però appunto l'architettura neurale dedicato al controllo ha
un parallelismo ancora non confrontabile alle cpu multicore.
Non ho ancora visto nessun robot che gira sul cavallo, le
parallele asimmetriche, o fa altre follie acrobatiche con lo
skateboard. Gran parte delle decisioni prese, non sono
nemmeno conscie, vengono smaltite in automatico senza
ingolfare i piani alti.
A differenza dell'ottimizzazione della velocità del neurone
singolo, la strada dell'ottimizzazione dell'architettura
complessiva è stata esplorata in maniera molto estensiva, e
di fatto il cervello sbroglia una mole di task in sottofondo
straordinariamente grande

>
>
>
>
>
>> una rete di
>> nanotubi è sostanzialmente eterna. Questo potrebbe essere
>> uno scoglio insormontabile per la plasticità nervosa, che è
>> mostruosa in fase embrionale, e richiede un continuo fa e
>> disfa. Cmq ci sono altri polimeri organici conduttivi (i
>> politiofeni ad es.) che non sembrerebbero impossibili da
>> fare per le cellule.
>
> thanks non li conoscevo, mi aggiornerò
>
>
> ciao, Jasmine
>


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