Preservar la
información del cerebro es esencial para la conservación de la vida humana
significativa. Una parte crucial de esa valiosa información es de naturaleza
estructural denominándose conectoma humano al entorno de
procesamiento necesario para la información funcional. La neuronanorobótica es
la aplicación de nanorobots para el estudio estructural y funcional del cerebro
humano. En el artículo “Human Connectome Mapping and Monitoring Using
Neuronanorobots” publicado en la revista científica Journal of Evolution &
Technology, investigadores de la Universidad de Minho (Portugal) proponen
tres clases específicas de neuronanorobots: los endoneurobots, los gliabots y
los synaptobots. Los tres en conjunto
pueden de forma no destructiva
monitorear la estructura y los cambios estructurales que ocurren en los
89.000 millones de neuronas y en las 2,42 x 1014 sinapsis del cerebro humano y
a la vez procesar los 4,31 x 1015 picos/segundo de información funcional
eléctrica de la red neuronal y sináptica. El monitoreo del conectoma
funcional y estructural por los neuronanorobots incluye dos tareas principales:
el seguimiento del funcionamiento de procesamiento de información eléctrica sobre la base del potencial de acción que ocurre en las sinapsis y neuronas; y el seguimiento de los cambios sinápticos
neuronales y estructurales asociados con el tratamiento de dichos datos
funcionales. Los endoneurobots y los gliabots son los mayores de los
neuronanorobots propuestos, cada uno con un volumen de 10 μm3. Los
endoneurobots salen del torrente sanguíneo para entrar en el parénquima
cerebral y navegar por el interior de la neurópila hasta entrar en el soma
celular de la neurona y se ubicarse en un puesto intracelular del segmento
inicial del axón. En forma análoga los gliabots salen del torrente
sanguíneo, entran en la célula glial respectiva para posicionarse de forma
intracelular en la región intraglial más adecuada. Los synaptobots (5 μm3) son
los más pequeños y claramente los más técnicamente difícil de construir debido
a: su escaso volumen, los
requerimientos de navegación necesarios para llegar a la posición de
vigilancia y el desafío de los datos de
análisis de la sináptica estructural. La comunicación de soporte (y transmisión
de datos) es proporcionada por los endoneurobots, liberando a los synaptobots
de la necesidad de incluir esta maquinaria de apoyo de alto volumen a bordo de
su estructura. La tarea de supervisar el tráfico de datos en bruto para todo un
cerebro humano vivo requiere mínimamente una capacidad de manejo de datos a la
red de (5,52 ± 1,13) x 1016 bits / seg, que corresponde a una tasa de aumento
sináptico-procesado estimado de (4,31 ± 0,86) x 1015 picos /seg. Los
synaptobots son responsables de supervisar las sinapsis, las estructuras más
difíciles e importantes subcelulares en el cerebro humano. Las sinapsis
eléctricas son parte de la red neuronal que procesa la información del cerebro
humano. Ellas juegan un papel crucial en el procesamiento de información del
cerebro y están implicadas en el aprendizaje y la memoria…
El artículo propone
manejar la información de todo el cerebro humano utilizando un conjunto de
neuronanorobots:endoneurobots, gliabots y synaptobots. Tales nanorobots
deberían conservar la información estructural y funcional subyacente del
cerebro con la temporal-espacial apropiada, constituyéndose no sólo en la base
para comprender el funcionamiento del cerebro humano (Human Brain Project, de
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