Schema di un neurone con la codifica binaria che risulta dalle centinaia di interruttori meccanici integrati in ciascuna sinapsi. Il citoscheletro è rappresentato come una macchina meccanica che gestisce questi interruttori in risposta all'attività neuronale, alterando così e aggiornando la codifica. Nel riquadro: esempio di un interruttore binario meccanico. Questi domini proteici possono passare in modo reversibile tra due stati diversi, piegati '0' e non piegati '1'.
Una ricerca eseguita all'Università del Kent ha portato allo sviluppo della teoria MeshCODE ('codice di rete'), una nuova teoria rivoluzionaria per comprendere la funzione del cervello e della memoria. Questa scoperta potrebbe essere l'inizio di una nuova comprensione della funzione cerebrale e nel trattamento delle malattie cerebrali come l'Alzheimer.
In una ricerca pubblicata su Frontiers in Molecular Neuroscience, il dott. Ben Goult descrive la sua nuova teoria che vede il cervello come un supercomputer organico che esegue un complesso codice binario, con le cellule neuronali che funzionano come computer meccanico.
Egli spiega che una vasta rete di molecole di memoria che immagazzinano informazioni, e funzionano come interruttori, è incorporata in ogni sinapsi del cervello, rappresentando un codice binario complesso. Ciò identifica una posizione fisica dell'archiviazione dei dati nel cervello e suggerisce che i ricordi sono scritti in forma di molecole nelle scaffalature sinaptiche.
La teoria si basa sulla scoperta delle molecole proteiche chiamate taline, contenenti domini 'commutabili' che cambiano forma in risposta alle pressioni nella forza meccanica della cellula. Questi interruttori hanno due stati stabili, 0 e 1, e questo modello di informazioni binarie memorizzate in ciascuna molecola dipendono dai segnali precedenti, come la funzione 'salva cronologia' di un computer.
Le informazioni memorizzate in questo formato binario possono essere aggiornate da piccoli cambiamenti nella forza, generati dal citoscheletro della cellula.
Nel cervello, la segnalazione elettrochimica tra i trilioni di neuroni avviene nelle sinapsi, ognuna delle quali contiene un impalcatura di molecole talina. Un tempo ritenuta strutturale, questa ricerca suggerisce che la struttura retiforme delle proteine di talina rappresenta in realtà una serie di interruttori binari con il potenziale di archiviare informazioni e codificare la memoria.
Questa codifica meccanica è attiva continuamente in ogni neurone e si estende in tutte le cellule, corrispondendo in definitiva a un codice macchina che coordina l'intero organismo. Fin dalla nascita, le esperienze di vita e le condizioni ambientali di un animale potrebbero essere scritte in questo codice, creando una rappresentazione matematica costantemente aggiornata della sua vita unica.
Il dott. Gult, professore di biochimica, ha dichiarato:
"Questa ricerca dimostra che il cervello assomiglia in molti modi ai primi computer meccanici di Charles Babbage e al suo Motore Analitico. Qui, il citoscheletro ha la funzione di leve e ingranaggi che coordinano il calcolo nella cellula in risposta alla segnalazione chimica ed elettrica. Come quei modelli di calcolo primitivi, questa scoperta potrebbe essere l'inizio di una nuova comprensione della funzione cerebrale e nel trattamento delle malattie cerebrali".
Fonte: Sam Wood in University of Kent (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Benjamin Goult. The Mechanical Basis of Memory: the MeshCODE Theory. Frontiers in Molecular Neuroscience, 2021, DOI
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