¿Qué diferencia a la red neuronal biológica y a la red de señalización celular?

Técnicamente, diría que las redes neuronales son un subconjunto de todas las redes de señalización celular, al menos en lo que respecta a los organismos multicelulares. Así que tomo su pregunta como preguntando qué es lo único sobre las redes neuronales en comparación con cualquier otra de muchas redes de comunicación celular.

Lo que se destaca por mí es que las neuronas y las redes neuronales están construidas para una comunicación precisa y expedita. Las neuronas son máquinas de comunicación esbeltas y mezquinas. Otras células tienen todo tipo de tareas diferentes que llevan a cabo dentro de nuestros cuerpos, con la comunicación como una nota al margen, pero las neuronas tienen que ver con la comunicación. La característica principal de una neurona, fuera del soma, es el axón, que se extiende desde la célula como un canal de comunicación y transmisor de datos, y la siguiente característica más obvia son las espinas dendríticas diseñadas principalmente para la recepción.

Además, las neuronas tienen un séquito de células de soporte llamadas células gliales. Astrocitos, microglia y oligodendrocitos que participan en el proceso de mejorar la comunicación donde sea necesario envolviendo las vainas de mielina, la fagocitosis y la reparación o mantenimiento de la barrera hematoencefálica. Existe una señalización intercelular entre las neuronas y las células gliales, pero las células gliales no están directamente en las vías de la red neuronal. Las células gliales permiten que las neuronas se centren en una comunicación precisa y rápida mientras se ocupan de todo lo demás en un rol de soporte.

Con respecto al tema de mejorar la comunicación donde sea necesario, las redes neuronales constantemente vuelven a parchear (formando nuevas conexiones) ya remodelarse. Neuroplasticidad es el término utilizado para la Ley de Hebb en la aplicación. Aunque las células neuronales no se dividen a lo largo de nuestras vidas (generalmente mantenemos las mismas neuronas durante la edad adulta), cambian constantemente, y rápidamente, de acuerdo con el uso y la necesidad. Si piensas un pensamiento a menudo o intensamente, las vías nerviosas se fortalecen y los axones se mueven.

En lo que es difícil de entender sobre las redes neuronales es el ritmo rápido de la transmisión. La señalización paracrina de los neurotransmisores que usan vesículas para el transporte a través de la sinapsis es más rápida de lo que uno podría imaginar que fuera posible. Las transmisiones pueden ocurrir en milisegundos y ocurren cientos de veces por segundo. Esto incluye envolver información en vesículas que se liberan a través de la membrana presináptica a través de endocitosis mediada por clatrina y luego la recaptación y el reciclado de las vesículas. Entiendo que las señales eléctricas iónicas van muy rápido, pero recuperar información de una vesícula transportada debería tomar más tiempo.

Pidió un tipo de respuesta de “procesamiento de la información”, pero mi educación es en biología, por lo que puede haberle fallado. Si está buscando lazos de retroalimentación, hay muchos en todas las celdas. Hay comunicación intracelular e intercelular e incluso diferentes especies se comunicarán entre sí. La charla va y viene y es relevante. Las células supervisan su entorno y se adaptan en consecuencia. Las células pueden usar señalización autocrina cuando secretan moléculas que realmente se unen a sus propios ligandos de receptores. Luego usan la información devuelta para producir factores de transcripción para necesidades específicas de codificación de proteínas.

Otra cosa que pensé de eso es diferente entre las redes neuronales y la señalización celular estándar es que las neuronas están enviando claramente una señal a una neurona cercana específica, mientras que otras células somáticas pueden enviar feromonas endocrinas por todo el cuerpo a cualquier célula que capte la información. La señalización celular puede ser a través de grandes distancias a través de nuestros cuerpos, sin embargo, las neuronas se extenderán para llegar a angstroms entre sí. Hay células nerviosas que tienen más de un pie de largo en su cuerpo, pero las distancias extracelulares utilizadas por las neuronas son muy pequeñas.

Es como jugar un partido de atrapada con el señor Fantasmic que, en lugar de lanzar el balón, extiende su brazo elástico y lanza la pelota directamente a tu mano.