itu tidak terlalu biasanya Anda melihat saputangan lagi. Hari ini, mereka sebagian besar dipandang sebagai tidak bersih dan baik … hanya kotor. Anda akan cukup kecewa untuk mengetahui bahwa mereka sama sekali tidak ada hubungannya dengan artikel ini selain beberapa kesamaan yang mereka bagikan jika dibandingkan dengan neokorteks Anda. Jika Anda harus menarik neokorteks dari otak Anda dan rentangkannya di atas meja, Anda kemungkinan besar tidak akan dapat melihat bahwa tidak hanya kira-kira ukuran sapu tangan besar; Ini juga berbagi ketebalan yang sama.
Neocortex, atau korteks singkatnya, adalah bahasa Latin untuk “kulit baru”, atau “kulit baru”, dan mewakili perubahan evolusi terbaru ke otak mamalia. Ini menyelimuti “otak tua” dan memiliki beberapa punggung bukit dan lembah (disebut Sulci dan Gyri) yang terbentuk dari upaya evolusi sebagian besar berhasil untuk mengisi korteks sebanyak mungkin ke dalam tengkorak kita. Ini telah mengambil tugas memproses input sensorik dan menyimpan ingatan, dan memang seharusnya begitu. Gambar satu milimeter di korteks saputangan Anda, dan itu akan berisi sekitar 100.000 neuron. Diperkirakan korteks manusia yang khas mengandung sekitar 30 miliar neuron total. Jika kita membuat dugaan konservatif bahwa setiap neuron memiliki 1.000 sinapsis, yang akan menempatkan koneksi total sinaptik di korteks Anda pada 30 triliun – angka yang begitu besar sehingga secara harfiah di luar kemampuan kita untuk memahami. dan tampaknya cukup untuk menyimpan semua ingatan seumur hidup.
Di teater pikiran Anda, pikirkan saputangan yang terbentang yang tergeletak di depan Anda. Itu adalah kamu. Ini berisi segalanya tentang Anda. Setiap memori yang Anda miliki ada di sana. Suara sahabat Anda, bau makanan favorit Anda, lagu yang Anda dengar di radio pagi ini, perasaan yang Anda dapatkan ketika anak-anak Anda memberi tahu Anda bahwa mereka semua ada di sana. Korteks Anda, saputangan kecil yang tampak tidak signifikan di depan Anda, sedang membaca artikel ini pada saat ini.
Mesin yang fantastis apa Mesin yang dimungkinkan dengan jenis sel khusus – sel yang kita sebut neuron. Dalam artikel ini, kita akan mengeksplorasi bagaimana neuron bekerja dari sudut pandang listrik. Artinya, bagaimana sinyal listrik bergerak dari neuron ke neuron dan menciptakan siapa kita.
Neuron dasar
Diagram Neuron melalui pembelajaran terpesona
Meskipun prestasi fantastis, otak manusia berkinerja, neuron relatif sederhana ketika diamati dengan sendirinya. Neuron adalah sel hidup, bagaimanapun, dan memiliki banyak kompleksitas yang sama dengan sel-sel lain – seperti nukleus, mitokondria, ribosom, dan sebagainya. Masing-masing bagian seluler ini bisa menjadi subjek seluruh buku. Kesederhanaannya muncul dari pekerjaan dasar yang dilakukannya – yang menghasilkan tegangan ketika jumlah inputnya mencapai ambang tertentu, yang kira-kira 55 mV.
Menggunakan gambar di atas, mari kita periksa tiga komponen utama neuron.
SOMA.
Soma adalah sel tubuh dan berisi nukleus dan komponen lain dari sel biasa. Ada berbagai jenis neuron yang karakteristik berbedanya berasal dari Soma. Ukurannya dapat berkisar dari 4 hingga lebih dari 100 mikrometer.
Dendrits.
Dendrit menonjol dari Soma dan bertindak sebagai input neuron. Neuron yang khas akan memiliki ribuan dendrit, dengan masing-masing menghubungkan ke akson neuron lain. Koneksi ini disebut sinaps tetapi bukan fisik. Ada celah di antara ujung-ujung dendrit dan akson yang disebut sumbing sinaptik. Informasi disampaikan melalui kesenjangan melalui pemancar saraf, yang merupakan bahan kimia seperti dopamin dan serotonin.
Akson.
Setiap neuron hanya memiliki satu akson yang meluas dari Soma, dan bertindak mirip dengan kawat listrik. Setiap akson akan berakhir dengan serat terminal, membentuk sinapsis dengan sebanyak 1.000 neuron lainnya. Akson panjang bervariasi dan dapat mencapai beberapa meter. Akson terpanjang dalam tubuh manusia mengalir dari bagian bawah kaki ke sumsum tulang belakang.
Pengoperasian listrik dasar neuron adalah untuk menampilkan lonjakan tegangan dari aksonnya ketika jumlah tegangan inputnya (melalui dendritanya) melintasi ambang tertentu. Dan karena akson terhubung ke dendrit neuron lain, Anda berakhir dengan jaringan saraf yang sangat rumit ini.
Karena kita semua adalah sekelompok jenis elektronik di sini, Anda mungkin memikirkan ‘paku tegangan’ ini sebagai perbedaan potensi. Tapi bukan itu cara kerjanya. Tidak di otak. Mari kita lihat lebih dekat bagaimana listrik mengalir dari neuron ke neuron.
Potensi Aksi – Protokol Komunikasi Otak
Axon ditutupi dalam lembar myelin yang bertindak sebagai isolator. Ada istirahat kecil di lembar sepanjang panjang akson yang dinamai setelah penemunya, disebut node Ranvier. Penting untuk dicatat bahwa node ini adalah saluran ion. Di ruang di luar dan di dalam membran akson ada konsentrasi ion kalium dan natrium. Saluran ion akan terbuka dan menutup, menciptakan perbedaan lokal dalam konsentrasi natrium danion kalium.
Diagram melalui Washington U.
Kita semua harus tahu bahwa ion adalah atom dengan tuduhan. Dalam kondisi istirahat, konsentrasi ion natrium / kalium menciptakan perbedaan negatif 70 mV potensi antara bagian luar dan di dalam membran akson, dengan ada konsentrasi ion natrium yang lebih tinggi di luar dan konsentrasi ion kalium yang lebih tinggi di dalamnya. Soma akan membuat potensi aksi ketika -55 mv tercapai. Ketika ini terjadi, saluran natrium ion akan terbuka. Ini memungkinkan ion natrium positif dari luar membran akson untuk bocor di dalam, mengubah konsentrasi ion natrium / kalium di dalam akson, yang pada gilirannya mengubah perbedaan potensial dari -55 mV ke sekitar +40 mv. Proses ini dikenal sebagai depolarisasi.
Grafik via Washington U.
Satu per satu, saluran ion natrium terbuka sepanjang panjang akson. Masing-masing terbuka hanya untuk waktu yang singkat, dan segera setelahnya, saluran ion kalium terbuka, memungkinkan ion kalium positif untuk bergerak dari dalam membran akson ke luar. Ini mengubah konsentrasi ion natrium / kalium dan membawa perbedaan potensial kembali ke tempat peristirahatan -70 mV dalam suatu proses yang dikenal sebagai repolarisasi. Mulai mulai selesai, proses memakan waktu sekitar lima milidetik untuk menyelesaikannya. Proses ini menyebabkan lonjakan tegangan 110 mV naik turun dari seluruh akson, dan disebut potensi tindakan. Spike tegangan ini akan berakhir pada soma neuron lain. Jika neuron tertentu mendapat cukup paku ini, itu juga akan menciptakan potensi tindakan. Ini adalah proses dasar bagaimana pola listrik merambat di seluruh korteks.
Otak mamalia, khususnya korteks, adalah mesin yang luar biasa dan mampu jauh lebih dari sekadar komputer kami yang paling kuat. Memahami cara kerjanya akan memberi kita wawasan yang lebih baik untuk membangun mesin cerdas. Dan sekarang Anda tahu sifat listrik dasar neuron, Anda berada dalam posisi yang lebih baik untuk memahami jaringan saraf tiruan.
Sumber.
Potensi Aksi di Neuron, melalui YouTube
Pada intelijen, oleh Jeff Hawkins, ISDN 978-0805078534