Mit jelent a membrán időállandója az idegtudományban?

Legjobb válasz

Az idegsejt “membrán időállandója” egyszerűen egy módszer annak mérésére, hogy az idegsejt milyen gyorsan ” s feszültségszintje “nyugalmi állapotába” bomlik, miután bejövő jelet kap. A reakciót exponenciális bomlásnak nevezhetjük.

A radioaktív bomlás az időállandó ismerős példája. A 100 éves felezési idővel rendelkező elem 100 év után 50\% -kal kevesebb radioaktív lesz. kissé kevésbé intuitív “időállandó”: mennyi időbe telik, mire az eredeti értéke 1 / e-hez eljut. Az “e” matematikai állandó 2,7 körül van, és 1 / e = 0,368, tehát egy radioaktív elem egy idővel 100 év állandó értéke az eredeti intenzitás 37\% -án lesz 100 év után.

A neuronok időállandója körülbelül 5 – 20 milliszekundum (ms), ami azt jelenti, hogy egy idegsejt újra bemeneti jelet (vagy “tüskét”) kap egy másik idegsejtből, feszültsége gyorsan fel fog ugrani, majd 5 – 20 ms után (a pontos időállandótól függően) 37\% -ra bomlik nyugalmi állapota fölött.

Ez a kép megmutatja, hogy néz ki a bejövő idegtüske (felső ábra), és hogy néz ki az “EPSP” (gerjesztő posztszinaptikus potenciál) (alsó ábra). Láthatja, hogy az EPSP a bemeneti csúcsot követően gyorsan emelkedik, és kb. 10 ms után feszültségének körülbelül 37\% -ára bomlik.

A Quora közreműködő és idegtudós, Shreejoy Tripathy nagyszerű membrán időállandók ábráját hozta létre sok itt található idegsejt számára: membrán időállandója

A neuronok miniatűr elektromos áramkörökként modellezhetők, és az időállandó kiszámítható a modell áramköri értékeiből. Bár valójában fordítva működik … az idegtudósok kísérletileg mérik az időállandót, és ebből következtetnek az áramkörértékekre. A részletekért lásd Yohan John válaszát.

Válasz

„Az idő az az iskola, amelyben tanulunk, az idő az a tűz, amelyben égünk.”

– Delmore Schwartz Nyugodtan járjuk végig az áprilisi napot

Idegtudományi szempontból nincs meghatározott időhatározás. Azt állítom, hogy senki sem tudja igazán, mi az idő – és ide tartoznak a fizikusok is, akik bevallottan nagyon sok fényt vetettek a témára.

Az idő központi problémája a pszichológia szempontjából az, hogy miért éljük meg. Úgy tűnik, jelenben vagyunk, képesek vagyunk emlékezni a múltra és előre látni a jövőt. Sokan intuitív módon úgy érzik, mintha a jövő még nem történt volna meg.

A fizika ad nekünk semmi értelme annak, hogy miért érezzük úgy magunkat, mintha itt és most lennénk. A fizika legalább néhány értelmezésének szemszögéből az idő “csak” egy másik térbeli dimenzió, tehát a téridőben nincs “preferált” hely, amelyet jelennek neveznénk. Ez vezet néhány embert arra, hogy illúziónak nevezze az időt. Azt hiszem, ez mélyen téves, de természetesen a vitának nem lehet egyszerűen vége.

Az idő fizikájáról folytatott vita

A fizikusok között is két tábor alakul ki ^ 1. A „hagyományos” szárny a tudománytörténet jelenlegi pontján (kb. 2018) azonosítható Carlo Rovelli fizikussal, aki Az idő rendje című könyvében érvel. , hogy “nincs olyan, hogy múlt vagy jövő” . (Ezt a könyvet még nem olvastam.)

A másik véglet a Lee Smolin fizikusok és Quora saját Richard Mullerje. Lee Smolin könyve Újjászületett idő azt állítja, hogy az idő hagyományos illuzórikus felfogása problematikus, és megpróbál helyreállítani valamit, ami hasonló a múlt, a jelen és a jövő intuitív elképzeléseihez. A könyv nagy részét elolvastam – szimpatikus vagyok az általános szemlélettel, de bevallom, nem értettem teljesen, mire készül.

Úgy tűnik, Richard Muller is hasonló irányba halad könyve MOST: Az idő fizikája . Én sem olvastam még ezt a könyvet, de úgy tűnik, helyreállítja azt az elképzelést, hogy a jövő „még nem történt meg”.

Időérzékelés és időzített cselekvés idegtudománya

Az idegtudományi adatok és kísérletek nem befolyásolhatják közvetlenül a fizikusok közötti vitát. Az idegtudomány csak annyit tehet, hogy megvizsgálja a jelenségek, például az időbecslés, a ritmikus befogadás és az idő múlásának érzésében bekövetkező szubjektív változások összefüggéseit.

Ennek egy részét doktori disszertációm részeként tanulmányoztam ^ 2 .Megvizsgáltam az intervallum időzítésnek nevezett jelenséget, amely az emberek és állatok képessége arra, hogy a jutalmazó vagy büntető eseményeket a másodpercek és percek között előre jelezzék, és megfelelő intézkedéseket tegyenek.

A vizsgálatok azt mutatják, hogy a dopaminerg és a kolinerg gyógyszerek befolyásolhatják ezt a képességet: az olyan dopaminerg agonisták, mint az amfetamin és a kokain, ideiglenesen felgyorsítják a belső „órajelet”, ezért az alanyok úgy gondolják, hogy több idő telt el, mint a valóságban. A dopaminerg antagonisták ellenkező hatást fejtenek ki. Hosszan tartó expozícióval a gyógyszer megtanulja kompenzálni a megváltozott „órát”. (Csábító ezeket az eredményeket összekapcsolni a népi bölcsességgel, miszerint „repül az idő, amikor jól érzed magad.”) A kolinerg szerek lenyűgöző kiegészítő hatással bírnak: nem tesznek azonnal semmit, de fokozatosan elmozdulást okoznak emlékezetes időben, és ezek elmozdulásokat nem lehet kompenzálni.

A nagy elmozdíthatóságok

Ne feledje, hogy ezek az idegtudományi tanulmányok soha nem mondják meg nekünk mi az idő, vagy mi a szubjektív időérzékelés. Ez csak azt mutatja, hogy bizonyos agyi területek és vegyszerek látszólag érintettek. Mehetünk tovább, és azt mondhatjuk, hogy az időérzékelés magában foglalja a változás sebességének mérését – akár külső folyamatok, belső idegi folyamatok, akár (tipikusabban) a kettő valamilyen kombinációja.

De mondván, hogy az idő a tudatosság ( vagy a változás elősegítője vagy közege) nem sokat mond, mivel a változást csak az idő szempontjából lehet megérteni. A változás két állapot közötti különbség … és azt mondjuk, hogy eleve két állapot van, mert időben különböznek egymástól.

Gondolkodás e vonalak mentén arra késztettem, hogy az időre, a térre, a létezésre és az elmére, mint „imponderable-re” gondoljak. Lehetetlen ezekre gondolni anélkül, hogy a másik hármat kifejezetten vagy hallgatólagosan használnám.

  1. Az idő a tulajdonságok közötti különbségek rendezett kibontakozása, és ezeknek a tulajdonságoknak némi helyre van szükségük. És a különbség fogalmához olyan elmére van szükség, amely részt vesz az előtte és utána (vagy itt és ott, vagy ebben és abban) való összehasonlításban.
  2. Szóköz a tulajdonságok lehetséges konfigurációinak elrendezése. Csak akkor tudhatunk tudomást létezéséről és felépítéséről, ha időben egymás utakat hozunk létre rajta keresztül. És csak akkor tudhatjuk, hogy utat jártunk be, ha van olyan elménk, amely nyomon követi a meglévő tulajdonságok változását.
  3. Létezés a tulajdonságok valamiféle állandóságát vagy állandóságát jelenti az időben. A tulajdonságokat pedig az elme úgy érzékeli, hogy azoknak helyük és kiterjedésük van ( valamilyen térben, akár geometrikus, akár absztraktabb).
  4. Elme az, amely tisztában van a tulajdonságokkal, a térrel és az idővel. Nem tud magáról tudomást szerezni valami megváltoztatása nélkül.

Tehát látja, miért nevezem ezt a négyet a Nagy Meghatalmazhatatlannak? 🙂

Ha úgy gondolja, hogy megmenthet a négyirányú körkörös gondolkodásomtól (ami bevallottan szubjektív és fenomenológiai ), akkor engedje meg tudok a megjegyzésekben ^ 3.

Jegyzetek és hivatkozások

^ 1 Éppen előadássorozatot találtam Rovelli, Smolin és Muller (valamint Stuart Kauffman és sok más nagyszerű gondolkodó) közreműködésével. Nagyon ígéretesnek tűnik!

Idő a kozmológiában

^ 2 Íme egy link a dolgozatomhoz:

Ideghálózati modell a kortikosztriatális áramkörökben az időzített műveletek kapcsolásának megerősítés által vezérelt megszerzéséről és végrehajtásáról

^ 3 Vegye figyelembe, hogy még egy mondat vagy egyenlet elemzése megköveteli a szimbólumok sorrendjének vagy szekvenciájának feldolgozásának képességét, és ez implicit módon az időre támaszkodik. : P

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük