Comunicación entre células a través de una red de nanotúbulos dendríticos en el cerebro

• El equipo de investigación identificó una estructura de nanotúbulos intercelulares presente en el cerebro
• Esta red de nanotúbulos dendríticos permite la transmisión de señales entre células cerebrales
• Esta red cumple un papel importante en el procesamiento de información de las neuronas del cerebro
• En el estudio participaron de forma conjunta varios departamentos de la Johns Hopkins University School of Medicine
• La investigación incluyó funciones diversas, desde investigación básica hasta visualización, validación, planificación y supervisión

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Institución de investigación y departamentos participantes

• Solomon H. Snyder Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
• Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA

Principales funciones de la investigación

• Este estudio incluyó conceptualización, financiamiento, investigación experimental, desarrollo de metodología, gestión del proyecto, provisión de recursos, supervisión de la investigación, validación de resultados, visualización de datos, redacción del artículo y revisión
• Varios investigadores colaboraron para conformar un entorno de investigación multidisciplinario

Importancia del estudio

• Este trabajo destaca la existencia y función de la estructura de nanotúbulos dendríticos como una nueva forma de vía de comunicación entre neuronas del cerebro
• Estas estructuras plantean la posibilidad de un intercambio de información a través de una red de nanotúbulos microscópicos que antes no se conocía
• Con ello, realiza una contribución importante para ampliar la comprensión de los circuitos neuronales y los mecanismos de transmisión de información en el cerebro

[GN⁺]

Opinión de Hacker News

• Creo que la intuición de Penrose de que “los efectos cuánticos podrían influir en la cognición” se vuelve cada vez más convincente desde un punto de vista filosófico, pero no diría que eso pruebe la teoría Orch OR, es decir, la afirmación concreta de que el colapso gravitacional cuántico basado en microtúbulos provoca la conciencia.
  Enlace al artículo relacionado

  • De hecho, el artículo original presenta una explicación alternativa más confiable que esa hipótesis: el punto clave es que en las neuronas del sistema nervioso central se encontraron túbulos lo bastante grandes como para permitir el transporte de iones y varios péptidos, una estructura de conexión más permisiva que las gap junctions comúnmente conocidas en el corazón o el músculo liso; la hipótesis de Penrose, de que la gravedad cuántica influye en el SNC, suena tan anticientífica como los body thetans de la cienciología.

  • Si has escuchado las declaraciones recientes de Penrose, sabrás que ya no está tan aferrado a la explicación basada en microtúbulos. Si resumimos una entrevista de hace como un año, su postura era más o menos: “Es una teoría interesante y me gustaría ponerla a prueba, pero no sé si sea correcta”.

  • No parece tener relación con las ideas de Penrose. Aquí no se trata de efectos cuánticos, sino del papel tradicional de los microtúbulos en el transporte de carga, en este caso limitado al transporte de material entre dendritas adyacentes.

  • No entiendo por qué esta idea resulta polémica. La inteligencia, por naturaleza, surge de un proceso evolutivo que aprovecha todos los mecanismos físicos y propiedades materiales posibles, ya sean estructuras clásicas, efectos cuánticos o redes de nanotúbulos dendríticos para la comunicación entre células, cualquier posibilidad que apoye el cálculo sofisticado y la expresión del pensamiento. Al final, la evolución es la historia de haber explorado todo ese possibility space.

  • Siento que seguir especulando sobre esto no tiene mucho sentido. Puede ser interesante para quienes disfrutaban leer este tipo de cosas hace mucho tiempo, pero uno se pregunta si no hay ya muchos modelos modernos de la conciencia mucho más convincentes que estos modelos “raros” con tan poca evidencia.

• Resumen del editor: las conexiones sinápticas son la vía clásica de señalización intercelular en el cerebro, pero datos recientes muestran que sí existen vías atípicas (interneuronales) que median la transferencia de diversas sustancias como calcio, mitocondrias y beta amiloide (Aβ). Chang et al. descubrieron y caracterizaron, mediante superresolución y microscopía electrónica, puentes nanotubulares que conectan dendritas. Esta vía media la transferencia de iones de calcio, moléculas pequeñas y péptidos Aβ, y parece también participar en la propagación y acumulación de Aβ en el Alzheimer. — Mattia Maroso

  • Me pregunto si “superresolución” aquí significa una técnica de procesamiento que interpola imágenes o “imagina” una versión de mayor resolución, y si es así, si ese tipo de método está ampliamente aceptado y se usa para recopilar evidencia científica.

• Me parece realmente asombroso que cada año se siga descubriendo algo nuevo en el cuerpo humano. Es fácil pensar que a estas alturas ya habríamos aclarado todo.

  • Vi una entrada de blog interesante sobre por qué todavía no hemos descubierto todo.
    we’re not going to run out of new anatomy anytime soon
    Claro, ese texto habla de estructuras grandes de la anatomía humana; cuando se trata de algo tan pequeño como estos puentes, existe la razón bastante obvia de que son mucho más difíciles de descubrir. El artículo se enfoca en estructuras grandes.

  • Da la impresión de que las clases de ciencias en la escuela y los documentales también contribuyen a crear la idea de que ya todo está descubierto.

  • A menos que descubramos absolutamente todo hasta la longitud de Planck y demostremos que esa unidad realmente es el límite, nunca podremos decir que ya descubrimos todo. Más bien, en términos relativos, apenas hemos revelado una parte.

  • Pienso mucho en esto cada vez que veo en novelas de ciencia ficción cómo hacen ingeniería inversa de tecnología alienígena en muy poco tiempo.

  • Tomando prestada una analogía de Chomsky, siento que la ciencia cognitiva actual está en una etapa previa a la revolución galileana. Miles de científicos brillantes han logrado cosas enormes en los últimos 100 años, pero incluso la neurociencia más avanzada sigue corta de herramientas conceptuales y apenas llega a algo como: “cuando ves una manzana, se activa cierta parte de la corteza; llamémosla la Apple Zone”. De forma afortunada y triste a la vez, a veces pienso que podríamos vivir para ver cómo cambia esa distinción. Si en vez de tratamientos especulativos por síntomas llegaran tecnologías como un casco detector de mentiras real, quizá tendríamos que decidir colectivamente cuál sería el costo social de eso.

• Enlace al preprint
  https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.05.20.655147v1.full.pdf

• Siento que ya es momento de rediseñar también las redes neuronales artificiales.

  • Lo asombroso del cerebro es que tiene incontables vías para transmitir información, y es fascinante que aún sigamos encontrando rutas nuevas como esta. Dudo que las redes neuronales artificiales puedan modelar todas esas vías.

  • Aquí conviene enfocarse en que la communication no necesariamente se refiere a información, sino más bien a la transferencia de proteínas o iones, en especial la proteína amiloide, que es objeto de estudio en Alzheimer.

  • Desde que aparecieron, las redes neuronales artificiales casi han renunciado a parecerse al cerebro real. Conforme avanza la neurociencia, la brecha entre ambas realidades más bien se sigue ampliando.

  • Me pregunto cómo debería aplicarse esto en concreto, y en qué se diferencia fundamentalmente de simplemente hacer que entren y salgan datos de una neurona a través de más canales de E/S.

• Esta investigación se llevó a cabo principalmente en Johns Hopkins, en Baltimore, y recibió financiamiento del National Institute of Neurological Disorders and Stroke, que forma parte de los NIH.

  • Algo que vale la pena notar es que, presumiblemente, la fase de laboratorio ya se había completado antes de 2025. En febrero de este año, un neurocientífico de Johns Hopkins dijo sobre los recortes presupuestales del gobierno: “ahora sí, de verdad se acabó”.
    Artículo relacionado

• Se ha estimado este fenómeno en la mayoría de los tejidos, y también se ha planteado que podría estar relacionado con una vía por la que el cáncer se propaga sin conexión directa. Antes se descartaba como simple background curioso y por eso la investigación no avanzó; hay esperanza de que, conforme mejoren aún más las técnicas de imagen de ultraalta resolución, esto pueda esclarecerse de una forma mucho más multidimensional.