Fantastische Nervensysteme und was sie antreibt [geschlossen]

Fast alle Lebewesen auf diesem Planeten haben die eine oder andere Form eines Nervensystems, das sensorische Daten an das Gehirn der Kreatur übermittelt.

Was mich wirklich interessiert, ist, dass diese Daten mit elektronischen Signalen übertragen werden. Meine Frage ist also, wenn unser Körper Elektrizität verwendet, um unser Nervensystem mit Energie zu versorgen, erzeugen wir dann natürlich Elektrizität?

Es wäre faszinierend, wenn ich verstehen könnte, wie wir diese Kraft auf natürliche Weise nutzen. Ich kann mir nur vorstellen, welche Sprünge unsere Spezies mit bioelektrischen Stromgeneratoren und Schaltkreisen machen könnte.

„Daten werden mit elektronischen Signalen übertragen“: Nein, ist es nicht. Die Nervensysteme der Lebewesen auf der Erde arbeiten hauptsächlich mit chemischen Neurotransmittern ; die durch Elektrokardiogramme und Enzephalogramme gemessenen elektrischen Signale sind Nebenwirkungen. Sogar die Ausbreitung von Nervenimpulsen entlang der Axone von Neuronen ist elektrochemisch. (Deshalb ist die Geschwindigkeit von Nervenimpulsen so gering, bestenfalls in der Größenordnung von 20 Metern/Sekunde; elektrische Signale würden sich sehr, sehr viel schneller ausbreiten . )

Antworten (2)

Wir erzeugen tatsächlich Strom, wenn auch nur eine winzige Menge. Die von feuernden Neuronen verfügbare elektrische Energie liegt bei etwa 85 mW. Es gibt viel Energie, die durch das Gehirn geht. Das Gehirn verbraucht 20 W Leistung in Form von Zucker, aber das meiste davon geht nicht an die elektrischen Impulse.

Für einige Bezugspunkte darf ein USB-Gerät bis zu 2500 mW (2,5 W) ziehen, und das kann mit einigen Verhandlungen bis zu 10 W betragen. Ein Haartrockner kann 1000 W verbrauchen und der Nisan Leaf wird mit einem 80.000-W-Motor geliefert!

Wir erzeugen Strom durch Ionenpumpen. Dies sind kleine molekulare Strukturen auf der Oberfläche von Neuronen, die Energie (in Form von ATP) verwenden, um ein elektrisches Potential zu erzeugen. Wenn das Neuron feuert, ändert sich dieses Potential schnell und verbreitet eine winzige elektrische Ladung.

Die Kraft des Körpers liegt nicht in seinem elektrischen Subsystem. Die Kraft des Körpers liegt in seiner Fähigkeit, Brennstoff (Glucose) und Oxidationsmittel (Sauerstoff) zu allen Zellen im Körper zu transportieren. Wenn der Körper Kraft übertragen will, nutzt er diese Werkzeuge statt Elektrizität. Ihre Muskeln werden durch elektrische Impulse stimuliert, das brachiale Lifting erfolgt jedoch rein chemisch.

Wir haben uns mit der Nutzbarmachung dieser bioelektrischen Energie beschäftigt. Es gab Bemühungen, Blutzuckermessgeräte herzustellen, die ohne Batterien unter die Haut eingebettet werden. Sie sind auf Blutzucker und Blutsauerstoff angewiesen, um in einer Brennstoffzelle zu reagieren und die Energie zu erzeugen, um das Messgerät zu steuern!

Faszinierend. Ich hatte keine Ahnung, dass der Körper Zucker in diesem Ausmaß verwendet.
@AustinTrigloff Eigentlich, wenn Sie wirklich faszinierend wollen, gehen Sie einen Schritt weiter, wo es wirklich verrückt wird. Glukose hat zu viel Energie, um sie effizient zu nutzen. Sie müssen es in kleinere Einheiten aufteilen, um effektiv zu sein, z. B. Wechselgeld für 20 US-Dollar. Aus einem Glucosemolekül können 38 ATP-Moleküle hergestellt werden. ATP ist die eigentliche Energiequelle unseres Körpers. Sobald es in der Form von kleinen Rechnungen ist *ähm* ich meine ATP, können wir erstaunliche Dinge tun
Oder wenn eine stilisiertere Sichtweise eher Ihre Art ist.

Laut diesem Artikel erzeugt unser Gehirn nur 0,085 Watt. Und über Sprünge. Angenommen, Sie haben einen modernen Prozessor und versorgen ihn mit deutlich mehr Volt. Wird der Prozessor schneller arbeiten? Es gibt einen dünnen Bereich zum Übertakten, aber im Allgemeinen wird er durch Hochspannung zerstört. Ich nehme an, das Gehirn hat das gleiche Problem. Es hat nur eine bestimmte Spannung und einen bestimmten Strom, mit denen es funktioniert, aber es funktioniert nicht mit höheren Parametern.

Und das menschliche Gehirn ist derzeit eine Blackbox. Niemand weiß, wie wir 1+1=2 machen. Das Hinzufügen zusätzlicher Schaltungen ist also nicht wirklich sinnvoll.

Ich denke, die Idee von Elon Musk einer direkten Schnittstelle zwischen einem menschlichen Gehirn und einem Computer ist viel vielversprechender, als das Gehirn selbst zu verändern. Eine direkte Schnittstelle ermöglicht es uns, bei den folgenden Aufgaben besser zu sein:

  1. Perfekte Erinnerung
  2. Schnelle mathematische Berechnungen
  3. Bessere Fernkommunikation. Kommunikation kann sogar besser sein als mündlich.
  4. Hinzufügen zusätzlicher Sensoren (Nachtsicht, Strahlungsmessungen)

Und die Schnittstelle muss nicht verstehen, wie das Gehirn funktioniert. Es muss nur in der Lage sein, mit ihm zu kommunizieren.