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Inductancia en celda

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En una célula animal, especialmente la neurona y en particular su axón, si bien existe un mecanismo de resistencia eléctrica y capacitancia en la célula, que desempeñan un papel esencial en el modelo de la teoría del cable de transmisión del potencial de acción neuronal, ¿existe un mecanismo de autoinducción prominente en el sentido de del electromagnetismo?


Lo que uno piensa, por intuitivo que pueda parecer, no es particularmente relevante en la ciencia. La inductancia asociada con un axón neural ha sido bien documentada desde Cole (1966). Su papel en la propagación de señales neuronales se desarrolla ampliamente en http://neuronresearch.net/hearing/pdf/7Projection.pdf#page=39. El desarrollo real comienza antes en la Sección 7.4 en la página 322 de ese documento.
No considerar la inductancia asociada con cualquier señal eléctrica alterna que se transmita a lo largo de un cable coaxial conduce al desastre. El primer cable submarino basado en las ideas de William Thompson, Lord Kelvin, y descrito como un cable RC por Hermann (página 322 en el documento anterior) fue un desastre técnico y financiero. Dos años más tarde, se instaló con gran éxito un cable RLC más sofisticado basado en las ecuaciones de Maxwell para una estructura coaxial. Ningún cable RC se ha utilizado en la práctica desde entonces. Por razones desconocidas, la comunidad biológica sigue tratando de ignorar la inductancia del axón mielinizado coaxial (lo que lleva a datos de modelado ridículos). Esto parece ser el resultado de cursos introductorios en electricidad para no ingenieros que intentan evitar las matemáticas necesarias para comprender la propagación de señales electromagnéticas a través del espacio y a lo largo de varios tipos de cables y guías de ondas.


Seguramente hay inductancia en las neuronas. Esta inductancia se introduce mediante dos mecanismos diferentes. 1. La estructura de la bobina de las vainas de mielina puede introducir una inductancia eléctrica real. La evidencia sólida de esto son las direcciones en espiral opuestas entre las vainas de mielina adyacentes.

Aquí cito la descripción en Wikipedia:En la unión de dos células de Schwann a lo largo de un axón, las direcciones del saliente laminar de las terminaciones de mielina son de sentido opuesto. También puede consultar los detalles en este documento: Uzmman B. G .; Nogueira-Graf G. (1957). "Estudios de microscopio electrónico de la formación de nodos de Ranvier en nervios ciáticos de ratón". Revista de Citología Biofísica y Bioquímica. 3 (4): 589-597. doi: 10.1083 / jcb.3.4.589

Las direcciones en espiral opuestas pueden introducir una inductancia mutua positiva entre las vainas de mielina adyacentes y luego mejorar aún más la velocidad de propagación de la señal neural. Mientras tanto, es fácil predecir que el nervio mielinizado puede ser estimulado por un campo magnético debido a este inductor de bobina. Debido a esta dirección en espiral opuesta, el resultado de la estimulación está determinado por el gradiente espacial del campo magnético. Este fenómeno fue validado por años y ahora se puede entender fácilmente.

  1. El efecto piezoeléctrico de la membrana plasmática. Si comprueba la estructura molecular de la bicapa lipídica de la membrana plasmática, encontrará que, naturalmente, es una capa piezoeléctrica. La definición de la capa piezoeléctrica es una capa que consta de dos capas de cristal con polaridades opuestas, que es exactamente la misma que la bicapa lipídica. El circuito equivalente de esta capa piezoeléctrica será un circuito RLC, que contiene un inductor equivalente. Dado que el inductor no es real, el valor solo se usa para coincidir con la frecuencia de resonancia mecánica. Cuando la frecuencia de resonancia mecánica es muy baja, como es el caso de una membrana plasmática suave y delgada, esta inductancia será enorme. Esta es la razón por la que en el artículo de Cole para la medición del axón del calamar, esta inductancia es 0.2H. Luego, como predicción directa, debería haber una onda mecánica acompañada de la señal eléctrica del potencial de acción. Esta onda mecánica se ha medido en este trabajo: González-Pérez, A., Mosgaard, LD, Budvytyte, R., Villagran-Vargas, E., Jackson, AD y Heimburg, T., 2016. Pulsos electromecánicos solitarios en neuronas de langosta . Química biofísica, 216, pp.51-59.

Creo que aquí ya doy una respuesta completa a esta pregunta. Puede consultar todos los detalles en este documento sobre bioRix: https: //www.biorxiv.org/content/early/2018/10/22/343905

Aquí puedo hablar algo más, pero estas cosas harán que la mayoría de las personas en neurociencia se sientan infelices. Si esta inductancia introducida por la estructura de la bobina de mielina y el efecto piezoeléctrico es cierta, entonces toda la neurociencia está equivocada desde el Día 1. El modelo HH está construido sobre la base de un circuito RC y muchas personas han desarrollado sus teorías y modelos basados ​​en este modelo HH. Pero ridículamente, todos afirman que su modelo o teoría es correcto y pueden explicar los datos cuando esa base es incorrecta. He visto tantas explicaciones absurdas para evitar esta inductancia, como el condensador dependiente de la frecuencia, el cátodo virtual, la resistencia negativa e incluso el condensador negativo. Y de hecho, cada vez más personas comienzan a darse cuenta de que la llamada neurociencia es un completo fracaso. Puede ver en la página de inicio de Neuralink (https://neuralink.com/), afirman oficialmente que no necesitan ninguna experiencia en neurociencia, cite aquí:No se requiere experiencia en neurociencia. Además, hay muchos grupos que ahora solo usan el aprendizaje profundo o el aprendizaje automático para estudiar las neuronas.


Ver el vídeo: Inductancias y autoinductancias desde dos puntos de vista (Mayo 2022).