Fundamentals of Neuroscience

Question 1

Por qual método fundamental os neurônios se comunicam?

Answer 1

Eletricidade

Question 2

O que quer dizer um neurônio “at rest”?

Answer 2

A neuron that is currently not involved in any active electrical signalling.

Question 3

Cite uma das propriedades de um neurônio em repouso

Answer 3

voltage difference across their membrane that is called the ‘resting potential.’

Question 4

Defina ‘resting potential’.

Answer 4

The voltage difference across the neuron membrane. The membrane potential of a neuron that is specifically “at rest,” meaning that it is not sending or receiving signals, generally between -60 mV and -70 mV

Question 5

Quem foi Alessandro Volta?

Answer 5

Alessandro Volta, a physicist and contemporary of Galvani, repeated Galvani’s experiments, but doubted the existence of an electric fluid intrinsic to animals.

Question 6

Qual a principal invenção de Alessandro Volta?

Answer 6

eventually went on to develop the first battery, proving that similar electricity could be generated outside of a living creature.

Question 7

Defina voltagem.

Answer 7

Voltage is the difference in electrical potential between two points. When there exists a difference in charge between two points in space, A and B, for example where A is more positive than B, an ion will have the potential to move towards A or B depending on its charge.

Question 8

Define electrostatic force.

Answer 8

This force describes the attraction or repulsion between charged particles (ions), which can have positive (+) or negative (–) charges. They obey simple rules: opposite charges (+ and –) attract, while like charges (+ and +, or – and –) repel.

Question 9

Como é gerado o potential (or voltage) across the membrane?

Answer 9

Ions can move through membrane channels and form a charge difference between these two compartments, resulting in a potential (or voltage) across the membrane. The impermeability of the membrane allows this voltage to be maintained.

Question 10

How neuroscientists measure the voltage across the membrane?

Answer 10

Voltage is a relative measurement, and neuroscientists always use the outside of the cell as the ‘ground’ or reference point to measure the voltage across the membrane. For example, if the inside of the cell is 50 mV more negative compared to the outside of the cell, we would report the voltage as –50 mV.

Question 11

Defina membrane potential

Answer 11

this is a general term that describes the voltage across the membrane at any point in time; the membrane potential of a neuron can vary widely, for example from -90 mV to +60 mV.

Question 12

Which ions are important for setting the resting potential of a neuron?

Answer 12

Cl- ions: cloreto
Na+ ions: Sódio
K+ ions: potássio
Ca2+ ions: cálcio

Question 13

O que são Dentrites em um neurônio?

Answer 13

São prolongamentos do corpo celular dos neurônios, especializadas na receção, condução e transmissão do impulso nervoso, assegurando a receção de estímulos internos e externos, assim como a resposta do corpo (soma) a esses mesmos estímulos.

Question 14

O que é a Soma em um neurônio?

Answer 14

É o corpo celular do neurônio. Contém o núcleo e o citoplasma. Neurônios precisam produzir muitas proteínas e muitas das proteínas neuronais também são sintetizadas no soma.

Question 15

O que é o Axon em um neurônio?

Answer 15

É a parte do neurônio responsável pela condução dos impulsos elétricos que partem do corpo celular até outro local mais distante, como um músculo ou outro neurônio.

Question 16

What’s the negative membrane potential of most cells at rest in the human body?

Answer 16

At rest, most cells in the human body actually have a negative membrane potential ranging from negative 5 to negative 100 millivolts.

Question 17

What’s the negative membrane potential of most cells at rest in neurons?

Answer 17

In neurons, this resting potential is generally from negative 40 to negative 90 millivolts.

Question 18

True or false: Each side of the membrane is basically electroneutral.

Answer 18

True

Question 19

What electroneutral means for the membrane.

Answer 19

This means that on each side, there’s basically no net charge.

Question 20

Why each side of the membrane is basically electroneutral?

Answer 20

This is because in the bulk solution for every positive charge, there’s a negative charge to balance it out.

Question 21

If each side of the membrane is basically electroneutral, what generates the membrane potential?

Answer 21

the membrane potential comes from a tiny imbalance that accumulates very close to the membrane. This charge imbalance generates an electric field across the membrane which results in an electrical potential.

Question 22

What happens if K+ ions (potassiun) move out of the cell?

Answer 22

This will cause a buildup of negative charge inside the cell and positive charge outside of the cell.

Question 23

As we start moving more potassium down the concentration gradient from inside to outside, that additional net positive charge creates an __________ that repels additional positive charges from diffusing out.

Answer 23

electrostatic force.

Question 24

How much is the equilibrium potential for potassium?

Answer 24

membrane potential of negative 80 millivolts

Question 25

What fraction of ions of potassium do you think we would need to move across the membrane in order for the potential potential of negative 80 millivolts to form?

Answer 25

Moving just one in 100,000 ions across the membrane is sufficient to create a negative 80 millivolt membrane potential.

Question 26

What’s the key thing to understand is that the electrostatic force?

Answer 26

The key thing to understand is that the electrostatic force for moving just a tiny fraction of charged particles to the other side of the membrane is enough to balance out the diffusion of a large number of particles.

Question 27

Considering that so few ions need to move across the membrane to generate membrane potentials, what happens to the concentrations inside and outside?

Answer 27

S few ions need to move that the concentrations inside and outside are effectively unchanged.

Question 28

Define Nernst equation.

Answer 28

It allows us to calculate the potential across a membrane given the concentrations of a particular ion inside and outside the cell.

Question 29

Can we determine the membrane potential of an actual cell?

Answer 29

No. Neurons have many ions that contribute to the resting potential so we can’t determine the membrane potential of an actual cell just by looking at potassium, for example.

Question 30

Whats voltage causes near the membrane?

Answer 30

Voltage is a difference in electrical potential created by ion flow, which results in net charges near the membrane.

Question 31

If a K+ ion, which has a higher concentration inside the cell. So, by diffusion, it will move from the inside to the outside of the neuron down its concentration gradient.
How will this affect the membrane potential?

Answer 31

Then the inside of the cell is becoming more negative (since positive charge is leaving). So, the resting potential becomes more negative.

Question 32

Define Equilibrium Potential.

Answer 32

It’s evident that the diffusive and electrostatic forces acting on K+ ions are opposing each other. At some point, the diffusive and electrostatic forces balance out, and at this point the neuron will have a certain potential (voltage).

Question 33

Quatro funções básicas do nosso sistema nervoso.

Answer 33

1. Movimento Voluntário
2. Percepção
3. Homeostase
4. Funções abstratas ou superiores (cognição)

Question 34

Defina Movimento Voluntário

Answer 34

tudo o que fazemos de forma intencional. Ex.: levantar a mão. Também abrange movimentos emocionais. Ex.: pisar em algo e sentir dor. É a única forma de nos expressarmos. Falar, pular, dançar…

Question 35

O que torna o Movimento Voluntário possível?

Answer 35

possível através dos neurônios motores (não há muitos deles, menos de 100mil, num universo de 100bilhões de neurônios).

Question 36

Onde estão localizados os neurônios motores?

Answer 36

Estão localizados no tronco cerebral/brainsterm (movem o rosto, boca…) ou na medula cerebral/spinal cord (movem nossos braços, pernas, troncos…).

Question 37

Defina percepção.

Answer 37

inclui visão, audição, olfato, paladar. Onde está nossa cabeça? Senso de equilíbrio.

Question 38

Onde ocorre o processamento da percepção?

Answer 38

ocorre inteiramente do prosencéfalo/forebrain. Na verdade, depende do córtex cerebral.

Question 39

Defina Homeostase

Answer 39

usamos para manter nosso corpo funcionando. Nível de oxigenação, pressão sanguínea, temperatura corporal tolerável, dar de mamar. Ritmo diário (acordar, dormir). Ciclo da vida (crescimento, envelhecimento).

Question 40

Onde ocorre o processamento da Homeostase?

Answer 40

acontece ao longo de todo o cérebro.

Question 41

Defina Funções abstratas ou superiores (cognição).

Answer 41

pensar, sentir emoção, motivação, linguagem, memória, aprendizagem. Como interagimos com outros e sobrevivemos.

Question 42

Onde ocorre o processamento da cognição?

Answer 42

grande participação do prosencéfalo/forebrain.

Question 43

Defina Foramen Magnum.

Answer 43

onde o cérebro se liga à medula espinhal, que por sua vez, está contida num conjunto de ossos chamado de coluna vertebral.

Question 44

Quais as 3 partes principais de um neurônio?

Answer 44

1. Cell body/Soma
2. Dendritos.
3. Axon.

Question 45

Defina cell body/soma

Answer 45

parte comum a todos os tipos de célula. Contém o núcleo, o DNA. É como se fosse uma “prefeitura” que administra, dá ordens. Produz proteínas, energia. É o que mantém a célula viva e produz os materiais para que os neurônios possam ser grandes, longos.

Question 46

Defina dendritos.

Answer 46

ramificações que saem do Soma. Como galhos, os quais formam os arbor/dendrítica. São responsáveis por coletar informações. São como os ouvidos da célula.

Question 47

Defina axon.

Answer 47

as informações recebidas pela Soma são processadas e enviadas pelo Axon, o qual pode ir a longas distâncias (um metro, facilmente), enquanto que os dendritos são mais locais.

Question 48

Qual o destino das informações transmitidas pelo axon?

Answer 48

Mas qual o destino dessas informações? Há uma espécie de terminal/central de comunicações que transmitirá a informação para a próxima célula → synaptic terminal.

Question 49

Defina synapse.

Answer 49

é um ponto onde há um espaço “vazio” entre os neurônios. É onde acontece transmissão de informação. E essa informação é transferida para onde? Para outro tipo de célula (músculos, glândulas, músculo cardíaco…) ou para o dendrito de outro neurônio.

Question 50

É possível estabelecer a singularidade dos neurônios através de quais critérios?

Answer 50

• Anatomy
• Excitability
• Neurotransmissor (qual a substância química que o neurônio utiliza? Ex. seratonina). Podem ter variações de velocidade de reação ou se dão respostas negativas ou positivas.

Question 51

Defina astrocytes/astrócitos

Answer 51

20% do total de células Glia. Responsáveis por manter o ambiente limpo. Pegam o “lixo” que os neurônios soltam, como excesso de íons, não-transmissores e seus metabólicos. Também são muito importantes durante o desenvolvimento. Permitem que nessa fase os neurônios cheguem a outros pontos. Eles engatam uma célula progenitora que vai se tornar astrócitos. Eles também estão envolvidos no processo de sinapse.

Question 52

Qual a função do oligodendrocytes (75%) e Schwann cells?

Answer 52

Produzem myelin/mielina. O primeiro produz myelin no CNS/SNC (sistema nervoso central) e o segundo no PNS/SNP (sistema nervoso periférico).

Question 53

Qual a função da microglia?

Answer 53

são essencialmente células imunes provenientes da linhagem sanguínea que estão presentes no sistema nervoso central. O trabalho delas é “ficar quieto” quando estamos saudáveis. Quando há um problema elas reagem e tentam consertar. Em alguns casos, elas acabam sendo parte do problema como em casos de manutenção de dor crônica, alzheimer…

Question 54

Defina Myelin/mielina

Answer 54

Mielina é uma bainha gordurosa que existe ao redor de alguns axônios.

Question 55

Qual a principal característica de um axônio nu ou desmielinizado?

Answer 55

Consegue apenas transferir informação em uma velocidade baixa. A velocidade com que ele transporta informação é 0,2 a 1 metro por segundo.

Question 56

Qual a principal característica de um axônio com mielina?

Answer 56

A informação é transportada muito mais rápido. Ela pode percorrer entre 2 e 120 metros por segundo. São importantes, por exemplo, para mantermos nossa postura e equilíbro, reagirmos a coisas.

Question 57

Explique action Potential/Spike/potencial.

Answer 57

1111000011100111 considerando que esse é código de comunicação dos neurônios, o action potential/spike corresponde ao número 1. O ritmo deles é o que carrega informação. A informação pula entre a mielina do axon, por isso é tão rápida.

Question 58

Defina Meninges.

Answer 58

Há uma barreira, há uma cerca, e essa cerca é a demarcação entre central e periférica. E essa cerca é composta de três membranas, e essas três membranas são as meninges.

Question 59

Quais as 3 camadas da mengine?

Answer 59

As três camadas vão de muito fraco, muito macio, a pia, para muito difícil, a dura e, no meio, há uma coisa de aranha chamada aracnóide, uma camada de aranha chamada aracnóide. A pia é tão fina que quase não a vemos.

Question 60

Qual a principal da camada Dura?

Answer 60

É um saco “duro”. Nos protege de concussões o tempo todo. Faz com que nosso cérebro flutue em um fluído e evita que fique se debatendo no crânio.

Question 61

Como funciona o atravessamento das membranas da mengine? Quais neurônios conseguem passar?

Answer 61

Os únicos neurônios que atravessam a meninge são os motores, que vão para o sistema periférico, podendo ser para o sistema voluntário ou autônomo. Já os neurônios sensoriais vão de fora para entro do sistema central.

Question 62

A mengine protege contra o quê?

Answer 62

Meninges form a very effective barrier against Toxins, against viruses, against all sorts of damage, so that the peripheral nervous system tends to be far more vulnerable, than is the central nervous system.