Viikkotehtävät 1

Suuret, pienet ja pääsi kokoiset…
1) Jos kerran aivojen absoluuttinen tai suhteellinen koko ja aivokuoren rypistyneisyys korreloivat älykkyyden kanssa, niin täytyykö delfiinejä sitten pitää yhtä älykkäinä kuin ihmisiä?

2) Lepotilassa hermosolun sisällä on huomattavasti suurempi konsentraatio K+ -ioneja kuin ulkopuolella. Miksi sisäpuolen potentiaali sitten on negatiivinen ulkopuoleen verrattuna?

3) Kaapeliteoria kertoo, että paksummissa aksoneissa (kuten mustekalan jättiläisaksoni) aktiopotentiaalit kulkevat nopeammin. Selkärankaisten aksonit on usein päällystetty sähköisesti eristävällä myeliinitupella, jolloin aksoni voi olla ohuempi nopeuden kärsimättä. Mihin perustuu aksonin myeliinitupen hyöty?

1) Tutkimukset osoittavat että delfiineillä on aivot. Toisen tutkimuksen mukaan myös ihmisillä on aivot. Tästä voisi yksinkertaisempi olettaa että molemmat ovat yhtä älykkäitä.
Ilmeisesti delfiinien aivot ovat massaltaan suuremmat kuin ihmisten. Suhteutettuna ruumiinpainoon ihmisen aivot ovat kuitenkin suuremmat. Delfiineillä on myös ohuempi aivokuori, paksuudeltaan noin puolet aivokuoresta. Aivokuoren kerrokset II, III ja IV ovat heikosti kehittyneet delfiineillä ja aivosoluissa on vähän ensisijaisia dendriittejä, jotka eivät myöskään ole kovin haaroittuneita. Pullonokkadelfiinien aivoissa on neuroneita noin puolet ihmisaivoihin verrattuna ja niiden välillä on vähemmän yhteyksiä, ja tähän ryhmämme uskookin delfiinien pienemmän älykkyyden ensisijaisesti perustuvan.
Mainittakoon myös, että ilmeisesti aivokasvain aiheuttaa ihmisissä huomattavia haluja uida delfiinien kanssa. Ryhmämme ei saanut selville onko tällä jotain yhteyttä ihmisten ja delfiinien aivojen keskinäisiin eroihin.

2)Lepotilassa solukalvon läpi diffundoituu kaliumioneja solukalvon ulkopuolelle tehokkaammin kuin natriumioneja diffundoituu solukalvon sisäpuolelle. Solukalvon Na+/K+-pumput myös siirtävät kolme Na+-ionia solukalvon ulkopuolelle samalla kun se siirtää kaksi K+-ionia solukalvon sisäpuolelle. Näiden yhteisvaikutuksesta solukalvon ympäristöön syntyy paikallinen jännite-ero jossa solukalvon sisäpuoli on negatiivinen.

3) Myeliinitupessa ei ole portteja eikä kanavia joiden läpi ionit pystyisivät siirtymään, joten ionit hyppäävät koko tupen yli, mikä siis nopeuttaa niiden siirtymistä aksonia pitkin.

Lähteitä:
http://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_potential#Resting_potential
http://en.wikipedia.org/wiki/Bottlenose_dolphin#Cortical_neurons
http://stason.org/TULARC/animals/dolphins/2-3-How-does-the-dolphin-brain-compare-to-the-human-brain.html