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Un límite termodinámico en el tamaño del cerebro
En los últimos años, los fabricantes de chips han llegado a la conclusión de que la carrera para producir circuitos cada vez más rápidos es un juego de tontos. A medida que aumenta la velocidad del reloj, la cantidad de energía perdida a medida que el calor se vuelve demasiado grande para disiparse de manera eficiente y, en cualquier caso, el desperdicio es injustificable.
Eso plantea algunas preguntas interesantes sobre el cerebro humano, dice Jan Karbowski en el Centro Sloan-Swartz de Neurobiología Teórica del Instituto de Tecnología de California. Karbowski señala que el problema de la transferencia de calor podría ser un factor importante que influya en la evolución del cerebro, por lo que se ha embarcado en un programa para determinar la relación entre la temperatura del cerebro, su tamaño, la potencia cerebral generada y la actividad neuronal.
La pregunta en la mente de Karbowski es si existe algún límite termodinámico en el tamaño del cerebro. Y si es así, ¿5 kg, que según Karbowski es la masa del cerebro de mamífero más grande, se acercan a ese límite?
Karbowski señala que el enfriamiento del cerebro no es un problema clásico de superficie a volumen. En cambio, el enfriamiento del cerebro es más similar al de un motor térmico de combustión donde un refrigerante líquido elimina el calor.
En el cerebro, el papel del refrigerante lo desempeña la sangre cerebral, pero solo en la región profunda porque la sangre tiene una temperatura ligeramente más baja que el tejido cerebral, dice Karbowski.
Pero en las regiones más cercanas a la superficie es al revés: el tejido cerebral está más frío que la sangre cerebral que calienta el cerebro.
Esto implica que la termodinámica del equilibrio térmico no restringe el tamaño del cerebro. Y esto a su vez sugiere que los cerebros podrían pesar más de 5 kg, dice Karbowski.
(Y, por supuesto, se vuelven más grandes que esto. El cerebro del cachalote puede pesar 9 kilogramos).
Eso deja mucho espacio de crecimiento para los humanos que tienen cerebros de solo 1,5 kilogramos en promedio.
Ref: http: // arxiv.org/abs/0905.3690 : Restricciones termodinámicas en las dimensiones neuronales, tasas de disparo, temperatura y tamaño del cerebro