Ученые: потенциал мозга человека сопоставим с работой миллиардов мини-компьютеров

pixabay.com

Каждая клетка в нашем мозге может работать как мини-компьютер. К такому выводу пришли ученые после изучения электрической активности в клетках мозга человека.

В ходе исследования ученые выявили ключевую структурную разницу между человеческими и мышиными нейронами, что могло бы объяснить наши превосходные интеллектуальные способности.

Мозговые клетки или нейроны сообщаются путем передачи электрических импульсов, которые эксперты могут обнаружить и измерить с помощью микроскопических электродов. Большинство таких исследований было проведено на нейронах грызунов. Но Марк Харнетт из Массачусетского технологического института в Кембридже решил проверить, как отличается работа человеческих и мышиных нейронов для чего использовал живые ткани, полученные после операций на мозге у людей с эпилепсией.

Ранее сигналы человеческих нейронов регистрировались внутри основного «ствола» их древовидной структуры. Команда Харнетта использовала более тонкие электроды для выявления активности внутри тонких «ветвей» этого ствола, известных как дендриты.

Каждый нейрон может иметь около 50 дендритов, и каждый дендрит имеет сотни синапсов или точек соединения с другими нейронами. Электрические сигналы проходят через эти синапсы в дендрит, который, вероятно, «проталкивает» его дальше, сообщает NewScientist.

По сравнению с животными, дендриты человеческих нейронов, как оказалось, имеют меньше ионных каналов — молекул, усеивающих наружную мембрану клетки, которые пропускают электричество вдоль дендрита.

Хотя, на первый взгляд, это и может показаться скорее плохим открытием, чем хорошим, но, на самом деле, благодаря такой анатомии каждая клетка мозга может иметь большую вычислительную мощность. Представьте себе мышиный нейрон: когда сигнал поступает в один дендрит, в нем имеется так много ионных каналов для проведения электричества, что, скорее всего, он продолжится в теле нейрона. Что касается человеческих нейронов, то здесь уже нет уверенности, что сигнал поступит в основной ствол: это уже будет зависеть от активности в других дендритах, говорит Харнетт.

Такая система позволяет тысячам синапсов на дендритах каждого нейрона коллективно принимать окончательное «решение» о том, должна ли сработать главная ветка. «Они ищут конкретные шаблоны принятия входного импульса, чтобы вместе произвести [сигнал]», — заключил Харнетт.

Ученые: потенциал мозга человека сопоставим с работой миллиардов мини-компьютеров

Картина дня

Наши публикации