Новостная лента

Мозг в десять раз активнее, чем считали

15.03.2016

 

 

Исследования ученых из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) может кардинально изменить наши представления о работе мозга, привести к созданию новых подходов к лечению нейрологічних расстройств и даже обусловить появление компьютеров, которые мыслят как люди.

 

Нервные импульсы, благодаря которым нейроны в мозге общаются между собой, оказывается, генерируют не только их тела (сомы), но и древовидные отростки — дендриты.

 

До сих пор ученые считали, что нервные импульсы, которые перемещаются между нейронами в виде электрических сигналов, генерирует нейронне тело (сома), а дендриты – разветвленные древовидные отростки, которые связывают сомы нейронов между собой, – лишь пассивно их проводят. Но команда из UCLA открыла нечто необычное: оказывается, нервные импульсы рождаются не только в сомах, но и в самих дендритах, причем даже в десять раз чаще больше, чем в сомах. Эти результаты бросают серьезный вызов устоявшимся представлениям о том, что именно сомы является первичным элементом в механизме, который лежит в основе восприятия, обучения и памяти.

 

«90% нервной ткани составляют именно дендриты. Если предположить, что они более активны, чем сомы, то это кардинально меняет наше понимание того, как мозг обрабатывает информацию», – говорит главный автор исследования Маянк Мета, профессор UCLA. Статья с его описанием опубликована 9 марта в журнале Science.

 

Значение этого исследования, однако, не исчерпывается лишь констатацией роли дендритов как генераторов нервных импульсов. Его авторы установили еще и то, что их импульсы значительно колеблются в напряжении. Сомы генерируют только импульсы «все-или-ничего», напоминающие биты цифровых компьютеров со значением «1» и «0». В свою очередь, напряжение импульсов дендритов, которая может иметь даже более изначальное, чем в импульсов сом, со временем медленно меняется. Это свидетельствует о том, что дендриты контактируют не с цифровым, а скорее аналоговым принципом.

 

«Мы установили, что дендриты являются гибридами, которые совмещают цифровые и аналоговые способы коммуникации. Через это мозг отличается от цифрового компьютера и напоминает скорее квантовый компьютер, который также является аналоговым. – говорит Маянк Мета. – Это может начать отход от парадигмы, в которую нейронауковці верили более шестидесяти лет».

 

Поскольку дендриты занимают объем более чем в сто раз превышает объем сом, аналитическая мощность мозга может быть в десятки раз большей, чем до сих пор считали, – утверждают исследователи.

 

Ранее ученые уже предполагали, что дендриты могут генерировать нервные импульсы, но подтверждения этому не было-за деликатности дендритов. Эксперименты на крысах показали, что как только исследователи пытались подсоединить электроды к дендритов, они сразу же погибали. Команда из UCLA нашла способ, как обойти эту проблему, подсоединив электроды не в самих дендритов, а у них. С помощью этого метода ученые измеряли их активность в течение четырех дней у крыс, которые свободно двигались по лабиринту. Как оказалось, дендриты генерировали в пять раз больше сигналов, чем сомы, когда животные спали, и в десять раз больше в состоянии бодрости.

 

«Мы установили, что “решение” генерировать нервный импульс дендриты принимают гораздо чаще, чем сомы. Через технологические трудности исследования нервных импульсов фокусировались преимущественно на сомах. Мы открыли тайную жизнь нейронов. Это в значительной мере меняет представление о том, как работает мозг», – говорит Маянк Мета.

 

Brain is 10 times more active than previously measured

ScienceDaily, 9/03/2017

Отреферировал Евгений Ланюк

You Might Also Like

Loading...

Нет комментариев

Комментировать

Яндекс.Метрика