Человеческий мозг — это кладезь «миниатюрных нейронных компьютеров»

Похоже, пришло время собрать некоторые научные книги, описывающие работу человеческого мозга, выбросить их в мусорное ведро и начать писать новые. Все потому, что те люди, которые писали эти книги, оказывается, были совершенно неправы в том, что они пишут: дендриты это не просто ветвящиеся отростки нервных клеток, являющиеся своего родом каналом, по которому нервные импульсы поступают к телу нейрона. Новые исследования показывают, что дендриты занимаются активной обработкой информации.

Научный журнал Nature пишет, что научные сотрудники Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл определили, что дендриты, то есть дихотомически ветвящиеся отростки нервных клеток, на самом деле занимаются не только тем, что передают информацию от одного нейрона к другому, как это долгое время считалось ранее. Новые проведенные исследования показывают, что благодаря своим дендритным шипикам (мембранный вырост на поверхности дендрита, способный образовать синаптическое соединение) дендриты могут изменять входящий от других нейронов сигнал. Благодаря этому дендриты позволяют человеческому мозгу увеличивать «свою мощность».

«Это как если бы вычислительная способность мозга оказалась неожиданно выше, чем мы предполагали», — комментирует результаты исследования Спенсер Смит из Школы медицины при Университете Северной Каролины.

«Представьте, что перед вами находится часть инопланетной технологии, которая выглядит как обычной проводок, но на самом деле является мощным транзистором, который обрабатывает информацию. Вы ведь удивитесь вдвойне? Лично мы удивились, когда сделали свое открытие. Ведь оно заставляет переосмыслить многие вещи», — добавляет Смит.

Как указывает официальный веб-сайт Университета Северной Каролины, данное открытие было сделано после ряда проведенных экспериментов на лабораторных мышах. В рамках наблюдения за электрической активностью в мозге мышей ученые обнаружили, что мощность электрических сигналов, подаваемых дендритными шипиками на нейроны, варьировалась в зависимости от того, какую визуальную симуляцию получали грызуны. Это означает, что дендриты не просто передавали сигнал, но и играли важную роль в работе зрения животных.

Так как одни дендритные шипики одного нейрона расположены напротив других дендритных шипиков другого нейрона, но тем не менее проявляли свою активность, ученые пришли к выводу, что дендриты выполняют не только функцию передачи и получения информации, но и обрабатывают ее.

«Все исследования в итоге сходились к одним и тем же выводам. Дендриты являются не просто пассивными каналами передачи сигнала от одного нейрона к другому. Они также производят и обработку этих сигналов», — указывает Спенсер Смит.

В свете данных исследований ученые заявляют, что такими темпами дендриты вскоре могут получить статус своеобразных «миниатюрных нейронных компьютеров». Кроме того, они надеются, что их работа в будущем сможет помочь лучше понять принципы и вариации различных неврологических расстройств.