Ludzki mózg jest tak potężny, że nawet inteligentne komputery - sieci neuronowe - są stworzone na obraz i podobieństwo ludzkiego mózgu. Dlatego określenie zasad naszego mózgu, wszystkich jego wielorakich procesów, nadal jest przedmiotem wielu badań. Niedawno w czasopiśmie Science pojawiło się badanie przeprowadzone przez grupę naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA), które ujawniło nowe informacje na temat wewnętrznego funkcjonowania mózgu i może zmienić nasze rozumienie tego, jak zachodzi proces uczenia się.
Badanie zostało oparte na określonej części neuronów - dendrytach. Dendryty to długie, rozgałęzione struktury, które łączą się z zaokrąglonym ciałem komórki zwanym somą. Uważano, że dendryty działają tylko jako przewodniki, które przekazują impulsy aktywności elektrycznej z ciała komórki do innych neuronów. Jednak badanie UCLA wykazało, że dendryty mogą same generować wyładowania elektryczne - i robią to 10 razy częściej niż wcześniej sądzono.
Naukowcy doszli do tego wniosku, badając myszy. Zamiast wszczepiać elektrody do dendrytów, umieszczano je obok dendrytów. Okazało się, że dendryty były ponad pięć razy bardziej aktywne niż sumy, gdy szczury spały i dziesięć razy więcej, gdy się budziły.
Zrozum mózg
„W neurobiologii panuje powszechne przekonanie, że neurony są urządzeniami cyfrowymi. Albo wywołują plusk, albo nie”- mówi Mayenk Mehta, starszy autor badania. „Wyniki te pokazują, że dendryty zachowują się nie tylko jak urządzenia cyfrowe. Dendryty generują impulsy cyfrowe typu wszystko albo nic, ale wykazują również duże wahania analogowe, które odbiegają od tego typu. To poważny kamień w ogrodzie neurologów, którzy trzymają się tego punktu widzenia od około 60 lat.
Film promocyjny:
Ponieważ dendryty stanowią ponad 90% tkanki nerwowej - około 100 razy więcej niż sumy - może to oznaczać, że ludzki mózg ma 100 razy większą pojemność niż wcześniej sądzono.
Ostatecznie badania te mogą pomóc lekarzom w opracowaniu nowych metod leczenia zaburzeń neurologicznych. Badania mogą również rzucić światło na to, jak faktycznie zachodzi nauka.
„Wiele poprzednich modeli zakłada, że uczenie się zachodzi, gdy ciała komórkowe dwóch neuronów są aktywne w tym samym czasie” - wyjaśnia współautor Jason Moore. „Nasze wyniki pokazują, że uczenie się może mieć miejsce, gdy neuron wejściowy jest aktywny w tym samym czasie co aktywny dendryt - i być może różne części dendrytu mogą być aktywne w różnym czasie, co sugeruje znacznie większą elastyczność w uczeniu się niż pojedynczy neuron”.
ILYA KHEL