Dendritele încep o revoluție

Timp de mulți ani, neuroștiința a folosit diferite instrumente pentru a încerca să "asculte" conversațiile neuronale. În același mod în care lingviștii descifrează o limbă necunoscută, oamenii de știință încearcă să decodeze tiparele arderii neuronale pentru a încerca să afle gramatica creierului. În aceste încercări se pare că s-au născut noi stele: dendritele.

Cele mai recente cercetări par să demonstreze că neuroștiința, în ceea ce privește estimarea capacității creierului nostru, a fost doar zgârierea suprafeței. Universitatea din UCLA a descoperit un strat ascuns de comunicare neuronală prin dendriți. Aceasta înseamnă că capacitatea creierului ar putea fi de până la 100 de ori mai mare decât se credea anterior.

Această descoperire poate schimba în mod semnificativ fundamentele neuroștiinței convenționale. Până acum câteva luni, fundamentele neuroștiinței au fost susținute în convingerea că dendritele erau ceva asemănător cu cablarea pasivă care transporta semnale electrice către corpul neural, soma. Dar această cercetare a arătat că dendritele sunt mult mai mult decât drivere pasive. Dendritele își generează semnalele electrice, pe vârfuri de cinci ori mai mari și mai frecvente că vârfurile care provin de la nucleele neuronilor.

Ce implică această descoperire?

Vorbim despre o schimbare radicală a cunoștințelor pe care neștiința o are asupra funcționării creierului. Printre altele, Este posibil ca procesele de învățare să apară la nivelul dendritei și nu în soma neuronilor.

Neuroștiința convențională a susținut că semnalele electrice emise de organismele celulare reprezintă baza abilităților noastre cognitive. Acum știm că dendritele nu au o funcție pasivă și că, de asemenea, își emit propriile semnale electrice.

Dacă acest lucru nu este deja surprinzător de la sine, cercetatorii au descoperit ca dendritele sunt si ele inteligente. Ei sunt capabili să-și adapteze lovitura electrică în timp. Acest tip de plasticitate a fost observat până în prezent în corpurile neuronale. Acest lucru sugerează că dendriții ar putea învăța singuri.

Deoarece dendritele sunt mult mai active decât celulă, putem începe să intuiți asta o mare parte din informația generată într-un neuron este făcută la nivelul dendritei fără a informa corpul celular. Adică, dendriții pot acționa ca o unitate de calcul și își procesează informațiile. O independență care în urmă cu câteva luni nu era nici măcar suspectată.

"Este ca și cum ai descoperi brusc că cablurile care duc la CPU-ul calculatorului tău pot procesa și informații, complet extravagante și controversate".

-Dr. Mayank R. Mehta, director al cercetării-

Capacitatea creierului: cercetare

Dr. Mayank R. Mehta echipa de cercetare a conceput un sistem care permite plasarea electrozi in apropierea dendrit de sobolan. Acest sistem vă permite să capturați semnale electrice de la animal în timpul perioadei în care vă treziti și efectuați activitățile zilnice, precum și în timpul somnului. În acest fel au putut să asculte timp de patru zile la rând activitatea electrică a dendriților și să o transmită în direct la calculatoare.

Electrozii au fost implantați în zona creierului, legați de planificarea mișcărilor, cortexul parietal posterior. Ceea ce au reușit să surprindă a fost că în timpul perioadelor de somn semnalele electrice arătau ca valuri neregulate, și cu fiecare dintre ele un vârf a fost subliniat.

Adică, în timp ce șobolanii dormeau, dendriții discutau între ei, și au făcut-o în fotografii electrice de până la cinci ori mai repede decât cele provenite din corpurile celulare. În timpul perioadelor de trezire, rata de ardere a fost înmulțită cu zece.

Dendriții: măsurători ale aici și acum

O altă descoperire șocantă în timpul acestei investigații a fost găsită în tipul semnalului emis de dendriți. Semnalele electrice ale dendritelor ar putea fi digitale, dar au arătat și fluctuații mari, aproape de două ori mai mari decât cele ale spinii. Acest tip de fluctuație variată arată acest lucru dendritul a prezentat, de asemenea, activitate de calcul analogic. Ceva care nu fusese văzut până acum în niciun model al activității neuronale.

Ceea ce calculează acest tip de emisie dendrită pare a fi legat de timp și spațiu. Observând că șobolanii se comportă într-un labirint, se disting două tipuri de semnale. Unul sub forma vârfurilor din corpul celular în anticiparea unui comportament. În acest caz a fost înainte de a transforma un colț. În timp ce dendriții și-au emis semnalele de calcul la fel cum animalele s-au întors la colț.

Se pare că neuroștiința a subestimat puterea computațională a creierului. Numai din perspectiva volumului și datorită faptului că dendritele sunt de 100 de ori mai mari decât soma, am putea presupune acest lucru creierul are, de fapt, o capacitate de prelucrare de o sută de ori mai mare decât ceea ce sa crezut. Se pare că neuronul nu va mai fi unitatea computatională de bază a creierului, după ce a preluat dendritele.

Neuronas Rosa Mosqueta, o noua clasa de neuroni Nu se cunoaste prea multe despre moschetul neuronilor rosa, dar in momentul in care descoperirea ridica intrebari la fel de interesante precum evolutia umana Cititi mai mult "