Dendriti so začetek revolucije

Že vrsto let, nevroznanost je uporabila drugačno orodja za poslušanje nevronskih pogovorov. Na enak način, kot lingvisti dešifrirajo neznan jezik, znanstveniki poskušajo dešifrirati vzorce nevronskega odpuščanja, da bi poskusili ugotoviti slovnico možganov. V teh poskusih se zdi, da so se rodile nove zvezde: dendriti.

Zdi se, da najnovejše raziskave kažejo, da je nevroznanost v smislu ocenjevanja zmogljivosti naših možganov samo opraskala površino. Univerza UCLA je odkrila skrito plast nevronske komunikacije preko dendritov. To pomeni, da je lahko zmogljivost možganov do 100-krat večja, kot se je mislilo.

To odkritje lahko bistveno spremeni temelje konvencionalne nevroznanosti. Do nekaj mesecev nazaj so bili temelji nevroznanosti podprti s prepričanjem, da so dendriti podobni pasivnemu ožičenju, ki je prenašalo električne signale na živčno telo, soma. Toda ta raziskava je pokazala, da so dendriti veliko več kot le pasivni vozniki. Dendriti ustvarjajo svoje električne signale, v petih večjih in pogostejših vrhovih da vrhovi, ki prihajajo iz jedra nevronov.

Kaj pomeni to odkritje?

Govorimo o zelo radikalni spremembi v znanju, ki ga ima nevrologija o delovanju možganov. Med drugim, možno je, da se učni procesi odvijajo na ravni dendritov in ne v somih nevronov.

Konvencionalna nevroznanost je trdila, da so električni signali, ki jih oddajajo celična telesa, osnova naših kognitivnih sposobnosti. Zdaj vemo, da dendriti nimajo pasivne funkcije in da prav tako oddajajo svoje električne signale.

Če to še ni presenetljivo samo po sebi, raziskovalci so ugotovili, da so dendriti tudi pametni. Svoj električni posnetek lahko prilagodijo skozi čas. Ta vrsta plastičnosti je bila do sedaj opažena le v nevronskih telesih. To pomeni, da bi se dendriti lahko učili sami.

Ker so dendriti veliko bolj aktivni od celičnega telesa, lahko to začnemo intuitirati večina informacij, ustvarjenih v nevronu, se naredi na ravni dendrita, ne da bi o tem obvestila celično telo. To pomeni, da dendriti lahko delujejo kot računalniška enota in obdelujejo njihove informacije. Neodvisnost, ki je pred nekaj meseci ni bila niti osumljena.

"Kot, da nenadoma odkrijete, da lahko kabli, ki vodijo do procesorja računalnika, obdelajo tudi informacije, popolnoma ekstravagantne in nekoliko sporne.".

-Dr. Mayank R. Mehta, vodja raziskave-

Zmogljivost možganov: raziskave

Raziskovalna ekipa dr. Mayanka R. Mehta je razvila sistem, ki omogoča namestitev elektrod v bližini dendritov podgan. Ta sistem vam omogoča zajemanje električnih signalov živali v času, ko ste budni in opravljajo vaše dnevne dejavnosti, kot tudi med spanjem. Na ta način štiri dni zapored so lahko poslušali električno aktivnost dendritov in jo prenesli v živo računalnikom.

Elektrode so vsadili v predelu možganov, povezano z načrtovanjem gibov, posteriorne parietalne skorje. To, kar jim je uspelo ujeti, je bilo med obdobji spanja električni signali so izgledali kot nepravilni valovi, z vsakim pa je bil poudarjen vrh.

Mislim, medtem, ko so podgane spale, so dendriti klepetali med seboj, in to so naredili v električnih posnetkih do petkrat hitreje od tistih, ki so nastali v celičnih telesih. V času budnosti se je stopnja streljanja pomnožila z deset.

Dendriti: merilci tu in zdaj

Še eno šokantno odkritje med to preiskavo je bilo ugotovljeno v vrsti signala, ki ga oddajajo dendriti. Električni signali dendritov so lahko digitalni, vendar so pokazali tudi velika nihanja, skoraj dvakrat večja od samih trnov. Ta vrsta nihanja širokega razpona kaže, da dendrit je pokazal tudi analogno računalniško aktivnost. Nekaj, kar prej ni bilo vidno v nobenem vzorcu nevronske aktivnosti.

Zdi se, da je ta vrsta dendritne emisije povezana s časom in prostorom. Z opazovanjem podgan, ki se obnašajo v labirintu, smo razlikovali dve vrsti signalov. Eden v obliki vrhov iz celičnega telesa kot predvidevanje obnašanja. V tem primeru je bilo to pred obračanjem vogala. Medtem ko so dendriti oddajali signale za izračun, ko je žival obrnila vogal.

Zdi se, da nevrologija podcenjuje računalniško moč možganov. Samo z vidika volumna in ker so dendriti 100-krat večji od some, lahko to domnevamo možgani imajo dejansko stokrat večjo predelovalno zmogljivost, kot so mislili. Zdi se, da nevron ne bo več osnovna računska enota možganov, ki bi prevzela dendrite.

Nevrone rosa mosqueta, nov razred nevronov O nevronih rosa mosqueta še ni veliko znanega, toda za zdaj odkritje postavlja vprašanja, zanimiva kot človeška evolucija.