Биологи обнаружили крошечные нейронные компьютеры в человеческому мозгу

Нейробиологи выяснили, что дендриты играют гораздо более важную роль, нежели просто выполняют функцию проводки в нашем мозгу. Эти коннекторы нервных клеток также обрабатывают проходящую информацию, работая, фактически, как крошечные компьютеры. А это означает, что наш мозг на самом деле обладает гораздо большей мощностью, чем мы предполагали раньше.

Дендриты – это ветвистые отростки у основания нейронов, которые увеличивают площадь поверхности тела клетки, или сомы. Эти отростки получают информацию от других нейронов и передают электрические импульсы в сому.

Но как выясняется теперь, это отнюдь не все функции дендритов. В последнем исследовании, опубликованном в журнале «Nature», учёные из Университета Северной Каролины продемонстрировали, что дендриты не только передают информацию – они также активно её обрабатывают, фактически умножая вычислительную мощь мозга.

И, как и часто бывает с хорошими открытиями, это выяснилось совершенно случайно.

Прежние исследования показали, что дендриты используют определённые молекулы, чтобы автономно генерировать электрические импульсы. Но учёные не были уверены, не являются ли эти импульсы просто результатом нормальной активности мозга.

Исследуя эту активность дендритов в мозгу лабораторных мышей, учёные выяснили, что такие импульсы возникают в них избирательно – и зависят от внешних стимулов – а это является индикатором, что дендриты обрабатывают информацию, которую воспринимает мышь. И после разработки технологии визуализации, учёные смогли показать, что дендриты испускают импульсы, когда остальные части нейронов бездействуют. Это означает, что данные импульсы являются результатом локальной обработки информации в самих дендритах. Последовавшие за этим математические модели подтвердили такую интерпретацию.

«Все данные указывают на единственное заключение», рассказывает соавтор исследования Спенсер Смит. «Дендриты – это не просто пассивные интеграторы входящих сенсорных данных; они являются также и системой их обработки».

По всей видимости, дендритные импульсы инициируются визуальными стимулами и вносят некий вклад в фундаментальные кортикальные процессы обработки – а именно, усиливают пространственную избирательность в визуальном кортексе. Как заключают исследователи, эта «дендритная возбудимость» по всей видимости, является «важным компонентом поведенчески релевантных вычислений в нейронах».

И это весьма важное открытие – поскольку оно, наконец, проливает свет на ту роль, которую дендриты играют в системе функционирования мозга.