Международная команда неврологов пролила свет на ранее неизвестный аспект человеческого мозга, открыв совершенно уникальную форму клеточной коммуникации. Анализируя ткань головного мозга больных эпилепсией, исследователи впервые наблюдали электрический сигнал, опосредованный ионами кальция, помимо обычных ионов натрия.
Это открытие открывает новые возможности для понимания загадочной работы нашего мозга, а также предполагает, что мы обладаем вычислительными возможностями, которые выходят далеко за рамки известных в настоящее время. Что это значит? Давайте выглядеть лучше вместе.
Новый сигнал в человеческом мозге
Мозг с его сложностью и запутанным функционированием продолжает оставаться одним из самых интересных направлений современной науки. Недавнее открытие ранее неопознанного сигнала мозга добавляет еще одну часть загадки того, как наш мозг обрабатывает информацию.
Ученые выявили уникальную форму сотовой связи, которая может переоценить наше понимание вычислительных возможностей человеческого мозга. В центре этого открытия находятся дендриты, части нервной клетки, которые играют решающую роль в передаче сигналов. Традиционно считалось, что нейроны передают сигналы преимущественно с помощью ионов натрия. Новое исследование показывает, что дендриты используют комбинацию ионов натрия и кальция для генерации волн, никогда ранее не наблюдавшихся: исследователи назвали их кальций-опосредованные дендритные потенциалы действия (dCaAP).
Что это означает?
Представьте себе мозг как невероятно сложную сеть дорог, по которым сигналы перемещаются, как автомобили. Нервные клетки, или нейроны, подобны городам, соединенным этими улицами. Дендриты же подобны «городским воротам», куда въезжают и выезжают автомобили (сигналы).
До недавнего времени мы думали, что эти «автомобили» в основном работают на каком-то специальном топливе — ионах натрия. Но новое открытие говорит нам, что в некоторых частях мозга «машины» также могут использовать для движения другой тип топлива — ионы кальция. Это важно, поскольку указывает на то, что нервные клетки обладают гораздо более сложным способом отправки и получения сигнала. «Топливо», которое делает путешествие более эффективным в определенных условиях.
Эта новая форма общения может означать, что мозг даже более мощный, чем мы себе представляли.
Последствия для исследований и технологий
Уже существует несколько проектов по изучению нашей нервной системы с целью разработки более совершенного компьютерного оборудования. Понимание того, что наши нервные клетки обладают дополнительными возможностями, может привести к появлению новых способов создания чипы, вдохновленные человеческим мозгом.
Будущие исследования должны будут установить, как dCaAP ведут себя на целых нейронах и в живых системах, а также выяснить, развивались ли подобные механизмы и в других организмах животного царства. Задача будущего будет заключаться в том, чтобы понять, как этот новый «логический инструментарий», содержащийся в одной нервной клетке, преобразуется в высшие функции нашего мозга.
Исследование было опубликовано в журнале Наука, Связываю здесь.
