Dendriit algab revolutsiooni alguses

Palju aastaid, neuroteadus on kasutanud teistsugust tööriistad, mis üritavad kuulata neuronite vestlusi. Samamoodi nagu lingvistid dešifreerivad tundmatu keele, püüavad teadlased neuraalse põletamise mustrid dekodeerida, et püüda leida aju grammatikat. Nendes katsetes tundub, et on sündinud uued tähed: dendriidid.

Viimane uuring näib olevat näidanud, et neuroteadus on meie aju võimsuse hindamisel ainult pinna kriimustamisel. UCLA ülikool avastas dendriitide kaudu peidetud neuronaalse suhtluse kihi. See tähendab, et aju võimsus võib olla kuni 100 korda suurem kui varem arvati.

See avastus võib oluliselt muuta tavapärase neuroteaduse aluseid. Kuni paar kuud tagasi toetasid neuroteaduse alused veendumust, et dendriidid olid midagi passiivset juhtmestikku, mis kandis neuraalsele kehale soma elektrilisi signaale. Kuid see uuring näitas, et dendriidid on palju enamat kui lihtsalt passiivsed juhid. Dendriidid tekitavad oma elektrilised signaalid piikides viis korda suuremad ja sagedamini et piigid, mis tulevad neuronite tuumast.

Mida see avastus toob kaasa?

Me räägime väga radikaalsest muutusest teadmises, et neuroteadusel on aju toimimine. Muuhulgas, on võimalik, et õppeprotsessid toimuvad dendriitide tasandil ja mitte neuronite somas.

Tavaline neuroteadus on väitnud, et raku keha poolt väljastatud elektrisignaalid on meie kognitiivsete võimete alus. Nüüd teame, et dendriitidel ei ole passiivset funktsiooni ja nad emiteerivad ka oma elektrilisi signaale.

Kui see ei ole juba iseenesest üllatav, teadlased leidsid, et dendriidid on ka arukad. Nad on võimelised oma elektrilist tulist aja jooksul kohandama. Seda tüüpi plastilisust on närvirakkudes seni täheldatud. See viitab sellele, et dendriidid saavad ise õppida.

Kuna dendriidid on palju aktiivsemad kui raku keha, võime seda intuitiivselt alustada suur osa neuronis genereeritud informatsioonist tehakse dendriidi tasemel, ilma et sellest oleks raku keha teavitatud. See tähendab, et dendriidid võivad töötada arvutiseadmena ja töötleda nende andmeid. Sõltumatust, mida mõni kuu tagasi ei peetud isegi kahtluseks.

"See on nagu äkki avastades, et kaablid, mis viivad teie arvuti protsessorisse, saavad töödelda ka teavet, täiesti ekstravagantset ja mõnevõrra vastuolulist".

-Dr Mayank R. Mehta, teaduse direktor-

Aju võime: teadusuuringud

Dr Mayank R. Mehta uurimisrühm töötas välja süsteemi, mis võimaldab elektrode paigutamist rottide dendriitide lähedusse. See süsteem võimaldab teil jäädvustada ja teha igapäevaseid tegevusi, samuti magada ajal looma elektrisignaale. Sel viisil nad võisid kuulata neli päeva järjest dendriitide elektrilist aktiivsust ja edastada see arvutitele.

Elektroodid implanteeriti aju piirkonda, mis oli seotud liikumiste planeerimisega, tagumise parietaalse ajukoorega. See, mis neil õnnestus lüüa, oli see, et see oli une ajal elektrilised signaalid nägid välja nagu ebaregulaarsed lained ja iga üksikuga täheldati tippu.

Ma mõtlen, kui rotid magasid, vestlesid dendriidid omavahel, ja nad tegid seda elektrilistes võtetes kuni viis korda kiiremini kui need, mis pärinesid raku kehadest. Äratusperioodil korrutati tulekahju kiirusega kümme.

Dendriidid: siin ja praegu mõõdavad

Selle uurimise käigus leiti veel üks šokeeriv avastus dendriitide poolt emiteeritud signaali tüübist. Dendriitide elektrilised signaalid võivad olla digitaalsed, kuid neil olid ka suured kõikumised, mis on peaaegu kaks korda suuremad kui selgroog ise. Selline laiaulatuslik kõikumine näitab seda dendriit näitas ka analoogset arvutamistegevust. Midagi, mida varem neuronite aktiivsuse mustris ei olnud näha.

Seda tüüpi dendriidi emissiooni arvutab olevat seotud aja ja ruumiga. Jälgides labürindis käituvaid rotte, eristati kahte tüüpi signaale. Üks keha piikide kujul käitumise ennetamiseks. Sel juhul oli see enne nurka keeramist. Kuigi dendriidid andsid oma arvutussignaalid samamoodi nagu loom pööras nurka.

Tundub, et neuroteadus on aju arvutuslikku võimsust alahinnanud. Ainult mahu vaatenurgast ja kuna dendriidid on 100 korda suuremad kui soma, võime seda eeldada ajus on tegelikult saja korra rohkem töötlemisvõimsust kui arvati. Tundub, et neuron ei ole enam aju põhiline arvutusüksus, olles võtnud üle dendriidid.

Neuronas rosa mosqueta, uus neuronite klass Neuronite rosa mosqueta kohta pole veel palju teada, kuid praegu avastab see küsimus nii huvitavat kui inimareng.