Поиск по сайту
Проект публикации книги «Познай самого себя»
Узнать, насколько это интересно. Принять участие.

Короткий адрес страницы: fornit.ru/1725

Этот материал взят из источника: http://neuroimplanta.ru/article/kategoriya-statey-1/uchyenye-1otkryli-mini-neyronnyy-kompyuter-v-golovnom-mozge/?bitrix_include_areas=N
Список основных тематических статей >>
Этот документ использован в разделе: "Список рецензий"Распечатать
Добавить в личную закладку.

Учёные открыли «мини-нейронный компьютер» в головном мозге

Считалось, что дендриты (ветвистые отростки нейрона) – это пассивные связующие головного мозга.  Теперь ученые из UniversityofNorthCarolina доказали, что дендриты делают больше, чем просто передают информацию от одного нейрона к другому. Они активно обрабатывают информацию, умножая вычислительные способности головного мозга.

 «И внезапно, выясняется, что обрабатывающие мощности мозга гораздо больше, чем мы первоначально думали,» - говорит SpencerSmith, PhD, ассистент профессора UNCSchoolofMedicine. Открытие его группы, опубликованное 27 октября в журнале Nature, может изменить мировоззрение учёных на незыблемые научные модели циркуляции нейронных связей, а также поможет исследователям лучше понять природу нейрогенных расстройств.

Аксоны расположены там, где нейрон генерирует наибольшую электрическую активность, но многие из молекул, поддерживающих электроактивность в аксонах присутствуют также и в дендритах.

Это - очень странно представление о том, что у нейрона есть место, где он генерирует наибольшую активность, учитывая сам механизм генерации, основанный на деполяризации всей его мембраны (которая есть - концентрационный гальванический элемент). И еще более странно, что есть некие молекулы, поддерживающие электроактивность в аксонах.

Ранее исследования на срезах головного мозга показывали, что  дендриты могу использовать эти молекулы для генерирования электрической активности самостоятельнодендриты и аксон - продолжение единой мембраны нейрона, а именно она и определяет в олюбом месте ее деполяризации начало активности. которая, как пород по бикфордов шнуру, распространяется на всю мембрану. Конечно, деполяризация может начаться в единственном дендрите, но затронет весь нейрон.

Например,  может ли эта электроактивность в дендритах быть связана со зрительными раздражителями?

Ответ, который даёт группа Смита – да. Дендриты эффективно действуют как мини-нейронные компьютеры, сами активно обрабатывая входные сигналы нейрона. Как это "сами"? Откуда такая уверенность в их компьютерной самодостаточности для этого? Вообще зачем здесь словао "компьютер"?

Прямое доказательство этого потребовало несколько лет исследований, и географически растянулось на два континента. Исследование началось в лаборатории MichaelHausserв Университетском колледже в Лондоне, а завершилось когда SmithиIkukoSmith, PhD, DVMучредили собственную лабораторию на базеUniversityofNorthCarolina.  При помощи микроэлектрода из стекла, заполненного физраствором, они подсоединились к дендритам нейронов в головном мозге мыши. Целью было «послушать» напрямую процесс электросигнала.

  «Прикрепить пипетку к дендриту – технически очень сложно,» - говорит Smith. «Ни с какого направления невозможно подойти именно  к дендриту. И ещё невозможно увидеть дендрит. Так что приходится действовать вслепую. Это как рыбачить, а видеть только след от проплывшей рыбы». И наживку не возьмёшь. «Приходится сначала действовать, а потом уже смотреть – попал ты в дендрит или нет, - продолжает Смит, - В большинстве случаев – нет».

 Чтобы облегчить себе задачу, Смит сконструировал двух-фотонный микроскоп. Это - очень круто! :)

Как только маркер соединялся с дендритом. Группа Смита проводила запись электроактивности отдельных дендритов головного мозга мыши, находящейся в сознании (с применением анестезии). Когда мышам включались визуальные раздражители на экране, исследователи отмечали необычную картину электрических сигналов: всплески электроактивности в дендритах. Затем было вычеслено, что активность возникает избирательно, в зависимости от визуальных раздражителей, т.е. типа на один дендрит сходится прямо таки множество рецепторных сигналов? О каком количестве синапсов на этом дендрите идет речь?.. что доказывает, что дендриты обрабатывали информацию о том, что конкретно видят мыши.

 Чтобы предоставить визуальное доказательство своему открытию, группа исследователей заполнила нейроны красителем кальция, что предоставило оптическую индикацию электровсплеска. Выяснилось, что дендриты проявляют активность в то время как другие части нейрона нет, это означает, что всплески – это результат локальной обработки информации внутри дендрита.

это - локальная недополяризация всей мембраны нейрона вследствие различий градиента деполяризующего потенциала на мембране: участок мембраны на одном из дендритов деполяридуется, но далее - притормаживаются влиянием других дендритов (и участков тела нейрона). Общего потенциала не хватает и волна деполяризации затухает. Только и всего. Да и вообще, какой смысл что-то детектировать на уровне одного дендрита, если дальше ничего не идет? Что делает с этим локальный дендрит?

 Соисследователь TiagoBranco, PhD, сконструировал биофизическую математическую модель нейрона и выявил, что известные механизмы действия могли бы стать объяснением пиков активности дендритов, если продолжить проверку интерпретации имеющихся данных.

 «Все данные приводят к одним и тем же выводам», - говорит Smith, - «Дендриты – это не пассивные интеграторы сенсорно-управляемого перевода импульсов, их можно назвать и вычислительными устройствами».

 Команда теперь готовится к исследовать, какую именно роль это новое открытие может играть в работе головного мозга, при, например таких синдромах как синдром Тимоти, при котором интеграция дендритных сигналов может иметь нарушения.

 Примечания: источник на англ яз: http://neurosciencenews.com/electrophysiology-dendrites-computing-power-547/

Очень похоже на носителей Ценной Идеи, мучающей уже столько лет. Ну и статьи-то нужно же публиковать.

 



Обсуждение Еще не было обсуждений.
Дата публикации: 2014-02-03

Оценить статью можно после того, как в обсуждении будет хотя бы одно сообщение.
Об авторе:
Этот материал взят из источника: http://neuroimplanta.ru/article/kategoriya-statey-1/uchyenye-1otkryli-mini-neyronnyy-kompyuter-v-golovnom-mozge/?bitrix_include_areas=N



Тест: А не зомбируют ли меня?     Тест: Определение веса ненаучности

Поддержка проекта: Книга по психологии
В предметном указателе: Асимметрия мозга | Головной мозг | Мозг | Функции мозга | В Казахстане введут уголовную ответственность за врачебную ошибку | Управляющий мозг: Первый ряд оркестра - кора головного мозга. Элхонон Голдберг | «Выход из тела» — результат сбоя в работе височной области головного мозга | Вегетарианство уменьшает объем головного мозга. | КОНСТРУКТИВИСТСКИЙ ДИСКУРС КАК ФИЛОСОФСКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ИЗУЧЕНИЯ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА (Нейробиологический конструктивизм Герхарда Рота)
Последняя из новостей: О том, как конкретно возможно определять наличие психический явлений у организмов: Скромное очарование этологических теорий разумности.

Нейроны и вера: как работает мозг во время молитвы
19 убежденных мормонов ложились в сканер для функциональной МРТ и начинали молиться или читать священные тексты. В это время ученые наблюдали за активностью их мозга в попытке понять, на что похожи религиозные переживания с точки зрения нейрологии. Оказалось, они похожи на чувство, которое испытывает человек, которого похвалили.
 посетителейзаходов
сегодня:33
вчера:22
Всего:303322

Авторские права сайта Fornit
Яндекс.Метрика