Zgodnie z pierwszymi zapisami aktywności elektrycznej w ludzkich komórkach, każda z naszych komórek mózgowych mogłaby działać jak minikomputer. Badanie ujawniło kluczową różnicę strukturalną między neuronami ludzkimi i mysimi, które mogłyby pomóc wyjaśnić wyższą moc naszej inteligencji.

infoplanet technologia mozg jak komputer badania

Komórki mózgu lub neurony komunikują się wysyłając impulsy elektryczne na długości, które naukowcy mogą wykryć i zmierzyć umieszczając w komórkach mikroskopijne elektrody. Większość badań przeprowadzono na neuronach gryzoni utrzymywanych przy życiu w naczyniu, w którym komórki mogą żyć przez kilka godzin. Jednak Mark Harnett z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge chciał porównać ludzkie neurony z mysimi. W tym celu użył żywej tkanki uzyskanej od chirurgów, którzy usuwali małe kawałki mózgu od osób z epilepsją.

Wcześniej ludzie rejestrowali sygnały z wewnętrznych neuronów ludzkich znajdujących się wewnątrz głównego pnia struktury przypominającej drzewo. Zespół Harnetta użył cieńszych elektrod, aby zarejestrować aktywność wewnątrz delikatnych gałęzi na końcu pnia, zwanych dendrytami. Każdy neuron może mieć około 50 dendrytów, a każdy dendryt ma setki synaps lub punktów połączeń z innymi neuronami. To sygnały biegnące przez synapsy do dendrytu, które czynią mniej lub bardziej prawdopodobnym, że sam dendryt wystrzeli sygnał elektryczny wzdłuż swojej długości.

infoplanet technologia mozg jak komputer wnioski

W porównaniu z myszami, dendryty ludzkich neuronów okazują się mieć mniej kanałów jonowych –  cząsteczek nabijanych w zewnętrznej błonie komórki, które przepuszczają energię elektryczną wzdłuż dendrytu. Chociaż może to zabrzmieć źle, zapewnia większą moc obliczeniową każdej komórce mózgowej.

Wyobraźmy sobie neuron myszy: jeśli sygnał zaczyna się od jednego dendrytu, jest tak wiele kanałów jonowych, że aby przewodzić elektryczność sygnał prawdopodobnie będzie kontynuowany w głównym pniu neuronu. Z kolei w ludzkim neuronie nie ma pewności, że sygnał trafi do głównego pnia. Jak mówi Harnett, to prawdopodobnie będzie zależeć od aktywności innych dendrytów.

Źródło: Cell, DOI: 10.1016 / j.cell.2018.08.045

kup artykuly platne