Исследователи обнаружили неизвестный сигнал в мозге человека

Ни для кого из нас не секрет, что мозг — самый сложный и малоизученный орган человеческого тела. В ходе работы мозг использует систему соединенных клеток, называемых нейронами, которые обмениваются информацией между собой. Помимо электрических сигналов, в мозге происходят различные химические процессы, что значительно усложняет его изучение. Недавно ученые обнаружили мощный и до сих пор неизвестный сигнал в мозге человека. Согласно данным исследования, опубликованного в журнале Science, обнаруженный в клетках центральной нервной системы механизм может играть ключевую роль в вычислительных способностях мозга.

Нейрон с аксоном, выступающим непосредственно из дендрита, а не из тела клетки. Аксоном называют длинный электрический отрезок нейрона, по которому передаются нервные импульсы

Почему дендриты в мозге человека — особенные?

Результаты работы исследователей из Берлинского университета Гумбольдта и их коллег из Института молекулярной биологии и биотехнологий (Греция) свидетельствуют о том, что нейроны в мозге человека могут быть более мощными вычислительными единицами, чем считалось раньше. В ходе исследования ученые изучали кортикальные клетки внешней коры головного мозга, уделяя пристальное внимание второму и третьему слоям. Оказалось, что эти слои содержат клетки с множеством ветвей, называемых дендритами, которые связывают их между собой и обмениваются информацией с другими клетками мозга.

Дендриты выглядят так

Обнаруженный механизм самостоятельно производит особый сигнал, позволяющий нейронам в особом порядке выполнять логические функции. Ученые полагают, что это своего рода новая форма клеточного взаимодействия. Так как нейроны общаются между собой обмениваясь электрическими импульсами и химическими элементами, сигнал передается при помощи мембранных каналов, которые обмениваются ионами калия, натрия и хлора. Исследователи называют этот импульс потенциалом действия. По мере работы оказалось, что подобным образом в мозге человека запускаются ранее не зарегистрированные мозговые волны — так называемые опосредованные кальцием потенциалы дендритного действия (dCaAP).

Необходимо отметить, что в качестве испытуемых в исследовании приняли участие пациенты с эпилепсией. Чтобы убедиться в достоверности полученных данных, ученые дважды проверили результаты на других тканях коры головного мозга. Тем не менее, подобные исследования имеют ряд ограничений. Так, не исключено, что подобные процессы присутствуют и у других млекопитающих, однако они не видны в образцах тканей в лаборатории.

Мозг человека по-прежнему полон тайн

Как пишет издание Gizmodo, авторы статьи считают работу захватывающей. Они полагают, что она открывает новые границы в нашем понимании работы мозга и свойств дендритов. Дендриты составляют 95% площади поверхности пирамидных клеток в коре, при этом остаются «неизведанной территорией» в мозге человека. Так, не исключено, что именно благодаря дендритам у человека настолько уникальный мозг.