Dendrites begyndelsen af ​​en revolution

I mange år, neurovidenskab har brugt forskellige værktøjer til at "høre" til neuron samtaler. På samme måde som lingvistene tyder på et ukendt sprog, forsøger forskere at afkode mønsteret af neuralt fyring for at forsøge at finde ud af grammatik af hjernen. I disse forsøg synes det at nye stjerner er blevet født: dendritterne.

Den seneste forskning synes at vise, at neurovidenskab, når det gælder estimering af hjernens kapacitet, kun har skrabet overfladen. Universitetet i UCLA opdagede et skjult lag af neuronkommunikation gennem dendritterne. Det betyder, at hjernens kapacitet kan være op til 100 gange større end tidligere antaget.

Denne opdagelse kan betydeligt ændre fundamentet for konventionel neurovidenskab. Indtil for få måneder siden blev fundamentet for neurovidenskab støttet af troen på, at dendritter var noget som passive ledninger, der bragte elektriske signaler til den neurale krop, soma. Men denne undersøgelse viste, at dendritter er meget mere end bare passive drivere. Dendritterne genererer deres elektriske signaler, i toppe fem gange større og hyppigere at de toppe, der kommer fra kernerne i neuroner.

Hvad indebærer denne opdagelse?

Vi taler om en meget radikal ændring i den viden, som neurovidenskab har om hjernens funktion. Blandt andet, det er muligt, at læringsprocesserne forekommer på dendritternes niveau og ikke i soma af neuroner.

Konventionel neurovidenskab har hævdet, at de elektriske signaler udgivet af cellekroppe er grundlaget for vores kognitive evner. Nu ved vi, at dendritter ikke har en passiv funktion, og at de også udsender deres egne elektriske signaler.

Hvis dette ikke allerede er overraskende af sig selv, forskere fandt ud af, at dendrit er også smart. De er i stand til at tilpasse deres elektriske skud over tid. Denne type plasticitet er kun blevet observeret indtil videre i neuronale legemer. Dette tyder på, at dendritterne kunne lære af sig selv.

Fordi dendritterne er meget mere aktive end cellerne, kan vi begynde at intuitere det Meget af informationen genereret i et neuron er lavet på dendritniveauet uden at informere cellelegemet. Det vil sige, dendritterne kan fungere som en computerenhed og behandle deres information. En uafhængighed, som nogle måneder siden ikke engang var mistænkt.

"Det er som om pludselig opdager, at kablerne, der fører til din computers CPU, også kan behandle informationer, helt ekstravagante og noget kontroversielle".

-Dr. Mayank R. Mehta, forskningsdirektør-

Hjernens kapacitet: forskning

Dr. Mayank R. Mehtas forskningsgruppe udtænkte et system, der gør det muligt at placere elektroder nær rottedendritterne. Dette system giver dig mulighed for at indfange elektriske signaler fra dyret i løbet af den tid du er vågen og udfører dine daglige aktiviteter såvel som under søvn. På denne måde de var i stand til at lytte efter fire dage i træk til dendritternes elektriske aktivitet og sende den live til computerne.

Elektroderne blev implanteret i hjerneområdet i forbindelse med planlægning af bevægelser, den bageste parietale cortex. Hvad de formåede at fange var det under søvnperioder De elektriske signaler lignede uregelmæssige bølger, og med hver en top blev påpeget.

Jeg mener, mens rotterne sov, chattede dendritterne indbyrdes, og de gjorde det i elektriske skud op til fem gange hurtigere end de, der stammer fra cellerne. I løbet af vakningsperioden blev fyringshastigheden multipliceret med ti.

Dendritterne: målerne her og nu

En anden chokerende opdagelse under denne undersøgelse blev fundet i typen af ​​signal udgivet af dendritterne. Dendriternes elektriske signaler kunne være digitale, men de viste også store udsving, næsten dobbelt så store som spinesne selv. Denne type af varierende variationer viser det dendritet viste også analog beregningsaktivitet. Noget der ikke var set før i noget mønster af neuronaktivitet.

Hvad der beregnes denne type dendritemission synes at være relateret til tid og rum. Ved at observere rotterne, der opfører sig i en labyrint, skelnes der to typer signaler. En i form af toppe fra cellelegemet som forventning om en adfærd. I dette tilfælde var det før man drejede et hjørne. Mens dendriterne udsendte deres beregningssignaler, ligesom dyret drejede hjørnet.

Det ser ud som om neurovidenskab har undervurderet hjernens beregnende kraft. Kun fra volumenperspektivet, og fordi dendritterne er 100 gange større end soma, kunne vi antage det hjernen har faktisk hundrede gange mere behandlingskapacitet end det, man troede. Det ser ud til, at neuronen ikke længere vil være den grundlæggende beregningsenhed i hjernen, idet den har overtaget dendritterne.

Neuronas rosa mosqueta, en ny klasse af neuroner Ikke meget er endnu kendt om neurons rosa mosqueta, men for nu rejser opdagelsen spørgsmål som er så interessante som menneskelig evolution Læs mere "