Neurony są zaskakująco samodzielne

Neurony są zaskakująco samodzielne Pojedyncze neurony w mózgu potrafią doskonale rozróżniać docierające do nich sekwencje informacji - informują naukowcy z Wielkiej Brytanii na łamach pisma "Science".

Naukowcy z Wolfson Institute for Biomedical Research na University College London wykazali w swoich badaniach, że nawet pojedynczy dendryt czyli wypustka neuronu samodzielnie bardzo sprawnie rozpoznaje różne przychodzące informacje. To odkrycie zmienia spojrzenie na przekazywanie sygnałów w układzie nerwowym - dotychczas obowiązywał pogląd, że mózg może działać prawidłowo jedynie przy użyciu dużej liczby współpracujących neuronów.

Pierwszy autor pracy Tiago Branco tłumaczy: - W codziennym życiu ciągle korzystamy z informacji o sekwencji zdarzeń, żeby zrozumieć otaczający nas świat. Przykładowo język, mowa to nic innego jak sekwencja podobnych liter i dźwięków złożonych w zdania mające swój sens tylko jeśli te dźwięki lub litery są połączone w określonej kolejności.

- Mózg jest bardzo skutecznym narzędziem do przetwarzania sekwencji informacji z otaczającego świata. Nawet najnowszej generacji komputery mają problemy z prawidłowym odczytaniem szybko wypowiadanych słów, z którymi bez kłopotu radzi sobie przeciętny pięciolatek. Jak mózg rozróżnia jedną sekwencję zdarzeń od innych nie jest na razie do końca zrozumiałe, generalnie obowiązuje koncepcja, że osiąga to dzięki współpracy dużej liczby neuronów - dodaje naukowiec.

Autorzy pracy do swoich doświadczeń wykorzystali myszy; badali neurony obecne w rejonach mózgu odpowiedzialnych za przetwarzanie informacji czuciowej otrzymywanej z oczu i twarzy. W celu sprawdzenia jak neurony te odpowiadają na różnorodność bodźców, naukowcy używali lasera, którym w ściśle określony sposób odpowiadający działaniu różnych bodźców aktywowali dendryty i badali reakcje - potencjał elektryczny generowany przez neurony.

Ku swojemu zaskoczeniu badacze zaobserwowali, że każda z sekwencji stymulacji dendrytu laserem wywoływała inną odpowiedź komórki nerwowej. Co więcej dzięki zastosowaniu modeli teoretycznych naukowcy wyliczyli, że prawdopodobieństwo rozróżnienia dwóch sekwencji przez dendryt jest bardzo wysokie.

Zdaniem autorów pracy ich odkrycie wskazuje, że pojedyncze neurony odgrywają ważną rolę w segregowaniu i interpretowaniu bodźców odbieranych przez mózg. Ich zdaniem ta samodzielność neuronów najprawdopodobniej dotyczy wielu regionów mózgu, a także różnych gatunków zwierząt, w tym ludzi.