Вчені зареєстрували у мозку людини новий тип сигналу

Вчені виявили унікальну форму обміну клітинними повідомленнями, що відбувається у мозку людини. І це відкриття свідчить про те, що нам ще багато доведеться дізнатися про цей орган, повідомляє Science Alert.

Це відкриття також може свідчити, що мозок людини є ще потужнішим обчислювальним інструментом, ніж вважалося.

Ще у 2020 році дослідники з інститутів Німеччини та Греції повідомили про механізм у зовнішніх клітинах кори головного мозку, який самостійно виробляє новий «градуйований» сигнал, який може надати окремим нейронам інший спосіб виконання своїх логічних функцій.

Вчені вимірювали електричну активність у зрізах тканин, видалених під час операції у людей, які страждають на епілепсію. Вони також проаналізували їх структуру за допомогою флуоресцентної мікроскопії і виявили, що окремі клітини кори головного мозку використовують для включення не тільки звичайні іони натрію, але і кальцію.

Ця комбінація позитивно заряджених іонів запускала хвилі напруги, що ніколи раніше не спостерігалися, вони називаються кальцій-опосередкованими дендритними потенціалами дії або dCaAP.

Мозок, особливо людський, часто порівнюють із комп'ютером. Хоча це порівняння є обмеження, певною мірою, вони виконують схожі функції. Обидва використовують силу електричної напруги для виконання різних операцій. У комп'ютерах це доволі простий потік електронів через перетини, які називають транзисторами. У нейронах сигнал має форму хвилі відкриття та закриття каналів, у яких відбувається обмін зарядженими частинками, такими як натрій, хлорид та калій. Цей імпульс поточних іонів називається потенціалом дії.

Мозок використовує не транзистори, а хімічні речовини, які називають дендритами.

«Дендрити відіграють центральну роль у розумінні мозку, тому що вони лежать в основі того, що визначає обчислювальну потужність окремих нейронів», - заявив нейробіолог з Університету Гумбольдта Метью Ларкум.

Щоб підтвердити, що виявлений тип сигналів характерний не тільки для людей з епілепсією, вчені двічі перевірили відкриття на зразках тканин, взятих з пухлин мозку.

Хоча команда проводила аналогічні експерименти на щурах, види сигналів, які вони спостерігали через людські клітини, були дуже різними. Що ще важливіше, під час блокування натрієвих каналів сигнал все одно виявлявся. Тільки коли дослідники заблокували кальцій, він перестав надходити.