DCMedical Човечкиот мозок, за разлика од другите видови
Чудни промени во мозокот на американските дипломати
Човечките дендрити имаат многу различни електрични својства од оние на другите видови. Според овие студии, овие разлики можат да помогнат во зголемувањето на компјутерскиот капацитет.
Невроните во човечкиот мозок добиваат електрични сигнали од илјадници други клетки, а долгите нервни екстензии, наречени дендрити, играат клучна улога во вметнувањето на целата таа информација за клетките да можат соодветно да реагираат.
Користејќи тешко достапни примероци од човечко мозочно ткиво, невролозите сега открија дека човечките дендрити имаат различни електрични својства од другите видови. Нивните студии покажуваат дека електричните сигнали ослабуваат повеќе додека течат по човечки дендрити, што доведува до поголем степен на електрична одделение, што значи дека малите делови на дендритите можат да се однесуваат независно од остатокот на невронот.
Овие разлики можат да помогнат во зголемувањето на компјутерската моќ на човечкиот мозок, велат истражувачите.
"Не само што луѓето се паметни затоа што имаме повеќе неврони и поголем кортекс. Од дното нагоре, невроните се однесуваат поинаку", вели Марк Харнет, професор по развој на мозок и когнитивна наука.
Нервна пресметка
Дендритите може да се сметаат за аналогни на транзисторите на компјутерот, извршувајќи едноставни операции користејќи електрични сигнали. Дендритите добиваат информации од многу други неврони и ги носат тие сигнали до телото на клетката. Доколку е доволно стимулиран, невронот предизвикува електричен импулс кој потоа ги стимулира другите неврони. Големите мрежи на овие неврони комуницираат едни со други за да генерираат мисли и однесување.
Структурата на еден неврон често личи на дрво. Претходните студии откриле дека јачината на електричните сигнали што стигнуваат до телото на клетката, делумно зависи од тоа колку далеку патува по должината на дендритот за да стигне до таму. Како што се шират сигналите, тие стануваат послаби, така што сигналот што достигнува далеку од клеточното тело има помало влијание од оној што достигнува близу до клеточното тело.
Дендритите во кортексот на човечкиот мозок се многу подолги од стаорците, бидејќи човечкиот кортекс еволуирал многу повеќе од оној на другите видови. Кај луѓето, кортексот е околу 75% од вкупниот волумен на мозокот, во споредба со околу 30% од мозокот на стаорецот.
Иако човечкиот кортекс е два до три пати подебел од оној на стаорците, тој ја одржува истата општа организација, составена од шест различни слоеви на неврони. Невроните од слој 5 имаат дендрити доволно долго за да достигнат ниво 1, што значи дека човечките дендрити морале да се издолжуваат додека човечкиот мозок се развивал.
Во новата студија, тимот на МИТ сакаше да истражи како овие разлики во должината можат да влијаат на електричните својства на дендритите. Тие беа во можност да ја споредат електричната активност кај дендритите кај човекот и стаорците, користејќи мали парчиња мозочно ткиво отстрането од пациенти со епилепсија, кои беа подложени на хируршко отстранување на дел од темпоралниот лобус. За да стигнат до заболениот дел од мозокот, хирурзите мора да отстранат мало парче од предниот темпорален лобус.
Доказите сугерираат дека предниот темпорален лобус не е под влијание на епилепсија, а ткивото изгледа нормално кога се испитува со невропатолошки техники, вели Харнет. Овој дел од мозокот се чини дека е вклучен во различни функции, вклучувајќи јазик и обработка на слики.
Откако ткивото беше отстрането, истражувачите го ставија во раствор многу сличен на цереброспиналната течност. Ова им овозможи да го одржат ткивото живо до 48 часа. Тие користеле техника за да измерат како се движат електричните сигнали долж дендритите на пирамидалните неврони, кои се најчестиот вид на возбудливи неврони во кортексот.
Уникатни карактеристики
Истражувачите откриле дека бидејќи човечките дендрити покриваат подолги растојанија, сигналот што тече по човечкиот дендрит од слојот 1 до клеточниот слој 5 е многу послаб кога ќе пристигне отколку сигналот што тече низ него. долж дендритот на стаорец од слој 1 до слој 5.
Тие исто така покажаа дека човечките и стаорциските дендрити имаат ист број на јонски канали кои го регулираат протокот на струја, но овие канали се јавуваат со помала густина кај човечките дендрити како резултат на издолжување на дендритите. Тие исто така развија детален биофизички модел кој покажува дека оваа промена на густината може да објасни некои разлики во електричната активност што се гледаат меѓу дендритите кај човекот и стаорците, вели Харнет.
Останува прашањето: како влијаат овие разлики врз човечката интелигенција? Хипотезата на Харнет е дека поради овие разлики, кои им овозможуваат на неколку региони на дендритот да влијаат на јачината на влезниот сигнал, одделните неврони можат да извршат посложени пресметки.