Ученые нашли источник наибольшей электрической активности головного мозга
Москва. 10 марта. INTERFAX.RU - Ученые из Университета Калифорнии выяснили, что малоизученные разветвленные отростки нейронов головного мозга - дендриты - оказались преобладающим источником его электрической активности, пишет издание The Intrnational Business Times.
Ранее ученые полагали, что средоточием электрической активности в нервной системе являлись центры нервных клеток в головном мозге. Однако, как выяснилось, на центры клеток приходится лишь небольшая доля общей активности головного мозга. Согласно результатам нового исследования, опубликованного в журнале Science дендриты производят около 90% электрической активности мозга.
Дендриты - короткие ветвящиеся отростки нервной клетки, воспринимающие сигналы от других нейронов, рецепторных клеток или непосредственно от внешних раздражителей. Дендриты традиционно считались пассивными структурами. Нейробиологи полагали, что они лишь отвечают за передачу электрического сигнала от центра клетки к ее периферии и дальше к другим клеткам.
Эксперимент, проведенный на крысах, показал, что все не совсем так. Тело нейрона (сома) и дендриты - два главных участка нейрона, которые воспринимают входные импульсы от других нейронов. Ученые измерили активность дендритов у спящих крыс и заметили, что электрических импульсов в дендритах в пять раз больше, чем в сомах. Когда крысы бегали по лабиринту, электрическая активность дендритов оказалась в десять раз больше.
Механизм генерации электрического сигнала дендритами способен заставить пересмотреть основную идею о прохождении электрических сигналов в мозге. В соме электрические импульсы образуются по принципу "все или ничего". Там нет такой характеристики, как половина величины сигнала, небольшой или незначительный сигнал. Сома работает по принципу бинарной системы счисления - есть сигнал, нет сигнала, что очень похоже на принцип передачи цифровой информации.
Но дендриты оказались способны передавать электрические сигналы в диапазоне величин, что напоминает способ передачи аналоговой информации. Эти сигналы, как правило, значительно сильнее, чем сигналы в соме. Таким образом, делают вывод исследователи, дендриты должны быть вовлечены в процесс передачи обоих видов информации.
"В нейробиологии сложилось такое мнение, что нейроны это цифровые устройства. Они или генерируют импульс или нет. Эти результаты показывают, что дендриты не ведут себя, как сугубо цифровые устройства," - говорит автор исследования Майанк Мехта, сотрудник Университета Калифорнии.
"Дендриты способны генерировать цифровые импульсы, но они также показывают и большие аналоговые колебания, которые не соответствуют цифровому принципу "все или ничего". Это сильно отличается от того, во что верили нейробиологи в течение примерно 60 лет", - отметил ученый.
Результаты исследования ученых помогут лучше понять человеческий мозг и память, а также способны подсказать новые методы лечения психоневрологических расстройств.