Pojedynczy neuron odróżnia sekwencje
13-08-2010 12:40
neuron · dendryt · pobudzenie · wzorce · informacje przychodzące · odróżniać · Tiago Branco · Michael Hausser
Pojedyncze neurony, a nawet dendryty, czyli wypustki przewodzące impulsy z obwodu do wnętrza komórki nerwowej, świetnie sobie radzą z rozpoznawaniem różnych sekwencji czasowych w docierających do mózgu informacjach. Zadaje to kłam rozpowszechnionym wcześniej twierdzeniom, że do tego typu przetwarzania konieczne są rozbudowane sieci neuronalne.
W życiu codziennym musimy nieustannie wykorzystywać informacje o sekwencjach zdarzeń, by zrozumieć otaczający nas świat. Np. język, zbiór różnych sekwencji podobnych liter lub dźwięków ułożonych w zdania, oznacza cokolwiek wyłącznie dzięki porządkowi zestawienia tych dźwięków/liter. Współczesne komputery nadal zmagają się z dekodowaniem szybko wypowiadanych zdań, podczas gdy przeciętny 5-latek wykonuje to zadanie bez najmniejszego problemu. Jak mózg odróżnia jedną sekwencję wydarzeń od drugiej? Tego dokładnie nie wiadomo – opowiada Tiago Branco z Instytutu Badań Biomedycznych Wolfsona na Uniwersyteckim College'u Londyńskim. Jak się okazało, na pewno nie robi tego za pomocą dużych sieci współdziałających neuronów.
Brytyjczycy pracowali na modelu mysim. Skupili się na rejonie mózgu, do którego docierają informacje czuciowe z oczu i twarzy. By sprawdzić, jak neurony reagują na zmienność w porządku bodźców, akademicy posłużyli się laserem. Pobudzali nim dendryty wg z góry ustalonego wzorca. Cały czas zapisywali generowaną w odpowiedzi aktywność elektryczną komórek nerwowych. Okazało się, że każda sekwencja wywoływała inną reakcję, nawet jeśli pobudzenie doprowadzano do pojedynczego dendrytu.
Prof. Michael Hausser uważa, że pojedyncze neurony i dendryty mogą ogrywać ważną rolę we wstępnym sortowaniu oraz interpretowania masy napływających do mózgu bodźców. Niewykluczone, że cecha ta jest typowa dla wielu obszarów mózgu i występuje u różnych gatunków zwierząt, nie tylko u człowieka.
Autor: Anna Błońska
Źródło: EurekAlert!