De dendrieten zijn het begin van een revolutie

Al vele jaren, neurowetenschap heeft anders gebruikt tools om te proberen te "luisteren" naar neuron-gesprekken. Op dezelfde manier als taalkundigen een onbekende taal ontcijferen, proberen wetenschappers de patronen van neuraal schieten te ontcijferen om de grammatica van de hersenen te achterhalen. Bij deze pogingen lijkt het erop dat er nieuwe sterren zijn geboren: de dendrieten.

Het laatste onderzoek lijkt aan te tonen dat de neurowetenschappen, in termen van het schatten van de capaciteit van onze hersenen, alleen maar aan de oppervlakte zijn gekomen. De universiteit van UCLA ontdekte een verborgen laag van neuronale communicatie via de dendrieten. Dit betekent dat de capaciteit van de hersenen tot 100 keer groter kan zijn dan eerder werd gedacht.

Deze ontdekking kan de basis van de conventionele neurowetenschappen aanzienlijk veranderen. Tot een paar maanden geleden werden de fundamenten van de neurowetenschappen gesteund in de overtuiging dat dendrieten iets waren als passieve bedrading die elektrische signalen naar het neurale lichaam, de soma, droeg. Maar dit onderzoek toonde aan dat dendrieten veel meer zijn dan alleen passieve bestuurders. De dendrieten genereren hun elektrische signalen, in vijf keer grotere en frequentere pieken dat de pieken die afkomstig zijn van de kernen van neuronen.

Wat houdt deze ontdekking in?

We hebben het over een zeer radicale verandering in de kennis die de neurowetenschap heeft over het functioneren van de hersenen. Onder andere dingen, Het is mogelijk dat leerprocessen plaatsvinden op het niveau van de dendriet en niet in de soma van neuronen.

Conventionele neurowetenschappen hebben betoogd dat de elektrische signalen die worden uitgestraald door cellichamen de basis vormen van onze cognitieve vaardigheden. We weten nu dat dendrieten geen passieve functie hebben en dat ze ook hun eigen elektrische signalen afgeven.

Als dit op zich al niet verrassend is, onderzoekers ontdekten dat dendrieten ook slim zijn. Ze zijn in staat om hun elektrische opname na verloop van tijd aan te passen. Dit soort plasticiteit is tot nu toe alleen waargenomen in neuronale lichamen. Dit suggereert dat dendrieten zelf kunnen leren.

Omdat de dendrieten veel actiever zijn dan het cellichaam, kunnen we beginnen dat te begrijpen veel van de informatie die in een neuron wordt gegenereerd, wordt gemaakt op het niveau van de dendriet zonder dat dit het cellichaam op de hoogte brengt. Dat wil zeggen, de dendrieten kunnen fungeren als een rekeneenheid en hun informatie verwerken. Een onafhankelijkheid die enkele maanden geleden zelfs niet werd vermoed.

"Het is alsof je plotseling ontdekt dat de kabels die naar de CPU van je computer leiden, ook informatie kunnen verwerken, volkomen extravagant en enigszins controversieel".

-Dr. Mayank R. Mehta, directeur van het onderzoek-

De capaciteit van de hersenen: onderzoek

Dr. Mayank R. Mehta's onderzoeksteam bedacht een systeem dat het plaatsen van elektroden in de buurt van de dendrieten van de rat mogelijk maakt. Met dit systeem kunt u elektrische signalen van het dier vastleggen gedurende de tijd dat u wakker bent en uw dagelijkse activiteiten uitvoeren, evenals tijdens de slaap. Op deze manier ze waren in staat om vier dagen achtereen te luisteren naar de elektrische activiteit van de dendrieten en deze live naar de computers te sturen.

De elektroden zijn geïmplanteerd in het gebied van de hersenen dat is gekoppeld aan de planning van bewegingen, de achterste pariëtale cortex. Wat ze erin slaagden te vangen was dat tijdens slaapperioden de elektrische signalen leken op onregelmatige golven en bij elke werd een piek opgemerkt.

Ik bedoel, terwijl de ratten sliepen, babbelden de dendrieten onderling, en ze deden het in elektrische shots tot vijf keer sneller dan die van cellichamen. Tijdens de waakperioden werd de baksnelheid vermenigvuldigd met tien.

De dendrieten: maatstaven van het hier en nu

Een andere schokkende ontdekking tijdens dit onderzoek werd gevonden in het type signaal dat door de dendrieten wordt uitgezonden. De elektrische signalen van de dendrieten kunnen digitaal zijn, maar ze vertoonden ook grote fluctuaties, bijna twee keer zo groot als de stekels zelf. Dit type brede bereikfluctuatie laat dat zien de dendriet vertoonde ook analoge computeractiviteit. Iets dat nog niet eerder was gezien in een patroon van neuronale activiteit.

Wat dit type dendrietemissie berekent, lijkt gerelateerd te zijn aan tijd en ruimte. Bij het observeren van de ratten die zich in een labyrint gedroegen, werden twee soorten signalen onderscheiden. Een in de vorm van pieken van het cellichaam in afwachting van een gedrag. In dit geval was het voordat hij een hoek omsloeg. Terwijl de dendrieten hun berekeningssignalen uitzonden, net toen het dier de hoek omsloeg.

Het lijkt erop dat de neurowetenschappen de computerkracht van de hersenen hebben onderschat. Alleen vanuit het perspectief van het volume, en omdat de dendriten 100 keer groter zijn dan de soma, kunnen we aannemen dat de hersenen hebben in feite honderd keer meer verwerkingscapaciteit dan gedacht. Het lijkt erop dat het neuron niet langer de basis computationele eenheid van de hersenen zal zijn, nadat het de dendrieten heeft overgenomen.

Neuronas rosa mosqueta, een nieuwe klasse van neuronen Er is nog niet veel bekend over de neuronen rosa mosqueta, maar op dit moment roept de ontdekking vragen op die even interessant zijn als menselijke evolutie Lees meer "