Ученые зарегистрировали в мозге человека новый тип сигнала

Ученые выявили уникальную форму обмена клеточными сообщениями, которая происходит в мозге человека. И это открытие свидетельствует о том, что нам еще многое предстоит узнать об этом органе, сообщает Science Alert.

Это открытие также может свидетельствовать о том, что мозг человека является еще более мощным вычислительным инструментом, чем считалось.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Впервые в мире: подросток излечился от смертельного рака мозга

Еще в 2020 году исследователи из институтов Германии и Греции сообщили о механизме во внешних клетках коры головного мозга, который самостоятельно вырабатывает новый «градуированный» сигнал, который может предоставить отдельным нейронам другой способ выполнения своих логических функций.

Ученые измеряли электрическую активность в срезах тканей, удаленных во время операции у людей, страдающих эпилепсией. Они также проанализировали их структуру с помощью флуоресцентной микроскопии и обнаружили, что отдельные клетки коры головного мозга используют для «включения» не только обычные ионы натрия, но и кальция.

Эта комбинация положительно заряженных ионов запускала волны напряжения, которые никогда раньше не наблюдались, они называются кальций-опосредованными дендритными потенциалами действия или dCaAP.

Мозг, особенно человеческий, часто сравнивают с компьютером. Хотя у этого сравнения есть ограничения, в определенной степени, они выполняют схожие функции. Оба используют силу электрического напряжения для выполнения различных операций. В компьютерах это довольно простой поток электронов через пересечения, называемые транзисторами. В нейронах сигнал имеет форму волны открытия и закрытия каналов, в которых происходит обмен заряженными частицами, такими как натрий, хлорид и калий. Этот импульс текущих ионов называется потенциалом действия.

Мозг использует не транзисторы, а химические вещества, называемые дендритами.

«Дендриты играют центральную роль в понимании мозга, потому что они лежат в основе того, что определяет вычислительную мощность отдельных нейронов», — заявил нейробиолог из Университета Гумбольдта Мэтью Ларкум.

Чтобы подтвердить, что обнаруженный тип сигналов характерен не только для людей с эпилепсией, ученые дважды проверили свое открытие на образцах тканей, взятых из опухолей мозга.

Хотя команда проводила аналогичные эксперименты на крысах, виды сигналов, которые они наблюдали, проходящие через человеческие клетки, были очень разными. Что еще более важно, при блокировке натриевых каналов сигнал все равно обнаруживался. Только когда исследователи заблокировали кальций, он перестал поступать.

Ранее ученые выяснили возможную причину, почему у некоторых людей возникает головная боль после красного вина: согласно исследованию, флавонол, содержащийся в данном напитке, может препятствовать способности организма метаболизировать алкоголь, вызывая накопление токсинов, что и приводит к головной боли.