Вековые представления о работе нейронов мозга оказались ошибочными

отметили
57
человек
в архиве
Вековые представления о работе нейронов мозга оказались ошибочными

Человеческий мозг содержит 85-86 миллиардов нейронов. Каждый из них соединяется с другими клетками, образуя триллионы соединений. Место контакта двух нейронов или нейрона и получающей сигнал клетки называется синапс. Через них осуществляется передача нервного импульса.

Всё это исследователям известно давно: более ста лет назад физиологи уже знали, что каждый нейрон функционирует как централизованный возбуждаемый элемент. Он накапливает входящие электрические сигналы в своём теле (соме) и, когда те достигают определённого предела, генерирует короткий электрический импульс в многочисленные ответвления – дендриты. На их концах расположены мембранные выросты – шипики. Именно туда отправляется импульс, и когда шипики одного нейрона соединяются с шипиками другого, формируется синапс. (Впрочем, это лишь одна разновидность контакта: синапсы также образуются при контакте самих дендритов, а также тел нейронов).

Новое исследование, которое возглавили израильские специалисты из Университета имени Бар-Илан, развенчало классические предположения о деятельности нейронов.

Ещё в 1907 году французский нейробиологЛуи Лапик предложил модель, согласно которой напряжение в дендритных шипиках нейронов увеличивается по мере накопления электрических сигналов.

Когда достигается определённый максимум, нейрон реагирует всплеском активности, после чего напряжение сбрасывается. Это означает, что нейрон не будет отправлять «сообщение», если он ещё не «собрал» достаточно сильный электрический сигнал.

Последующие сто лет нейробиологи изучали клетки мозга, основываясь на этом знании. Однако теперь учёные провели новые типы экспериментов и доказали, что Лапик ошибся.

Исследователи обнаружили, что каждый нейрон функционирует не как совокупность возбудимых элементов. Напротив, его дендритные отростки могут действовать по-разному. Грубо говоря, «левый» и «правый» дендриты не ждут накопления сигналов, чтобы суммировать их и генерировать импульс. Они «работают» каждый в своём направлении, создавая абсолютно разные импульсы.

«Мы пришли к такому выводу, используя новую экспериментальную установку, но, в принципе, эти результаты могли быть обнаружены с помощью технологий, существовавших уже с 1980-х годов. Вера в научные открытия столетней давности привела к этой задержке», — рассказывает руководитель работы профессор Идо Кантер (Ido Kanter).

Его команда исследовала природу самого нейронного импульса – всплеска электрической активности. Один эксперимент предполагал применение электрического тока к нейрону с разных его сторон, а во втором учёные использовали эффект множественных входных сигналов.

Полученные результаты указывают на то, что направление принятого сигнала может существенно повлиять на реакцию нейрона.

источник: cdn-st2.rtr-vesti.ru

Например, слабый сигнал «слева» и столь же слабый «справа» нейрон не суммирует и не отзовётся импульсом, а вот если с одной из сторон поступит более мощный сигнал, то даже он один может запустить реакцию нейрона.

По словам Кантера, необходимо отказаться от традиционных представлений и заново изучить функциональные возможности клеток мозга. В первую очередь, это крайне важно для понимания природы нейродегенеративных заболеваний. Возможно, нейроны, которые не способны дифференцировать «лево» и «право», могут стать отправной точкой для выявления происхождения этих болезней.

Также эксперименты поставили под сомнение метод «сортировки шипиков», который используют сотни научных групп по всему миру. Он помогает измерять активность сразу множества нейронов, но, как и прочие методы, основывается на предположениях, которые, возможно, вскоре будут официально признаны устаревшими.

Однако первоочередная задача для нейробиологов – понять, как нейроны «сортируют» входящие сигналы и как формируют «отзыв».

Кроме того, авторы подчёркивают, что они проводили эксперименты лишь с одним типом нервных клеток – пирамидальными нейронами (как на главном фото). А они бывают также грушевидными, зернистыми, звездчатыми, веретеновидными и неправильными.

Кстати, помимо медицинских применений, открытие может также внести свой вклад в создание более совершенных искусственных нейросетей.

Работа израильтян была опубликована в издании Scientific Reports.

Добавил Имя_Фамилия Имя_Фамилия 23 Января
проблема (1)
Комментарии участников:
KaperDonjon
+4
KaperDonjon [БАН], 23 Января , url

Экспериментальным путем опровергли теорию… Хоть это и шаг вперед, но помимо всего остального он ещё показывает, что и путь далек и заблудиться на нем легко.

bee_e
+2
bee_e, 23 Января , url

«и путь далек и заблудиться на нем легко»

Очень точная формулировка!

i16chatos
+3
i16chatos, 23 Января , url

Так. Ну где всё-же содержится память?! В тех самых жалких гигабайтах синапсов?)))

Имя_Фамилия
+3
Имя_Фамилия, 23 Января , url

Насколько я понимаю воспоминания  храняться  в соответствующих  отдела головного мозга. Обонятельные, зрительные, слуховые. Модерирует  их  между собой  гипокамп:

источник: d7o27q3r34baw.cloudfront.net

Сначала «раскладывая» по отделам, а  при  необходимости  извлекая и  переводя в нужную  область  для  обработки. 

Долгое время считалось   что за это ответственна только  кора головвного мозга. Сейчас  все больше  данных что память  храница в различных  отделах за счет химически  гормональных  связей. 

Но дело ясное — что дело  темное.  т.к.   утверждают  что со временем  эта гормонально химическая подпитка  иссякает  ( если  мы конечно все  время  не вспоминаем  данную информацию) и  можно забыть. Тогда как же  всякие там  воспоминания  детства — которые мы типа не помним, но под  гипнозом  их можно извлечь!  

В общем  еще много  не понятного. 

i16chatos
+2
i16chatos, 23 Января , url

Ну не получается) Все клетки мозга изучены, известно их количество и их содержимое. А ГДЕ КОНКРЕТНО, ГДЕ ФИЗИЧЕСКАЯ  ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ?! Где прячутся и как работают те самые 0-1, «да-нет»? Проведите аналогию с компьютером, вспомните, сколько нужно памяти для простенькой игрушки. Так вот нашу многотерабайтную память просто негде разместить в мозгу. Хотя заметно, что она у нас тоже делится на постоянную и оперативную. 

openid.mail.ru-inbox-setonfire
+1
openid.mail.ru-inbox-setonfire, 23 Января , url

>А ГДЕ КОНКРЕТНО, ГДЕ ФИЗИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ?! Проведите аналогию с компьютером, вспомните, сколько нужно памяти для простенькой игрушки.

 

Нейроны в связях хранят информацию, не в ячейках. 

i16chatos
0
i16chatos, 23 Января , url

Ну-ну, и сколько тех связей? Какая именно структура связей физически хранит информацию и в каком виде?

sant
0
sant, 23 Января , url
i16chatos
0
i16chatos, 23 Января , url

Да я его иногда слушаю. Он рассматривает мозг как агрегат в целом, внутрь чёрного ящика не лезет...

openid.mail.ru-inbox-setonfire
+1
openid.mail.ru-inbox-setonfire, 23 Января , url

Твой вопрос выглядит как если бы при взгляде на плату на транзисторах бухгалтер спросил — а где тут чертик то со счетами сидит.

 

Вроде бы ну да, на счетах считают, пальчиком, но к интегральной схеме такое определение не применимо при этом.

i16chatos
+1
i16chatos, 23 Января , url

Ваша аналогия некорректна. В дискуссиях неполитических старайтесь объяснять, а не насмехаться. 

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 23 Января , url

Во всем  веществе  мозга в  виде не  устойчивых  химических  связей. Они  могут  как поддерживаться, так и  нет.  и  тогда   информация утрачиваеться.  Покрайней мере  это последняя идея. Я давал ссылку на сисследование. Международное с  уч   российских  биологов. 

Мое мнение я в коменте так же указал: тогда не понятно как глубокие воспоминания — которые мы вроде  уже не поддерживаем ( из  детства)  могут  высвобождаться например при  гипнозе. Возможно эти  механизмы более устойчивы и  не избирательны. 

Пример записи  информации  с  помощью  химических  связей — наверное ДНК, самый подходящий. 

i16chatos
+1
i16chatos, 23 Января , url

Скорость мышления тысячекратно превышает все мыслимые скорости химических реакций. Нет, я просто подвожу к мысли, что процессы мышления у человека работают в неких тонких структурах, которые не познаваемы на нынешнем уровне развития науки.

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 23 Января , url

нет, нет.  Мы обсуждаем  долговременную  память.  А  скорость  мысли, это скорость передачи  нервного импульса 50-100 импульсов/с. Существуют клетки, к-рые разряжаются с частотой  1500 импульсов/с.

i16chatos
+1
i16chatos, 23 Января , url

Полтора килогерца. Для сравнения — тактовая частота бытовых компов давно перевалила за гигагерц, но до мозгов они не дотягивают. И, думается, килогерц — это уже не химия. Но и не электромагнитные явления. Знаете, почему? Потому что никакой широкополосный генератор (даже подавляющей мощности) не вносит в нашу нервную деятельность никаких помех.

openid.mail.ru-inbox-setonfire
+1
openid.mail.ru-inbox-setonfire, 24 Января , url

>Потому что никакой широкополосный генератор (даже подавляющей мощности) не вносит в нашу нервную деятельность никаких помех.

 

Да ну? Паркинсон вон генераторами сигналов лечат, ничего?

i16chatos
-1
i16chatos, 24 Января , url

Уважаемый, Вас не вылечат — от идиотизма не лечит никакой генератор)

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 24 Января , url

Ну зачем вы все в кучу мешаете:

1. Есть  иннервация — это  электро  химический процесс.  Он собственно в статье  и  описан. Он и  проходит с указанной мною скоростью. Поробуйте сработать  быстрее  электрического реле! Я не настоящий сварщик — но за исключением тренированного спортсмена, электрическому реле все  проиграют. 

2. Есть  кратковременная память — это биохимический процесс. т.е. оперативное прентие решений: изходя из  текущей ситуации  и  извлечения пролошлого опыта. В этом  человеческий мозг так же уже  уступает  электронным  устройствам.  Так например  шахматисты ( это грубый пример  использования быстрой  памяти) проигрывают  машине. 

3. Есть  долгая память: это гормонально химический процесс.  По данной в перво  кометарии ссылке исследование — пока  определенные  химические связи  гормонально поддерживаються — информация записана. Как перестали  стерлась. 

Вы же спросили: где  храниться информация. По моему я вполне развернуто ответил. В конце концов я не академик Бехтерев и  наука  в настоящий момент  имеет  только определенное — но совсем  не таинственное «черный ящик» представление. 

А вы уже  перешли  в  техническую  критику моих  объяснений. Типа  мозг  то  мгновенно работает  ( как видим  на шахматистах и  электрическом  реле не так уж  быстро) а  старые копьютеры нет.  Это имеет  отношение к вопросу: где в принципе в мозге сохраняеться информация? 

i16chatos
+1
i16chatos, 24 Января , url

Повторюсь. Скорости химических взаимодействий несопоставимы со скоростью нервных реакций. Даже если взаимодействия назвать «электрохимичнскими». В частности, именно поэтому хемотронные диоды используют в технике высокой мощности, но не в технике обработки информации.

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 24 Января , url

генерирует короткий электрический импульс в многочисленные ответвления – дендриты.

i16chatos
+1
i16chatos, 24 Января , url

Еще раз повторяю — если бы это был электромагнитный импульс, то в нервную деятельность вносили бы помехи генераторы электромагнитных волн, а этого нет. 

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 24 Января , url

носителями электрического тока в живых тканях являются ионы

 

На уровне нервной клетки, структурных образований по передачи нервных импульсов (синапсе), на уровне изолированных нервных структур возникают существенные отклонения при воздействии ЭМП малой интенсивности. Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессорных реакций.

openid.mail.ru-inbox-setonfire
0
openid.mail.ru-inbox-setonfire, 24 Января , url

Это не насмешка. Это указание о том что ты пытаешься подогнать то чего не понимаешь к тому что думаешь что понимаешь.

wow
0
wow, 23 Января , url

В сознании

bee_e
0
bee_e, 23 Января , url

а тогда сознание где?

Петр Волигуев
+2
Петр Волигуев, 23 Января , url

В неосфере, это все знают )))

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 23 Января , url

да, от  Мира ничего не утаить, потому что он всё. 

bee_e
0
bee_e, 23 Января , url

Мир — это что такое? И какой мир: мир или miр или mνр

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 23 Января , url

Все варианты подходят. Мир -  это все.  Раскрыть  что такое «всё»?

bee_e
+1
bee_e, 23 Января , url

«Раскрыть что такое «всё»?»

не надо. я сам уже раскрыл: все — это неничего

Имя_Фамилия
+1
Имя_Фамилия, 23 Января , url

Нет. Все это  — все. 

Как то в детском  садике один мальчик  меня спросил: 

— вот  мы в детском  садике.  Д\с  в Красноярске. Красноярск в России. Россия  на планете Земля. Планета  Земля во Вселенной. А Вселенная  где? 

Как бы мы  обычно представляем  все существующее в размерах  вселенной.  Приняв для себя что она  расширяеться после БВ. А куда расширяеться и  что там  «куда»?

Вот  этот  мальчик наверное  лучше меня знает,  что такое «всё» — мне удобно называть  это  Мир.

зы. ах  да — очевидно  что  в этом  «всё „  все  законы природы, все знания и  закономерности.  Мы по крупинкам  извлекаем  их. Иногда  даже понимаем  и  правильно трактуем ;)

bee_e
+1
bee_e, 23 Января , url

«для себя что она расширяеться после БВ»

В свое время, Академик УАН Рвачев пришел к прямо противоположному выводу: вселенная — съеживается.

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 23 Января , url

Это ни  чего  не меняет.  То  откуда  она «съежилась»  — что?

bee_e
+1
bee_e, 23 Января , url

согласен — это для нас не важно, тем более — откуда )

Для нас более важно наше собственное существование, наш век и наш Мир, внутренний. Это — ареал нашей личной ответсвенности.

Имя_Фамилия
+1
Имя_Фамилия, 23 Января , url

с  этим  не поспорить. 

wow
0
wow, 23 Января , url

Вокруг души. Понятие ещё с Древней Греции — tabula rasa

bee_e
0
bee_e, 23 Января , url

«для себя что она расширяеться после БВ»

В свое время, Академик УАН Рвачев пришел к прямо противоположному выводу: вселенная — съеживается.

Barban
+1
Barban, 23 Января , url

Земляне, потрясающе, что бітие как оно есть дано нам как наше личное бытие, а вот небытие — наоборот безлико и всеобщно.
Например, забвение.
Вы совершаете, например, какую-то ошибку, ибо напрочь забыли о важном ньюнсе. Непростительно забыли!
Ужас этого открытия — это ужас перед безличной ямой небытия. И нашей ему сопричастностью.
— Как же я мог? — спрашиваете себя в отчаянии. — Как я мог это забыть со всей свой кучей нейронов, их синапсов и всей этой жлезебетонной электрохимией в моей совершенно материальной голове? Как так, что в этом мире находятся места, где я должен бы быть собой и своей памятью, но меня уже там не оказалось…
И не находите ответа.
Тайна сия — велика.

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 23 Января , url

бітие как оно есть дано нам как наше личное бытие, а вот небытие — наоборот безлико и всеобщно.

 довольно тонко и  метко. 

Anton-f
+1
Anton-f, 23 Января , url
Забывают, забывают -
Будто сваи забивают,
Чтобы строить новый дом.
О великом и о малом,
О любви, что миновала,
О тебе, о добром малом,
Забывают день за днем.
 
Забывают неумело
Скрип уключин ночью белой,
Вместе встреченный рассвет.
За делами, за вещами
Забывают, не прощая,
Все обиды прошлых лет.
Забывают торопливо,
Будто прыгают с обрыва
Иль накладывают жгут...
Забывают, забывают -
Будто клады зарывают,
Забывают — как сгорают,
Забывают — будто жгут.
 
Забывают кротко, нежно,
Обстоятельно, прилежно,
Без надсады и тоски.
Год за годом забывают -
Тихо-тихо обрывают
У ромашки лепестки.
 
Не печалься, друг сердечный:
Цепь забвенья — бесконечна,
Ты не первое звено.
Ты ведь тоже забываешь,
Забываешь, забываешь -
Будто якорь опускаешь
На таинственное дно.


Войдите или станьте участником, чтобы комментировать