velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Не баг, а фича

Как и снежинки, каждый нейрон нашего тела уникален и неподражаем. Вобщем, речь не о форме либо размерах – а о том, как реагирует он на наружный стимул. Это обилие нервных клеток критически принципиально для обработки сложных сигналов и кодировки получаемой инфы.





«По-моему, на интуитивном уровне нейрофизиологи издавна поняли тот факт, что меж нейронами есть огромные различия, но серьезно этот вопрос не рассматривали, так как не считали его кое-чем принципиальным, - гласит доктор Натан Урбан (Nathan Urban), - Мы желали бы переосмыслить этот момент. Мы сочли, что эти различия важны, может быть, они имеют какое-то физиологическое значение».


По современным оценкам, только мозг человека содержит порядка 100 миллиардов нейронов, которые можно разбить на несколько разных типов. Представители каждого из их структурно близки и, группируясь, обычно делают одни и те же функции. Любой из их реагирует сигналом в ответ на поступающий сигнал. Остальные различия меж ними обычно отбрасываются, как несущественные.


«Если идет речь об обработке сигнала в компьютере, маленькие различия меж схожими компонентами имеет самые нехорошие последствия, - продолжает Натан Урбан, - Но мозг, будучи “самым сложным компом”, напротив, способен использовать неминуемые различия меж своими сложными, живыми компонентами, с тем, чтоб работать еще эффективнее».


Доктор Урбан и его команда провели исследование этого вопроса, отслеживая реакцию отдельных нейронов на полный входящий сигнал. Главным объектом для ученых служили митральные клеточки, возбуждающие нейроны, получающие сигналы от рецепторов (к примеру, от обонятельной луковки) и после первичной обработки передающие их далее по цепочке. Ученые помещали в такую клеточку маленькие электроды и ими подавали на нее подходящий сигнал, контролируя его компом и отслеживая реакцию отдельного нейрона.


Выяснилось, что из 10-ов изученных ими клеток не было ни одной, которая бы реагировала идиентично. Это само по себе умопомрачительно: выходит, что на один и тот же входной стимул нейроны делают различные реакции. Может быть, только работая в группе, они «по кусочкам» воссоздают адекватную начальную картину, как будто складывая куски мозаики?


Чтоб проверить эту догадку, исследователи усложнили задачку, всякий раз определяя ту характеристику начального сигнала, которая вызывала реакцию нейрона. И вправду, показано, что одни нейроны посильнее реагируют на резкое изменение входного стимула, другие – на неспешное, третьи – на повторяющийся его нрав. При помощи математических алгоритмов объединив информацию из различных разновидностей клеток, ученые сравнили с той, что можно было бы получить от аналогичной группы совсем схожих нейронов. Оказалось, что, по правде, такая гетерогенная группа нейронов делает сигнал в два раза более насыщенный информацией, чем гомогенная.


Как молвят программеры, «это не баг, это фича», либо, по словам такого же доктора Урбана, «индивидуальные различия меж нейронами – это положительное качество». Группа, в которую входят немного хорошие по чертам клеточки, оказывается эффективней, как в футболе, где каждый – и вратарь, и полузащитник, и нападающий – имеет свою персональную задачку в общей командной игре.


По воззрению ученых, эти личные различия меж нейронами могут играть важную роль и в развитии различных расстройствах, от эпилепсии до шизофрении, которые, как уже показано издавна, появляются в «рассинхронизации» работы нейронных цепочек. Кстати, о неких качествах развития шизофрении мы писали в заметке «Массовые мутации».


По публикации PhysOrg.Com




Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments