09.04.2010 Десятки нейронов в головном мозге каждый раз объединяются для коллективной работы, чтобы их "услышали" соседние нервные клетки. К такому выводу ученые из Солковского института в США пришли, применив теорию инженерного дела для изучения мозга. Именно эта теория помогла исследователям понять принципы взаимодействия нейронов.
Итак, в своей работе ученые использовали математический аппарат для построения модели работы, так называемых, "звездчатых клеток" головного мозга. Эти клетки управляют большой частью активности всего головного мозга, так как имеют звездчатую форму и обладают примерно 6000 контактов с другими нервными клетками.
"Звездчатые клетки" также взаимодействуют и с нейронами особого отдела головного мозга, таламуса. Таламус представляет собой центр, куда стекаются потоки информации от всех органов чувств. Перерабатывая эту информацию, таламус передает ее дальше через звездчатые клетки всем остальным отделам мозга.
В ходе исследований было выявлено, что на самом деле на "звездчатые клетки" со стороны нейронов таламуса приходит лишь 5% сигналов. Ученые решили выяснить, как эти 5% могут оказывать такое большое воздействие на мозг. Проанализировав полученные данные с помощью своей математической модели, они выяснили: дело не в общем количестве сигналов, а в том, сколько сигналов приходит в звездчатый нейрон в один и тот же момент времени.
Таким образом, нейронам таламуса требуется объединиться в группу из нескольких десятков и послать свои сигналы в звездчатые нейроны одновременно. Для того чтобы сигнал точно был распознан, необходима синхронная работа всего 30 синапсов "звездчатых клеток" из 6000.
В дальнейшем ученые надеются расшифровывать "послания" всех отделов головного мозга. Это можно будет использовать для изучения и лечения психических расстройств у людей, а также для создания новых принципов коммуникации вычислительных машин.