Как мозг кодирует и обрабатывает информацию

Исторически сложилось, что познания в нейробиологии ограничивались записью активности клеток головного мозга. Эти записи привели к общепринятому представлению о том, что нейроны общаются друг с другом через электрические разряды. Но коммуникация между нейронами не ограничивается этими взаимодействиями. Любая клетка получает сигналы от сотен других клеток, которые посылают сообщения через тысячи синапсов. Синапсы – это особые соединения, которые позволяют сигналам пройти от одного нейрона к другому. «К сожалению, у нас пока нет технологии, которая позволила бы измерить то, что все эти нейроны говорят клетке реципиента. Поэтому никто не мог ответить на очень важный вопрос, который озадачивал нейробиологов в течение многих десятилетий. Этот вопрос состоит в том, чтобы выяснить, сколько нейронов или синапсов требуется, чтобы послать сигнал из одной клетки в другую. Решение этого вопроса требует работы таламуса, который обрабатывает и распределяет поступающую сенсорную информацию ко всем частям коры головного мозга. Таламический вход составляет только пять процентов сигналов» - заявили ученые.

«Это парадокс», - говорит Говард Хьюз, ученый из Медицинского исследовательского Института. Как может такое небольшое количество синапсов оказывать такое большое влияние? Основываясь на том факте, что мозг беспокоится о достоверности и точности потенциалов действия, команда Седжноуки создала реалистическую компьютерную модель клетки и сигналов, которые проходят через 6 000 синапсов. Эта модель предсказывает сколько может потребоваться синапсов для создания надежной передачи сигналов. Ученые надеются, что результаты их исследования дадут им новое понимание святого Грааля нейробиологии: расшифровку неврального кода или языка мозга. Если бы глаз получал одну и ту же визуальную информацию при идентичных условиях много раз, можно было бы ожидать, что сигнал является по существу тем же самым. «Но на сегодняшний момент неизвестно, происходит ли это при естественных условиях», - говорит соавтор Дональд Спенсер, доктор философии.