Vedci objavili šírenie doteraz nepoznaného signálu v ľudskom mozgu. Naznačuje, že mozog je silnejší ako sme si mysleli
Vedcom sa podarila unikátna vec. Objavili totižto jedinečnú formu šírenia signálu prostredníctvom mozgových buniek, ktorá môže naznačovať, že náš mozog je ešte silnejšia výpočtová jednotka ako sme si doteraz predstavovali.
Ako informuje portál Science Alert, vedcom z nemeckých a gréckych inštitútov sa podarilo odkryť doposiaľ nevídaný mechanizmus vo vonkajších kortikálnych mozgových bunkách, ktorý produkuje takzvaný „odstupňovaný“ signál. Ten by podľa výskumníkov mohol jednotlivým neurónom poskytovať aj iný spôsob vykonávania ich logických funkcií.
Novoobjavený signál nám pomôže lepšie pochopiť mozog
Neurológovia meraním elektrickej aktivity v častiach mozgového tkaniva odstráneného počas chirurgického zákroku na epileptických pacientoch a analyzovaním ich štruktúry pomocou fluorescenčnej mikroskopie zistili, že jednotlivé bunky v kortexe nepoužívajú iba obvyklé sodné ióny, ale aj vápnik.
Táto kombinácia kladne nabitých iónov odštartovala napäťové vlny, ktoré nikdy predtým neboli známe ani pozorované. Vedci tieto signály označili ako vápnikom-sprostredkované dendritické akčné potenciály alebo skratkou dCaAP. Novoobjavená forma šírenia signálu ľudským mozgom by mohla zmeniť spôsob, akým vnímame náš mozog z hľadiska výpočtovej jednotky.
Ľudský mozog ako synonymum k dnešným počítačom
Ľudský mozog zvykneme často porovnávať s počítačmi. Hoci má táto analógia svoje limity, často náš mozog a počítač vykonávajú na niektorých úrovniach úlohy podobným spôsobom. Rovnako ako počítač, aj mozog využíva pre komunikáciu elektrické napätie pre vykonávanie rôznych operácií. V prípade počítačov je to vo forme pomerne jednoduchého toku elektrónov, ktoré sú usmerňované cez križovatky zvané tranzistory.
V ľudskom mozgu je tento tok elektrónov, respektíve signál šírený vo forme vĺn otváracích a zatváracích kanálov, ktoré si vymieňajú nabité častice, napríklad sodík, chlorid a draslík. Tento pulz tečúcich iónov sa tiež nazýva akčný potenciál, no namiesto tranzistorov tieto signály spracúvajú v chemickej forme neuróny na konci vetiev, ktoré nazývame dendrity.
Dentrity tak v podstate slúžia ako semafory nášho nervového systému. Ak je akčný potenciál dostatočne významný, môže sa preniesť na ďalšie nervy, ktoré signál blokujú alebo ho prenášajú ďalej. Náš mozog takto v podstate využíva logické funkcie, ktoré dokáže vykonávať v dvoch formách.
Prvou formou je logická funkcia AND (ak je významný akčný potenciál X a zároveň aj Y, signál je prenášaný ďalej) a druhou formou je logická funkcia OR (ak je významný akčný potenciál X alebo Y, signál je prenášaný ďalej). Vedcom sa ale za pomoci pozorovania buniek nášho mozgu podarilo zistiť, že funkcie AND a OR nemusia byť jediné funkcie, ktoré náš mozog zvláda.
Tkanivo ľudského mozgu doteraz ukrývalo nevídaný signál
Ak by sme ľudský mozog rozobrali, asi najzložitejšia časť je jeho hustá zvrásnená vonkajšia oblasť centrálneho nervového systému, takzvaná mozgová kôra. Druhá a tretia vrstva sú podstatne hrubšie. pričom sa nachádzajú hlbšie pod mozgovou kôrou. Sú plné vetiev, ktoré vykonávajú vyššie funkcie ako sú zmysly, myšlienky a ovládanie tela.
Vedci sa podrobne pozreli na tkanivá z týchto vrstiev a pripojili ich bunky k zariadeniu zvanému somatodendritická svorka. Následne vyslali aktívny potenciál smerom z hora aj zdola ku každému neurónu, pričom zaznamenali spomínané dendritické akčné potenciály. Aby sa uistili, že tieto signály nie sú jedinečné len pre ľudí trpiacich epilepsiu, vykonali experimenty aj na vzorkách odobratých z mozgových nádorov.
Čo je však dôležitejšie, signál bol stále prítomný, aj keď vedci dodali bunkám blokátor zvaný tetrodotoxín. Signál neboli schopný detegovať len keď bunkám zablokovali prístup k vápniku. Objav akčného potenciálu sprostredkovaného vápnikom je veľmi zaujímavý, nakoľko modelovanie spôsobu, akým sa tento nový citlivý druh signálu v kortexe šíri, ukázalo zaujímavé prekvapenie.
Náš mozog je možno silnejšia výpočtová jednotka, ako sme sa nazdávali
Okrem logických funkcií AND a OR mohli totiž tieto jednotlivé neuróny za pomoci dendritických akčných potenciálov pôsobiť ako „exkluzívny“ OR, tiež označovaný ako XOR. Táto funkcia umožňuje signálu prejsť ďalej iba vtedy, keď je iný signál klasifikovaný určitým spôsobom. Vedci sa domnievajú, že logická operácia XOR vyžaduje sieťové riešenie.
Pri uskutočnení ďalších meraní a hlbšieho výskumu by vedci mohli prísť na to, ako presne sa dCaAP signály v našom mozgu šíria a či sú tieto signály exkluzívne len pre ľudský mozog, alebo je ich možné pozorovať aj vo zvieracej ríši. Každopádne, náš mozog bol inšpiráciou pre vývoj nového hardvéru a v prípade, že mechanizmy dCaAP jedného dňa plne pochopíme, sme na ceste k vývoju ešte lepšieho, silnejšieho a výkonnejšieho výpočtového hardvéru.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Neverili vlastným očiam: Vedci v hlbokom vesmíre objavili známe „zviera”
Vedci šokovali svet. Dramaticky zlepšili životnosť batérií elektromobilov pomocou dreva
Nikto netušil, čo sa deje: Záhadný objekt k nám vysiela rádiové signály už od roku 1988
Zem je vo vnútri obrovskej prázdnoty. „Zvuk Veľkého tresku“ naznačuje možné riešenie veľkej záhady
Vedci našli riešenie proti večným chemikáliám. Nečakaná zbraň ich zožerie priamo v tvojom tele
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Známy reťazec stiahol z pultov obľúbené ovocie: Hrozí kontaminácia vírusom žltačky
Ako ísť do dôchodku v 35 rokoch: Investičný byt ti môže zabezpečiť pasívny príjem
Dekan Lekárskej fakulty SZU skončil. Jeho meno sa spája s kauzou kolonoskopií
PRIESKUM: Tretina Sloveniek riskuje svoje zdravie tichým trápením, odmieta lekára a volí rady z internetu
30 minút jednoduchej aktivity prekvapuje aj skúsených diabetológov. S cukrom v krvi robí zázraky
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Brusel chce zarezať telekomunikačných operátorov. Proti novému zákonu sú všetky štáty EÚ
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Najlepší akčný film roka po prechode na online trhá rekordy. Aj s dabingom sa dá pozrieť úplne zadarmo
- Tom Cruise skúša ďalšiu šialenosť. Chystá film, ktorý sa Hollywood bojí natočiť
-
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Totálna nehoráznosť: Čínska vojnová loď použila laser proti lietadlu EÚ, Nemci reagujú tvrdo
- Lietadlá súdneho dňa majú len dve krajiny. Rusko ich rozkráda, v USA chátrajú
- Najlepší akčný film roka po prechode na online trhá rekordy. Aj s dabingom sa dá pozrieť úplne zadarmo
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
- Západ nič také nemá. „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky budúcnosti, rakety po ňom „slepnú“
Takto sa zneužíva home office. Odborári odhalili praktiky, ktoré sa ťa môžu týkať
Očkovanie neodmietali nevzdelaní. Nová štúdia odhalila iný faktor
Tržby TSMC prekonali očakávania. Čipy pre AI lámu rekordy
Slovensko má najdrahšie palivá v regióne. Analytici majú vysvetlenie
Ruskí vojaci sa vzdali robotom. Na Ukrajine padol historický moment
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP