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
Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
Astronomická lahôdka: Obloha sa čoskoro zmení na živú mapu vesmíru, takto ju uvidíš zo Slovenska
Zaplatil milióny za úlomok planéty. V USA vydražili kus Marsu, jeho cena prekonala očakávania
S týmto eko palivom musíme v budúcnosti počítať. Vedci ho vyrobili zo špinavej vody a odpadu
Američania stavajú vesmírny maglev. Neuveríš, na čo má slúžiť a ako im ušetrí palivo
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Prekvapivý zvrat na trhu práce mení rebríček najžiadanejších absolventov vysokých škôl. Jednotkou už nie je IT
EÚ schválila 18. balík sankcií proti Rusku. Fico ustúpil tlaku
Fico otočil, EÚ prijala nový balík sankcií proti Rusku. Takéto majú byť garancie pre Slovensko
Snoop Dogg sa stal spolumajiteľom známeho futbalového klubu: „Príbeh klubu a regiónu ma oslovil“
Analýza miliónov letov šokuje cestujúcich a odhaľuje prekvapivú pravdu o spoľahlivosti európskych aeroliniek
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Najväčší hit Netflixu úplne prehliadli. Toto sú podľa kritikov najlepšie seriály roka
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Krvavý turnaj je späť. Mortal Kombat 2 dostal prvé video, dorazí čoskoro
- Tento pohon áut vôbec nie je taký čistý, ako si mysleli. V novej štúdii ho elektromobily rozdupali
- Záhadný kameň v Egypte nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté 5000 rokov
-
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Nočná mora Rusov funguje. Ukrajina dostala od USA špeciálne zariadenia, ktoré môžu rozhodnúť vojnu
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Taiwan ukázal svetu, čo sa stane, ak zaútočí Čína. V kľúčovom teste všetkých zarazili
- Nočná mora Rusov funguje. Ukrajina dostala od USA špeciálne zariadenia, ktoré môžu rozhodnúť vojnu
- Týmto raketám neunikne nikto. Kórea do nich vložila niečo, čo zlikviduje akýkoľvek cieľ
- Našiel som dokonalé rodinné auto. Na novej Dacii som prešiel 1 400 km do Chorvátska, otvorila mi oči
Svetový úspech vedcov SAV: Slováci vyvinuli zbraň proti vírusu, ktorý môže spúšťať rakovinu
Aplikácia Slovenskej pošty sa mení na digitálnu pobočku: Pribudnú kľúčové novinky
Slováci nakupujú inak, predajcov pribúda. E-shopy u nás prechádzajú premenou
Slovákov masívne ohrozuje nový typ kybernetického útoku. Je horší než phishing
USA zavedú jednotné clá. Zasiahne to vyše 150 krajín naraz
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP