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.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneAko 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.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte 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

Vedci zmrazili optické vlákno na -196 °C. Zvuk a svetlo reagovali prekvapivo

Najmenší štát sveta chce vyrábať všetku elektrinu sám. Postaví solár za 100 miliónov €

Vedci našli vrak rímskej lode starý 2 200 rokov. Ostali šokovaní keď zistili, aký chemický recept chránil

Perzeidy a zatmenie Slnka neboli všetko. August prinesie Slovákom ešte jedno veľké predstavenie

Mizne 24 miliárd ton vody ročne. „Vodná veža“ čelí brutálnemu vysychaniu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Jeden slovenský okres hlási až 418 podnetov: Mapa medveďov odhalila oblasti s najkritickejšou situáciou
PREMIUMFico by mal zvážiť kroky voči Šimkovičovej, hovorí Malatinec. FPU je v rozklade, rieši ho polícia

Nebezpečný vírus sa šíri už v 12 európskych krajinách. Nakazených hlási aj sused Slovenska

MAPA Fekálne baktérie a sinice: Hygienici varujú pred kúpaním v 7 slovenských jazerách, problémy má aj 61 bazénov

Fyziologička odporúča metódu 4-2-3: Jednoduchým cvičením si znížiš tlak aj po 50-ke, netreba naň fitko
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový hybrid prejde 160 km na elektrinu a stojí 11 500 €
- Ľudia ho milovali a po 4 rokoch sa vracia. Akčný seriál sa ukazuje a dorazí už čoskoro
- Legendárna Tatra je už elektrická. Monštrum 8×8 ponúka 737 koní a extrémnu nosnosť
- Trápenie sa skončilo. Prekliaty seriál spoznal hlavnú hviezdu a diváci jasajú
- Dojazd cez 1 000 km, životnosť až 1 000 000 km. Veľká automobilka chystá novú batériu
-
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový hybrid prejde 160 km na elektrinu a stojí 11 500 €
- Dojazd cez 1 000 km, životnosť až 1 000 000 km. Veľká automobilka chystá novú batériu
- Ľudia ho milovali a po 4 rokoch sa vracia. Akčný seriál sa ukazuje a dorazí už čoskoro
- VIDEO: Začína sa vojna bohov. Fantasy hit pokračuje, nad budúcnosťou visí veľký otáznik
- Legendárna Tatra je už elektrická. Monštrum 8×8 ponúka 737 koní a extrémnu nosnosť
-
- Veľký míľnik pre Slovensko. Po 36 rokoch spustili výrobu ťažkej techniky, zákazník je tajný
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Budeme prepisovať učebnice fyziky. Protón ukrýval tajomstvo, ktoré sme roky prehliadali
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový hybrid prejde 160 km na elektrinu a stojí 11 500 €
- Horúčavy budú ešte krutejšie. Vedci prehliadli zhoršujúci sa problém
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
Umelá inteligencia produkuje sofistikovaný podvod. Odborníci varujú pred novou vlnou
Zelená domácnostiam pokračuje, no podmienky stále chýbajú. SIEA prezradila, čo sa zmení
Extrémne sucho zasahuje už 38 % Slovenska. SHMÚ varuje pred kriticky vyschnutou pôdou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Jeden slovenský okres hlási až 418 podnetov: Mapa medveďov odhalila oblasti s najkritickejšou situáciou
PREMIUMFico by mal zvážiť kroky voči Šimkovičovej, hovorí Malatinec. FPU je v rozklade, rieši ho polícia

Nebezpečný vírus sa šíri už v 12 európskych krajinách. Nakazených hlási aj sused Slovenska

MAPA Fekálne baktérie a sinice: Hygienici varujú pred kúpaním v 7 slovenských jazerách, problémy má aj 61 bazénov

