Американские исследователи из Флоридского Атлантического университета совместно с коллегами из Нидерландов обнаружили новый принцип функционирования мозга. Они выяснили, что отдельные нейроны способны обрабатывать информацию в различных ритмах одновременно. Это открытие вносит значительные изменения в наше понимание процесса формирования воспоминаний и ориентации в пространстве. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале PLOS Computational Biology (PLOS CB).
Исследователи установили, что пирамидальные нейроны, расположенные в гиппокампе — ключевой области мозга, связанной с памятью и навигацией — способны работать в разных режимах. Эти клетки могут создавать как единичные импульсы, так и последовательности быстрых сигналов, в зависимости от необходимости синхронизации с определенными мозговыми волнами.
Специалисты выяснили, что способность нейронов к подобной «многозадачности» обуславливается сложным балансом ионных токов внутри клетки. Ключевую роль играют три типа ионных каналов: натриевые, калиевые и активируемые гиперполяризацией каналы.
«Представьте себе нейрон как радиоприемник, который может одновременно принимать несколько станций. Мы обнаружили, что одна клетка способна обрабатывать медленные тета-ритмы и быстрые гамма-волны практически одновременно», — пояснил ведущий автор исследования, доктор Родриго Пенья.
Выводы исследования имеют значительное значение для понимания и лечения неврологических заболеваний. Нарушения в данном механизме могут иметь связь с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера, эпилепсия и шизофрения. Ученые надеются, что их открытие послужит основой для разработки новых методов восстановления нормальной мозговой функции при этих заболеваниях.
Ранее исследователи отмечали одно из свойств мозга у людей с высоким интеллектом.