Версия для слабовидящих
Некоторые нейроны в мозге знают больше остальных Печать Email
Новости об инновациях
01.02.2016

В коре мозга 20% нейронов пропускают через себя 70% всего информационного потока. Наш мозг – не просто набор нейронных «кубиков», каждый из которых выполняет чётко определённые функции и за пределы которых не может ступить и шагу; на самом деле все мозговые «департаменты» всё время общаются друг с другом, обмениваются функциями и т. д., пребывают, иными словами, в динамическом взаимодействии. Нейрофизиологи про это давно знают, однако остаётся вопрос, насколько тесно происходит такое внутримозговое общение, насколько разные зоны готовы делиться друг с другом обязанностями, на каких принципах осуществляется упомянутое динамическое взаимодействие?

Некоторые полагают, что в мозге (по крайней мере, в коре полушарий) царит натуральная сетевая демократия – все могут делать всё, появляющиеся задачи выполняются если и не «всем миром», то хотя бы теми, кто в данный момент свободен. Действительно, есть ряд примеров, когда зоны мозга бросаются выполнять несвойственные им функции, потому что у человека появилось срочное дело первоочередной важности. Например, когда нам нужно найти что-нибудь, в поисках принимает участие вся кора мозга, включая даже участки абстрактного мышления, которые вместо своей основной задачи начинают заниматься анализом визуальной информации (как это происходит, можно прочесть в опубликованной в 2013 году статье исследователей из Калифорнийского университета в Беркли).

Нейроны гиппокампа мыши; гиппокамп как центр памяти с полным правом входит в число самых информированных участков мозга. (Фото Julie Pryor / Flickr.com.)

Однако на самом деле в мозге всё-таки существует определённая иерархия, которая определяется большей информированностью некоторых зон. Несколько лет назад нейробиологи из Университета Индианы обнаружили нечто вроде мозгового совета директоров (или, если угодно, глобального диспетчерского центра) – в их число входят 12 областей, которые выступают своеобразными информационными хабами, аккумулируя данные от самых разных участков мозга. Эти информационные центры отличаются большим количеством и большим разнообразием связей с другими зонами. Между собой они формируют что-то вроде клуба, то есть являются не отдельно стоящими коллекторами информации, а постоянно обмениваются между собой полученными данными. В число таких сверхинформированных областей входят передние части теменной и лобной коры, предклинье, гиппокамп (центр памяти), таламус (занимающийся распределением сенсорной информации), скорлупа и т. д.

Линии взаимосвязей между разными участками головного мозга; самые узкие информационные каналы обозначены зелёным, самые широкие — красным. (Van den Heuvel, et al. The Journal of Neuroscience 2011.)

Характерным признаком членов «совета директоров» является то, что они контролируют широкий спектр поведенческих и когнитивных функций, а не специализируются на чём-то одном, вроде обработки зрительной информации или управления конечностями. Если вывести из строя какого-нибудь из членов сети, это коснётся всего мозга, и почти не останется аспектов его деятельности, которые не будут затронуты.

Если же повреждение коснётся участка, лежащего за пределами «собрания избранных», то нарушится только какая-то единичная функция, условно говоря, подвижность руки или ноги, но ни память, ни речь, ни, к примеру, способность анализировать зрительные ощущения не пострадают. А нейронные пути мозгового информационного хаба работают ещё и как скоростные магистрали, передающие сигнал между удалёнными районами мозга гораздо быстрее, чем даже если бы он шёл между ними просто по прямой. То есть диспетчерский центр мозга не только собирает и распределяет информацию, он ещё и способствует быстрейшей её доставке.

В дальнейшем, однако, выяснилось, что такое же разделение на более информированных и менее информированных есть не только между мозговыми зонами, но и внутри них, на уровне отдельных нейронов. Новые эксперименты показали, что большая часть информационного потока в функциональном участке коры идёт через совсем небольшое число клеток; примерная оценка даёт соотношение 70% информации на 20% нейронов. За нервными клетками наблюдали, считывая импульсы прямо из соматосенсорной коры крыс; затем полученные данные анализировали математическими методами.

До сих пор похожие опыты ставили только с червями; однако есть все основания полагать, что такие же сверхинформированные нейронные микроструктуры есть и у высших животных, включая приматов. (Здесь стоит подчеркнуть, что вышеописанный диспетчерский центр нашли как раз у людей.) Полностью новые результаты опубликованы в *The Journal of Neuroscience*.

Теперь исследователям предстоит узнать, как складываются такие блоки нейронов, как получается, что они стягивают к себе большую часть информации, и как информационная иерархия на нейронном уровне соотносится с «советом директоров». Практические перспективы ту, конечно, открываются безграничные – если мы сможем вмешаться в управление диспетчерской мозга, то сможем корректировать работу всего мозга в целом.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/nekotorye-neirony-v-mozge-znayut-bolshe-ostalnykh

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта