Naukowcy dokonali przełomowego odkrycia w ludzkim mózgu, identyfikując unikalną formę komunikacji między komórkami. To odkrycie rzuca nowe światło na tajemnice naszego najbardziej skomplikowanego organu, sugerując, że mózg może posiadać jeszcze większą moc obliczeniową, niż przypuszczaliśmy.

Badacze z Niemiec i Grecji zauważyli w 2020 roku, że zewnętrzne komórki kory mózgowej produkują nowy rodzaj 'stopniowanego’ sygnału. Mechanizm ten, określany jako potencjały dendrytyczne pośredniczone przez wapń, czyli dCaAPs, może dostarczać neuronowi dodatkowej metody przeprowadzania funkcji logicznych. Do tej pory wiadomo było, że neurony używają jonów sodu do „strzelania”, ale odkrycie, że wapń również odgrywa rolę, otwiera nowe perspektywy na zrozumienie działania mózgu.

Neurony zarządzają przekazywaniem sygnałów chemicznie, za pośrednictwem rozgałęzień zwanych dendrytami. Te 'światła drogowe’ naszego systemu nerwowego decydują o przekazywaniu potencjałów czynnościowych do innych nerwów. Mózg, podobnie jak komputer, wykorzystuje elektryczność do przeprowadzania operacji, jednak robi to na bardziej złożonym poziomie, wymieniając naładowane cząsteczki.

Badania przeprowadzone na tkankach pochodzących z operacji pacjentów z epilepsją wykazały, że blokując kanały sodowe, sygnały nadal mogą być przekazywane – co było możliwe tylko dzięki obecności wapnia. To zaskakujące odkrycie sugeruje, że poszczególne neurony mogą funkcjonować jako 'wyłączne’ bramki XOR, co dotąd uważano za możliwe tylko dzięki współpracy sieci neuronowej.

Znaczenie tego odkrycia wykracza poza podstawową wiedzę o mózgu. Może to prowadzić do rozwoju nowych technologii inspirowanych naszym systemem nerwowym, oferując innowacyjne sposoby łączenia tranzystorów w urządzeniach elektronicznych.

Przyszłe badania powinny wyjaśnić, jak dCaAPs funkcjonują w całych neuronach i w systemie żywym, a także czy podobne mechanizmy ewoluowały w innych częściach królestwa zwierzęcego. Odkrycie to, opublikowane w „Science”, otwiera nowe ścieżki dla badań nad mózgiem, pokazując, że nasze komórki nerwowe mają jeszcze kilka asów w rękawie.

Źródło: Science