Oamenii de știință au descoperit o formă unică de mesagerie celulară care apare în creierul uman, despre care nu se știa până acum. Descoperirea e cu atât mai uimitoare cu cât ar arăta că oamenii dețin unități de calcul chiar mai puternice decât ne-am dat seama.

Cercetătorii de la mai multe institute din Germania și Grecia au raportat un mecanism în celulele individuale din cortex  ale creierului, mecanism care produce un nou semnal „gradat”. De unul singur, acest mecanism complex ar putea oferi neuronilor un alt mod de a-și îndeplini funcțiile logice.

Prin măsurarea activității electrice în secțiuni de țesut îndepărtate în timpul intervenției chirurgicale la pacienții epileptici și analizarea structurii acestora utilizând microscopie fluorescentă, neurologii au descoperit că celulele individuale din cortex au folosit nu numai ionii de sodiu obișnuiți pentru a „arde”, ci și calciu.

Creierul uman e adesea comparat cu un computer, dar o astfel de analogie are limitele sale

Această combinație de ioni încărcați pozitiv a declanșat valuri de tensiune care nu mai fuseseră văzute până acum, denumite potențiale de acțiune dendritică mediate de calciu sau dCaAP. Creierul uman e adesea comparat cu un computer, dar o astfel de analogie are limitele sale. La unele niveluri, însă, se pare că îndeplinesc sarcini în moduri similare.

Ambele folosesc puterea unei tensiuni electrice pentru a efectua diverse operații. În computere este sub forma unui flux destul de simplu de electroni prin intersecții numiți tranzistori. În neuroni, semnalul este sub forma unui val de canale de deschidere și închidere care schimbă particule încărcate, cum ar fi sodiu, clorură și potasiu.

Cum funcționează dendritele

În loc de tranzistori, neuronii gestionează aceste mesaje chimic la capătul ramurilor numite dendrite. „Dendritele sunt esențiale pentru înțelegerea creierului, deoarece sunt în centrul a ceea ce determină puterea de calcul a neuronilor unici”, a declarat unul dintre cercetători.

Dendritele sunt, dacă vrei, semafoarele sistemului nostru nervos. Dacă un potențial de acțiune este suficient de semnificativ, acesta poate fi transmis și altor nervi, care pot bloca sau transmite mesajul.

Acesta este fundamentul logic al creierului nostru – valuri de tensiune care pot fi comunicate colectiv în două forme: fie un mesaj ȘI (dacă x și y sunt declanșate, mesajul este transmis mai departe); sau un mesaj SAU (dacă x sau y este declanșat, mesajul este transmis mai departe).

Mecanismul a fost identificat în ​​secțiunea exterioară densă și ridată a sistemului nervos central uman: cortexul cerebral

Al doilea și al treilea strat mai adânc sunt deosebit de groase, pline de ramuri care îndeplinesc funcții pe care le asociem cu senzația, gândirea și controlul motor.

Pentru a testat teoriile, cercetătorii au ales persoane care sufereau de epilepsie și au prelevat probe din tumori cerebrale. Echipa a efectuat experimente similare pe șobolani, dar tipurile de semnal au fost diferite.

Mai important, atunci când au dozat celulele, au găsit încă un semnal. În plus față de funcțiile logice AND și OR , acești neuroni individuali ar putea acționa ca intersecții „exclusive” OR ( XOR ) , care permit un semnal numai atunci când un alt semnal este gradat într-un mod anume, scrie sciencealert.