Ar galite suskaičiuoti savo smegenis?
Išvados, paskelbtos žurnale Gamta, rodo, kad smegenys yra savaime nepatikimos.
Daugeliui iš mūsų tai gali neatrodyti nuostabu, tačiau dešimtmečius tai glumino neurologus. Atsižvelgiant į tai, kad smegenys yra galingiausias žinomas skaičiavimo įrenginys, kaip jos gali veikti taip gerai, nors jų grandinių elgesys yra nevienodas?
Ilgalaikė hipotezė yra ta, kad smegenų schema iš tikrųjų yra patikima - ir akivaizdžiai didelis kintamumas yra dėl to, kad jūsų smegenys vienu metu užsiima daugybe užduočių, kurios veikia viena kitą.
Būtent šią hipotezę Londono universiteto koledžo mokslininkai išbandė tiesiogiai.
Komanda - Volfsono biomedicininių tyrimų instituto eksperimentuotojų ir teoretiko Peterio Lathamo bendradarbiavimas su Gatsbio kompiuterinių neuromokslų skyriumi - įkvėpė švento drugelio efekto - fakto, kad drugelio sparnų atvartas Brazilijoje gali prasidėti. viesulas Teksase.
Jų idėja buvo įvesti į smegenis nedidelį sutrikimą, drugelio sparnų nervinį atitikmenį, ir paklausti, kas nutiks grandinės veiklai. Ar sutrikimas padidėtų ir turėtų įtakos, taip paveikdamas likusias smegenis, ar tuoj pat išmirtų?
Paaiškėjo, kad tai turi didžiulį poveikį. Sutrikimas buvo vienas papildomas "smaigalys" arba nervinis impulsas, įvestas į vieną žiurkės smegenų neuroną. Tas vienintelis papildomas smaigas sukėlė apie trisdešimt naujų papildomų smaigalių netoliese esančiuose smegenų neuronuose, kurių dauguma sukėlė dar trisdešimt papildomų smaigalių ir pan.
Tai gali atrodyti nedaug, atsižvelgiant į tai, kad smegenys kas sekundę sukelia milijonus šuolių. Tačiau mokslininkai apskaičiavo, kad galiausiai vienas papildomas šuolis paveikė milijonus smegenų neuronų.
"Šis rezultatas rodo, kad kintamumas, kurį matome smegenyse, iš tikrųjų gali atsirasti dėl triukšmo ir yra pagrindinis normalios smegenų funkcijos bruožas", - sakė pagrindinis autorius dr. Mickey Londonas iš Volfsono biomedicininių tyrimų instituto, UCL.
Šis greitas spyglių sustiprėjimas reiškia, kad smegenys yra itin „triukšmingos“ - daug, daug triukšmingesnės nei kompiuteriai.
Nepaisant to, smegenys gali atlikti labai sudėtingas užduotis nepaprastai greitai ir tiksliai, daug greičiau ir tiksliau nei pats galingiausias kompiuteris, kuris kada nors buvo pastatytas (ir greičiausiai bus pastatytas artimiausioje ateityje).
UCL tyrėjai siūlo, kad smegenys taip gerai veiktų esant dideliam triukšmo lygiui, jos turi naudoti strategiją, vadinamą greičio kodu. Pagal greičio kodą neuronai atsižvelgia į daugelio neuronų ansamblio veiklą ir nepaiso kiekvieno iš jų sukurto individualaus kintamumo arba triukšmo.
Taigi dabar mes žinome, kad smegenys yra tikrai triukšmingos, tačiau vis dar nežinome, kodėl.
UCL tyrėjai teigia, kad viena iš galimybių yra tai, kad tai yra kaina, kurią smegenys moka už aukštą neuronų ryšį (kiekvienas neuronas jungiasi su maždaug 10 000 kitų, todėl žmogaus smegenyse yra daugiau nei 8 milijonai kilometrų laidų).
Tikėtina, kad tas didelis ryšys bent iš dalies yra atsakingas už smegenų skaičiavimo galią. Tačiau, kaip rodo tyrimai, kuo didesnis ryšys, tuo triukšmingesnės smegenys. Todėl, nors triukšmas ir nėra naudinga funkcija, jis yra bent jau naudingos funkcijos šalutinis produktas.
Šaltinis: Londono universiteto koledžas
