Раскрыт загадочный механизм работы нейронов

Ученые Лихайского университета (США) обнаружили ранее неизвестные механизмы работы нейронов в головном мозге. В статье, опубликованной в журнале eNeuro, исследователи раскрывают, какие именно факторы влияют на возникновение загадочной асимметрии — неравноценности прямой и обратной передачами сигналов между двумя нейронами.

Для объяснения асимметрии специалисты использовали многокомпонентные модели нейронов, связанных через дендритные электрические синапсы. Дендритами называют разветвленные отростки нервных клеток, которые получают сигналы от аксонов (длинных отростков нейронов —прим. Ленты.ру) или других дендритов. В последнем случае синапсы — контакты между нейронами — являются дендро-дендритическими. От строения дендритных синапсов зависит, сколько сигналов будет получать нервная клетка.

Оказалось, что источниками асимметрии между двумя нейронами является особое расположение синапсов вдоль дендритов, дендритная геометрия, входное сопротивление и направление проводимости. Эти же особенности могут маскировать асимметрию, то есть создавать впечатление, будто двусторонняя связь между нейронами симметрична, когда это не так. Сама асимметрия влияет на две основные функции нейронов — синхронизацию спайков и ритмическую синхронность.

Синхронизацией спайков называют одновременную активацию группы нейронов, по мембране которых проходят волны возбуждения или спайки. Нейроны, которые периодически активируются одновременно, генерируют ритмы, которые играют важную роль в процессе обработки информации, что влияет на память, внимание, пространственное ориентирование и другие когнитивные функции.