تاثیر جداسازی نورون‌ها بر قدرت محاسباتی مغز

نورون‌های مغز انسان، سیگنال‌های الکتریکی را از هزاران سلول دیگر دریافت می‌کنند و رشته‌های بلند عصبی موسوم به "دندریت"(dendrite)، نقش مهمی در ترکیب این اطلاعات بر عهده دارند؛ در نتیجه سلول‌ها می‌توانند واکنش درستی نشان دهند.عصب‌شناسان دانشگاه "ام.آی.تی"(MIT)، با استفاده از نمونه‌های بافت مغز دریافته‌اند که دندریت‌های انسان نسبت به دندریت گونه‌های دیگر، ویژگی‌های الکتریکی متفاوتی دارند. بررسی‌های آنها نشان می‌دهند که سیگنال‌های الکتریکی با جریان یافتن در دندریت‌های انسان، ضعیف می‌شوند و به جداسازی الکتریکی می‌انجامند؛ به این معنی که بخش‌های کوچکی از دندریت‌ها می‌توانند مستقل از بقیه نورون‌ها عمل کنند.به گفته پژوهشگران، ممکن است این تفاوت‌ها، به قدرت محاسباتی بیشتر مغز انسان منجر شوند. "مارک هارنت"(Mark Harnett)، استادیار حوزه مغز و علوم شناختی گفت: نمی‌توان گفت دلیل باهوش بودن انسان‌ها، داشتن نورون‌های بیشتر و قشر مغزی وسیع‌تر است. در نورون‌های انسان، جداسازی الکتریکی  بیشتری وجود دارد و این موضوع، به نورون‌های هر قسمت امکان می‌دهد کمی مستقل‌تر عمل کنند و قابلیت‌های محاسباتی هر نورون مستقل، افزایش یابد.

پژوهشگران در نظر داشتند اثر تفاوت طول دندریت را بر ویژگی‌های الکتریکی آنها بررسی کنند. آنها موفق شدند فعالیت الکتریکی را در دندریت موش و انسان، مورد بررسی قرار دهند. برای این کار، بخش‌هایی از بافت مغز بیماران مبتلا به صرع مورد استفاده قرار گرفت که طی جراحی خارج شده بود.این پژوهش نشان داد که دندریت‌های انسان و موش، کانال‌های یونی مشابهی دارند که می‌توانند جریان کنونی را تنظیم کنند اما تراکم این کانال‌ها در دندریت انسان، ناشی از میزان طول آنهاست. پژوهشگران، یک مدل زیست‌فیزیکی دقیق هم ابداع کردند که نشان می‌دهد این تغییر تراکم می‌تواند دلیل برخی تفاوت‌ها میان فعالیت الکتریکی دندریت‌های انسان و موش باشد.این پژوهش، در مجله " Cell" به چاپ رسید.