28.10.2013

Нейронные дендриты манипулируют информацией

Дендриты, как и аксоны, способны генерировать собственный импульс, с помощью которого они могут влиять на избирательность аналитических центров коры по отношению к внешнему раздражителю.

У нервной клетки, как известно, есть два вида отростков-проводников: аксон, проводящий сигнал «на выход», то есть к следующему нейрону или какой-то другой клетке, и сильно разветвлённые дендриты, которые работают «на вход», то есть принимают сигнал от аксонов других нейронов.

Долгое время считалось, что дендриты — это просто пассивные коллекторы сигнала, что они могут его только проводить, но никак не изменять или генерировать. Но, по-видимому, это не совсем так: учёные обнаружили, что в ответ на принятый сигнал дендриты способны сами реагировать на него и как-то модулировать обработку этого импульса в аналитических центрах.

То, что дендриты располагают молекулами, подобными тем, которые есть в аксонах, и что благодаря им дендриты могут генерировать собственный электрический импульс, исследователи знали давно, но опыты на эту тему ставились на препарированных тканях и клетках. Как обстоят дела в живых мозгах, проверили Спенсер Смит и его коллеги по Медицинской школе Северо-Каролинского университета (США) и Университетскому колледжу Лондона (Великобритания). Им удалось напрямую «подслушать», что происходит в отдельных дендритах пирамидальных нейронов визуальной коры крыс.

Животным предъявляли некий визуальный стимул и следили за импульсами в нейронных отростках. Как пишут авторы работы в Nature, при визуальной стимуляции в дендритах появлялись такие импульсы, которые отличались от обычных импульсов проведения принятого сигнала. Дальнейшие эксперименты лишь подтвердили, что дендриты нейронов могли возбуждаться в то время, когда все остальные части нейрона молчали.

Исследователи подчёркивают, что эти нестандартные импульсы появлялись как раз тогда, когда внимание животного захватывало нечто попадающее в поле зрения, и такая электрическая активность дендритов действительно играла роль в ориентации и внимании по отношению к стимулу.

То есть, делают вывод учёные, добавочная активность дендритов повышает избирательность нейронного ответа на раздражение извне и помогает мозгу сконцентрировать внимание.

Дендриты оказались не просто собирателями и проводниками импульсов, но и своеобразными «вычислительными элементами». Об этой способности исследователи, может, и подозревали, но никогда не видели её воочию.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. compulenta.computerra.ru