TARTALOM

 VISSZA

 


Zajos neuronhálózatok


<b>Zajos neuronhálózatok</b>

| |
 

Patkányok agyműködésének vizsgálata azt mutatta, hogy az agyi neuronhálózatokban igen nagy a háttérzaj, és megfigyelhető az úgynevezett pillangó-hatás. A University College London kutatói szerint az agy a számítógépes hálózatokban használthoz hasonló módszerrel szűri ki a háttérzajt.

Régóta ismert, hogy a neuronhálózatokban nagyfokú variabilitás figyelhető meg: ugyanaz az inger különböző mintázatú elektromos válaszokat válthat ki. A Nature hasábjain megjelent cikk szerzői arra keresték a választ, hogy maga a variabilitás hordoz-e extra információt, például a szervezet belső állapotáról.

A kutatók élő patkányok agykérgi idegsejtjeiben egy-egy extra kisülést (akciós potenciált) idéztek elő, és megfigyelték, hogy ennek milyen hatása van más kérgi neuronokra. Azt találták, hogy egyetlen kisülés körülbelül 28 kisülést váltott ki más neuronokban, amelyeknek aztán további, hasonló méretű hatása volt. A jelenséget a szerzők a pillangó-hatáshoz hasonlították: az elmélet szerint egy pillangó szárnycsapásai okozta kis légörvények véletlenszerű, egymást erősítő események sorozatán keresztül tornádóhoz vezethetnek egy másik kontinensen.

A kutatók becslései szerint egy-egy extra kisülés tovagyűrűző hatása többmillió neuront érintett az agyban. Szimultán végzett intra- és extracelluláris elvezetéseket használva kimutatták, hogy egyetlen kisülés érzékelhetően megnöveli a helyi neuronhálózat tüzelési frekvenciáját. Az extra kisülések továbbá 2,2-4,5 mV nagyságrendű variációkat okoztak a membránpotenciálban - ezek a variációk tisztán háttérzajnak tekinthetők, és nem hordoznak semmilyen információt.

A szerzők úgy vélik, hogy a zaj és a hasznos információ között az agy úgynevezett frekvencia-kód segítségével tesz különbséget: a különböző területek közti kommunikáció során csak bizonyos tüzelési frekvencia hordoz információt, a más frekvenciával érkező jelek zajnak minősülnek.

Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az agy sokkal "zajosabb", mint a számítógépek - a UCL kutatói szerint ez az ára annak, hogy az agyban rendkívül nagymértékű a neuronhálózatokon belüli konnektivitás (az emberi agyban minden neuron körülbelül 10 000 másikkal áll kapcsolatban). A zaj maga tehát nem hasznos funkció, hanem egy hasznos funkció mellékterméke.

Szemlézte: eLitMed.hu, dr. Víg Julianna

Forrás: Nature 2010; 466, 123-127



Kapcsolódó anyagok

Paracelsus Magyarországon 24 igaz történet

Georg - Sotiris Bekas portréfilmje Lukácsról

Evolúciós folyamatok a mindennapokban

Leletrendezés és betegtámogatás a laborom mobilapplikációval

A praxis Achilles-sarka: a betegtájékoztatás

Hozzászólások:

Nincs hozzászólás ehhez a cikkhez.

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.


Extra tartalom:

 
ROVAT TOVÁBBI CIKKEI

Neurofiziológiai agyújraélesztés

Egy nemzetközi kutatócsapat, a Yale Egyetem idegtudósai vezetésével, négy órával a halál beállta után képes volt helyreállítani és fenntartani a teljes emlősagy (sus scrofa) keringését, valamint sejtjeinek molekuláris és celluláris funkcióit. Az eredmény szerint az emlősagy regenerációs képessége jóval nagyobb, mint eddig gondoltuk.

Tovább


Talajbaktériumok a perifériás és centrális gyulladás ellen

A „régi barátok” elmélet szerint nemcsak az állandó tisztító- és fertőtlenítőszer-használat vezet el az allergiás és autoimmun betegségek gyakoriságának növekedéséhez, a modern élet szélesebb körben felelős: az agresszív antibotikum-használat, a pasztörizált élelmiszerek, a természettől és háziállatoktól elzárt, lakótelepi élet egyaránt közreműködik abban, hogy a mai gyermekek nem találkoznak azokkal a mikrobákkal, amelyekkel az emlősök évmilliókon keresztül együtt fejlődtek.

Tovább


Egészséges életmód és a dementia kialakulásának esélye

Az egészséges életmód ellensúlyozza a genetikai prediszpozíció hatását, és a kognitív tartalék még pathologiás agyi folyamatok megléte esetén is csökkenti a demencia-kockázatot.

Tovább


Humán agyi organoidok

A Nature-ben megjelent eredmények azért jelentősek, mert először sikerült létrehozni reprodukálható, a humán cortex-szel konzekvensen megegyező sejttípusokat ugyanolyan struktúrában tartalmazó mini-agyakat. Az eredmény nyomán meg fog újulni a neuropszichiátriai betegségek és az idegrendszerre ható szerek kutatásának módszertana.

Tovább


<b>Zajos neuronhálózatok</b>