Как радиоприёмник на две частоты. В мозге обнаружен механизм параллельной обработки.

Нейрон — больше не просто «включено» или «выключено». Учёные выяснили, что один и тот же участок мозга может обрабатывать разные потоки информации одновременно, будто настраиваясь на несколько «волн». Это открытие меняет базовые представления о том, как наш мозг формирует воспоминания и ориентируется в пространстве.

Международная группа исследователей из Флоридского Атлантического университета и Нидерландов нашла пирамидальные нейроны в гиппокампе, которые умеют переключаться между режимами: генерировать одиночные импульсы или быстро пульсирующие серии сигналов. Эти импульсы синхронизируются с разными мозговыми ритмами — тета и гамма — которые традиционно связывают с навигацией и памятью соответственно.

«Представьте нейрон как радиоприёмник, который может одновременно настраиваться на несколько станций…»

— Родриго Пенья, ведущий автор исследования

Секрет этого феномена — в тонкой настройке ионных потоков внутри клетки. Особенно важны три типа каналов: натриевые, калиевые и так называемые HCN-каналы, активируемые гиперполяризацией. Именно их баланс позволяет нейрону не просто реагировать на сигналы, а участвовать в нескольких процессах одновременно.

По словам исследователей, эти результаты не только дополняют наше понимание работы мозга, но и открывают перспективы для медицины. Сбои в этом механизме, возможно, играют роль в развитии болезней Альцгеймера, эпилепсии и шизофрении. Теперь у учёных есть новая отправная точка для поиска способов восстановления нарушенной нейронной активности.

Граница между восприятием и запоминанием может быть не такой уж чёткой — и, возможно, это заслуга клеток, способных работать «на двух частотах» одновременно.

Источник: PLOS Computational Biology