Исследование физиков из Университета им. Бар-Илана (Израиль) ниспровергает устоявшуюся теорию о том, что именно вызывает электрическое возбуждение в нейронах.
Для того чтобы понять, почему это может быть важно, следует вспомнить про французского физиолога Луи Лапика, который в 1907 году предложил модель, описывающую, как напряжение мембраны нервной клетки повышается при воздействии тока. Когда напряжение достигает определенного уровня, нейрон проявляет активность, после которой напряжение возвращается в исходное состояние. Это означает, что нейрон не станет действовать, пока не получит достаточно мощный сигнал.
С тех пор базовые принципы теории Лапика оставались неизменными, однако, в новейшем исследовании ученые подвергли их сомнению. «Мы пришли к такому заключению, проведя эксперимент на современном оборудовании, но в принципе этих же результатов можно было бы добиться при помощи технологии, существующей с 1980-х», — говорит ведущий исследователь Идо Кантер.
Израильские ученые провели эксперимент на крысиных нейронах, выращенных в лаборатории, чтобы определить, как именно они реагируют на сигналы, которые получают от других клеток. Полученные результаты говорят о том, что в нейронном отклике важную роль играет направление полученного сигнала. Слабый сигнал слева, в сочетании со слабым сигналом справа, не будут сочетаться вместе и не дадут достаточного напряжения для запуска активности. Но один сильный сигнал из определенного направления может привести к тому, что сообщение будет передано.
Это открытие может привести к новому способу категоризации нейронов на основе обработки входящих сигналов из определенных направлений. Более того, оно способно пролить новый свет на определенные неврологические расстройства, сообщает Science Alert.
Несколько месяцев назад канадские ученые сообщили о том, что их эксперименты подтверждают возможность выработки клетками мозга фотонов, и обнаружили в мозге аналог оптического волновода, по которым передаются эти трудноуловимые сигналы. Оказывается, мозг млекопитающих вырабатывает биофотоны в диапазоне от 200 до 1300 нм.