Авторы новой работы считают, что одна из причин, по которой нейроны (на микроснимке) не желают работать синхронно, – более лёгкая и "демократичная" обработка информации (фото Andreas Tolias Lab, Baylor College of Medicine).

Cети нейронов сообщаются между собой электрическими микроимпульсами, они же потенциалы действия. В новом исследовании группа учёных под руководством Андреаса Толиаса (Andreas S. Tolias) из медицинского колледжа Бэйлор (BCM) опровергает распространённое мнение, что у тесно прилегающих нейронов потенциалы действия синхронизированы.

Наборы потенциалов действия организованы с целью максимально эффективной работы мозга. Так, например, в зрительной коре содержится около двух десятков чувствительных областей, создающих единую иерархическую структуру. Человек может видеть и интерпретировать окружающий мир благодаря системе обработки информации, в которой потенциалы действия служат средством связи.

Но не всё так просто. "Если бы вы попытаетесь засечь активность нейронов в "визуальной" части мозга, когда человек смотрит на картину, нейроны будут по-разному реагировать каждый раз, — говорит Толиас. – То есть значительная часть их деятельности не имеет отношения к самой картине". Подобная активность, на первый взгляд, нерациональна.

Как сообщается в пресс-релизе, чтобы разрешить парадокс, Толиас и коллеги разработали новую технологию с использованием электродов, позволившую более точно измерять потенциалы действия. В процессе тестирования подопытные обезьяны подвергались различным визуальным стимуляциям, от фигур и решёток до реалистических изображений.

В ходе наблюдения группы "подопытных" нейронов были физически близки друг к другу и обладали высокой степенью перекрытия рецептивных полей. Однако их работа практически не была синхронизирована во времени. По мнению специалистов, это требует как минимум серьёзного уточнения существующих моделей строения и работы коры головного мозга.

Толиас со товарищи, чья статья опубликована в Science, предполагают, что несинхронизированная деятельность нервных клеток может, напротив, обеспечивать гораздо большую слаженность в общей работе. "Грубо говоря, если один уровень нейронной иерархии хочет знать, чем занята другая область, он может просто забыть о "корреляции" в этом случае. Такой подход сокращает необходимость сложных расчётов", – говорят учёные.