У наших искушенных читателей, вероятно, есть понимание того, что наш мозг, вся наша система научения и обработки, базируется на вычислениях, которые происходят между нейронами – клетками мозга. Нейроны – это древовидные структуры, в которых ветви представлены дендритами, которые, в свою очередь, получают информацию от других нейронов. Ствол дерева – это тело клетки, а корни – это аксон, который передает информацию дальше другим клеткам. Деревья выстроены в стройную линию, так что корень одного дерева соединяется с ветвями следующего дерева.
Наряду с этой метафорой считалось, что научение происходит, когда корень одного дерева и ствол другого дерева активны одновременно. Одновременная активация возможна благодаря ветвям, которые передают информацию из одного дерева другому.
Наш мозг в 10 раз активнее, чем могли представить ученые
Однако в недавно опубликованном исследовании группа из Калифорнийского университета смогла показать, что передача информации через ветки не так пассивна, как считалось ранее. Скорее, ветви сами играют весьма активную роль в процессах обучения, так что они живо участвуют в вычислениях, а не только в передаче сигналов. Следовательно, они позволяют научению происходить без того, чтобы «ствол дерева» был активным.
Почему это открытие интересно и важно? Во-первых, ветви составляют более 90% нашей мозговой ткани. Благодаря этому исследованию стало ясно, что большая часть нашего мозга, которая ранее считалась просто передающей информацию, на самом деле действует как мини-компьютеры, постоянно обрабатывающие информацию. Другими словами, хотя раньше считалось, что вычисление информации происходит только в каждом стволе дерева, теперь мы знаем, что каждая ветвь каждого дерева выполняет свои собственные вычисления, увеличивая потенциал обработки информации нашим мозгом.
Во-вторых, методы расчета в ветвях отличны от тех, что в стволе. В то время как ствол работает регидно, как цифровой компьютер, который обрабатывает информацию по принципу «все или ничего» (они либо создают сигнал, либо нет), ответвления дополнительно выполняют аналоговые вычисления, которые ученые не могут измерить. Следовательно, не только возможности мозга по обработке данных больше, чем считалось ранее, но и гибкость вычислений – это то, что наши цифровые и аналоговые компьютеры могут делать вместе.
Эти новые открытия произвели революцию в понимании системы обработки информации. Теперь можно не только использовать их для улучшения вычислительных технологий, таких как квантовые компьютеры, в соответствии с новыми моделями мозга, но и исследование открывает двери для разработки новых методов лечения неврологических заболеваний.
