У наших досвідчених читачів, ймовірно, є розуміння того, що наш мозок, вся наша система научіння і обробки, базується на обчисленнях, які відбуваються між нейронами – клітинами мозку. Нейрони – це деревовидні структури, в яких гілки представлені дендритами, які, в свою чергу, отримують інформацію від інших нейронів. Стовбур дерева – це тіло клітини, а коріння – це аксон, який передає інформацію далі іншим клітинам. Дерева вишикувані в струнку лінію, так що корінь одного дерева з’єднується з гілками наступного дерева.
Наряду з цією метафорою вважалося, що научіння відбувається, коли корінь одного дерева і стовбур іншого дерева активні одночасно. Одночасна активація можлива завдяки гілкам, які передають інформацію з одного дерева іншому.
Наш мозок в 10 разів активніший, ніж могли уявити вчені
Однак в недавно опублікованому дослідженні група з Каліфорнійського університету змогла показати, що передача інформації через гілки не так пасивна, як вважалося раніше. Швидше, гілки самі грають дуже активну роль в процесах научіння, так що вони активно беруть участь в обчисленнях, а не тільки в передачі сигналів. Отже, вони дозволяють научінню відбуватися без того, щоб «стовбур дерева» був активним.
Чому це відкриття цікаве і важливе? По-перше, гілки складають більше 90% нашої мозкової тканини. Завдяки цим дослідженням стало ясно, що велика частина нашого мозку, яка, як раніше вважалося, просто передає інформацію, насправді діє як міні-комп’ютери, постійно опрацьовуючи інформацію. Іншими словами, хоча раніше вважалося, що обчислення інформації відбувається тільки в кожному стовбурі дерева, тепер ми знаємо, що кожна гілка кожного дерева виконує свої власні обчислення, збільшуючи потенціал обробки інформації нашим мозком.
По-друге, методи розрахунку в гілках відмінні від тих, що в стовбурі. У той час як стовбур працює регідно, як цифровий комп’ютер, який обробляє інформацію за принципом «все або нічого» (вони або створюють сигнал, або ні), гілки додатково виконують аналогові обчислення, які вчені не можуть виміряти. Отже, не тільки можливості мозку з обробки даних більше, ніж вважалося раніше, а й гнучкість обчислень – це те, що наші цифрові і аналогові комп’ютери можуть робити разом.
Ці нові відкриття зробили революцію в розумінні системи обробки інформації. Тепер можна не тільки використовувати їх для поліпшення обчислювальних технологій, таких як квантові комп’ютери, відповідно до нових моделей мозку, але це дослідження також відкриває двері для розробки нових методів лікування неврологічних захворювань.
