Avastus võib tuua kaasa läbimurde närvihaiguste ravis ja inimese moodi «mõtlevate» arvutite arendamises.
Uuring: inimaju toimib samal põhimõttel nagu kvantarvuti
/nginx/o/2019/07/10/12351150t1h01e8.jpg)
10. märts 2017, 20:00
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Närvirakkude toimimine on oluliselt põnevam ja mitmekülgsem kui teadlased varema arvatagi oskasid, selgub Lõuna-California Ülikooli (UCLA) teadlaste uuringust.
Põhjaliku uurimuse keskmes oli närvirakkude otsades asuvad laiali hargnevad väljasopistused, mida teadlased kutsuvad dendriitideks. Kui närviraku keha põhiline osa on nagu üks pikk soolikas, siis selle otsas asuvad dendriidid on justkui sõrmed, mille otstest välja saadetavad keemilised muundatakse raku kehas elektri-impulsiks ja saadetakse seejärel mööda pikki jätkeid ehk aksoneid teiste närvirakkudeni.
Seni peeti dendriite nendeni jõudnud elektriliste signaalide tuimaks edastajaks – passiivseks juhtmeks, mis edastab signaali, kui see temani jõuab. Värskes ajakirjas Science avaldatud artiklis näitavad UCLA teadlased aga selle arusaama vaesust.
Nimelt näitasid nende tulemused, et mitte ainult ei ole dendriidid elektriliselt aktiivsed, vaid nad oskavad ka ise signaale luua, neid edasi saata ja kõige tagalõpuks teevad nad seda veel 10 korda sagedamini kui närviraku pikad põhiosad ise.
See paneb aga tõsise küsimärgi alla meie senise arusaama mitmed laialt levinud teooriad taju, õppimise ja mälu tekke kohta.
«Dendriidid moodustavad kuni 90 protsenti närvirakkudest,» ütles uuringu vanem autor, UCLA neurofüsioloog Mayank Mehta. «Teadmine, et need on palju aktiivsemad kui raku keha ise, muudab põhimõtteliselt kogu meie arusaamist sellest, kuidas aju infot töötleb. Pikas perspektiivis võib see muuta nii neuroloogiliste haiguste ravi kui ka ajuga samal põhimõttel töötavate arvutite arendamist.»
Huvitaval kombel on dendriidis tekkivad signaalid binaarsed, ehk siis nagu arvutis kasutatavad ühed ja nullid, impulsid kas on või ei ole. Samal ajal andsid need aga välja ka pikaajalisi aeglaselt varieeruvaid pingeid. Teadlased järeldasid sellest, et närvirakud suudavad viia läbi nii digitaalseid kui ka analoogseid arvutusi.
«Sellisel juhul on närvirakkude läbi viidavad arvutused põhimõtteliselt teistsugused kui tavalistes digitaalsetes arvutites toimuvad, kuid samas üllatavalt sarnased kvantarvutite põhimõttega,» ütles Mehta.
Mitmed tänapäeval kasutatavad meditsiinilised ja teaduslikud rakendused on välja arendatud just jäljendades põhimõtet, et närvirakud töötavad just raku kehast tulevate digitaalsete signaalide põhimõtetel.
«Meie avastus näitab, et sellised otsused langetatakse dendriitides märksa sagedamini kui raku kehas ning arvutused ise on korraga nii analoogsed kui ka digitaalsed,» ütles Mehta. «Tehnoloogiliste raskuste tõttu on aju funktsioonide uurimine seni keskendunud vaid raku kehale, kuid nüüd oleme avastanud neuronite salajase elu.»
Uuring ilmus ajakirjas Science.