Dendrit merupakan awal dari sebuah revolusi

Selama bertahun-tahun, neuroscience telah menggunakan berbeda alat untuk mencoba "mendengarkan" percakapan neuron. Dengan cara yang sama seperti ahli bahasa menguraikan bahasa yang tidak diketahui, para ilmuwan mencoba memecahkan kode pola syaraf syaraf untuk mencoba mencari tahu tata bahasa otak. Dalam upaya ini, tampaknya bintang-bintang baru telah lahir: para dendrit.

Penelitian terbaru tampaknya menunjukkan bahwa ilmu saraf, dalam hal memperkirakan kapasitas otak kita, hanya menggaruk permukaan. Universitas UCLA menemukan lapisan tersembunyi komunikasi neuron melalui dendrit. Ini berarti bahwa kapasitas otak bisa mencapai 100 kali lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya.

Penemuan ini secara signifikan dapat mengubah dasar-dasar ilmu saraf konvensional. Sampai beberapa bulan yang lalu dasar-dasar ilmu saraf didukung oleh keyakinan bahwa dendrit adalah sesuatu seperti kabel pasif yang membawa sinyal listrik ke tubuh saraf, soma. Tetapi penelitian ini menunjukkan bahwa dendrit jauh lebih dari sekadar driver pasif. Dendrit menghasilkan sinyal listrik mereka, pada puncak lima kali lebih besar dan lebih sering bahwa puncak yang berasal dari inti neuron.

Apa arti penemuan ini?

Kita berbicara tentang perubahan yang sangat radikal dalam pengetahuan yang dimiliki ilmu saraf tentang fungsi otak. Antara lain, ada kemungkinan bahwa proses pembelajaran terjadi pada tingkat dendrit dan tidak di soma neuron.

Ilmu saraf konvensional berpendapat bahwa sinyal listrik yang dipancarkan oleh sel tubuh adalah dasar dari kemampuan kognitif kita. Sekarang kita tahu bahwa dendrit tidak memiliki fungsi pasif dan mereka juga memancarkan sinyal listrik mereka sendiri.

Jika ini belum mengejutkan dengan sendirinya, peneliti menemukan bahwa dendrit juga cerdas. Mereka dapat mengadaptasi tembakan listrik mereka dari waktu ke waktu. Jenis plastisitas ini hanya diamati sejauh ini dalam tubuh neuron. Ini menunjukkan bahwa dendrit dapat dipelajari sendiri.

Karena dendrit jauh lebih aktif daripada sel tubuh kita dapat mulai intuisi itu banyak informasi yang dihasilkan dalam neuron dibuat pada tingkat dendrit tanpa memberi tahu tubuh sel. Artinya, dendrit dapat bertindak sebagai unit komputasi dan memproses informasinya. Kemerdekaan yang beberapa bulan lalu bahkan tidak dicurigai.

"Ini seperti tiba-tiba menemukan bahwa kabel yang mengarah ke CPU komputer Anda juga dapat memproses informasi, benar-benar boros dan agak kontroversial".

-Mayank R. Mehta, direktur penelitian-

Kapasitas otak: penelitian

Tim peneliti Dr. Mayank R. Mehta menyusun sistem yang memungkinkan menempatkan elektroda di dekat dendrit tikus. Sistem ini memungkinkan Anda menangkap sinyal listrik dari hewan selama Anda bangun dan melakukan aktivitas sehari-hari, serta saat tidur. Dengan cara ini mereka dapat mendengarkan selama empat hari berturut-turut untuk aktivitas listrik dendrit dan mengirimkannya langsung ke komputer.

Elektroda ditanamkan di area otak yang terkait dengan perencanaan gerakan, korteks parietal posterior. Apa yang berhasil mereka tangkap adalah selama periode tidur sinyal listrik tampak seperti gelombang tidak teratur, dan dengan masing-masing puncak ditunjukkan.

Maksud saya, sementara tikus-tikus tidur, para dendrit mengobrol di antara mereka sendiri, dan mereka melakukannya dalam tembakan listrik hingga lima kali lebih cepat daripada yang berasal dari badan sel. Selama periode bangun, laju pembakaran dikalikan sepuluh.

Dendrit: pengukur dari sini dan sekarang

Penemuan mengejutkan lainnya selama penyelidikan ini ditemukan dalam jenis sinyal yang dipancarkan oleh dendrit. Sinyal listrik dari dendrit dapat berupa digital, tetapi mereka juga menunjukkan fluktuasi besar, hampir dua kali lebih besar dari duri itu sendiri. Jenis fluktuasi kisaran lebar menunjukkan itu dendrite juga menunjukkan aktivitas komputasi analog. Sesuatu yang belum pernah terlihat sebelumnya dalam pola aktivitas neuronal apa pun.

Apa yang menghitung jenis emisi dendrit ini tampaknya terkait dengan waktu dan ruang. Mengamati tikus yang berperilaku di labirin, dua jenis sinyal dibedakan. Salah satunya dalam bentuk puncak dari sel tubuh sebagai antisipasi suatu perilaku. Dalam hal ini sebelum berbelok. Sementara dendrit mengeluarkan sinyal perhitungan mereka tepat saat hewan berbelok di tikungan.

Tampaknya ilmu saraf telah meremehkan kekuatan komputasi otak. Hanya dari perspektif volume, dan karena dendrit 100 kali lebih besar dari soma, kita dapat mengasumsikan itu otak sebenarnya memiliki kapasitas pemrosesan seratus kali lebih banyak daripada yang diperkirakan. Tampaknya neuron tidak akan lagi menjadi unit komputasi dasar otak, setelah mengambil alih dendrit.

Neuronas rosa mosqueta, kelas baru neuron Belum banyak yang diketahui tentang neuron rosa mosqueta, tetapi untuk saat ini penemuan menimbulkan pertanyaan yang sama menariknya dengan evolusi manusia.