Раньше в ходу были гипотезы, что человек обладает разумом, отличающим его от других млекопитающих, то ли из-за общего количества нейронов, то ли из-за соотношения массы головного мозга [1] к массе тела…
Но современные ученые способны производить такие исследования, которые полвека назад еще и не снились. Нейрофизиологи Массачусетского технологического института смогли установить, что разницу в интеллекте человека и животного определяют дендриты человека, а точнее, их особые электрические свойства.
Дендриты — это отростки нейрона, которые можно сравнить с транзисторами в компьютере. Дендриты получают вводную от многих других нейронов и переносят эти сигналы в тело клетки. Если стимуляции достаточно, нейрон создает потенциал действия — волну возбуждения, которая затем активизирует другие нейроны (происходит цепная реакция). Большие нейронные сети общаются друг с другом, посредством таких нервных импульсов. Без дендритов не было бы ни мышления, ни осознанного поведения.
Однако дендриты человека существенно длиннее и «дальнобойнее», чем у животных , поскольку должны пересекать намного более толстую кору больших полушарий.
Исследователи сравнили электрическую активность крысиных и человеческих дендритов, используя небольшие кусочки височной доли, удаленные у пациентов с эпилепсией (это стандартная процедура, которая обычно делается, чтобы достичь больной части мозга, пациентам она не вредит). Полученную ткань исследователи поместили в раствор, очень похожий на спинномозговую жидкость. Это позволило им сохранить ткань живой в течение 48 часов и посмотреть, как на функционирует.
Исследователи обнаружили, что, поскольку человеческие дендриты покрывают большие расстояния, то передают в итоге более ослабленные сигналы. Они также показали, что дендриты человека и крысы имеют одинаковое количество ионных каналов, которые регулируют ток, но эти каналы имеют более низкую плотность в дендритах человека из-за удлинения отростков. Таким образом, нейроны человека приучены реагировать на более слабые волны возбуждения.
Также ученые выяснили, что в человеческих нейронах существует большая компартментализация, что позволяет нейронам быть более независимыми. Это, вероятно, приводит к увеличению вычислительных возможностей одиночных нервных клеток. Гипотеза исследователей состоит в том, что из-за отличий, которые позволяют большему количеству областей дендрита влиять на силу входящего сигнала, отдельные нейроны могут выполнять более сложные информационные превращения.
Существует множество других различий между человеческими нейронами и нейронами других живых существ. В будущих исследованиях ученые надеются более подробно разобраться в них.