Представьте: вы сидите в шумном кафе и пытаетесь читать. Фокусируетесь на книге в ваших руках, но вам необходимо игнорировать окружающую болтовню и цоканье чашек. Вашему мозгу необходимо фильтровать ненужную информацию, поступающую через уши, и в это же время «забирать» важную – слова на странице. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые предложили новую теорию. Она основана на вычислительной модели, которая показывает, как мозг определяет важную и игнорирует несущественную информацию.
Анализ фокусируется на тормозных нейронах, которые подавляют нейронную активность одних клеток, тем самым обеспечивая «свободный путь» другим. Для нынешнего анализа под руководством Роберта Янга, аспиранта лаборатории Сяо-Цзинь Ванга, профессора неврологии Нью-Йоркского университета, исследователи предложили более сложную и, соответственно, точную модель тормозных нейронов, чем использовалась ранее.
Особенный интерес для команды представлял особый тип нейронов, которые «нацелены» на дендриты раздражаемых клеток. Именно эти тормозные нейроны пометили специальным биомаркером – соматостатином – что помогло исследователям выборочно изучать работу каждой клетки. Авторы работы показали, что «специфические» тормозные нейроны не только контролируют воздействие общего стимула, но и определяют пути каждого в отдельности – например аудио – или визуальных сигналов, приходящих в одну клетку.
Вычислительные модели показали, что даже при, казалось бы, случайных связях, эти «дендритно-тормозные» нейроны открывают отдельные пути для каждого входящего импульса. Интересно, что такой же механизм «работает» и при обучении на основе опыта.