Tiede

Tutkimus: Ihmisen aivot kykenevät mutkikkaisiin laskutoimituksiin, ja syy siihen löytyy hermosolujen välisestä ”oksistosta”

Aivosolujemme sähköisen ominaisuudet ovat erilaiset kuin muilla eläimillä.

Aivoja on monesti verrattu tietokoneeseen. Aivoissamme on noin 86 miljardia hermosolua eli neuronia. Ne laskevat samaan tapaan kuin tietokoneet rinnakkaislaskennassa.

Jokainen aivojen neuroni on kytköksissä solujen haarakkeiden avulla tuhansiin muihin neuroneihin. Se takaa laskentatehon.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Aivoissa isot neuronien ryhmät viestivät sähköisesti keskenään. Juuri se tuottaa ajatuksia ja käyttäytymistä.

Nyt on saatu todisteita siitä, että aivojen hermosolujen pitkät tuojahaarakkeet eli dendriitit vaikuttavat aivojemme laskennan tehoon. Niillä on tärkeä rooli, kun hermosolu kokoa informaatiota.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Ihmisaivojen neuronit viestivät sähköisiä signaaleja koko pituudellaan. Tutkijat voivat mitata sähköisiä signaaleja siten, että he laittavat mikroskooppisen pieniä elektrodeja neuronin sisään.

MIT-yliopiston aivotutkija Mark Harnett mittasi ja tallensi ensi kertaa näitä signaaleja elävien ihmisaivojen hermosolujen pitkissä ja ohuissa haarakkeissa, dendriiteissä.

Näin hän sai tallennettua signaaleja hermosolun ”oksistosta”. Aiemmin tutkijat ovat keskittyneet hermosolun ”runkoon” eli sen paksumpaan kohtaan.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Harnett sai työpaikalleen MIT-yliopistolle, lähelle Bostonia, käyttöönsä elävää aivokudosta noin sormenpään kokoisina näytteinä. Ne oli juuri leikattu epilepsiaa sairastavan potilaan aivoista läheisessä sairaalassa.

Kun kudos poistettiin potilaan aivoista sairaalassa, laittoivat kirurgit sen heti liuokseen, joka oli hyvin samankaltaista kuin elimistön aivo-selkäydinneste. Näin kudosta saatiin pidettyä elossa siirron ja mittausten ajan, yhteensä 48 tuntia.

Tutkimus paljasti rakenteellisen eron ihmisen ja hiiren neuronien tuojahaarakkeiden välillä. Ihmisen tuojahaarakkeet ovat paljon itsenäisempiä kuin jyrsijöillä.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Se tarkoittaa, että tuojahaarakkeiden jaksot voivat toimia riippumatta siitä, mitä saman neuronin muut osat tekevät. Tuojahaarakkeen osastot ”päättävät” sitten yhdessä, virittyykö hermosolun paksumpi runko sähköisesti. Jos se virittyy tarpeeksi, siirtyy tieto ympäröiviin hermosoluihin.

Yksittäiset neuronit voivat näin suorittaa mutkikkaita laskutoimituksia. Tämä vaikuttanee siihen, miksi ihmisaivojen laskentateho on niin hyvä. Laskenta keskittyy dendriittien ionikanavien ympärille.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Ihmisen hermosoluissa on enemmän sähköistä osastointia, mikä sallii sen, että solun yksiköt ovat itsenäisempiä. Se lisää yksittäisten hermosolujen laskennallisia kykyjä, sanoo Harnett MIT:n tiedotteessa.

Hän vertaa ilmiötä tietokoneen transistoreihin. Nekin käsittelevät erikseen sähköisiä signaaleja. Vasta signaalien laskennallinen lopputulos ratkaisee.

Sähköisen signaalin voimakkuus aivoissa riippuu siitä, kuinka pitkä matka signaalin täytyy kulkea. Signaali vaimenee, jos sen täytyy kulkea pitkä matka.

Ihmisen aivoissa on hiirien aivoja epävarmempaa, että signaali päätyy hermosolun päärunkoon. Siihen vaikuttaa muiden tuojahaarakkeiden aktiivisuus, kertoo Harnett videolla.

Ihmisaivojen dendriitit ovat paljon pitempiä kuin hiirillä tai useimmilla muilla nisäkkäillä. Tämä johtuu siitä, että ihmisen aivojen kuorikerros eli korteksi vie noin 3/4 aivojen tilavuudesta, kun esimerkiksi rotilla se vie noin kolmasosan.

Niinpä signaali, joka virtaa ihmisen dendriittiä pitkin kuorikerroksesta syvemmälle aivoihin on heikompi kuin sellainen, joka virtaa hiiren dendriittiä pitkin.

Harnettin raportin julkaisi tiedelehti Cell.

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Grönlannin manner­jäätikköä katoaa vuodessa 45 000 Kheopsin pyramidin verran – Sulamisesta on nyt paljastunut sivu­vaikutus, joka voi osoittautua vakavaksi

    2. 2

      Sairaalan päivystyksessä Helsingissä on erityinen triplaruuhka – ”Täällä on itketty käytävillä”

    3. 3

      Anu Valkeajärvi meni 22-vuotiaana opiskelijana asumisoikeusjonoon ”varmuuden vuoksi” – 18 vuotta myöhemmin tärppäsi

    4. 4

      Nytin ravintolakriitikot paljastavat, mistä he huomaavat onko ravintola hyvä vai pelkkää rahastusta

    5. 5

      Hän hyökkää, haukkuu ja saa ilonsa toisen nujertamisesta – Sadistisen persoonallisuus­häiriön piirteitä ilmenee aivan tavallisilla ihmisillä, ja tällainen se on

      Tilaajille
    6. 6

      Entinen poikaystävä huoritteli ja musa-alan sedät nauroivat päin naamaa – sitten Ronja Stanley otti ohjat omiin käsiinsä, ja nyt hän laulaa laukeamisesta

    7. 7

      ”Poikkeuksellisen laaja” rakennusalan talousrikos­vyyhti syyteharkintaan – Krp epäilee, että sadat tekivät pimeää työtä, veroja kierrettiin miljoonilla ja jätteitä salakuljetettiin Viroon

    8. 8

      Uutissivusto: Trump määräsi asian­ajajansa valehtelemaan kongressille Venäjä-hankkeista

    9. 9

      Muistatko nämä tavat, jotka eivät tulisi lentokoneessa enää kuuloonkaan? 1950-luvulla matka Kanarialle vei neljä päivää, mutta sitten seuramatkoilla alettiin käydä kuin lähiökapakassa

      Tilaajille
    10. 10

      Valmisteliko Venäjä hyökkäystä länteen Zapad-sotaharjoituksessa?

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Keskellä Helsingin liikenteen jylyä uinuu unohdettu maalaisidylli – Kaupunki haluaa jyrätä 100-vuotiaan pihapiirin

    2. 2

      Netflix julkaisi elokuvan, jonka ”kaikki ovat katsoneet”, vaikka sitä pidetään todella huonona – ilmiö kertoo ajastamme, jossa pelkäämme jäädä ulkopuolisiksi

    3. 3

      Ruokavalioista tuli niin tiukkoja, että ihmiset alkoivat syödä väärin – nyt nousee yksinkertainen dieetti, jonka asiantuntija soisi syrjäyttävän kaikki muut

      Tilaajille
    4. 4

      Pilapiirtäjä Ville Ranta teki piirroksen Oulun seksuaali­rikoksista ja sohaisi muurahais­pesään – Facebook jäädytti tilin, mutta se ei Rantaa hetkauta, sillä hän ei ole ensi kertaa asialla

    5. 5

      Maailman suurin tietovuoto: Yli 770 miljoonaa osoitetta ja salasanaa löytyi hakkeripalstalta

    6. 6

      Kiinan kanadalaiselle langettama kuolemantuomio on viesti, ja se on hyvä tiedostaa Suomessakin

    7. 7

      Hän hyökkää, haukkuu ja saa ilonsa toisen nujertamisesta – Sadistisen persoonallisuus­häiriön piirteitä ilmenee aivan tavallisilla ihmisillä, ja tällainen se on

      Tilaajille
    8. 8

      Valmisteliko Venäjä hyökkäystä länteen Zapad-sotaharjoituksessa?

    9. 9

      Mikko Sorjolahti, 43, katseli, kuinka juopot opettivat nuorempiaan juomaan Lasolia Myyrmäen asemalla – Asema saatiin rauhoitettua yllättävällä tavalla

    10. 10

      Entinen poikaystävä huoritteli ja musa-alan sedät nauroivat päin naamaa – sitten Ronja Stanley otti ohjat omiin käsiinsä, ja nyt hän laulaa laukeamisesta

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Vuosaarelaisen kaunottaren turhamaisuus pöyristyttää ihmisiä – Mutta lopulta he itkevät, sillä Jasmin Koskirannan tarina onkin suurempi

      Tilaajille
    2. 2

      Keksijänero loi miljardituotteen ja joutui tyttärensä syrjäyttämäksi – Suomalaista Polaria ja sen perustajan traagista kohtaloa ympäröi hiljaisuuden muuri

      Tilaajille
    3. 3

      Nämä sanat kannattaisi sanoa monelle vanhemmalle, vaikka minut ne saivatkin itkemään

    4. 4

      Vuoden paras Fingerpori -äänestys keräsi yli 23 000 ääntä – ”Hieno valinta”, toteaa Pertti Jarla yleisön suosikista ja paljastaa omansa

    5. 5

      Radikaalit pääsivät niskan päälle perussuomalaisten nuorisojärjestössä – suljetulla keskustelupalstalla julistetaan rotuoppia ja haukutaan Halla-ahoa

      Tilaajille
    6. 6

      Pilapiirtäjä Ville Ranta teki piirroksen Oulun seksuaali­rikoksista ja sohaisi muurahais­pesään – Facebook jäädytti tilin, mutta se ei Rantaa hetkauta, sillä hän ei ole ensi kertaa asialla

    7. 7

      Sähköhammasharjakin voi jättää hampaat likaisiksi – yleinen harjaustekniikka pilaa koko sähköharjan idean, sanoo asiantuntija

    8. 8

      Miksi suomalaismiehet hakevat puolisonsa Aasiasta? Tästä kertoo Ylen Tuontirakkautta-sarja, joka suututti osallistujapariskunnan

    9. 9

      Autoista tuli niin hyviä, että kuljettajien ajotaidot romahtivat – tämä perusasia unohtuu monelta ja talvella sen kuulee lähes joka risteyksessä

    10. 10

      Tällainen on kahdeksan lapsen hyväksikäyttö­tapaus: Kalliolaismies saalisti tyttöjä Instagramissa – Tuomittu pyysi 14-vuotiasta tyttöä vaikenemaan seksistä

    11. Näytä lisää
    Uusimmat
    1. Juuri nyt
    2. Oletko rikkaampi tai köyhempi kuin kaverisi? Kerro siitä kyselyssä
    3. Neljän auton kolari puuroutti aamuliikennettä Porvoonväylällä
    4. ”Poikkeuksellisen laaja” rakennusalan talousrikos­vyyhti syyteharkintaan – Krp epäilee, että sadat tekivät pimeää työtä, veroja kierrettiin miljoonilla ja jätteitä salakuljetettiin Viroon
    5. Nytin ravintolakriitikot paljastavat, mistä he huomaavat onko ravintola hyvä vai pelkkää rahastusta
    6. Miksi Vuoden urheilijaksi ei voi valita e-urheilijaa tai cheerleadingin historiallista MM-kultajoukkuetta? Näin Urheilutoimittajien Liitto vastaa
    7. Grönlannin manner­jäätikköä katoaa vuodessa 45 000 Kheopsin pyramidin verran – Sulamisesta on nyt paljastunut sivu­vaikutus, joka voi osoittautua vakavaksi
    8. Vuoden urheilijaksi valitulla Iivo Niskasella on jo meriitit, joista on vaikea panna enää paremmaksi – motivaatio on silti pysynyt lujana: ”Omat rajat eivät ole tulleet vielä vastaan”
    9. Entinen maailmanlistan ykkönen Maria Šarapova pelasi unelmaottelun, kukisti viime vuoden mestarin – ”Tulee hankala yleisö”, venäläinen pohti seuraavaa ottelua
    10. ”Kuin ilmaisia ämpäreitä olisi jaettu” – Tikkurilan uimahalliin jonotettiin 50 vuotta sitten satoja metrejä, eikä suosio hiivu
    11. Anu Valkeajärvi meni 22-vuotiaana opiskelijana asumisoikeusjonoon ”varmuuden vuoksi” – 18 vuotta myöhemmin tärppäsi
    12. Näytä lisää