НАУЧНИЦИ ОТКРИЛИ „ТАЈНУ СОБУ“ У МОЗГУ Ново откриће могло би да промени све што знамо о памћењу
Људски мозак садржи око 86 милијарди неурона, што је податак који се редовно користи као главни аргумент за објашњење наше интелигенције и меморије.
Међутим, често се занемарује чињеница да у глави имамо готово исти број потпуно другачијих ћелија. Током већег дела историје неуронауке, истраживачи су ове ћелије третирали искључиво као неку врсту биолошке скеле која само држи структуру. А да ли је заиста тако?
Нови научни рад тима са института МИТ, објављен у часопису Proceedings of the National Academy of Sciences, износи револуционарну хипотезу о томе шта ове звездасте ћелије, назване астроцити, заправо раде.
Аутори студије сугеришу да астроцити обављају сложене рачунске операције у мозгу које сами неурони једноставно не могу да изведу. Важно је нагласити да је ова тврдња за сада доказана кроз математички модел, док експерименти на живим организмима тек предстоје.
Стандардни модел по ком објашњавамо памћење јесте такозвана Хопфилдова мрежа, коју је 1982. године формализовао Џон Хопфилд, иначе добитник Нобелове награде за физику 2024. године. Према том моделу, информације се складиште као обрасци у везама између неурона.
Међутим, ту постоји огроман проблем - класичне неуронске мреже могу да сачувају веома ограничену количину информација, далеко мању од оне коју људски мозак доказано поседује.
Астроцити као карика која недостаје
Да би се складиштило знатно више података, потребна је такозвана густа асоцијативна меморија, која захтева повезивање више од два неурона истовремено. Проблем је у томе што у биологији класичне синапсе спајају тачно два неурона и не постоји очигледан механизам који би их повезао више.
Ту на сцену ступају астроцити. Сваки од њих има дугачке, танке продужетке којима може да обавије појединачну синапсу и тако ступи у контакт са стотинама хиљада синапси одједном.
Када се астроцит постави између два неурона, он ствара тространи спој који је МИТ-ов модел третирао као основну рачунску јединицу у мозгу. Пошто астроцит комуницира са оба неурона, он ствара управо ону везу вишег реда која је неопходна за функционисање густе асоцијативне меморије.
Математички прорачуни овог модела доносе запањујући закључак - мрежа неурона и астроцита може да складишти произвољно велики број образаца, а практично ограничење зависи искључиво од саме величине те мреже.
То би могло да објасни зашто људско памћење нема познату горњу границу. Разлог није неки егзотичан процес, већ архитектура складиштења података на коју неуронаука до сада није обраћала пажњу.
Теорија која би могла да промени неуронауку
Овај модел такође нуди решење за енергетску ефикасност. Систем заснован на астроцитима троши знатно мање енергије по јединици сачуване информације, што се савршено уклапа у оно што већ знамо о стварном енергетском буџету људског мозга.
Ипак, аутори студије су потпуно директни у погледу спекулативног статуса свог рада и надају се да ће њихова теорија подстаћи стручњаке да покрену практичне експерименте.
Уколико експерименти потврде овај модел, то ће значити да основна јединица памћења коју смо деценијама проучавали - синапса између два неурона - заправо није базична јединица за складиштење меморије у мозгу. То би захтевало озбиљну ревизију великог дела литературе која је до сада написана о људском мозгу, пише Space Daily.
