Схема связей между нейронами головного мозга до сих пор не до конца понятна

Человеческий мозг по своей организации похож на чрезвычайно разветвленную сеть типа интернета, нежели на вертикально организованную систему.

Это противоречит классическим представлениям об иерархическом строении мозга, которые сложились в XIX веке.

Новые методы регистрации сигналов, которыми обмениваются разные отделы мозга, выявили связи между участками, ответственными за стресс, депрессию и аппетит.

Результаты этого исследования, опубликованные в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, могут привести к разработке полномасштабной схемы нервной системы человека.

Ларри Свансон и Ричард Томпсон из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе сумели изолировать небольшой участок в разделе центра удовольствий (nucleus accumbens) мозга крысы.

Их метод основан на введении "трейсеров" в определенные точки мозговой ткани. Это молекулы, которые не препятствуют прохождению сигналов по ткани, но могут быть обнаружены при освещении их видимым светом.

С помощью этого метода исследователям удалось установить, что между разделами мозга существуют связи четырех типов.

Распределенная сеть

Если бы мозг имел иерархическую структуру наподобие схемы организации крупной компании, как это до сих пор утверждает наука неврология, то сигналы шли бы в одном направлении, а именно к центральному узлу обработки данных.

Однако на самом деле исследователи обнаружили сложные пространственные связи в виде петель между различными участками мозга. Это куда больше соответствует схемам организации распределенных сетей типа интернета.

Участок мозга, который изучали исследователи, как оказалось, имеет систему связи, соединяющие центры, ответственные за стресс, аппетит и депрессию.

Связи между нейронами описываются сложными математическим моделями

О такой высокоорганизованной структуре догадывались уже давно, однако до сих пор отсутствовали экспериментальные доказательства ее существования. Новые данные могут дать мощный инструмент в моделировании процессов обработки мозгом информации.

"Удивительно, насколько современная экспериментальная неврология пронизана уходящими в XIX век представлениями о движении сигналов снизу вверх и в обратном направлении", - рассказывает профессор Свансон.

Последнее исследование выявило лишь крошечную часть огромного числа связей, присутствующих в мозгу небольшого млекопитающего. Однако, составляя накладывающиеся друг на друга карты различных разделов мозга, можно составить представление о всей нервной системе.

Полная схема сигнальных соединений мозга оказалась бы бесконечно сложной и до сих пор неясно, насколько полезной была бы она в исследовании таких сложных сфер как сознание и мышление.

"Пока что мы ничего не знаем об этом, но тут напрашивается прямая аналогия с проектом человеческого генома, - говорит профессор Свансон. – Тогда все исходили из предположения, что знание полного набора кодов ДНК станет основанием для новой биологии, независимо от того, сколько времени понадобится на достижение понимания в практическом плане".
http://www.bbc.co.uk/russian/science/2010/08/100810_brain_like_internet.shtml