В новом исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Molecular Neuroscience, ученые из Кентского университета (University of Kent) создали революционно новую теорию MeshCODE для понимания функций мозга и памяти. Это открытие может стать началом нового понимания функции мозга и лечения таких заболеваний мозга, как болезнь Альцгеймера.
Мозг как суперкомпьютер
В новом исследовании ученые описывают теорию, которая рассматривает мозг как органический суперкомпьютер, выполняющий сложный двоичный код с нейронными клетками. Авторы исследования объясняют, как обширная сеть молекул памяти, хранящих информацию, работающих как переключатели, встроена в каждый синапс мозга, представляя сложный двоичный код. Это определяет физическое место для хранения данных в мозгу и предполагает, что воспоминания записаны в форме молекул в синаптических каркасах.
Талин и память
Теория основана на открытии белковых молекул, известных как талин, содержащих «переключательные» домены, которые меняют форму в ответ на механическое давление клетки. Эти переключатели имеют 2 стабильных состояния, 0 и 1, и этот образец двоичной информации, хранящейся в каждой молекуле, зависит от предыдущего ввода, аналогично функции сохранения информации в компьютере. Информация, хранящаяся в этом двоичном формате, может обновляться небольшими изменениями силы, создаваемыми цитоскелетом клетки.
В мозге электрохимическая передача сигналов между триллионами нейронов происходит между синапсами, каждый из которых содержит каркас из молекул талина. Ученые предполагают, что сеть белков талина на самом деле представляет собой массив бинарных переключателей, способных хранить информацию и кодировать память.
Это механическое кодирование будет непрерывно выполняться в каждом нейроне и распространяться на все клетки, в конечном итоге составляя машинный код, координирующий работу всего организма. С самого рождения жизненный опыт и условия окружающей среды животного могут быть записаны в этот код, создавая постоянно обновляемое математическое представление его уникальной жизни.
Результаты исследования показывают, что во многих отношениях мозг напоминает аналитическую машину. Здесь цитоскелет служит рычагами и механизмами, которые координируют вычисления в клетке в ответ на химические и электрические сигналы. Подобно ранним вычислительным моделям это открытие может стать началом нового понимания функции мозга и лечения заболеваний мозга.
Авторы другого исследования обнаружили, что стволовые клетки спинного мозга помогут восстановиться после травмы.
