Исследователи из США обнаружили модель, которая может объяснить, каким образом информация передается по всему головному мозгу.
Исследователи из Case Western Reserve University записали всплески нервных импульсов, которые предавались на очень маленькой скорости по всему головному мозгу. Как говорят ученые, подобные волны распространялись с помощью крайне слабого электрического поля, которое они смогли идентифицировать. Компьютерное моделирование и исследования in vitro подтвердили жизнеспособность этой новой модели.
«Ранее считалось, что эндогенные электрические поля головного мозга человека слишком слабы, чтобы поддерживать передачу волн. Однако, похоже, что мозг может передавать информацию, используя электрические поля и без помощи синаптических передач, каких либо других контактов между нейронами или диффузии», – комментируют свои выводы авторы работы.
Хотя электрическое поле в головном мозге поддерживает крайне низкое напряжение, оно возбуждает и активизирует нейроны, которые вовлекают в эту цепь взаимодействий соседние нервные клетки и передает далее по всему мозгу информацию со скоростью примерно 0,1 метра в секунду. Блокирование эндогенного электрического поля в гиппокампе мышей и увеличение расстояния между нервными клетками в моделях in silcio и in vitro замедлили скорость распространения волны. Эти результаты показывают, что механизм распространения информации и деятельность мозга согласуется с внутренним электрическим полем.
Новое открытие американских ученых может привести к определению потенциальных новых целей исследования активности мозговых волн, связанных с нарушением функции памяти при эпилепсии, а также лучше понять физиологию здорового мозга. Поскольку тета-волны (волны сна) связаны с формированием воспоминаний во время сна и эпилептическими приступами, исследователи в настоящее время пытаются понять, играют ли эти электрические поля роль в развитии эпилепсии.