İnsan beyninin qeyri-adi xüsusiyyəti. Bizdə ion kanallarının heyrətamiz dərəcədə aşağı sıxlığı var

MIT alimləri digər məməlilərlə müqayisədə insan neyronlarının gözlənildiyindən daha az ion kanallarının sıxlığına sahib olduqlarını görəndə heyrətləndilər. İon kanalları elektrik impulslarını yaradır Neyronlar ünsiyyət. Bu, quruluşu ilə bağlı başqa bir heyrətamiz müşahidədir Beyin.

Alimlər fərz edirlər ki, ion kanallarının daha az sıxlığı səbəbindən insan beyni daha səmərəli işləmək və mürəkkəb idrak vəzifələrini yerinə yetirmək üçün tələb olunan digər proseslər üçün enerjiyə qənaət etmək üçün təkamül edib. McGovern Beyin Tədqiqatları İnstitutunun professoru Mark Harnett, əgər beyin ion kanallarının sıxlığını azaltmaqla enerjiyə qənaət edə bilsə, o, qənaət olunan enerjini digər proseslər üçün istifadə edə bilər. MİT.

Şəkil mənbəyi: Shutterstock;

O və Dr. Lou Beaulieu-Laroche müxtəlif məməli növlərinin neyronlarını müqayisə etdi və onlarda ion kanallarının ifadəsinin əsasını təşkil edən nümunələri axtardı. Onlar iki növ gərginlikli kalium kanalını və beyin qabığının V qatında piramidal neyronların HCN kanalını araşdırdılar. Alimlər 10 məməli heyvanı tədqiq ediblər: etrusk siçanları, monqol sürgüləri, siçanlar, siçovullar, dovşanlar, marmosetlər, makakalar, qvineya donuzları, ferretlər və epilepsiya xəstələrindən toplanmış insan toxuması. Ən geniş şəkildə ifa etdilər elektrofizioloji Studie vasitəsilə bu cür.

Alimlər kəşf etdilər ki, neyronların ölçüsü artdıqca onların sıxlığı da artır İon kanalları artır. Tədqiq olunan 9 növdən 10-da belə əlaqə mövcuddur. Daha böyük neyronları olan və beləliklə, səth-həcmi nisbəti aşağı olan növlər daha yüksəkdir İon keçiriciliyi hüceyrə membranlarından. İnsanlar bu qaydanın istisnasıdır.

Bu, heyrətamiz bir kəşf idi, çünki əvvəlki müqayisəli tədqiqatlar insan beyninin digər məməlilərin beyinləri kimi qurulduğunu göstərmişdi. Buna görə də insan neyronlarının fərqli olduğuna təəccübləndik "dedi Beaulieu-Laroche.

Alimlər etiraf edirlər ki, ion kanallarının artan sıxlığı onlar üçün kifayət qədər sürpriz olub, lakin bu barədə düşünməyə başlayanda bunun məntiqli olduğu ortaya çıxıb. Çox kiçik neyronlardan ibarət olan kiçik bir etrusk faresinin beynində müəyyən həcmdə neyronların sıxlığı daha böyük neyronları olan bir dovşanın beynindən daha yüksəkdir. Bununla belə, dovşan neyronlarında ion kanallarının sıxlığı daha yüksək olduğundan, verilmiş beyin həcminə görə ion kanallarının sıxlığı hər iki növ üçün eynidir. Bu beyin arxitekturası doqquz fərqli məməli növü üçün eynidir. Belə görünür ki, Serebral korteks vahid həcmdə eyni sayda ion kanallarını saxlamağa çalışır. Bu o deməkdir ki, beyin qabığının vahid həcminə düşən ion kanallarının işləməsi üçün enerji xərcləri bütün heyvan növləri üçün eynidir. Bu, burada istisnadır insan beyni.

Elm adamları ion kanallarının sıxlığının aşağı olduğuna inanırlar Beyin H. sapiens tərəfindən ion ötürülməsi üçün enerji xərclərini azaltmaq üçün beyin bu enerjini digər vəzifələr üçün istifadə edə bilər, məsələn: B. neyronlar arasında daha mürəkkəb əlaqə yaratmaq üçün.