بر اساس داده‌های دریافت‌شده از سیستم‌های الکتریکی فوق حساس، عملکرد هر کدام از سلول‌های مغز ما شبیه یک مینی‌کامپیوتر است.

مطالعه‌ی جدید یک تفاوت ساختاری کلیدی بین نورون‌های مغز انسان و موش را نشان می‌دهد که می‌تواند برتری مغز انسان را توضیح دهد. نورون‌ها با ارسال پالس‌های الکتریکی با طول موج‌های مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و پژوهشگران با قرار دادن الکترودهای میکروسکوپی درون آن‌ها می‌توانند پالس‌های ارسال‌شده را شناسایی و اندازه‌گیری کنند.اکثر این مطالعات روی مغز جوندگان انجام شده است؛ پژوهشگران سلول‌های مغز آن‌ها را در ظرفی مخصوص قرار می‌دهند. در این شرایط نورون‌ها می‌توانند تا چند ساعت زنده بمانند. اما مارک هارنت پژوهشگر MIT برای بررسی عملکرد مغز انسان و مقایسه‌ی آن با مغز موش‌ها، بافت کوچک زنده‌ای را که توسط جراحان از مغز بیمار مبتلا به صرع جدا شده بود، مورد بررسی قرار داد.

مقاله‌های مرتبط:

در حالی که در مطالعات قبلی کلیه‌ی سیگنال‌های ضبط‌شده از درون تنه‌ی اصلی نورون که ساختاری شبیه درخت دارد، ضبط شده بود، تیم هارنت با استفاده از الکترودهای کوچک‌تر سیگنا‌ل‌های درون یکی از انشعاب‌ها (دندریت‌ها) در انتهای تنه‌ی اصلی نورون را ثبت کردند.

هر نورون ممکن است حدود ۵۰ دندریت داشته باشد و هر دندریت دارای صدها سیناپس یا نقاط اتصال با دیگر نورون‌ها است. این سیگنال‌ها در سراسر این سیناپس‌ها و درون دندریت قرار می‌گیرند.

نورون‌های مغز انسان در مقایسه با موش‌ها کانال‌های یونی کمتری دارند. این کانال‌های یونی و مولکول‌هایی که در غشای خارجی سلول قرار دارند، اجازه می‌دهند که جریان الکتریسیته در طول دندریت منتقل شوند.

در حالی که این موضوع ممکن است ناخوشایند به نظر برسد؛ اما قدرت محاسباتی بیشتری به هر سلول مغزی می‌دهد. طبق گفته‌ی هارنت، در نورون یک موش زمانی که یک سیگنال از یک دندریت ارسال شود کانال‌های یونی بسیار زیادی وجود دارد که می‌توانند سیگنال را هدایت کنند؛ ولی سیگنال احتمالا شاخه‌ی اصلی نورون را انتخاب می‌کند. در مقابل در نورون‌های مغز انسان اطمینان کمتری وجود دارد که سیگنال شاخه‌ی اصلی نورون را انتخاب کند؛ هر چند این موضوع به فعالیت بقیه‌ی دندریت‌ها نیز بستگی دارد.

این شکل انتقال اجازه می‌دهد که هزاران سیناپس در هر دندریت به‌طور جمعی تصمیم بگیرند که آیا انشعاب اصلی انتخاب شود یا خیر. آن‌ها به دنبال الگوهای خاص ورودی می‌گردند تا بتوانند به‌طور جمعی یک سیگنال را تولید کنند.