Dinamika prenosa signala u mozgu izuzetno je haotična.
Ovo su zaključili naučnici "Maks Plank" instituta za dinamiku i samoorganizaciju na univerzitetu u Getingenu, koji su uspjeli da izračunaju brzinu zaboravljanja!?
Tokom istraživanja naučnici su prvi put na osnovu grafičkih prikaza moždane aktivnosti uspjeli da izračunaju brzinu gubitka pohranjenih (arhiviranih) informacija.
Zaboravljanje podataka izuzetno je brzo: čak jedan bit po aktivnom neuronu u sekundi! Mozak kodira informacije u obliku električnih signala ili pikova. Svaki od međusobno povezanih neurona u mozgu, a ima ih otprilike 100 milijardi, istovremeno funkcioniše i kao prijemnik i kao odašiljač signala.
Cijela mreža neurona prenosi dolazni električni signal, a pod određenim uslovima pojedini neuron može poslati susjednim neuronima i vlastiti signal. Zbog toga, svaka obrada informacije u mozgu ostaje zabilježena kao posebni uzorak na grafičkom prikazu moždane aktivnosti.
Na taj se način može otkriti kada je i koji je neuron poslao signal. Taj posebni uzorak aktivnosti zapravo služi kao komunikacijski protokol koji bilježi razmjenu informacija među neuronima.
Koliko je taj uzorak pouzdan? Mogu li čak i najmanje promjene u komunikaciji među neuronima proizvesti potpuno drugačiji uzorak, baš kao što samo jedan dodatak u rečenici može potpuno izmijeniti njeno značenje?
Takvo ponašanje naučna zajednica definiše kao haotično. U tom je slučaju izuzetno teško predvidjeti dinamiku procesa koji se odvijaju u mozgu.
Uz to, informacije pohranjene u uzorku aktivnosti postupno će se izgubiti kao rezultat malih pogrešaka u kodiranju. U suprotnosti sa ovim postoji i "nehaotična", tzv. stabilna dinamika moždane aktivnosti, u kojoj su greške mnogo rjeđe.
Ponašanje pojedinih neurona ne bi značajno, ili uopšte, uticalo na sveukupni rad mreže. Novi rezultati prikupljeni tokom istraživanja u Getingenu dokazuju haotičnost u aktivnosti moždane kore, inače glavnom centru za preusmjeravanje informacija.
Izuzetno je važno napomenuti da su naučnici mjerenja prvi put izvršili na realističnom modelu neurona. Kada informacija u obliku električnog signala ulazi u neuron, dolazi do stvaranja dodatnog električnog potencijala na membrani stanica neurona. Neuron postaje aktivan tek kada taj, dodatni potencijal pređe određenu graničnu vrijednost.
"Ovaj proces je izuzetno važan", navodi Fred Volf, rukovodilac istraživačke grupe objašnjava da je riječ o jedinom načinu preciznog uračunavanja vjerovatnosti vremena aktivacije neurona.
Stariji modeli opisuju neurone na izrazito pojednostavljen način. Takođe, ne uzimaju u obzir tačno vrijeme i uslove stvaranja električnog signala.
"Ovakav pristup objašnjava stabilnu dinamiku u nekim slučajevima, ali ne može objasniti nestabilnu dinamiku drugih slučajeva", objašnjava Mihael Monteforte sa "Maks Plank instituta".
Zbog toga je, na osnovu starih modela, bilo nemoguće odgovoriti na pitanje jesu li procesi u moždanoj kori haotični ili ne.
Zahvaljujući ovom, raznovrsnijem pristupu, naučnici su prvi put uspjeli izračunati brzinu nestanka uzorka aktivnosti zbog malih promjena koje se događaju tokom prenosa signala. Drugim riječima, uspjeli su da izračunaju vrijeme zaboravljanja informacija.
(Srna)