'คุณสามารถได้ยินฉันตอนนี้?' เซลล์ประสาทตัดสินใจอย่างไรในการส่งข้อมูล

มีเซลล์ประสาทหลายพันล้านเซลล์ในสมอง และในเวลาใดก็ตาม เซลล์ประสาทเหล่านี้นับหมื่นอาจพยายามส่งสัญญาณถึงกันและกัน เช่นเดียวกับคนที่พยายามให้เพื่อนของเขาได้ยินในห้องที่มีผู้คนหนาแน่น เซลล์ประสาทจะต้องหาวิธีที่ดีที่สุดเพื่อให้ข้อความของพวกเขาได้ยินเหนือห้องนักวิจัยจาก Center for the Neural Basis of Cognition ซึ่งเป็นโครงการร่วมระหว่าง Carnegie Mellon University และ University of Pittsburgh ได้ค้นพบสองวิธีที่เซลล์ประสาทบรรลุสิ่งนี้ โดยสร้างกลไกพื้นฐานที่เซลล์ประสาทสื่อสาร การค้นพบนี้ได้รับการเผยแพร่ใน Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)ฉบับออนไลน์ "เซลล์ประสาทเผชิญกับปริศนาการสื่อสารที่เป็นสากล พวกมันสามารถพูดพร้อมกันและถูกได้ยินไปทั่ว หรือสามารถพูดทีละตัวและพูดได้มากกว่านั้น ทั้งสองอย่างมีความสำคัญ เราต้องการค้นหาว่าเซลล์ประสาทเลือกอย่างไรระหว่างกลยุทธ์เหล่านี้" นาธาน เออร์บัน กล่าว ดร. Frederick A. Schwertz ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาศาสตร์และหัวหน้าภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เซลล์ประสาทสื่อสารโดยส่งแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่เรียกว่าศักยะงานหรือ "สไปค์" ข้อมูลรหัสแหลมเหล่านี้เหมือนกับรหัสมอร์สรุ่นที่มีเพียงจุดและไม่มีขีดกลาง รหัสมอร์ส กลุ่มของเซลล์ประสาทสามารถเลือกที่จะสื่อสารข้อมูลด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี: โดยกระตุ้นพร้อมกันหรือแยกจากกัน เพื่อหาคำตอบว่าสมองตัดสินใจใช้วิธีใดในการประมวลผลการรับความรู้สึก นักวิจัยได้ศึกษาเซลล์ประสาทของไมทรัลในกระเปาะรับกลิ่นของสมอง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่แยกแยะกลิ่นและเป็นแบบจำลองทั่วไปสำหรับการศึกษาการประมวลผลข้อมูลทั่วโลก นักวิจัยพบว่าสมองมีกลยุทธ์ที่ชาญฉลาดในการทำให้แน่ใจว่าข้อความของเซลล์ประสาทกำลังได้ยิน ในช่วงเวลาสั้น ๆ ไม่กี่มิลลิวินาที สมองใช้วงจรยับยั้งเพื่อทำให้เซลล์ประสาททำงานพร้อมกัน การยิงพร้อมกันที่สัมพันธ์กันนี้สร้างสัญญาณที่ดังแต่เรียบง่าย ผลที่ได้คือเหมือนฝูงชนในการแข่งขันกีฬาที่ตะโกนว่า "ไปกันเถอะ!" ในช่วงเวลาสั้น ๆ เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จะสร้างข้อความสั้น ๆ เหมือนกัน เพิ่มประสิทธิภาพที่กิจกรรมจะถูกส่งไปยังสมองส่วนอื่น ๆ นักวิจัยกล่าวว่าในการสื่อสารทั้งของมนุษย์และเซลล์ประสาท การสื่อสารแบบรวมนี้ทำงานได้ดีสำหรับข้อความง่ายๆ แต่ไม่ใช่สำหรับข้อความที่ยาวหรือซับซ้อนซึ่งมีข้อมูลที่ซับซ้อนมากขึ้น