Новое исследование проливает свет на то, как индивидуальные различия возникают даже в самом простом мозге. Ученые из Токийского университета изучали круглого червя Caenorhabditis elegans, любимого за его полностью известную 302-нейронную нервную систему.
Команда под руководством Ю Тойошимы и Юичи Иино стремилась понять, как эти хорошо известные связи генерируют паттерны активности. Они измеряли активность каждого нейрона, когда черви перемещались по микрофлюидному чипу, реагируя на изменения концентрации соли. Удивительно, но команда обнаружила значительные индивидуальные различия в нейронной активности. Несмотря на то, что появились общие закономерности, исследователи ожидали меньшей вариативности, учитывая четко определенные нейронные цепи.
Эта индивидуальность обусловлена «шумом» внутри системы — вероятностными элементами, влияющими на то, как работают нейроны. Интересно, что компьютерные симуляции, исключающие этот шум, не смогли точно воспроизвести реальную активность мозга. «Добавив шум в модели, мы добились точного представления», — говорит Иино. Этот вывод говорит о том, что случайность играет важную роль даже в самых простых мозгах.
Помимо непосредственного изучения поведения червей, исследование имеет и более широкое значение. Модель может быть использована для анализа нейронной активности в тех случаях, когда полные карты связей недоступны.