Учените смятат, че са идентифицирали неизвестна досега форма на невронна комуникация, която се разпространява в мозъчната тъкан, и може да свърже безжично невроните в една част от мозъчната тъкан с друга, дори ако са били хирургично разделени.

Откритието означава, че има радикално различен начин, по който невроните могат да разговарят един с друг, чрез загадъчен процес, който не е свързан с конвенционално разбираемите механизми, като синаптично предаване, аксонен транспорт или синаптична цепка .

"Това изглежда е изцяло нова форма на комуникация в мозъка, така че сме много развълнувани от това."”, казва невронният биоинженер Доминик Дюран от Case Western Reserve University.

Учените вече знаят, че има повече невронна комуникация, отколкото гореспоменатите връзки, които са изследвани в детайли, като синаптичното предаване.

Например, изследователите знаят от десетилетия, че мозъкът показва бавни вълни, чиято цел е непонятна, но които се появяват в кората и хипокампуса, когато спим, и така се предполага, че играят роля в консолидацията на паметта.

"Функционалната значимост на този бавен мрежов ритъм, между отделени изход и вход, остава загадка", обяснява неврологът Клейтън Дикинсън от Университета на Албърта, който не е участвал в новото изследване. "Но вероятно (загадката) ще бъде решена чрез изясняване на клетъчните и междуклетъчните механизми, които го пораждат".

За тази цел Дюран и неговият екип изследват бавното периодично действие in vitro, изучавайки мозъчните вълни в хипокампусни срезове, извлечени от обезглавени мишки.

Те открили, че бавната периодична активност може да генерира електрически полета, които от своя страна активират съседните клетки, съставлявайки форма на невронна комуникация без химично синаптично предаване или електрическо.

"Ние знаем за тези вълни от дълго време, но никой не знае тяхната точна функция и никой не вярва, че може спонтанно да се разпространеват", казва Дюран. "Изследвам хипокампуса, който е само една малка част от мозъка, в продължение на 40 години и продължава да ме изненадва".

Тази невронна активност може действително да бъде модулирана - подсилена или блокирана, чрез прилагане на слаби електрически полета и може да бъде аналогична форма на друг метод за клетъчна комуникация, наречен ефаптично провеждане.

Най-радикалният извод на екипа е, че тези електрически полета могат да активират невроните през празнина в отрязана мозъчна тъкан, когато двете части остават в непосредствена физическа близост.

"За да се гарантира, че парчето е напълно отрязано, двете части от тъканта се разделят и след това се съединяват, докато под хирургичния микроскоп се наблюдава чист прорез", обясняват авторите в статията си.

"Бавната периодична активност на хипокампуса може наистина да генерира събитие от другата страна на напълно отрязан срез".

Ако мислите, че това звучи странно, не сте единствените. Комисията в Journal of Physiology, където е публикувано изследването, настояла експериментите да бъдат извършени отново, преди да се съгласи да отпечата проучването.

Дюран и екипът му послушно се подчинили, с голямо разбиране към предпазливостта, като се има предвид безпрецедентната странност на наблюденията, които докладват.

"Но всички експерименти, които досега сме направили, за да го тестваме, го потвърждават", пишат изследователите.

Ще са нужни много повече изследвания, за да разберем дали тази странна форма на невронна комуникация се случва в човешкия мозък, да не говорим за това каква точно функция изпълнява, но засега имаме нова наука, която е напълно шокираща. „Въпреки че остава да се види дали [находките] са свързани със спонтанните бавни ритми, които се срещат както в кортикалната, така и в хипокампалната тъкан in situ по време на сън и подобни на съня състояния," пише Диксън, "те би трябвало да (и буквално) електрифицират областта."

Резултатите са докладвани в The Journal of Physiology..

Материалът е оригинано публикуван в ScienceAalert.