حل لغز الثلاثين عاما.. كيف يستوعب الدماغ المعلومات رغم الضوضاء العصبية؟

حين ننظر إلى غصن شجرة تحركه الرياح، أو نتأمل التفاصيل الصغيرة في لوحة فنية، تعمل آلاف الخلايا العصبية في أدمغتنا معا لتحويل ما تراه أعيننا إلى صورة واضحة ومفهومة.

لكن العلماء تساءلوا: هل توجد حدود ثابتة لكمية المعلومات التي يستطيع الدماغ معالجتها، بحيث لا تفيد إضافة مزيد من الخلايا العصبية بعد نقطة معينة؟ أم أن زيادة عدد الخلايا تعني أن الدماغ يستطيع دائما التعامل مع معلومات أكثر؟

لفترة طويلة، أشارت نماذج رياضية إلى وجود حد أقصى لا يمكن للشبكات العصبية تجاوزه. لكن دراسة حديثة، نُشرت في دورية "ساينس أدفانسز"، توصلت إلى أن هذا الحد ليس حتميا كما كان يُعتقد، وأن شبكات الخلايا العصبية في أدمغة الثدييات يمكن أن تزيد قدرتها على تمثيل المعلومات كلما ازداد عدد خلاياها.

يقول هيدياكي شيمازاكي، الأستاذ المشارك في كلية الدراسات العليا للمعلوماتية بجامعة كيوتو اليابانية، في تصريحات حصرية للجزيرة نت: "كان لا بد من حسم هذه المسألة بالاستناد إلى بيانات واقعية. ففي السنوات الأخيرة، أتاحت التقنيات القادرة على تسجيل نشاط ألف خلية عصبية أو أكثر في آن واحد إمكانية رصد كيفية تزايد المعلومات مباشرة مع زيادة عدد الخلايا المشاركة في العملية".

ظل الافتراض السائد في كثير من الدراسات السابقة يميل إلى التشاؤم مدة ثلاثين عاما؛ فالخلايا العصبية ليست رقائق حاسوبية معزولة تماما، بل هي وحدات بيولوجية متصلة ومغمورة في بيئة كيميائية تجعلها عرضة للتأثر المتبادل.

وعندما تعاني خلية ما من تقلبات عشوائية أو ضوضاء في نشاطها، فإن هذه الضوضاء تنتقل تلقائيا إلى الخلايا المجاورة، ومع تراكم هذه الضوضاء لا تفيد زيادة عدد الخلايا العصبية التي تراكم المعلومات.