Обработка информации в мозге идет минимум двумя путями параллельно.

Модель, подготовленная авторами работы: длинный (красный) аксон нейрона таламуса (синий) передает сигнал клеткам коры, где к его обработке подключаются тысячи нейронов. Видно, что основной "узел связи" расположен в срединных слоях (серые кольца), однако второй находится ниже него
Нейрон нижних слоев коры головного мозга крысы: под микроскопом видно множество его дендритов

Считается, что при обработке информации в коре больших полушарий головного мозга последовательно, один за другим возбуждается «колонка» из шести слоев нейронов разных типов, начиная от серединных, а затем возбуждение распространяется к внешним слоям.

Однако новая работа группы американского нейрофизиолога Рэнди Бруно (Randy Bruno) продемонстрировала нечто неожиданное. Исследуя, как мозг крысы обрабатывает сенсорную информацию с ее чувствительных усиков, ученые обнаружили, что сигнал поступает одновременно в две области коры, где обрабатывается параллельно.

Стоит сказать, что крысиные усики — весьма популярная модель для изучения механизмов обработки сенсорной информации. Она достаточно проста, но при этом построена по тем же принципам, что и обработка сигналов органов зрения или слуха. Сенсорная информация с чувствительных клеток передается на нервные волокна, начинающиеся у основания усиков и тянующиеся в мозг, сперва в его центральные области (прежде всего в таламус), а затем попадая и на кору больших полушарий. Более того, предыдущие исследования позволили найти для каждого усика собственную группу связанных с ним нейронов коры.

Профессор Бруно и его коллеги с помощью тончайших электродов проследили за путешествием сигнала в мозге с большой точностью, обнаружив, что от таламуса он расщепляется и направляется одновременно в срединные и глубинные слои коры больших полушарий. Это не было ошибкой эксперимента: даже если ученые с помощью локальной анестезии блокировали все сигналы срединных слоев, в нижних возбуждение проявлялось по‑прежнему.

Судя по этим результатам, шесть слоев нейронов коры могут работать не совсем так, как представлялось до сих пор. Вместо последовательного движения информации по модулю («колонке»), включающей эти слои, верхние и нижние могут действовать достаточно независимо. При этом глубинные, как эволюционно более древние, могут вести базовую обработку информации (распознавание образа, оценка и предсказание траектории движения и т. п.), а средние и верхние — выполнять ее интеграцию и осмысление в рамках личного опыта и прочие высшие функции.

По пресс-релизу Columbia University