Американские ученые из Калифорнийского технологического университета и Чикагского университета выяснили, что мышцы человека способны к сложным реакциям на различные раздражители без включения в процесс головного мозга. Эти реакции напоминают принципы работы простых нейросетей. Исследование опубликовано в научном журнале Nature.
Предыдущие изыскания предполагали, что клетки организма реагируют на различные изменения посредством молекулярных схем, немного напоминающих электронные схемы в технике. Это представлялось следующим образом: одни клетки распознают количество соли и кислоты в окружающей среде, другие отдают команды, а третьи — создают защитные структуры или запускают механизмы для удаления нежелательных соединений.
В новом исследовании ученые рассмотрели альтернативную идею, согласно которой все перечисленные процессы происходят одновременно в мышечных клетках. Процесс можно представить себе на примере постепенно замерзающего стакана воды. Сначала в нем образуется небольшой кусочек льда, который растет до тех пор, пока не заполнит всю емкость. В физике подобное явление называется нуклеацией.
Специалисты выяснили, что нуклеация способна распознавать различные химические комбинации и реагировать на них, создавая молекулярные соединения автономно от головного мозга.
Ученые проверили надежность принятия решений мышцами с помощью нанотехнологии ДНК. Эксперимент показал, что молекулярная смесь будет собираться в одну из трех структур в зависимости от концентрации различных веществ в окружающей среде.
«Мы надеемся, что эта работа будет стимулировать работу по раскрытию скрытых «мыслительных» способностей в других многокомпонентных системах, которые в настоящее время кажутся просто мышцами», — отметил ведущий автор исследования, профессор Арвинд Муруган.
Ранее ученые выяснили, какой гормон улучшает работу мозга при физической активности.
