حدد العلماء مؤخرًا شكلًا فريدًا من أشكال المراسلة الخلوية التي تحدث في دماغ الإنسان ولم يتم رؤيتها من قبل ومن المثير للاهتمام أن هذا الاكتشاف يلمح إلى أن دماغنا قد يكون وحدة حوسبة أقوى مما نعتقد وفي عام 2020 أبلغ باحثون من معاهد في ألمانيا واليونان عن آلية في الخلايا الخارجية للقشرة الدماغية تولد هي نفسها إشارة متدرجة جديدة يمكن أن تزود الخلايا العصبية الفردية بطريقة مختلفة لأداء وظائفها المنطقية.
ومن خلال قياس النشاط الكهربائي في أقسام الأنسجة التي تمت إزالتها أثناء الجراحة من مرضى الصرع وتحليل هيكلهم باستخدام الفحص المجهري الفلوري اكتشف أطباء الأعصاب أن الخلايا الفردية في القشرة الدماغية لا تستخدم أيونات الصوديوم المعتادة فحسب بل تستخدم الكالسيوم أيضًا للإشعال وهذا المزيج من الأيونات موجبة الشحنة يطلق موجات محتملة غير مرئية من قبل تسمى إمكانات الفعل التغصني بوساطة الكالسيوم أو dCaAP.
وغالبًا ما يتم مقارنة الدماغ وخاصة الدماغ البشري بالكمبيوتر وهذا القياس له حدوده ولكن في بعض المستويات يتم تنفيذ المهام بطريقة مماثلة وكلاهما يستخدم الجهد لأداء عمليات مختلفة وفي أجهزة الكمبيوتر يحدث هذا كتدفق بسيط للإلكترونات عبر تقاطعات تسمى الترانزستورات وفي الخلايا العصبية تأخذ الإشارة شكل موجة من قنوات الفتح والإغلاق التي تتبادل الجسيمات المشحونة مثل الصوديوم والكلوريد والبوتاسيوم ويسمى هذا الزخم للأيونات الحالية بجهد الفعل.
وبدلاً من الترانزستورات تنقل الخلايا العصبية هذه الرسائل كيميائيًا في نهايات الفروع التي تسمى التشعبات وقال عالم الأعصاب بجامعة هومبولت ماثيو لارك لـ Walter Beckwith في الجمعية الأمريكية لتقديم العلوم: التشعبات أساسية ومهمة في فهم الدماغ لأنها أساس ما يحدد القوة المعالجة للخلايا العصبية الفردية ونظامنا العصبي وإذا كانت إمكانات الفعل كبيرة بدرجة كافية فيمكنها الانتقال إلى أعصاب أخرى يمكنها منع الرسالة أو نقلها.
وهذا هو الأساس المنطقي وراء أدمغتنا وتموجات الجهد التي يمكن أن تنتقل بشكل جماعي في شكلين: إما رسالة و (إذا تم تشغيل x و y ، يتم تمرير الرسالة) أو (إذا تم إطلاق x و y ، يتم إرسال الرسالة) ولا يمكن ان يوجد هناك مكان أكثر تعقيدًا من الجزء الخارجي المتجعد الكثيف من الجهاز العصبي المركزي للإنسان (القشرة) والطبقات العميقة الثانية والثالثة سميكة بشكل خاص مليئة بالتشعبات التي تؤدي وظائف عالية المستوى نربطها بالشعور والتفكير والتحكم الحركي.
وقام الباحثون بفحص نسيج هذه الطبقات عن كثب وربطوا الخلايا بجهاز يسمى طرف التصحيح العصبي الجسدي لإرسال إمكانات الطاقة لأعلى ولأسفل كل خلية عصبية وتسجيل إشاراتها وقال لاركوم: لقد كانت لحظة eureka عندما رأينا لأول مرة إمكانات الحركة للتشعبات وللتأكد من أن أي نتائج ليست فريدة بالنسبة للأشخاص المصابين بالصرع قاموا بمراجعة النتائج التي توصلوا إليها على عدد صغير من العينات المأخوذة من أورام المخ.
وبينما أجرى الفريق تجارب مماثلة على الفئران كانت أنواع الإشارات التي لاحظوها في الخلايا البشرية مختلفة تمامًا والأهم من ذلك عندما قاموا بحقن مادة مانعة لقنوات الصوديوم تسمى tetrodotoxin في الخلايا استمرت الإشارة وبالإضافة إلى وظائف AND و OR المنطقية ويمكن لهذه الخلايا العصبية الفردية أن تعمل كمقاطعات حصرية أو (XOR) والتي تسمح فقط بإشارة عندما يتم تصنيف إشارة أخرى بطريقة معينة.