Исследовательская группа обратилась к этой проблеме с помощью новых технологий микроскопической визуализации, которые позволили им впервые оценить функции ввода / вывода отдельных корковых нейронов в живом мозге. Используя 2-фотонную визуализацию кальция in vivo, они смогли охарактеризовать настройку ориентации и пространственное расположение синаптических входов к дендритным шипам отдельных нейронов зрительной коры хорька и сравнить реакции дендритного позвоночника и клеточного тела.
Исследователи обнаружили, что они смогли надежно предсказать предпочтение ориентации отдельных нейронов, просто сложив ответы их дендритных шипов.
Однако ответы дендритных шипов не учитывали степень ориентационной селективности, проявляемой отдельными нейронами. При поиске факторов, которые могли бы объяснить различия в селективности, они заметили, что шипы со сходным предпочтением ориентации часто пространственно сгруппированы вдоль дендрита, и что нейроны, у которых было больше этих кластеров, проявляли большую избирательность. Они также обнаружили, что эта функциональная кластеризация коррелировала с локализованными дендритными событиями, которые, вероятно, усиливают входные данные от кластерных шипов.
Таким образом, исследователи не только решили загадку избирательности ориентации, но и предоставили доказательства того, что дендриты наделяют нейроны большей вычислительной мощностью, чем считалось ранее. Хотя это исследование было сосредоточено конкретно на кодировании информации в зрительной коре головного мозга, вполне вероятно, что функциональная кластеризация входных данных в дендритном поле является общим принципом, влияющим на функции ввода / вывода нейронов по всей коре головного мозга, что значительно увеличивает возможности мозга по обработке информации.