В мозге мыши около 70 миллионов нейронов, и связи между ними распределены далеко не поровну: у одних клеток всего пара десятков контактов, у других — тысячи. Это как город, где есть тихие переулки и многолюдные площади. Но до сих пор было неясно, как такая неоднородность влияет на саму работу мозга.

Исследователи построили компьютерную модель, где связи между клетками можно было делать более или менее неравномерными. Оказалось, что клетки с большим числом связей — хабы — начинают работать медленнее: они как бы накапливают приходящие сигналы, прежде чем ответить. А клетки с малым числом связей, наоборот, реагируют быстро. Так в одной сети появляются и «быстрые» и «медленные» нейроны, хотя правила у всех одинаковые.

Проверка на реальных данных подтвердила теорию: в крошечном кусочке мозга мыши, который учёные картировали с разрешением в одну тысячную миллиметра, нейроны с большим числом входящих связей действительно имели более медленные времена отклика. Это значит, что неравномерность связей — не случайный шум, а важный механизм, позволяющий мозгу одновременно обрабатывать и быстрые сигналы (например, движение), и медленные (например, настроение).

Такой принцип может пригодиться и в искусственных нейронных сетях: если сделать связи неравномерными, сеть сможет обрабатывать данные на разных скоростях, как это делает мозг.