Diagramme illustrant la capacité de calcul avancée des dendrites de la couche II-III du cortex cérébral humain. A. Un neurone représentatif de la couche II-III du cortex cérébral humain. Les potentiels électriques membranaires de deux sites d’enregistrement, sur le soma (en bleu) et sur la dendrite apicale (en rouge), sont montrés en B. Ce neurone a trois entrées synaptiques excitatrices théoriques, X, Y, et Z, sur l’arbre dendritique apical. L’entrée X ou l’entrée Y produit des évènements synaptiques inférieurs au seuil d’activation, qui n’entraînent ni potentiel d’action calcique dendritique, ni potentiel d’action somatique. Les entrées X et Y simultanées (opération logique ET) entraînent une dépolarisation dendritique au-dessus du seuil et produisent un potentiel d’action calcique dendritique (dCaAP), provoquant le déclenchement d’un potentiel d’action somatique. Le même phénomène se produit avec l’activation d’une entrée plus forte unique Z. Ainsi, le neurone peut être activé par la combinaison X ET Y, OU par Z. Cependant, à cause des propriétés des canaux calciques, activés par le potentiel électrique, qui sous-tendent le potentiel d’action dendritique, l’activation simultanée des entrées Y et Z entraîne une dépolarisation dendritique au-dessous du seuil d’activation de la dendrite et ne déclenche donc aucun potentiel d’action somatique. Ainsi, les propriétés dendritiques de ce neurone unique permettent de sélectionner les entrées qui se situent dans une gamme spécifique d’intensité, un processus jamais observé jusqu’à présent dans d’autres espèces.