Автор Тема: Особенности человеческого мозга.  (Прочитано 43457 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #330 : Февраль 03, 2017, 20:19:39 »
Мы спим, чтобы забывать?
http://www.popmech.ru/science/324502-my-spim-chtoby-zabyvat/

Новые исследования в области нейрологии сна доказывают правоту Майка Науменко, спевшего «Я забываю, я продолжаю забывать. И когда я забуду все, тогда я начну вспоминать». Две статьи, опубликованные в журнале Science, подтверждают высказанную несколько лет назад гипотезу о том, что мы спим, чтобы забывать лишнее — и лучше помнить.

Зачем животным спать? Точного ответа на этот вопрос наука пока не знает. Существуют позвоночные, которые не спят никогда (например, слепые глубоководные рыбы), некоторые животные (например, крокодилы) спят только одной половиной мозга, но большинство хотя бы раз в сутки погружается в полное оцепенение. В этом состоянии животные становятся очень уязвимыми, но если долго пренебрегать сном, становится только хуже. Человек может умереть уже на одиннадцатые сутки без сна; немногие млекопитающие в состоянии продержаться дольше.

Различные гипотезы объясняют сон то необходимостью экономить энергию, то возможностью вывести из нейронов продукты метаболизма. Авторы двух статей, опубликованных сегодня в Science (1 и 2), предлагают другое объяснение: мы спим, чтобы забывать.

Когда мы получаем новые впечатления, между нейронами образуются новые связи; они и составляют физическую основу нашей памяти. В 2003 году нейробиологи Джулио Тонони и Чьяра Чирелли обнаружили, что нейроны, которые очень активно растят новые синапсы в течение дня, к вечеру создают слишком «шумную» сеть. Во время ночного сна, предположили учёные, клетки отсекают лишние синапсы, чтобы отделить сигналы от шума в голове. Позже учёным удалось заглянуть в мозг живых бодрствующих и спящих мышей и убедиться в своей правоте: синапсов в мозге спящих мышей было на 18% меньше (по массе), чем в головах бодрствующих животных.

Авторы второй статьи изучали белки, которые вырабатываются в мозге с разной интенсивностью в зависимости от того, бодрствует животное или спит. Особенно учёных заинтересовал белок Homer1A: предыдущие исследования установили, что он отвечает за сокращение синапсов. Генетически модифицированные мыши, клетки которых не вырабатывали Homer1A, спали, как нормальные мыши, но их синапсы во время сна не укорачивались.

Учёные предположили, что сон запускает усиленную выработку Homer1A, который поступает в синапсы и запускает «клеточную метлу», которой выметаются лишние связи между нейронами.

Чтобы проверить, как сокращение синапсов сказывается на памяти, мышам устроили тестирование. Сначала обе группы напугали электрическим разрядом в одном из углов клетки. После ночного сна мышей запустили в ту же клетку: и контрольная группа, и группа мышей, работа Homer1A в мозгу которых была остановлена специальным препаратом, замерла на месте, помня про пережитый вчера электрический шок.

Однако в другой клетке мыши из разных групп повели себя по-разному. Нормальные мыши резво бегали повсюду: они-то помнили, что током бьется пол конкретной клетки. А группа мышей, в мозг которой вводили ингибитор Homer1A, всё так же замирала: их воспоминания о пережитом стрессе были настолько туманны, что они теперь боялись всех клеток, а не одной-единственной.

Оба исследования убедительно доказывают, что ночной сон предотвращает избыточный рост синапсов, «стирая» лишние связи между клетками мозга, и что это помогает животным лучше запоминать события прошедшего дня. Однако остаётся неясным, существует ли сон исключительно ради возможности избавиться от лишнего, или это только одна из его функций.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #331 : Февраль 07, 2017, 04:23:03 »
К предыдущему сообщению...

Теперь заметка с "Элементов...":
Два независимых исследования подтвердили глобальное ослабление синапсов во время сна
http://elementy.ru/novosti_nauki/432926/Dva_nezavisimykh_issledovaniya_podtverdili_globalnoe_oslablenie_sinapsov_vo_vremya_sna

Согласно «гипотезе синаптического гомеостаза», сон необходим животным, потому что усвоение нового опыта во время бодрствования происходит в основном за счет усиления, а не ослабления синаптической проводимости. Общее нарастание проводимости снижает работоспособность нервной системы, которая поэтому должна регулярно переходить в режим «офлайн», отключаясь от внешних сигналов. Это позволяет избирательно ослабить перевозбужденные синапсы, аккуратно отделяя при этом важную информацию от неважной. Двум исследовательским коллективам из США удалось получить новые независимые подтверждения этой гипотезы. Одна работа основана на трехмерной электронной микроскопии и прямом измерении синапсов, другая — на сравнении количества рецепторов и других белков в синапсах до и после сна. Оказалось, что у мышей во сне достоверно уменьшается и размер синапсов, и количество рецепторов, ответственных за прием возбуждающих сигналов.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #332 : Февраль 17, 2017, 04:38:39 »
Кто мощнее: мозг или компьютер?
http://www.popmech.ru/science/330452-kto-moshchnee-mozg-ili-kompyuter/

Нам всегда кажется, что компьютеры и машины нас умнее, именно поэтому многие так боятся создания искусственного интеллекта. Ведь машины вроде бы быстрее, они не устают, они оптимальнее работают и никогда не отвлекаются. Но действительно ли компьютер мощнее мозга?

Вроде бы не надо даже искусственного интеллекта, чтобы показать, как наш мозг уступает по своим способностям современным процессорам. Но так только кажется. Если присмотреться внимательнее к тому, как работает мозг, а как чип, то вы можете серьезно удивиться. Мозг гораздо мощнее даже самого передового компьютера. Об этом вам расскажет специалист по методам машинного обучения Сергей Марков. Ролик подготовлен студией Sci-One TV.

Видео:

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #333 : Февраль 19, 2017, 18:19:48 »
Нейробиологические признаки аутизма можно обнаружить задолго до того, как он проявится в поведении.
http://www.nkj.ru/news/30751/
Аутизм, или, лучше сказать, расстройства аутистического спектра, проявляются по-разному, однако у людей с аутизмом есть характерные общие особенности: им крайне сложно общаться с людьми и в их поведении часто возникают навязчивые, повторяющиеся действия.

Аутисты могут адаптироваться к социальной среде, могут научиться жить в обществе – но это если с ними вовремя начать работать, если как можно раньше подключить специалистов-психологов. Иными словами, чем раньше мы диагностируем аутизм, тем лучше.

Обычно он проявляется в раннем детстве, и сейчас его можно распознать, когда ребенку всего два года. Но в это время речь уже идет о видимых признаках, когда в поведении ребенка, в том, как он взаимодействует с родителями и другими детьми, уже есть явные странности. С другой стороны, известно, что аутизм развивается из-за особенностей формирования мозга, и возникает вопрос, нельзя ли диагностировать его вообще у самых маленьких младенцев, чтобы начать работать с ними как можно раньше.

В статье в Nature говорится, что аутизм можно обнаружить, когда ребенку всего полгода–год. Исследователи из Вашингтонского университета и их коллеги из других научных центров работали с семьями, в которых уже был ребенок с аутизмом и в которых недавно появился еще один малыш. Известно, что в таких случаях вероятность того, что аутизм проявится и у младшего, оказывается довольно велика: один случай из пяти. Пока дети росли, им трижды – в полгода, в год и в два года – делали томографию мозга, сравнивая эти результаты с результатами психологических тестов.

Оказалось, что аутизм можно с достаточно высокой вероятностью предсказать по трем параметрам: по объему мозга, по толщине коры и по площади поверхности коры. Дело в том, что у детей, предрасположенных к аутизму, мозг растет слишком быстро, и потому, если упомянутые объем, площадь и толщина меняются у младенца слишком быстро, то в перспективе у ребенка, скорее всего, проявятся аутистические симптомы.

Метод протестировали на другой группе детей в возрасте от полугода до года, у которых также были старшие братья и сестры с аутизмом. Оказалось, что точность предсказания составляет 80%, то есть у восьмидесяти процентов детей, у которых, судя по данным магнитно-резонансной томографии, мозг рос слишком быстро, к двум годам действительно возникали характерные когнитивно-поведенческие особенности. В ближайшем будущем метод, вероятно, еще перепроверят и усовершенствуют, и тогда врачи смогут выявлять аутизм у детей еще до того, как он начнет проявлять себя видимым образом.

Оффлайн slon

  • Участник форума
  • Сообщений: 1832
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #334 : Февраль 24, 2017, 00:52:17 »
В статье в Nature говорится, что аутизм можно обнаружить, когда ребенку всего полгода–год.

Помнится были статьи в которых утверждалось, что срок обнаружения аутизма удалось довести до полутора-двух месяцев.

Оказалось, что аутизм можно с достаточно высокой вероятностью предсказать по трем параметрам: по объему мозга, по толщине коры и по площади поверхности коры.

В статьях речь шла о параметре "визуальный контакт с матерью".
У аутистов этот контакт явно ниже среднестатистического.

Аутисты могут адаптироваться к социальной среде, могут научиться жить в обществе

Могут. Многие из них даже служат в армии, заменяют человек десять военнослужащих у которых в профиле написано "здоров". Минимум об одной армии в мире использующих аутистов мне известно точно. Полагаю, таких армий в мире много.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #335 : Февраль 24, 2017, 05:18:10 »
В статье в Nature говорится, что аутизм можно обнаружить, когда ребенку всего полгода–год.

Помнится были статьи в которых утверждалось, что срок обнаружения аутизма удалось довести до полутора-двух месяцев.

Возможно для каких-то отдельных "разновидностей" аутизма. Ведь аутизм - это общее название целого "спектра" заболеваний (аномалий развития). Просто симптоматика сходная. А глубинные причины могут быть весьма различны...

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #336 : Февраль 24, 2017, 05:30:07 »
Аутисты могут адаптироваться к социальной среде, могут научиться жить в обществе

Могут. Многие из них даже служат в армии, заменяют человек десять военнослужащих у которых в профиле написано "здоров". Минимум об одной армии в мире использующих аутистов мне известно точно. Полагаю, таких армий в мире много.

Очень сомневаюсь... Если и есть такие случаи, то единичные (и наверняка, там только высокофункциональные аутисты). И армию из аутистов сложно будет сформировать (да что там армию, отделение не сформируешь). Ведь основная проблема с аутистами, то что они находятся "вне социума", так сказать. Им очень трудно (а в большинстве случаев - попросту невозможно) работать командой. А современная война - это командный "спорт"... :-[

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #337 : Февраль 24, 2017, 08:42:45 »
Неязыковые зона мозга помогают понимать смысл слов
http://www.nkj.ru/news/30777/
Чтобы понять смысл слова, означающего конкретное действие, языковые центры мозга обращаются к двигательной коре.

Языковой анализ в мозге происходит в несколько этапов: в случае устной речи сначала нужно понять, слышим ли мы именно речь или просто какие-то звуки, в случае чтения нужно решить, видим ли мы буквы, слова и предложения, или же перед нами просто какие-то неязыковые картинки. Если мы действительно видим или слышим слова, то мозг берется за следующие задачи: во-первых, требуется понять, как эти слова соединены друг с другом (то есть распознать языковой синтаксис), а во-вторых, нужно соотнести слова с их значениями.

То, как мозг сопоставляет слово и его значение – один из самых интересных вопросов в нейробиологии, лингвистике, психологии, да и вообще в науке. Известно, что в мозге есть специальные «смысловые» зоны, и многие полагают, что только они за смысл слов и отвечают. Но есть и другая гипотеза, согласно которой в «осмыслении» слов принимают участие другие зоны коры, которые, на первый взгляд, к лингвистической функции не имеют никакого отношения. Например, если мы читаем глагол «бросать», то вместе с «классическими» языковыми зонами в мозге должна активироваться моторная кора, то есть те участки, которые отвечают за соответствующее действие, за движения рук.

Чтобы проверить вторую гипотезу, исследователи из Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и их коллеги из Нортумбрийского и Орхусского университетов поставили следующий эксперимент: добровольцев просили пройти языковой тест – они должны были определить, является ли последовательность букв у них перед глазами словом, и что именно это слово обозначает. Одновременно у них с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) подавляли активность той части коры, которая отвечает за движения рук. (При ТМС внешнее магнитное поле прямо сквозь кости черепа фокусируют на той или иной части мозга, так что нейронная активность здесь либо усиливается, либо ослабевает, что, в свою очередь, сказывается на когнитивных функциях; например, известно, что с помощью такой стимуляции можно улучшить память.

Слова, которые нужно было распознавать в тесте, обозначали либо абстрактные действия, либо конкретные движения руками. В статье в журнале Neuropsychologia авторы работы пишут, что если магнитное поле подавляло активность «ручной» моторной коры, то человек тратил больше времени на то, чтобы узнать слово, и при том чаще ошибался – но только если слово относилось к действию руками. Иначе говоря, чтобы правильно и быстро узнавать некоторые слова, лингвистическим мозговым центрам требуется помощь других мозговых департаментов – тех, которые имеют дело как бы с самим смыслом нужного слова.

Скорее всего, такое сотрудничество лингвистические участки коры поддерживают и с другими мозговыми департаментами, отвечающими за действия и восприятия, а это значит, что «осмысливание» языка происходит не в специализированных зонах, а в обширных сетях, объединяющих самые разные центры коры полушарий.

Оффлайн slon

  • Участник форума
  • Сообщений: 1832
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #338 : Февраль 25, 2017, 22:14:10 »
Ведь основная проблема с аутистами, то что они находятся "вне социума", так сказать. Им очень трудно (а в большинстве случаев - попросту невозможно) работать командой. А современная война - это командный "спорт"...

Аутисты (не все конечно) обладают способностями быстро и точно обрабатывать информацию представленную в виде текстов, изображений и т.д.  Поэтому их используют в разведке для анализа текстов, карт, аэроснимков, космических снимков и т.д. Они замечают то, что не замечают обычные люди, а то что могут делать обычные люди делают гораздо быстрее и с меньшим количеством ошибок.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #339 : Февраль 28, 2017, 11:51:41 »
Ведь основная проблема с аутистами, то что они находятся "вне социума", так сказать. Им очень трудно (а в большинстве случаев - попросту невозможно) работать командой. А современная война - это командный "спорт"...

Аутисты (не все конечно) обладают способностями быстро и точно обрабатывать информацию представленную в виде текстов, изображений и т.д.  Поэтому их используют в разведке для анализа текстов, карт, аэроснимков, космических снимков и т.д. Они замечают то, что не замечают обычные люди, а то что могут делать обычные люди делают гораздо быстрее и с меньшим количеством ошибок.

Повторюсь, под аутизмом понимают целый «спектр» заболеваний и/или дефектов развития (в силу врождённых особенностей и/или в силу воздействия среды). Просто внешнее проявление (симптомы) схожи.

Один из самых главных симптомов – нарушение коммуникации (трудности в общении).
У людей ведь (как и других животных) «старшие» психические функции контролируют «младшие».  «Старшие» и возникают-то в результате интеграции «младших» (типа, состоят из «младших»). То есть, «младшие» психические функции – это всегда более простые, по сравнению со «старшими».

Для человека «старшими» психическими функциями являются функции регулирующие поведения человека в социуме (мы, в первую очередь, социальные существа). Весь «спектр» когнитивных функций (познавательных функций) занимает подчинённое положение.

Вообще само возникновение функции в результате интеграции более простых, уже  само по себе означает, что устойчивость этого нового «образования» выше именно в виде совокупности  (типа, «в куче», «в коллективе», так сказать), чем в разрозненном виде (типа, существования «по отдельности»). Поэтому, вновь возникшая в результате интеграции своих частей (бывших самостоятельных функций) в единое целое, функция по любому будет подавлять влияние своих частей на итоговое целостное поведение организма.

Тут можно представить себе психику аутиста (речь именно о так называемых высокофункциональных аутистах, у которых когнитивные функции не нарушены), как «распад» (либо слабую интеграцию) именно социальных функций (функции коммуникации). В отсутствии «давления сверху» (от «старшей» функции, от «коллектива», так сказать) отдельные части (когнитивные функции) получая большую свободу, как при развитии, так и при текущем функционировании, проявляют себя более ярко.

Соответственно, и во внешнем поведении организма это сильно проявляется (отдельные способности у некоторых людей проявляются в детстве очень ярко – вундеркинды, феноменальные художественные или музыкальные способности и т.д.). Но очень часто, вундеркинд вырастает во вполне обычного нормального человека (становятся гениями редко). И вообще-то это нормально, что «гениальность» по мере взросления пропадает. Для человека именно в социуме важнее функции коммуникации, чем функции познания. В природе для выживания в одиночку важнее иметь мощные когнитивные способности, а внутри социума когнитивные способности можно иметь средние (и даже слабые совсем), главное коммуникация. Обладая навыками коммуникации (речь и невербальные способы коммуникации) в социуме очень даже можно неплохо устроиться…

Вообще я считаю, что коммуникативные способности получили преимущество (и «верховную власть», так сказать) в результате ЕО, действующего на уровне групп. Группы, отдельные особи в которые лучше управлялись коллективом (конформизм, «стадное чувство») были более сплочёнными. Отбор пошёл на более внушаемых особей, лучше поддающимися «стадному чувству» (но зато и лучше воспринимаемых новые навыки – более обучаемые, так сказать). Ведь и сам человеческий язык – это в первую очередь, средство управления (и самоуправления) отдельными особями: как со стороны других особей, так и со стороны целых групп («стадное чувство»)…

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #340 : Март 02, 2017, 05:46:46 »
Нейрон размером с мозг
http://www.nkj.ru/news/30799/
Отростки нейронов подкорковой ограды проникают в самые далекие отделы мозга.

Чтобы понять, как работает мозг, мы должны знать, как выглядят его нейронные цепочки, как нейроны соединяются друг с другом. А для этого нужно знать, как выглядит каждый отдельный нейрон со всеми его отростками – аксоном и дендритами. Задача чрезвычайно сложная, особенно если решать ее привычными нейробиологическими методами.

Один из этих методов выглядит так: в нейрон вводят краску, которая распространяется по его аксону и дендритам, а затем мозг «шинкуют» на очень тонкие срезы, проверяя, куда пошел краситель. Учитывая, что нейронные отростки часто сильно ветвятся и распространяются на большие расстояния, до конца за ними проследить не всегда удается.

Однако в последнее время нейробиологи изобретают для этой задачи все новые способы, более надежные и не такие трудоемкие, и один из таких способов придумали в исследовательской группе Кристофа Коха, президента Алленовского института мозга. Методами генетической инженерии мышам вводили гены флуоресцентных белков, причем гены были снабжены регулятором, который включал их в ответ на появление некоего вещества.

Когда вещество скармливали животным, гены светящихся белков просыпались, но не везде, а лишь в некоторых нейронах особой зоны мозга под названием ограда. В результате нервные клетки у мышей начинали светиться по всем своим отросткам (флуоресцентные белки постепенно распространялись по всему нейрону), а поскольку таких клеток было немного, их очень легко было различить в толще мозга. Плюс нового метода в том, что он позволяет полностью окрасить живые нейроны без хирургического вмешательства.

Десять тысяч срезов, сделанных из мозговой ткани, соответствующим образом обработанные на компьютере, позволили сделать трехмерную карту трех нейронов ограды. Оказалось, что, хотя они называются нейронами ограды, их отростки распространяются далеко в оба полушария, а один из нейронов целиком опоясывает мозг подобно короне.

По словам самого Кристофа Коха, до сих пор ничего подобного нейробиологам не попадалось. Конечно, и у мыши, и у человека, и у других животных есть очень длинные нейроны – например, в ногах, в которых нейронный отросток может тянуться через всю конечность, или в стволе мозга, чьи нервные клетки проходят через весь мозг. Однако у нейронов ограды есть важное отличие – они контактируют с большинством отделов мозга, контролирующих поведение и анализирующих сенсорную информацию.

Из экспериментов по томографическому сканированию мозга известно, что ограда поддерживает очень много контактов с остальным мозгом, и, хотя она относится к подкорковым структурам, многие полагают, что именно она играет ключевую роль в работе сознания (первыми эту идею выдвинули Фрэнсис Крик и Кристоф Кох еще в середине 2000-х). Однако до сегодняшнего дня никто не рассматривал подробно, как устроены ее нейроны.

Новые данные, безусловно, подтверждают то, что мы знаем про ограду и про ее обширные связи с остальными мозговыми зонами. Изучать ее во многом проще, чем другие нервные центры, не в последнюю очередь благодаря тому, что в ограде не очень много разных типов нейронов.

В ближайшей перспективе, вероятно, нейробиологи попытаются похожим образом проследить и за другими ее клетками – и тогда можно будет сказать, например, в разные ли области идут разные нейроны ограды, или же их отростки группируются в пределах нескольких одних и тех же маршрутов.

По материалам NatureNews.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #341 : Март 08, 2017, 04:13:29 »
Глубокая стимуляция мозга: кто и зачем вживляет чипы в мозг человека
http://www.popmech.ru/science/338412-glubokaya-stimulyatsiya-mozga-kto-i-zachem-vzhivlyaet-chipy-v-mozg-cheloveka/

Прямая стимуляция человеческого мозга уже больше ста лет является предметом жарких споров ученых во всем мире. Сегодня «Популярная механика» расскажет вам о том, как зародилась эта врачебная практика, каких успехов добились медики и чем грозит человеку вживление специального чипа в мозг.

Глубокая стимуляция головного мозга (DBS) — это крайняя мера лечения психического здоровья человека. Первоначально разработанный для исцеления судорог, которыми страдают пациенты с болезнью Паркинсона, для многих исследователей этот метод стал потенциально революционным способом лечения психических заболеваний. Дело в том, что для многих пациентов с расстройством психики, наркотические препараты (основной способ лечения) не только не помогают, но часто приводят к ужасным последствиям. Согласно статистике, на «косвенное» лечение не реагируют от 10% до 30% пациентов. Но что, если врачам удастся миновать психологический барьер и работать с проблемой во всех смыслах напрямую?

6 июня 2006 года, врачи из Массачуссетского госпиталя просверлили два отверстия в черепе Лизы Мерфи, страдающей от неизлечимой депрессии, которую не удавалось победить никакими средствами. Они имплантировали в плотный пучок мозговых волокон два электрода, после чего соединили их с двумя проводами, которые под ее кожей вели к ключицам, где располагались два блока батарей, чуть больше спичечного коробка каждый. Когда система заработала, случилось настоящее медицинское чудо: нейростимуляторы исправили «ложные» сигналы самой нервной системы, и Мерфи стала первым человеком в мире, успешно исцеленным от психической болезни с помощью глубокой стимуляции мозга.

Разумеется, даже для современной медицины существует целый ряд серьезных проблем. Во-первых, психические заболевания очень сложны, и далеко не всегда понятно, какой именно отдел мозга отвечает за их возникновение. К примеру, диагноз сильного депрессивного расстройства требует, чтобы у человека наблюдались по меньшей мере 5 симптомов из 9, но у двух человек с депрессией таким образом может быть всего один общий симптом, а в редких случаях его может не быть вовсе. Даже внутри самих областей мозга существуют участки, функции и расстройства которых еще только изучаются.

Далее следуют вопросы этики и морали. Можно ли, вставив чип в чей-то мозг, полностью или частично изменить личность человека? Не приведет ли это к новым психическим расстройствам? Как контролировать такие приборы, и не станут ли они в будущем потенциальным оружием и средством тотального контроля? По сути, электронное устройство в мозгу сродни небольшой бомбе, которая может нанести человеку непоправимый ущерб от простого перегрева и возгорания. Поползли слухи о том, что реальная цель агентства DARPA, плотно занявшегося исследованием этого вопроса, заключается в создании супер-солдат, бесстрашных и абсолютно покорных. К слову, у агентства и в самом деле есть несколько активных проектов по прямой стимуляции мозга, которые направлены не только на исцеление психических заболеваний, но также на восстановление памяти и когнитивных функций у раненых солдат. В книге «Мозг Пентагона», посвященной истории DARPA, ученые надеются, что установка чипов в головной мозг человека и дальнейший анализ нейронной деятельности позволит значительно расширить функции искусственного интеллекта и обучить машину думать как человек. Впрочем, само агентство утверждает, что основная цель заключается все-таки в сугубо медицинском прогрессе и помощи тысячам раненых и больных.

Стоит вспомнить и о Хосе Дельгадо, неврологе из Йельского университета, который в 1970-е годы имплантировал радиоуправялемые электродные массивы животным и даже людям. Его работа наглядно доказала, что стимуляция определенных областей мозга электричеством вызывает у животного определенную реакцию. В частности, одна гитаристка, под влиянием приборов Хосе, мгновенно перешла от умиротворенного состояния к дикой ярости и вдребезги разбила гитару о стену. Другие работы Дельгадо говорят о том, что стимуляция лимбической перегородки может вызвать эйфорию, достаточно сильную для противодействия депрессии и даже боли.

Но что же происходит в современности? Людям вживляют чипы в мозг, и довольно активно. На сегодняшний день более 100 000 пациентов Паркинсона живут с крошечными чипами в мозгу, которые контролируют и подавляют негативные симптомы. Паркинсон по-прежнему является областью наиболее частого использования DBS. В 2009 году FDA одобрило разрешение, позволяющее пациентам с тяжелым обсессивно-компульсивным расстройством получать имплантаты. Все другие виды использования DBS считаются экспериментальными.

Не стоит считать, что все эксперименты проходят одинаково гладко и успешно. В одном из исследований, 43-летний мужчина, страдающий от истощающего синдрома Туретта, получил DBS. Это сработало, но уже спустя год после операции он начал терять свою прежнюю личность. После пробного увеличения дозы электростимуляции, он присел на корточки и начал бормотать что-то «детским, высоким голосом», боязливо закрывая лицо руками. После того, как стимуляция была прекращена, он вернулся в обычное состояние и лишь смутно помнил о случившемся. Выяснилось, что у больных синдромом Туретта осложнения от DBS случаются гораздо чаще, но эта терапия все еще гораздо эффективнее наркотиков.

В некоторых случаях DBS, по-видимому, приводит к побочным эффектам, таким как снижение беглости слов и словесной памяти, депрессии, усилению суицидальных тенденций, тревоги и мании. В других случаях, как, например, у Мерфи, изменений в личности вообще не происходит. Общим аргументом в пользу глубокой стимуляции является то, что DBS, в отличие от лоботомии, можно отменить, просто выключив электрический ток, текущий в мозг. Пациент даже в состоянии кризиса всегда мог просто разрядить батарею. Но некоторые данные свидетельствуют о том, что это действительно вызывает долговременные, необратимые последствия, такие как повреждение мозговой ткани. Полная степень этих эффектов пока неизвестна. Вы можете более подробно ознакомиться с исследованиями в данной области, прочитав статью Кристен Браун на портале Gizmodo.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #342 : Март 10, 2017, 04:06:25 »
Врачи зафиксировали активность мозга через 10 минут после смерти
http://www.popmech.ru/science/339152-vrachi-zafiksirovali-aktivnost-mozga-cherez-10-minut-posle-smerti/

Канадские медики описали одиночный случай сохранения электрической активности мозга в течение 10 минут и 38 секунд после клинической смерти.

Специалисты из университета Западного Онтарио наблюдали за изменением биоэлектрической активности мозга, электрических полей, порождаемых биением сердца, а также артериального давления у четырёх пациентов, жизнь которых поддерживалась искусственно. В трёх случаях мозг прекращал работу до остановки сердца, однако у четвёртого пациента электроэнцефалограмма показала слабую, но заметную активность уже после того, как прекратилось сердцебиение и доктора зафиксировали клиническую смерть.

Параметры активности мозга всех четырёх пациентов до остановки сердца имели очень мало общего между собой. Различия в электроволновой картине работы мозга перед смертью и даже какое-то время после неё может говорить о том, что люди переживают смерть по-разному, считают авторы исследования.

В 2011 году измерение электрической активности мышей, лишённых жизни через отсечение головы, показало, что примерно через минуту в мозге обезглавленных мышей наблюдается короткий всплеск активности, который назвали «волной смерти».

Однако канадским исследователям не удалось обнаружить ничего подобного у людей; дельта-волны на энцефалограмме четвёртого пациента имели иную природу, считают авторы исследования.

В остальном учёные пока стараются быть очень осторожными в интерпретации своих результатов. Не исключается и возможность ошибки. Объяснить возникновение дельта-волн в мозге через 10 минут после клинической смерти сложно, поэтому медики полагают, что пики на энцефалограмме могла дать неисправность оборудования или просчёт самих учёных, хотя какой именно, они не могут даже предположить, а приборы проверены и работают исправно. Исследователи также отмечают, что одного пациента недостаточно для того, чтобы делать выводы о том, как работает человеческий мозг после смерти.

В прошлом году появились первые данные о том, как умирание отражается на экспрессии ДНК в клетках организма умирающего: оказалось, что некоторые гены не только не «замолкают» после остановки сердца, но даже на краткий срок усиливают активность. Скорее всего это связано с тем, что после смерти перестают работать молекулярные механизмы, в течение жизни подавляющие экспрессию определённых генов.

Определение точного момента смерти — вопрос не только теоретический, но и этический: например, новые данные о том, когда наступает смерть, могут изменить порядок изъятия донорских органов.

Результаты исследования опубликованы в журнале The Canadian Journal of Neurological Sciences.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #343 : Март 11, 2017, 06:09:12 »
Тренировка памяти «перепрошивает» мозг за полтора месяца
http://www.popmech.ru/science/339452-trenirovka-pamyati-pereproshivaet-mozg-za-poltora-mesyatsa/

Шесть недель тренировок памяти меняют количество и структуру связей между нейронами и приближают самых обычных людей к чемпионам мира по запоминанию, выяснила международная группа нейробиологов.

Чемпион мира по запоминанию способен воспроизвести последовательность из нескольких тысяч нулей и единиц или игральных карт и ни разу не ошибиться. В 2013 году немец Саймон Райнхард запомнил, как зовут 181 человека всего за 15 минут, а Йоханнес Маллоу выучил за час 132 исторические даты. Большинство чемпионов таких соревнований не пользуются отличной памятью с рождения, а развили её специальными упражнениями. Рекорды доказывают, что упражнения дают результат, однако учёным до сих пор не вполне понятно, как работают такие тренировки с точки зрения нейробиологии.

Исследователи из Института психиатрии общества Макса Планка, Стэнфордского университета и университета Неймегена в Нидерландах предприняли попытку разобраться в том, чем работа мозга «ментального атлета» (так называют участников соревнований по запоминанию) отличается от работы мозга обычного человека. Для этого они сделали функциональную магнитно-резонансную томографию 23 чемпионам и участникам мировых состязаний и обычным людям, никогда не тренировавшим память, причём как в покое, так и во время выполнения задания на запоминание. Затем в группе новичков (их называют «наивными» субъектами эксперимента) тренировали память по известным методикам. Через полтора месяца «наивной» группе снова сделали фМРТ.

Оказалось, что в покое разница между мозгом чемпиона и мозгом «наивного» субъекта выражается в связности между разными отделами коры: зрительной корой, медиальной височной долей и сетью пассивного режима работы мозга, которая работает, когда вы отдыхаете. А во время выполнения заданий на запоминание, наоборот, различается количество связей между нейронами внутри этих зон.

Выяснилось также, что шести недель подготовки достаточно для того, чтобы количество связей между нейронами в мозге увеличилось, а топология связности приблизилась к наблюдаемой в мозге тренированного «ментального атлета». В начале эксперимента лучшие «запоминальщики» мира показали умение за 20 минут запоминать в среднем 71 слово из 72; люди из контрольной группы припоминали только 26 слов. За шесть недель участники эксперимента научились запоминать вдвое больше случайных слов. Каждый день люди посвящали тренировке памяти полчаса. Одно из главных упражнений было придумано еще древними греками: человеку нужно мысленно прогуливаться по знакомым местам — например, своему дому — и расставлять в случайных местах разные объекты. Эффект от полутора месяца занятий продлился четыре месяца.

Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 4131
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #344 : Март 12, 2017, 12:24:55 »
У нервных клеток нашли неучтенную активность
https://www.nkj.ru/news/30889/
Дендриты нейронов оказались в несколько раз более активными, чем их тела.

Нейрон, как мы знаем, состоит из тела (или сомы) и отростков – аксона и нескольких дендритов. Аксон – отросток передающий, через него импульс идет от тела клетки к другому нейрону. Дендриты – отростки принимающие, они собирают импульсы от других нейронов и передают телу (хотя в действительности некоторые дендриты проводят сигнал в двух направлениях, к телу и от тела нейрона).

Рисунок импульсов, которые нервная клетка отправляет дальше по цепочке, отличается от того, что сама она «услышала» от соседей: входящие данные как-то перестраиваются, согласовываются друг с другом в зависимости от времени получения и ритмического рисунка (ведь дендритов у клетки много, и они могут принимать самые разные импульсы), и на выход отправляется результат такой внутренней обработки. Можно сказать, что каждый нейрон, подобно очень маленькому компьютеру, занимается исчислением сигналов.

Долгое время считалось, что главным «действующим лицом» в импульсных операциях выступает именно тело клетки – ведь к нему стекаются импульсы от дендритов; сами же дендриты в таком случае служат просто проводниками. Но потом выяснилось, что дендриты влияют на электрические свойства тела; что многое зависит от того, как далеко по дендриту шел входной сигнал; наконец, дендриты формируют большое количество синапсов, так что им приходится как-то организовывать массу сигналов еще до того, как они дойдут до тела.

Также удалось показать, что дендриты сами могут генерировать импульс. Однако до сих пор полагали, что в живом организме электрическая активность дендритов соответствует электрической активности тела нейрона-передатчика: передающий нейрон сгенерировал – принимающие дендриты ответили.

Результаты нейробиологов из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе говорят о том, что и в этом пункте наши представления о том, как работают дендриты, надо существенно пересмотреть. В статье, которую исследователи опубликовали в Science, говорится, что дендриты намного более активны, чем нейронные тела. Вообще изучать нейрон по частям довольно непросто: если тело его достаточно массивно, чтобы в него можно было ввести микроэлектрод, то с тончайшими дендритами такая задача сильно усложняется.

Как мы сказали, собственные импульсы у дендритов видели и раньше, но видели их у отдельных клеток, растущих в питательной среде. Чтобы посмотреть, как ведет себя дендрит в «естественной среде», нужно было ввести в него электрод прямо в мозге – но, поскольку подопытное животное оставалось в живых и активно двигалось, нейрон с электродом в дендрите быстро умирал.

Однако сейчас технологии позволяют регистрировать активность дендритов с помощью электродов, находящихся не в самом отростке, но рядом с ним. Именно такой метод использовали в своих экспериментах Джейсон Мур и его коллеги (Jason J. Moore), которые в течение нескольких дней наблюдали за дендритами задней теменной коры крыс, пока животные свободно разгуливали по клетке. Одна из функций задней теменной коры – планирование движений, поэтому, как легко догадаться, ее нейроны особенно активны во время бодрствования и успокаиваются во время сна.

Сравнив активность нейронных тел и дендритов, исследователи обнаружили, что отростки работают намного интенсивнее: по сравнению с нейронными телами, они генерируют в десять раз больше импульсов во время бодрствования, и в пять раз больше – во время сна. Более того, дендриты, в отличие от тел, могут регулировать начальные условия импульса. Известно, что тело нейрона генерирует спайки (импульсы) по принципу «все или ничего», то есть импульс либо есть, либо нет. Это похоже на бинарный машинный код, состоящий из нуля и единиц, и считается, что именно рисунок таких импульсов (их частота, группирование во времени) лежит в основе запоминания и обучения. У дендритов же, как оказалось, режим «все или ничего» сочетается со способностью работать в широком диапазоне электрических потенциалов.

Когда нейрон генерирует потенциал действия, в нем происходит следующее: под действием какого-то стимула (например, сигнала от другого нейрона) происходит быстрая перегруппировка ионов по обе стороны мембраны, и, как следствие, изменяется напряжение на мембране. Это изменение распространяется на соседние участки нейронного отростка – импульс начинает бежать по нейрону.

Однако появление импульса зависит от исходных параметров мембраны, от того, в каком электрохимическом состоянии она находится. И вот такие состояния, как оказалось, у дендритов варьируют в очень широких пределах: диапазон подпороговых значений напряжения у них даже больше, чем амплитуда самого потенциала действия, которое возникает при пересечении порога возбуждения.

И если сам потенциал действия сравнивают с цифровой кодировкой информации (импульс либо есть, либо нет), то изменения в электрических свойствах дендритной мембраны напоминают скорее какое-то аналоговое устройство, и сами авторы работы говорят, что дендриты могут обрабатывать информацию, работая в смешанном, аналогово-цифровом режиме. Это, в свою очередь, добавляет возможностей в кодировании информации.

Мы уже как-то писали о том, что запоминание информации зависит от того, совпадает ли активность тела клетки и ее дендритов. Но также можно предположить, что обучение и запоминание зависят и от согласованной работы дендритов между собой. И если учесть, что на дендриты приходится 90% нервной ткани, то, возможно, основную массу вычислительной работы в мозге выполняет как раз «объединенный дендритный компьютер».