Автор Тема: Особенности человеческого мозга.  (Прочитано 59331 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #420 : Октябрь 10, 2017, 11:28:57 »
«Гормон любви» действует на центр удовольствия
https://www.nkj.ru/news/32306/
Прямое взаимодействие окситоциновых и дофаминовых нейронов дарит нам удовольствие от общения.

Гормон (и нейромедиатор) окситоцин часто называют «гормоном любви»: он усиливает социальную привязанность, открывает «эмоциональные каналы» в общении с близкими, влияя как на психологические аспекты взаимоотношений, так и на физиологические.

Хотя в отношении окситоцина нельзя не сделать важное уточнение: его эффект зависит от социального контекста, и порой он усиливает не любовь, а тревогу и недоверие; и все же в тех случаях, когда речь идет о родителях и детях, о влюбленных или о просто друзьях, окситоцин усиливает социальные связи. Это значит, что под действием окситоцина нам хочется еще больше общаться со своими детьми, возлюбленными и друзьями.

Социальный эффект окситоцина проверяли во множестве экспериментов, как с животными, так и с людьми. Однако всякий раз оставался вопрос о том, как он работает на уровне конкретных нейронных цепей и нейронных центров. Если под действием окситоцина нам хочется общаться, если нам становится еще более приятно от социальных контактов, то можно предположить, что тут задействована система подкрепления. Так называют группу нервных центров, которые отвечают за чувство удовольствия (собственно, один из нервных центров системы подкрепления так и называется – центр удовольствия) и мотивацию.

Когда мы съели что-то вкусное, или выполнили какую-то сложную работу и получили награду – или просто порадовались, что мы это сделали – система подкрепления запоминает связь между тем, что мы делали, и нашим удовлетворением, так что у нас возникает мотив проделать то же самое еще раз. (То же механизм работает и тогда, когда психику поражает какая-то зависимость, от наркотиков, алкоголя и т. д., только в этом случае активность системы подкрепления приобретает патологический характер.)

Нейроны в системе подкрепления работают на нейромедиаторе дофамине: они его синтезируют и с его помощью передают друг другу нервные сигналы. Ранее было замечено, что социальные взаимодействия сопровождаются выбросом дофамина в центре удовольствия. Очевидно, окситоцин и система подкрепления как-то связаны – и вот сейчас исследователям из Стэнфорда удалось показать, как.

Главный источник окситоцина в мозге – нейроны паравентрикулярного ядра гипоталамуса. Но это ядро связано с множеством других нервных центров. Роберту Маленке (Robert C. Malenka) и его коллегам впервые удалось найти нервный путь, который соединяет источник окситоцина в гипоталамусе с вентральной областью покрышки – так называют часть среднего мозга, которая лежит на перекрестье множества путей. С вентральной области покрышки начинаются дофаминовые многие нервные цепи, и сама она служит одним из важных центров системы подкрепления.

Именно через «провод», соединяющий гипоталамус с вентральной областью покрышки, окситоцин стимулирует систему подкрепления, чтобы она поддержала социальные связи. Когда активность нейронов в этом «проводе» подавляли, то мыши, на которых ставили эксперимент, теряли интерес к общению, но при том явно получали удовольствие от различных веществ, вроде кокаина – то есть в целом система подкрепления работала, но переставала понимать социальные сигналы.

Авторам работы также удалось показать, что окситоцин, который выделяют клетки, идущие в вентральную область покрышки из гипоталамуса, действительно связывается с рецепторами дофаминовых нейронов, которые связывают вентральную область покрышки с центром удовольствия, и что активность тех и других тесно взаимосвязана.

Полностью результаты исследования опубликованы в Science. Возможно, если мы научимся действовать на эту нейронную «микросхему», о которой зависит интерес к общению, то сможем лечить такие психоневрологические расстройства, как аутизм, клиническая депрессия и шизофрения – то есть те, которые сильно нарушают нашу социальность.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #421 : Октябрь 23, 2017, 11:13:03 »
Электрические волны обучения
http://www.nkj.ru/news/32386/
По волновой активности мозга можно определить, какой механизм – сознательный или бессознательный – задействован при обучении чему-либо новому.

Когда мы учимся ездить на велосипеде и когда мы учимся играть в карты, наш мозг работает по-разному. Это на самом деле не так уж и очевидно – долгое время считалось, что мозг, чему бы он ни учился, всегда учится одинаково, пока нейробиологи не столкнулись со случаем Генри Молисона (знаменитого еще как пациент H. M.).

Напомним, в чем там была суть. Молисон страдал эпилепсией, и чтобы избавить его от тяжёлых припадков, ему решили удалить определенные участки мозга. После операции припадки действительно прошли, однако у пациента началась амнезия. Она оказалась избирательной: например, после завтрака Генри Молисон тут же забывал, что только что ел, но при том у него по-прежнему формировались моторные навыки. Он мог с каждым разом всё лучше и лучше обвести по контуру рисунок звезды, глядя не на сам рисунок, а на его отражение в зеркале, хотя и не мог вспомнить, как он этим занимался раньше.

Благодаря Молисону и другим подобным случаям стало понятно, что мозг может учиться двумя способами. Сознательное обучение, когда мы можем впоследствии ясно сформулировать, что выучили, – стихотворение, грамматическое правило и т. д. – называется эксплицитным. Когда же все наоборот, то есть когда мы учимся как бы бессознательно, делаем что-то все лучше и лучше с каждым разом, но не можем конкретно сказать, что именно учим, – тогда говорят об имплицитном обучении. Его ещё часто называют моторной или мышечной памятью. Разумеется, очень многие задачи, например, занятия музыкой, задействуют одновременно оба вида обучения.

Отличить одно от другого на уровне нейронов до сих пор никому не удавалось, и о механизме обучения судили обычно по тому, какая область мозга наиболее активна (при эксплицитном – гиппокамп, при имплицитном – базальные ганглии), либо по скорости обучения (по эксплицитному механизму все усваивалось быстро, по имплицитному – медленно).

Исследователи из Массачусетского технологического института впервые выявили для обоих видов обучения соответствующие нейронные процессы. Эксперименты ставили с обезьянами, которые должны были решать разные задачи. В одном случае нужно было сравнивать два объекта и устанавливать, есть между ними связь или нет – здесь в обучении помогали как правильные ответы, так и неправильные. В задаче другого типа нужно было следить за разными зрительными стимулами, и здесь были важны только правильные ответы.

Иными словами, для шимпанзе создали модель эксплицитного обучения, когда ошибки осознаются и делаются соответствующие выводы на будущее, и модель имплицитного обучения, когда чем меньше ошибок, тем лучше, потому что неправильные действия ничего не дают.

Различия же проявились в волновой активности мозга, которую регистрировали с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). При эксплицитном обучении у обезьян вслед за правильным ответом исследователи наблюдали выраженные α-2/β-волны (с частотой 10–30 Гц). Известно, что α-2/β-волны связаны с когнитивными функциями, такими как внимание, сознательный самоконтроль, анализ результата своих действий и т. д., и к тому же раньше замечали, что их генерирует гиппокамп. Как пишут исследователи в своей статье в Neuron, всплеск α-2/β-волн у обезьян, по-видимому, отражает работу специализированных нейронных контуров, берущих начало в гиппокампе и ответственных за эксплицитное обучение. Поскольку по мере обучения α-2/β-волны спадали, исследователи предположили, что они появляются тогда, когда мозг строит модели задачи, соответственно, α-2/β-волны ослабевают, когда модель уже построена.

При имплицитном же обучении у обезьян вслед за правильным ответом усиливались δ/θ-волны (3–7 Гц), и по мере обучения также ослабевали. Известно, что θ-активность связана с обучением, памятью и разрешением трудных ситуаций, когда в ходе обработки информации возникают какие-то конфликты и ошибки. δ/θ-волны широко распространялись по мозгу, и это, возможно, говорит о том, что эксплицитное обучение связано с глобальными изменениями состояния нейронов в мозге, а не со срабатыванием специфических нейронных контуров в гиппокампе.

Выявляя механизм обучения по его волновой картине, можно подбирать более эффективные обучающие методики. Например, если мы установили, что кто-то полагается больше на имплицитное обучение, значит, он учится лучше за счёт положительной обратной связи от своих действий, чем за счёт отрицательной, и мы можем в соответствии с этим изменить схему обучения. С другой стороны, известно, что при развитии нейродегенеративных заболеваний (таких, как синдром Альцгеймера) начинает преобладать имплицитный механизм обучения, так что анализ волновой активности может помочь распознавать такие расстройства на ранних стадиях.

Оффлайн Nur 1

  • Участник форума
  • Сообщений: 1396
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #422 : Октябрь 23, 2017, 11:45:28 »
Уважаемый ArefievPV, здравствуйте!

...примечательный материал...тут, оказывается...тоже от механической зубрежки к электрическим цепям сознательности...с соответствующим ростом КПД...случайно ли инженеры сегодня увлечены переходом от ДВС к электрическим двигателям...

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #423 : Октябрь 29, 2017, 14:40:54 »
Правдоподобность некоторых МРТ-исследований под вопросом
http://neuronovosti.ru/fail-mri/

Группа американских исследователей показала, что использование выборок с разными демографическими характеристиками приводит к различным выводам относительно того, как меняется структура мозга с возрастом. Значит, результаты многих предыдущих основанных на МРТ исследований, в которых использовались группы субъектов, не отражающие социально-экономических тенденций популяции, могут быть искажены. Работа появилась в Nature Communications.

Всем, кто знаком с базовыми понятиями статистики, известно, что результаты эксперимента часто зависят от того, на ком этот эксперимент проводится. Для того, чтобы исследование могло сказать нам что-то о популяции в целом (то есть чтобы результаты работы можно было экстраполировать), нужно максимально приблизить состав группы участников эксперимента к составу популяции, которую мы стремимся изучить, по всем релевантным характеристикам.

Одна из проблем когнитивных наук (и особенно довольно дорогих нейронаук) – это то, что выборки, на которых проводятся эксперименты и, соответственно, делаются выводы об общих закономерностях работы человеческого мозга, во-первых, зачастую небольшие, а, во-вторых, не репрезентативны относительно популяции. Это значит, что в испытаниях чаще участвуют люди, относящиеся к категории Белые-Образованные-Городские-Богатые-Развитые (W.E.I.R.D. – white, educated, industrial, rich, developed). Легко представить, что такая группа – довольно узкая и специфичная, и вряд ли её можно назвать близкой к составу популяции, например, населения США.

Для исследований по экономике или социологии, изучающих общественные процессы, демографические характеристики состава выборки считаются критическими важными. Однако, изучение когнитивных процессов зачастую основано на предположении о том, что можно пренебречь индивидуальными различиями. Конечно, понятно, что специфические группы людей обладают и специфическим строением мозга. Известный пример – объём гиппокампа (часть мозга, связанная с пространственной памятью) лондонских таксистов.

Однако, выборки зачастую маленькие и нерепрезентативные не только из-за пренебрежения различиями, но и по причине ограниченности средств. Например, часто эксперименты проводятся на студентах из-за удобства и доступности, так что определённый состав выборок можно назвать вынужденным.

Новое исследование американских учёных, опубликованное в Nature Communications – одно из первых, где широкомасштабно оценивался реальный эффект нерепрезентативных выборок в нейронауках. Авторы статьи взяли общедоступные данные национального исследования PING (Pediatric Imaging, Neurocognition and Genetic Study), которое содержит МРТ сканы 1162 детей в возрасте от 3 до 18 лет. Изученный проект исследовал то, как развивается мозг у детей. Учёные отметили, что, как и многие другие исследования такого рода и несмотря на свой масштаб, этот проект не отражал демографического состава популяции: доходы семей и образование оказались выше, чем в среднем.

Авторы новой статьи взвесили данные так, чтобы они отражали состав популяции США: скорректировали выборку на пол, расу/этнос, образование родителей и доход семьи. Такой статистический приём изменил результат. Получилось, что многие регионы мозга достигают своего максимального объёма в среднем гораздо раньше, чем предполагали результаты по невзвешенным данным. Например, изначально было показано, что общая поверхность коры приходит к своему максимуму в возрасте 12.1 лет, а взвешенные данные указали на возраст 9.7. Разница значительная.

Главным аргументом авторов в пользу взвешивания оказалось то, что новые выводы лучше соответствовали другим имеющимся знаниям и теориям. Например, получилось, что взвешивание изменило порядок развивающихся частей мозга. А именно: сначала получили, что лобная, височная и затылочная доли развиваются примерно в один период. Взвешенные данные показали, что затылочная и теменная доли достигают максимума объёма первыми, затем – височная доля, и только потом – лобная.  Это соответствует общепринятому в нейронауке представлению о том, что мозг развивается «сзади наперёд» (сагиттально): всё начинается с овладения моторными функциями, и гораздо позднее развиваются абстрактные формы мышления.

Полученные результаты не только указывают на реальный эффект нерепрезентативных выборок, но и помогают объяснить кризис воспроизводства в нейронауке: часто результаты предыдущих экспериментов не воспроизводятся на других выборках в других лабораториях, даже в другой период времени – это указывает на неточность и ненадёжность результатов. Авторы статьи подчёркивают частую неизбежность пренебрежения составом изучаемой группы, однако, для общенациональных исследований, как PING, это может стать критически важным и необходимым.

P.S. Думаю, что информация, в сообщении:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8271.msg200124.html#msg200124
тоже в тему... То есть, и сам принцип (сама методика) исследования тоже нуждается в коррекции...

Ссылка:
https://www.popmech.ru/science/320882-smozhet-li-spetsialist-po-mozgu-ponyat-kompyuter/
 

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #424 : Октябрь 31, 2017, 05:29:21 »
Новая концепция памяти: сначала энграммы, а потом синапсы
http://neuronovosti.ru/silent_engrams_article/

Два года назад нейроучёные MIT обнаружили, что при определённых типах ретроградной амнезии воспоминания о конкретном событии сохраняются в мозге в энграммных клетках, даже если память не получается восстановить с помощью естественных «позывных». Это явление предполагает пересмотр существующих моделей формирования памяти, что и предлагают исследователи в новой статье, в которой они подробно описывают то, как «тихие энграммы» формируются и повторно активируются.

Обычно считается, что процессы обучения и запоминания состоят из трёх основных этапов: кодирования событий в сетях мозга, хранения закодированной информации и последующего её извлечения, когда это необходимо. Но оказалось, что это немного не так.

«Один из основных выводов этой работы заключается в том, что конкретная память хранится в определённой структурной связности между ансамблями энграммных клеток, которые лежат вдоль определённого анатомического пути. Этот вывод провокационный, потому что существующая догма предполагает, что память вместо этого сохраняется с помощью синапсов», — говорит Сусуму Тонегава (Susumu Tonegawa), профессор биологии и нейронаук, директор Центра генетики нейронных сетей RIKEN-MIT в Институте обучения и памяти Пикауэра, старший автор исследования.

Исследователи также показали, что, несмотря на то что воспоминания, хранящиеся в тихих энграммах, нельзя вызвать естественным образом, они сохраняются в течение по крайней мере недели и могут быть «пробуждены» через несколько дней с помощью обработки клеток белком, который стимулирует образование синапсов.

Скрытые воспоминания

В статье 2015 года Тонегава и его коллеги впервые показали, что воспоминания могут сохраняться даже тогда, когда блокируется синтез клеточных белков. Они обнаружили, что их можно искусственно извлечь с использованием оптогенетической техники.

Исследователи назвали эти ячейки памяти «тихими энграммами» и с тех пор обнаружили, что они также могут сформироваться и при различных нейродегенеративных заболеваниях типа болезни Альцгеймера. Работая с её мышиной моделью, учёные доказали: воспоминания остаются, только к ним теряется доступ, который в принципе можно восстановить.

На более позднем этапе изучения процесса, называемого системной консолидацией памяти, исследователи обнаружили энграммы как в гиппокампе, так и в префронтальной коре, которые кодировали одну и ту же память. Однако соответствующие участки префронтальной коры «молчали» примерно две недели после того, как память первоначально записалась, но при этом участки гиппокампа активировались сразу. Со временем всё становилось наоборот, и замолкали участки гиппокампа.

Ансамбли памяти

В новом исследовании, опубликованном в PNAS, авторы продвинулись ещё дальше в том, как формируются эти тихие энграммы, как долго они держатся и как их можно обратно активировать.

Подобно их первому исследованию 2015 года они обучали мышей помнить, в какой клетке они испытывали шоковую реакцию. Сразу после тренировки ингибировался синтез клеточных белков, и мыши таким образом забывали о полученном опыте. Но когда под воздействием света клетки памяти активировались (а всем животным предварительно в мембраны нейронов встраивался светочувствительный белок), мыши замирали в страхе даже в нейтральном месте. Оказалось, что эти воспоминания можно восстанавливать на протяжении восьми дней после первоначального обучения.

Этими результатами поддержалась гипотеза Тонегавы о том, что усиление синаптических соединений, необходимое для первоначальной кодировки памяти, не является необходимым для последующего длительного хранения. Вместо этого он говорит, что память хранится в конкретном шаблоне соединений, образованных между ансамблями энграммных клеток. Эти соединения, которые очень быстро формируются при кодировании, отличаются от синаптического усиления, которое происходит позже (в течение нескольких часов после события) с помощью синтеза необходимых белков.

Это поставило вопрос о том, зачем тогда после кодирования синтезируются белки. Учитывая, что тихие энграммы не извлекаются естественным путём, исследователи полагают, что основная цель белкового производства – обеспечить возможность естественной реакции на вызовы, чтобы память работала максимально эффективно.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #425 : Октябрь 31, 2017, 08:35:33 »
Витая в облаках, мозг работает на автопилоте
http://www.nkj.ru/news/32417/
Делать привычные и знакомые дела нам помогает специальная нервная сеть без определенных функций.

Когда мы слушаем лекцию, смотрим фильм, решаем арифметическую задачу или моем посуду, в нашем мозге работают определенные зоны, отвечающие за внимание, анализ зрительной и слуховой информации, за математику, за координацию движений и т. д. Но что происходит с мозгом, когда мы ничем не заняты и ни о чем конкретном не думаем? В такие моменты включается так называемая дефолтная сеть – группа нервных центров, которые работают, пока мы витаем в облаках. Открыли ее сравнительно недавно, в 2001 году, и с тех пор появился целый букет гипотез насчет того, что эта дефолтная сеть делает («витание в облаках» все-таки очень размытое определение).

Считается, что во время дефолтной активности мозг занимается вопросами интроспекции и самосознания, думает о прошлом и будущем; также иногда говорят, что дефолтная сеть имеет отношение к творческим способностям; ее работа нарушается при разных психоневрологических расстройствах, вроде шизофрении, болезни Альцгеймера, синдрома дефицита внимания. Хотя о ней известно уже достаточно много, нейробиологи продолжают спорить о том, какова в точности функция дефолтной сети и какую роль она играет для нашего сознания.

Так, исследователи из Кембриджа выяснили, что эта сеть берет на себя роль автопилота – то есть когда нам нужно что-то делать, не особо задумываясь, что мы делаем. В эксперименте участвовали около тридцати человек: им показывали несколько рисунков, из которых нужно было выбрать один, однако правило выбора заранее не оговаривали, человек должен был сам понять, как выбирать, методом проб и ошибок. То есть весь тест делился на две части: сначала участники эксперимента осваивали правила игры, а потом пользовались ими на автомате. Одновременно за их мозгом наблюдали с помощью магнитно-резонансной томографии.

В статье в PNAS говорится, что пока мозг пытался понять правила теста, в нем работали нервные центры, контролирующие внимание. Когда же правила становились понятны и тест можно было выполнять на автопилоте, включалась дефолтная нервная сеть. Она работала в тесном контакте с центрами памяти, и чем прочнее была связь между центрами памяти и дефолтной сетью, тем точнее и быстрее человек выполнял задание.

Напомним, что про эту сеть обычно говорят, что она занимается какими-то вещами, не связанными с текущей деятельностью. Возможно, так оно и есть, возможно, дефолтная сеть действительно занимается интроспекцией и осознаванием нашего собственного «я» – не будем забывать, что она работает не только во время режима автопилота, но и тогда, когда мы ничем не заняты. Однако, как видим, нельзя говорить, что она не имеет никакого отношения к насущным задачам. Если мы делаем что-то давно знакомое, например, идем привычной, сто раз хоженой дорогой, то именно дефолтная сеть с помощью центров памяти помогает нам дойти, куда надо, не присматриваясь к дороге и думая о чем-то своем. Исследователи полагают, что, действуя на дефолтную сеть, можно ослабить некоторые болезни, связанные с нарушениями памяти, неврозами и зависимостями, однако прежде чем мы поймем, как на нее действовать, ее нужно поглубже изучить.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #426 : Ноябрь 19, 2017, 07:26:47 »
Стресс заставляет рисковать
https://www.nkj.ru/news/32558/
Из-за стресса кора мозга перестает контролировать центры мотивации, которые в буквальном смысле начинают жить в свое удовольствие.

Вряд ли кто-то будет спорить с тем, что принимаемые нами решения сильно зависят от наших же эмоций, и вряд ли можно найти такого человека, который действует только лишь в соответствии с холодными, взвешенными рассуждениями. Какие-то сопутствующие обстоятельства всегда играют свою роль, и оно из самых сильных обстоятельств – это стресс.

Стресс действует не только на людей, но и на животных, так что некоторые особенности поведения стрессированного человека можно изучать на стрессированной крысе, одновременно наблюдая за работой мозга вживую. Именно в опытах на крысах несколько лет назад удалось показать, что нервные центры, отвечающие за удовольствие, принятие решений, мотивацию и т. д., напрямую связаны с центрами коры, контролирующими настроение, и что если связь между ними разорвать, то животные с большей охотой будут подвергать себя риску, если их в итоге ждет большая награда.

Новые эксперименты исследователей из Массачусетского технологического института, показали, что стресс сам по себе заставляет идти на риск. Когда мышей и крыс запускали в лабиринт, где они могли пойти двумя путями – в одном случае они получали густое шоколадное молоко, но при этом им приходилось выдержать очень яркий свет, в другом случае свет был тусклый, но и молоко было пожиже и не такое вкусное – то грызуны выбирали первый вариант только в половине случаев. Яркий свет ни крысы, ни мыши не любят, поэтому, как бы им ни хотелось вкусного молока, они к нему шли вовсе не так часто, каким им хотелось бы. И если там, где был тусклый свет, молоко делали хоть немного более концентрированным, то животные начинали все чаще выбирали именно путь к тусклому свету.

Но если крыс и мышей до того погружали в длительный стресс (для этого им в течение двух недель каждый день на некоторое время устраивали неприятности), то грызуны по большей части устремлялись к яркому свету, хотя он, повторим, должен был казаться им опасным. И даже тогда, когда молоко в камере с тусклым светом становилось более вкусным, они все равно продолжали идти на риск. Все выглядело так, как если бы нервные центры, отвечающие за мотивацию и удовольствие, переставали чувствовать настроение животных. Из-за стресса их решения становились неосторожными – центры удовольствия и мотивации гнали их на свет, потому что переставали чувствовать страх.

Причина тут, по мнению авторов работы, в том, что стресс подавляет активность нейронов коры, которые в соответствии с текущим эмоциональным состоянием отправляют соответствующие рекомендации в зону, где принимаются решения. В результате корковые нейроны просто не успевают предотвратить поведение, которое может быть неразумным, опасным – центры мотивации теперь руководствуются только принципом удовольствия. Такое неразумное поведение, раз возникнув, может сохраняться месяцами, хотя никакому стрессу мышей и крыс уже не подвергают. Однако восстановить правильное поведение можно, если искусственно активировать нужные нейроны, восстановив связь между вышеописанными нервными центрами. Полностью результаты исследований опубликованы в Cell.

Все это похоже на человеческое поведение, когда под давлением обстоятельств человек вдруг совершает какие-то рисковые, импульсивные поступки, злоупотребляет алкоголем или еще какими веществами и вообще ведет себя крайне нерационально. Скорее всего, и в человеческом мозге стресс действует точно так же, как и в крысином, не давая коре мозга влиять на мотивационные центры, которые начинают предаваться удовольствию без удержу, даже если это влечет серьезный риск. Возможно, что такое поведение можно было бы исправлять, действуя фармакологически или каким-то другим методом на соответствующие нервные цепи.

P.S. Как-то расплывчато подана информация... :-[

Оффлайн Nur 1

  • Участник форума
  • Сообщений: 1396
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #427 : Ноябрь 19, 2017, 07:54:36 »
Уважаемый ArefievPV, доброе утро!

Нет ли у Вас данных о плотности нейронов в различных отделах ЦНС человека и животных?
Весьма любопытные сведения получаются.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #428 : Ноябрь 19, 2017, 14:35:14 »
Уважаемый ArefievPV, доброе утро!

Нет ли у Вас данных о плотности нейронов в различных отделах ЦНС человека и животных?
Весьма любопытные сведения получаются.
Здравствуйте.

Специально этим не интересовался.

Полагаю, что наибольшее количество нейронов (из структур головного мозга) имеет мозжечок. Он занимает примерно 10% объёма головного мозга и, при этом, в нём располагается примерно 50% нейронов. То есть, из 86 млрд. нейронов (в среднем), 40÷45 находятся в мозжечке. В коре больших всего 10÷14 нейронов. Цифры, конечно приблизительные...

Вот ещё парочка ссылок (может, Вам полезными окажутся).

Про коэффициент энцефализации.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%8D%D0%BD%D1%86%D0%B5%D1%84%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8

Про мифы о мозге.
http://genadiafanassjev.blogspot.ru/2012/04/blog-post_5345.html

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #429 : Ноябрь 20, 2017, 07:56:36 »
Статистика «на глазок»
http://www.nkj.ru/news/32545/
Зрительное «чувство статистики» действует не по математическим правилам.

Когда мы смотрим на группу бегущих людей, или на стайку сидящих на воде уток, или на гонки «Формулы-1» с несущимися по трассе машинами, то даже не подозреваем, сколь сложную задачу в этот момент решает наш мозг. Мы буквально за полсекунды оцениваем параметры множества объектов, их количество, размер, скорость и т. д. – то есть проделываем то, что специалисты называют ансамблевой статистикой. Оценка получается, конечно, в известной степени усредненной, но притом довольно точной. Как именно это происходит?

Предположительно, в зрительной системе есть специализированный модуль – «внутренний статистик», который занимается всеми подобными вычислениями, и занимается он ими в соответствии с правилами математической статистики. Чтобы проверить, так оно или не так, сотрудники Лаборатории когнитивных исследований Научно-исследовательского университета Высшая школа экономики (НИУ ВШЭ) провели несколько экспериментов, чтобы оценить связь между восприятием среднего размера объекта («чувством среднего») и количеством объектов («чувством числа»).

Участники эксперимента полсекунды смотрели на круги разного диаметра, а затем оценивали либо средний размер, либо количество кругов. В некоторых случаев человек заранее знал, какой именно параметр ему предстоит оценивать, и мог сосредоточиться именно на нем; в других случаях внимание распределялось между двумя параметрами одновременно. По словам заведующего лабораторией Игоря Уточкина, если обе задачи решает один и тот же специализированный модуль, который оценивает и средний размер объектов, и их примерное количество, то нагруженный сразу двумя задачами одновременно он будет давать менее точные ответы.

Однако, как говорится в статье в PLOS One, при двойной нагрузке ответы по обоим параметрам оставались по-прежнему точными, и никакой корреляции между двумя типами задач не было. Иными словами, зрительная оценка среднего размера объектов и оценка количества – это независимые процессы.


Авторы работы подчеркивают, что для определения среднего значения зрительная система не использует информацию о количестве объектов – без которой было бы не обойтись, если бы зрительная статистика действовала по законам математической. Полученные результаты могут пригодиться как в дальнейших фундаментальных исследованиях когнитивных процессов, так и на практике – например, в преподавании, когда нужно доступно и наглядно объяснить студентам некоторые понятия из той же статистики.

Оффлайн Nur 1

  • Участник форума
  • Сообщений: 1396
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #430 : Ноябрь 20, 2017, 08:32:44 »
Уважаемый ArefievPV, доброе утро!

С ссылками, любезно предоставленными Вами, ознакомился, выражаю искреннюю признательность Вам за них.

С почтением,
Nur.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #431 : Ноябрь 27, 2017, 11:17:02 »
В человеческом неокортексе есть редкий тип нейронов, отсутствующий у шимпанзе и горилл
http://elementy.ru/novosti_nauki/433155/V_chelovecheskom_neokortekse_est_redkiy_tip_neyronov_otsutstvuyushchiy_u_shimpanze_i_gorill

Попытки понять, чем человеческий мозг отличается от обезьяньего, продолжаются уже полтора века, однако до сих пор найдено не так уж много серьезных отличий кроме размера. Сравнение полных транскриптомов 16 отделов мозга у людей, шимпанзе и макак выявило множество генов, активность которых заметно изменилась в человеческой эволюционной линии. Попутно выяснилось, что в человеческом неокортексе есть редкий тип дофаминовых нейронов, отсутствующий у шимпанзе и горилл, хотя у нашей более далекой родни — орангутанов и нечеловекообразных обезьян — такие нейроны в коре имеются. Полученные данные станут важным подспорьем в поисках причин человеческой уникальности.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #432 : Декабрь 03, 2017, 13:05:26 »
Почему с подростком трудно договориться
https://www.nkj.ru/news/32645/
Особенности развивающегося мозга не дают нам до поры до времени адекватно оценивать плюсы и минусы наших действий.

Взрослые часто сталкиваются с тем, что подростка трудно заставить вести себя определенным образом, или если попросить его сделать что-то, то далеко не факт, что это «что-то» будет сделано. Причем не работают ни обещание награды, ни угроза – если молодой человек и согласится на сделку, то потом с легкостью ею пренебрежет. Конечно, можно искать здесь причины в некоем подростковом бунтарстве и свободолюбии, но можно также обратиться за ответом к нейробиологии.

Сейчас уже известно, что подростковый возраст – время масштабной реорганизации мозга. Одна из характерных ее особенностей – истончение серого вещества, которое до сих пор только увеличивалось. Мозг избавляется от ненужных нейронных связей, от ненужных межклеточных контактов, и именно это проявляется в ослаблении серого вещества – нейроны лишаются множества собственных отростков.

Если такой «редактуры» не будет, то в мозге в прямом смысле слова возникнет информационный шум, нервные цепи будут реагировать на информацию, которая им не предназначается, мешать другим и т. д., и все в итоге сильно повредит психике (считается, например, что одна из причин аутизма кроется как раз в избытке нейронных сетей).

То есть мозг пытается соотнести себя с окружающим миром: если какие-то нейронные сети действительно нужны, они останутся и усилятся. Одновременно происходит масштабирование нервных сетей: если раньше они замыкались в каком-то небольшом участке, то теперь они связывают самые отдаленные мозговые центры; можно сказать, происходит глобализация обмена информацией. Но и масштабирование происходит не сразу, а постепенно.

Реорганизация межнейронных связей начинается в затылочных долях и заканчивается в префронтальной коре, которая, среди прочего, отвечает за самоконтроль и принятие решений. Возможно, этим и можно объяснить то, что в середине подросткового возраста человек перестает адекватно соизмерять свои действия с последствиями. С одной стороны, постоянно ища новых впечатлений, мозг пытается понять, какие нейронные сети ему нужны, с другой стороны, кажущаяся неразумность поведения может происходить из того, что префронтальной контролирующей коре не хватает связей с центрами мотивации и удовольствия.

Чтобы проверить, так оно или не так, исследователи из Гарварда и Рочестерского университета пригласили молодых людей в возрасте от 13 до 20 лет поиграть в игру: они должны были сортировать некие объекты, получая за это награду или, наоборот, штраф. В разных вариантах задания награда и штраф были разные, и можно было ожидать, что там, где ставки высоки, человек будет выполнять задание более тщательно. Так оно действительно и было, но только уже со совсем взрослыми, 19–20-летними участниками эксперимента. Более молодые в целом играли хуже и не слишком обращали внимание на то, большая ли их ждала награда или нет.

Одновременно за активностью мозга игроков наблюдали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, и оказалось, что поведение в игре было тесно связано с тем, какую активность проявляла префронтальная кора и насколько хорошо она обменивалась информацией с подкорковыми центрами удовольствия и мотивации. Чем сильнее «активничала» кора и чем плотнее она общалась с подкоркой, тем аккуратнее человек играл в игру, и тем более явно он различал варианты с большей и меньшей ставкой.

Иными словами, способность соотносить награду с собственными усилиями, которые ради нее надо потратить, появляются по мере перестройки внутримозговых связей и упрочения дальних контактов. Очень молодой мозг, возможно, и хотел бы чего-то приятного, но пока сам не знает, что для этого нужно сделать, и много ли тут нужно сделать или мало – в результате мы видим, как подростки нерационально отказываются от награды, нарушают договоренности и прочее в том же духе. Полностью результаты экспериментов описаны в Nature Communications.

При этом, как пишет портал The Conversation, авторы делают важную оговорку: на самом деле ведь и взрослые люди могут вести себя импульсивно и гоняться за наслаждениями, забывая о цене, которую за них приходится платить. Однако тут причина уже не в том, что не хватает связей между контролирующими и вожделеющими центрами, а в том, что центры удовольствия и мотивации слишком слабо реагируют на раздражители и слишком быстро к ним привыкают, и ради ощущений приходится, что называется, ослаблять тормоза.

С учетом всего вышесказанного очевидно, что с подростками нужно действовать не обещанием бонуса в конце пути, а как-то иначе. Как бы нам ни хотелось, мозг созревает в собственном ритме, и до поры до времени мотивировать молодых людей нужно не наградой и не страхом наказания, а, скажем, напирая на то, что просто делать какую-то работу им будет интересно. Впрочем, многие педагоги и психологи и так знают об этом, только теперь в пользу такого подхода появились еще и нейробиологические аргументы.

P.S. Заинтересовать подростка в чём-либо - ещё суметь надо... Ну не посчитает подросток это нужное дело (с нашей точки зрения!) интересным и дальше что? Сформировать связь между работой и действительно его интересующим? Это долго, нудно и плохо воспринимается не то, что подростком, но и взрослым человеком... Типа, достижение цели через кучу достижений отдельных промежуточных результатов. Надо показать всю цепочку и убедить, что только так и можно (через всю цепочку) достигнуть интересующего человека результата. Взрослому проще рявкнуть или рукой махнуть...  :-[

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #433 : Декабрь 03, 2017, 16:27:14 »
Обзорная статья...

Опыты на людях:как исследуют человеческий мозг
https://www.popmech.ru/science/12277-opyty-na-lyudyakh-kak-issleduyut-chelovecheskiy-mozg/

Еще не так давно по историческим меркам о мозге говорили как о «черном ящике», процессы внутри которого оставались тайной. Достижения науки последних десятилетий уже не позволяют заявлять об этом столь же категорично. Однако по‑прежнему в области исследования мозговой деятельности куда больше вопросов, чем однозначных ответов.

Цитировать
Распознать в этой, имеющей космические численные параметры и находящейся в постоянном движении системе механизмы, которые можно было бы соотнести с тем, что мы называем памятью и мышлением, крайне сложно. Порой для этого приходится проникать непосредственно в мозг. В самом прямом физическом смысле.

Что бы там ни говорили защитники живой природы, но экспериментировать над мозгом макак и крыс исследователям пока никто не запрещал. Однако когда речь идет о мозге человека — живом мозге, разумеется, — эксперименты на нем практически невозможны по соображениям права и этики. Проникнуть внутрь «серого вещества» можно лишь, что называется, за компанию с медициной.

Провода в голове

Одним из таких шансов, предоставленных исследователям мозговой деятельности, стала необходимость хирургического лечения тяжелых случаев эпилепсии, которые не поддаются медикаментозной терапии. Причиной заболевания становятся пораженные участки срединной височной доли. Именно эти области необходимо удалить методами нейрохирургии, однако прежде всего их надо выявить, чтобы, так сказать, не «отхватить лишнего».

Американский нейрохирург Ицхак Фрид из Калифорнийского университета (Лос-Анджелес) еще в 1970-х стал одним из первых, кто применил для этой цели технологию введения непосредственно в кору головного мозга электродов толщиной 1 мм. По сравнению с размером нервных клеток электроды имели циклопические размеры, однако даже такого грубого инструмента было достаточно, чтобы снять усредненный электросигнал от некоторого количества нейронов (от тысячи до миллиона). В принципе, для достижения чисто медицинских целей этого было достаточно, но на каком-то этапе инструмент было решено усовершенствовать. Отныне миллиметровый электрод получал окончание в виде разветвления из восьми более тонких электродов диаметром 50 мкм. Это позволило увеличить точность замеров вплоть до фиксации сигнала от сравнительно небольших групп нейронов. Были также разработаны методы, позволяющие отфильтровать из «коллективного» шума сигнал, посылаемый одной-единственной нервной клеткой мозга. Все это было сделано уже не в медицинских, а в чисто научных целях.

Что такое пластичность мозга?

Пластичностью мозга называется потрясающая способность нашего органа мышления приспосабливаться к изменяющимся обстоятельствам. Если мы обучаемся какому-либо навыку и интенсивно тренируем мозг, в области мозга, отвечающей за этот навык появляется утолщение. Находящиеся там нейроны создают дополнительные связи, закрепляя вновь полученные умения. В случае поражения жизненно важного участка мозга, мозг порой заново развивает утраченные центры в неповрежденной области.

Именные нейроны

Объектом исследований становились люди, ожидавшие операции по поводу эпилепсии: пока внедренные в кору мозга электроды считывали сигналы от нейронов для точного определения зоны хирургического вмешательства, попутно проводились весьма интересные эксперименты. И это был тот самый случай, когда реальную пользу науке принесли иконы поп-культуры — голливудские звезды, чьи образы легко узнаваемы большинством населения планеты. Сотрудник Ицхака Фрида — врач и нейрофизиолог Родриго Киан Кирога — демонстрировал испытуемым на экране своего ноутбука подборку широко известных зрительных образов, среди которых были как популярные личности, так и знаменитые сооружения, вроде оперного театра в Сиднее. При показе этих картинок в мозге наблюдалась электрическая активность отдельных нейронов, причем разные образы «включали» разные нервные клетки.

Например, был установлен «нейрон Дженнифер Энистон», который «выстреливал» всякий раз, когда на экране возникал портрет этой актрисы романтического амплуа. Какое бы фото Энистон ни демонстрировали испытуемому, нейрон «ее имени» не подводил. Более того, он срабатывал и тогда, когда на экране появлялись кадры из известного сериала, в котором актриса снималась, пусть даже ее самой в кадре не было. А вот при виде девушек, лишь похожих на Дженнифер, нейрон молчал.

Исследуемая нервная клетка, как оказалось, была связана именно с целостным образом конкретной актрисы, а вовсе не с отдельными элементами ее внешности или одежды. И это открытие давало если не ключ, то подсказку к пониманию механизмов сохранения долговременной памяти в человеческом мозге. Единственное, что мешало продвигаться дальше, — те самые соображения этики и права, о которых говорилось выше. Ученые не могли разместить электроды ни в каких других областях мозга, кроме тех, что подвергались предоперационному исследованию, да и само это исследование имело ограниченные медицинской задачей временные рамки. Это весьма затрудняло поиски ответа на вопрос, действительно ли существует нейрон Дженнифер Энистон, или Брэда Питта, или Эйфелевой башни, а может быть, в результате замеров ученые случайно натыкались лишь на одну клетку из целой связанной друг с другом синаптическими связями сети, отвечающей за сохранение или узнавание определенного образа.

Нейроинженерия

Создан ли нейро-машинный интерфейс, позволяющий парализованным людям управлять роботом-манипулятором?

Да, такой интерфейс создан. Особенно интересны в этой связи работы нейроинженера Джона Донохью из Университета Браун (штат Род-Айленд). В возглавляемой им лаборатории разработана технология BrainGate, помогающая парализованным Вырваться из «тюрьмы» своего тела. Чаще всего паралич наступает не в результате поражения головного мозга, а по причине нарушения коммуникации между головным мозгом и периферийной нервной системой, например из-за повреждения спинного мозга. Если моторная кора цела и функционирует, в нее вставляется небольшой чип с золотыми электродами. Чип считывает сигналы, поступающие от нужных групп нейронов, и преобразует их в команды для компьютера.

Если к компьютеру подсоединена роботизированная рука-манипулятор, то достаточно пациенту подумать о том, как он поднимает свою руку, как робот выполнит задуманное движение. Таким же способом парализованный человек может управлять набором текста на компьютере или перемещать курсор по экрану. Единственное неудобство — из верхней части черепа торчат провода, однако это мелочь по сравнению с полной неподвижностью. В будущем, мечтает Донохью, электронный чип, имплантированный в мозг, будет управлять не компьютером, а мышцами собственного тела пациента через систему электростимуляторов, которые будут вживлены в мускулатуру.

Может ли мозг видеть без глаз?

То, что мы считаем зрением, есть на самом деле интерпретация мозгом электросигналов, генерируемых массивом светочувствительных клеток — палочек и колбочек, расположенных на внутренней стороне сетчатки. У сетчатки высокое разрешение — бооколо 126 мегапикселей, если приблизительно выразить его в параметрах, в которых оценивается матрица цифрового фотоаппарата.

Однако в строение глаза заложена масса несовершенств и окончательная картинка — это все-таки результат вычислений, проведенных мозгом. Именно мозг «заботится» о том, чтобы зрительное восприятие создавало нам максимальные удобства при ориентации в пространстве. Но, как выясняется, даже если мозгу предложить картинку куда более низкого разрешения, и даже если устройством «ввода» будет не глаз и не светочувствительные клетки, мозг и тогда сумеет нас сориентировать.

Доказательством тому — работы американского ученого Пола Бач-и-Рита. Создав матрицу низкого разрешения (144 маленьких золотых контакта) на которую подавалась видеокартинка с разверткой в виде электросигналов разной интенсивности, он приложил контакты… к языку испытуемого, лишенного зрения. Поначалу электросигналы создавали лишь ощущение неприятного пощипывания, но некоторое время спустя мозг научился распознавать в этих раздражителях упрощенные очертания окружающих предметов.

Игра с картинками

Как бы то ни было, эксперименты продолжились, и к ним подключился Моран Серф — личность крайне разносторонняя. Израильтянин по происхождению, он попробовал себя в роли бизнес-консультанта, хакера и одновременно инструктора по компьютерной безопасности, а еще художника и автора комиксов, писателя и музыканта. Вот этот-то человек со спектром талантов, достойным эпохи Возрождения, взялся создать на основе «нейрона Дженнифер Энистон» и ему подобных нечто вроде нейромашинного интерфейса. В качестве испытуемых и на этот раз выступили 12 пациентов медицинского центра им. Рональда Рейгана при Калифорнийском университете. В ходе предоперационных исследований им внедрили в область срединной височной доли по 64 отдельных электрода. Параллельно начались эксперименты.

Сначала этим людям показали 110 изображений поп-культурной тематики. По итогам этого первого тура были отобраны четыре картинки, при виде которых у всей дюжины испытуемых четко фиксировалось возбуждение нейронов в разных частях исследуемого участка коры. Далее на экран выводились одновременно два изображения, наложенных друг на друга, причем каждое обладало 50%-ной прозрачностью, то есть картинки просвечивали друг через друга. Испытуемому предлагалось мысленно увеличить яркость одного из двух образов, чтобы тот затушевал своего «соперника». При этом нейрон, отвечающий за образ, на котором сосредотачивалось внимание пациента, выдавал более сильный электрический сигнал, чем нейрон, связанный со вторым образом. Импульсы фиксировались электродами, поступали в декодер и превращались в сигнал, управляющий яркостью (или прозрачностью) изображения. Таким образом, работы мысли вполне хватало, чтобы одна картинка начинала «забивать» другую. Когда испытуемым предлагалось не усилить, а, наоборот, сделать один из двух образов бледнее, связка «мозг — компьютер» вновь срабатывала.

Возможно ли эмулировать головной мозг человека с помощью компьютерной программы, или создать компьютер аналогичный мозгу?

Пока такого аналога не существует, однако наука движется в этом направлении. Надо понимать, что хоть электронные вычислители нередко называют «мозгом» в реальности ЭВМ и мозг конструктивно не имеют практически ничего общего. Кроме того, если компьютер является творением человеческого разума и принципы его работы специалистам досконально известны и описаны до последней запятой, то до полного понимания того, что происходит под черепной коробкой, наука невероятно далека.

Задача ученых, задействованных в проекте Blue Brain, профинансированном правительством Швейцарии и осуществляемым в сотрудничестве с корпорацией IBM, заключается, таким образом, не в том, чтобы создать электронного конкурента мозгу. В конце концов, многие специализированные задачи типа математических расчетов компьютер давно делает несравнимо лучше, чем наше «серое вещество».

Цель проекта, в котором используется мощнейшая вычислительная техника — создать компьютерную 3D-модель происходящего внутри мозга, и затем с ее помощью проверять различные гипотезы, связанные с его работой. Мозг человека состоит из 100 млрд нейронов, а количество возможных комбинаций, могущих возникнуть при их соединении превышает число атомов во Вселенной, поэтому браться за задачу таких масштабов исследователи пока не решились. Речь идет лишь о построении модели нейронной колонки неокортекса крысы. Колонка состоит «всего лишь» из 10 000 нейронов, образующих между собой 30 миллионов синаптических связей. Модель строится на основе наблюдений за реальным мозгом, и в ней отражается индивидуальное поведение каждого нейрона. При этом мультипроцессорный искусственный «мозг» потребляет колоссальное количество электроэнергии, а потребляемая мощность мозга человека — всего 25 Вт.

Светлая голова

Стоила ли эта увлекательная игра необходимости проводить опыты над живыми людьми, тем более имеющими серьезные проблемы со здоровьем? По мнению авторов проекта — стоила, ибо исследователи не только удовлетворяли свои научные интересы фундаментального характера, но и нащупывали подходы к решению вполне прикладных задач. Если в мозге существуют нейроны (или связки нейронов), возбуждающиеся при виде Дженнифер Энистон, значит, должны быть и мозговые клетки, отвечающие за более существенные для жизни понятия и образы. В случаях, когда пациент не в состоянии говорить или сигнализировать о своих проблемах и потребностях жестами, непосредственное подключение к мозгу поможет медикам узнать о нуждах больного от нейронов. Причем чем больше ассоциаций будет установлено, тем больше сможет сообщить о себе человек.

Однако внедренный в мозг электрод, пусть даже 50 мкм в поперечнике, — это слишком грубый инструмент для точной адресации конкретному нейрону. Более тонкий метод взаимодействия с нервными клетками уже отрабатывается, хотя трудно сказать, когда нечто подобное может быть широко применено в отношении человека. Речь идет об оптогенетике, которая предполагает преобразование нервных клеток на генетическом уровне. Одними из пионеров этого направления считаются Эд Бойден и Карл Диссерот, начинавшие свои работы в Стэнфордском университете. Их замысел заключается в том, чтобы воздействовать на нейроны с помощью миниатюрных источников света. Для этого клетки, разумеется, необходимо сделать светочувствительными. Поскольку физические манипуляции по пересадке светочувствительных белков — опсинов — в отдельно взятые клетки относятся к области практически невозможного, исследователи предложили… заражать нейроны вирусом. Именно этот вирус внедрит в геном клеток ген, синтезирующий светочувствительный белок.

У этой технологии есть несколько потенциальных применений. Одно из них — это частичное восстановление зрения глаза с пораженной сетчаткой за счет сообщения светочувствительных свойств сохранившимся несветочувствительным клеткам (есть успешные опыты на животных). Получая вызванные падающим светом электросигналы, мозг вскоре научится работать с ними и интерпретировать их как изображение, пусть и худшего качества. Другое применение — работа с нейронами непосредственно в мозге с помощью миниатюрных световодов. Активируя разные нейроны в мозге животных с помощью пучка света, можно проследить за тем, какие поведенческие реакции эти нейроны вызывают. Помимо этого, «световое» вмешательство в мозг в будущем может иметь и терапевтическое значение.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 5024
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #434 : Декабрь 06, 2017, 12:16:47 »
Нейробиологи выяснили, как мозг следит за временем
https://oko-planet.su/ekstrim/ekstrimsovet/404331-neyrobiologi-vyyasnili-kak-mozg-sledit-za-vremenem.html

Цитировать
Новое исследование МТИ предоставило доказательства альтернативной теории измерения времени мозгом, которая утверждает, что за совершение действий во времени отвечает изменение динамики нейронов, а не некий встроенный в мозг механизм «эталонных часов».

Чувство времени необходимо для игры на музыкальном инструменте, в спорте и многих других видах деятельности. Ранее нейробиологи разработали несколько моделей, с помощью которых пытались объяснить, как мозг координирует время. Самая известная из них — модель централизованных часов или метронома, который якобы ведет учет времени для всего мозга. Однако, теперь ученые МТИ опровергли эту торию.

«Мозг не ждет пассивно, пока часы отмерят положенное время», — говорит Мердад Джазайери, старший автор статьи, опубликованной в журнале Nature Neuroscience. Несмотря на всю привлекательность моделей часов или метронома в мозге, «они плохо согласуются с тем, что делает мозг», считает он.

Механизм метронома в мозге так и не был не найден, и Джазайери с коллегами задаются вопросом, зачем мозг стал бы тратить ресурсы на создание часов, если они нужны не всегда. Ученые записали нейронную активность трех участков мозга животных, когда они выполняли задание с двумя временными интервалами — 850 мсек и 1500 мсек. И обнаружили, что одни нейроны «загораются» быстрее, другие — медленнее, а некоторые, которые уже колебались, начинают колебаться быстрее или медленнее. Однако главным открытием стало то, что, вне зависимости от нейронного отклика, темп, с которым они выполняли свои действия, зависел от заданного интервала, сообщает MIT News.

В каждой точке времени нейроны находятся в особом «нейронном состоянии», которое меняется со временем, поскольку каждый отдельный нейрон действует по-своему. Для того чтобы выполнить определенное действие, им всем нужно достигнуть заданного конечного состояния. Ученые обнаружили, что нейроны всегда проходят одну и ту же траекторию от начального состояния к конечному, вне зависимости от интервала. Единственное, что меняется, темп, с которым это происходит. Если требуемый интервал дольше, траектория «вытягивается», то есть нейронам требуется больше времени на достижение конечного состояния. Когда интервал короче, траектория сжимается.

По словам профессора Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Дина Буономано, это исследование «прекрасно доказывает то, что чувство времени — распределенный процесс в мозге, то есть, никаких эталонных часов в нем нет».

Недавно нейробиологи МТИ нашли подтверждение еще одной новой модели работы мозга — хранения воспоминаний. Память, как они выяснили, не зависит от силы синапсов в клетках мозга, как считалось ранее.

https://hightech.fm/2017/12/05...