Автор Тема: Особенности человеческого мозга.  (Прочитано 103663 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 7270
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #540 : Март 30, 2019, 15:13:34 »
Ученые составили карту функциональной латерализации мозга человека
https://nplus1.ru/news/2019/03/30/functional-brain-map
Французские ученые составили примерную карту функциональной латерализации головного мозга. Изучив данные, полученные в ходе фМРТ-экспериментов, они подразделили почти 600 когнитивных процессов человека на несколько категорий и отнесли их либо к левому, либо к правому полушарию. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Цитировать
Если провести линию вдоль человеческого тела, то можно заметить, что две части очень друг на друга похожи. С учетом некоторой асимметрии, которая патологией не считается, человеческое тело — и справа и слева — анатомически достаточно симметрично. Это, однако, совсем не касается функциональных возможностей каждой из этих частей. Среди людей есть правши, левши и амбидекстеры, из-за чего разные конечности (и даже органы чувств) человеческого тела обладают разными возможностями: например, праворукие люди могут писать только правой рукой, а некоторые музыканты-амбидекстеры могут играть на струнных инструментах как правши и как левши.

Такое различие называется функциональной латерализацией и присутствует оно также в человеческом мозге: за некоторые функции, в основном, отвечает левое полушарие, а за другие — правое (при этом популярная теория о «творческом» и «логическом» полушариях очень упрощена и, строго говоря, неверна). Систематизировать данные о функциональной латерализации человеческого мозга решили ученые под руководством Мишеля Тьебо де Шоттена (Michel Thiebaut de Schotten) из Парижского университета. Для этого они воспользовались данными, полученными в ходе масштабного метаанализа фМРТ-исследований, посвященных функциональной репрезентации некоторых функций человека.

Всего ученые рассмотрели активность мозга, которая характерна для 590 когнитивных процессов. Доминантное полушарие для каждого процесса ученые определили, высчитав разницу между количеством активных вокселей в правом и левом полушарии: если при уровне значимости p < 0,05 какое-либо из полушарий более активно, чем другое, то оно и считалось доминантным. Следует уточнить, что процессов, которые активируют только одно полушарие абсолютно без какого-либо вмешательства второго, нет: доминантность лишь означает, что какое-то полушарие активируется значительно больше.
 

Трех- и четырехмерная карта латерализации различных процессов в мозге. Синим цветом обозначены участки, больше всего активные слева, а красным — справа. Зеленое пространство соответствует символьной репрезентации, розовое — эмоциям, голубое — восприятию и действию, желтое — принятию решений
Michel Thiebaut de Schotten et al. / Nature Communications, 2019

Ученые выяснили, что активность мозга, характерную для каждого из рассмотренных процессов, можно примерно разбить на четыре категории: символьная коммуникация (язык, распознавание объектов визуального мира), эмоции, восприятие и действия, а также принятие решений. Так, они выяснили, что символьная коммуникация по большей части активирует левое полушарие, восприятие, действия и эмоции — правое, а принятие решений — лобные доли по большей части также с правой стороны. При этом то, насколько точно тот или иной процесс можно отнести к той или иной категории, отражает и то, насколько он латерализован: к примеру, способность к языку, для которого символьная репрезентация является ключевым, будет латерализован в левой части больше, чем анализ объектов визуального мира, который также относится и к категории восприятия и действия.

Также ученые выяснили, что те участки, которые вовлечены в наиболее латерализованные функции (например, центра Брока — один из ключевых языковых центров мозга, находящийся в левом полушарии), в меньшей степени связаны со своими анатомическими аналогами в другом полушарии.

На основании полученных данных ученые сделали несколько важных выводов. Во-первых, в процессе развития человека и его мозга наиболее затратные процессы оказались прерогативой того или иного полушария, оставляя другое полушарие вовлеченным в меньшей степени. С точки зрения эволюции это очевидное преимущество: мозг человека увеличивался в размерах, и латерализация определенных функций обеспечивала большую эффективность, сокращая возможность того, что между двумя полушариями будут происходить какие-либо задержки связи. Во-вторых, у такой строгой латерализации есть и важное клиническое значение. Повреждения некоторых отделов мозга вследствие инсульта или травмы могут привести к потере некоторых функций, а строгая вовлеченность определенного полушария при этом может быть как плюсом, так и минусом. С одной стороны, вероятность потерять возможность что-либо делать сокращается (например, большинство афазий связаны как раз с повреждением левого полушария), но с другой стороны, из-за сниженной связи сильно латерализованного отдела с его аналогом в другом полушарии, сокращает и вероятность того, что мозг «переучится» и функция восстановится.

Функциональная латерализация может проявляться и анатомически. Например, пару лет назад ученые выяснили, что челюсть хищных рыб цихлид перекошена в ту или иную сторону в зависимости от того, с какой стороны они предпочитают подбираться к жертве.
« Последнее редактирование: Март 30, 2019, 15:17:07 от ArefievPV »

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 7270
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #541 : Апрель 01, 2019, 10:30:04 »
Мозг искажает пространство в зависимости от собственных целей
https://www.nkj.ru/news/35858/
…но искажает он, конечно, не реальное пространство, а нейронную систему координат, которая помогает ориентироваться на местности.

Для ориентации в пространстве в мозге есть два типа нейронов. Первые сидят в гиппокампе и хранят разные особенности окружающего ландшафта. Иными словами, они удерживают карты местности, и каждая карта кодируется особой комбинацией клеток. Эти нейроны так и назвали – нейроны места. Другие, сидящие в энторинальной коре, по очереди возбуждаются, пока индивидуум передвигается в пространстве, – то есть они отмечают участки территории. Их особенность в том, что включаются такие нейроны по особой схеме, разбивая пространство на шестиугольные фрагменты, делая его похожим на огромную решётку. Отсюда и их название – grid-нейроны, или нейроны решётки. Они задают систему координат, в которой мозгу удобно описывать конкретный ландшафт и собственные перемещения в пространстве. За открытие обоих типов нейронов навигации в 2014 году дали Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Казалось бы, нейроны решётки (которые ещё называют GPS-системой мозга), должны всегда работать одинаково, независимо от того, что мы думаем и чувствуем – ведь они просто дают систему координат. Но на самом деле нейронная координатная решётка может искажаться. Исследователи из Австрийского научно-технологического института сажали крыс на особую поверхность, покрытую периодическими ямками. В трёх ямках прятали угощение, которое крыса должна была найти. Чтобы животные не нашли его сразу по запаху, всю поверхность присыпали пылью, сделанной из того же самого угощения; в результате крыса должна была проверять ямку за ямкой, пока не найдёт то, что хотела. Животные постепенно выучивали, где лежит еда, и потом шли уже целенаправленно к нужному отверстию. На следующий день эксперимент повторяли, но еду перекладывали из прежней ямки в другую.

Одновременно у крыс записывали активность нейронов места и нейронов решётки, и оказалось, что ожидание награды влияло на активность тех и других. Собственно, от нейронов места, наверное, можно было ожидать, что они пойдут на поводу у желаний, но было удивительно, что и нейроны решётки могут изменить координатную сетку в зависимости от того, какая цель у индивидуума в данный момент. Например, как говорится в статье в Science, если очередное угощение ожидалось по правую сторону от крысы, то и среди нейронов решётки активнее работали те, которые соответствовали правым узлам координатной сетки; левые же работали слабее.

Сами нервные клетки, конечно, не меняли положение в мозге, но их меняющаяся активность давала искажение координатных шестиугольников (потому что путешествию через разные координаты соответствует активность тех или иных нейронов решётки) – как если бы вершина шестиугольника притягивалась поближе к точке с едой. Соответственно, если угощение перекладывали с места на место, активность нейронов навигации менялась – узлы координатной сетки начинали смещаться в другие стороны.

В экспериментах другой исследовательской группы из Стэнфорда, крысы тоже искали еду в углублениях на полу, причём когда крысы приближались к правильному месту, они слышали некий звук. Постепенно животные поняли, что звук означает место с едой. И звук, как оказалось, влиял на нейроны решётки. Когда крыса приближалась к месту с едой и слышала звуковой сигнал, что еда рядом, активность нейронов решётки менялась: те, которые должны были размечать территорию с едой, начинали активнее генерировать импульсы, кроме того, нейроны выстраивали более плотную решётку, чтобы получить более детальную разметку местности. Результаты этих экспериментов также описаны в Science.

Иными словами, система навигации не только прислушивается к тем целям, которые заставляют субъекта рыскать по округе, она ещё и собирает информацию от других сенсорных систем, чтобы помочь сориентироваться в той части местности, которая нас интересует. Мы говорим «нас», потому что, хотя эксперименты ставили на крысах, система навигации нейронов места и нейронов решётки, очевидно, свойственна всем млекопитающим. И мы возьмём на себя смелость сказать, что многие из нас сами чувствовали, как нейроны решётки искажают пространство – когда место, до которого вы хотите добраться, оказывается дальше, чем вам казалось.

P.S. Надеюсь, что это не шутка (заметка опубликована 1 апреля)... ::)

Несколько дополнительных заметок (на них ссылались в тексте):

Как мозг вмещает в себя пространство
https://www.nkj.ru/archive/articles/25143/
Цитировать
Для ориентации на местности мозг использует две группы клеток: одни фиксируют конкретную карту территории, другие создают для неё координатную сетку. Открытие нейронной системы навигации удостоено Нобелевской премии по физиологии и медицине 2014 года. Её лауреатами стали американский нейробиолог Джон О’Кифи и норвежские исследователи Мэй-Бритт и Эдвард Мозеры.

Мы выходим из дому, идём по улице, спускаемся в подземный переход… Вряд ли мы отдаём себе отчёт, насколько сложную работу выполняет при этом мозг. Во время движения пространство вокруг меняется: дома мы находимся в одном окружении, на улице — в другом и при всём при том точно знаем, откуда вышли и куда пришли и как можем добраться из одного места в другое.

Вопрос о восприятии пространства касается самых фундаментальных особенностей психики, и, как у любого сложного вопроса, у него есть несколько измерений. Его можно попытаться решить на философском уровне, и одно из самых знаменитых решений принадлежит Иммануилу Канту. Великий немецкий философ предположил, что наш ум наделён некоторыми встроенными, априорными истинами, благодаря которым человек способен воспринимать мир и ориентироваться в нём независимо от эмпирических ощущений...
Как мозг помнит, где он был
https://www.nkj.ru/news/28877/
Цитировать
Специальные нейроны в центре памяти помогают мозгу помнить, где он был давно, где недавно, и что его ждёт впереди.

Как мы знаем, в мозге есть особые нейроны, называемые нейронами навигации – они активируются в ответ на совокупные особенности ландшафта, в котором в данный момент находится индивидуум.

Находятся нейроны навигации в гиппокампе, одном из главных мозговых центров памяти, и множество экспериментов показали, что в нём действительно хранится множество карт местности, каждая из которых кодируется особой комбинацией специальных клеток. Джон О'Кифи (John O’Keefe), обнаруживший такие клетки ещё в 60-е годы прошлого века, получил за них в 2014 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине. (Напомним, что премию он разделил с супругами Мозерами, которые открыли другую группу навигационных нейронов, работающих как GPS-система: они не хранят никаких определённых карт, их задача – отслеживать перемещения индивидуума в пространстве.)

Благодаря мозговой системе навигации животные и мы понимаем, где находимся – нейроны места предоставляют нам соответствующие карты. Но наверняка многим в голову приходил такой вопрос: как мозг соотносит эти карты с текущим временем? Например, мы идём знакомым маршрутом через три улицы, и вот, выйдя на вторую улицу, мы понимаем, что первая осталась у нас позади, и скоро мы выйдем на третью, и представляем мы себе именно улицу номер три, а не номер один. И как же мозгу удаётся управлять «картографическим отделом»?

Стивен Миддлтон (Steven J Middleton) и Томас Макхью (Thomas J McHugh) из Института исследований мозга при японском Института физико-химических исследований (RIKEN) описывают в Nature Neuroscience механизм, с помощью которого мозг осуществляет смену карт местности. В гиппокампе есть несколько отделов, и «механизм смены карт» связан с одним из них, называемым CA3, который служит своеобразным «дирижёром», распределяющим время активации между картографическими клетками.

Эксперименты ставили на мышах: когда животные двигались, у них можно было зарегистрировать активность нейронов места. Когда животное переходит с места на место, можно заметить изменения в активности нервных клеток, соответствующие тому, как меняется всё вокруг. Можно сказать, что в нейронах происходит что-то вроде обновления информации, и такое обновление осуществляется с тета-частотой в 8 Гц. В результате рисунок активности меняется, и карты местности сдвигаются во времени – что-то мы оставили за спиной, куда-то пришли, куда-то сейчас придём.

Но авторы работы следили не только за активностью отдельных нейронов, они также измеряли общую активность больших кластеров нервных клеток. У некоторых мышей при этом отключали область CA3 от других зон мозга – сами её клетки были активны, но не могли общаться с нейронами из других «департаментов». Оказалось, что у таких модифицированных мышей прекращались согласованные обновления на уровне нейронных групп (хотя отдельные нейроны продолжали корректировать собственную активность). В результате, хотя путь животного и был известен, нельзя было заранее предсказать, как сработают его нейроны места.

Таким образом, выяснилось, что зона CA3 работает чем-то вроде хронометра, который помогает навигационной системе мозга не теряться во времени. Если из CA3 отключить, то в картографической системе начнут накапливаться ошибки из-за рассогласованной работы нейронов-картографов – те клетки, которые должны сработать раньше, будут включаться немного позже, те, которые должны сработать позже, будут активироваться с опережением и т.д. В результате, хотя мозг всё равно будет понимать, где он находится в данный момент, недавние места или цель путешествия окажутся размыты во времени. Например, может показаться, что совсем недавно, буквально минут десять назад перед нами была местность, которую на деле мы проходили час назад, или что до какого-то места нужно идти и идти, хотя в действительности оно вот тут, за углом.

Здесь можно вспомнить, что подобные симптомы – потерянность в пространстве-времени – встречаются у людей как с психоневрологическими расстройствами (такими, как шизофрения), так и с нейродегенеративными болезнями (такими, как синдром Альцгеймера).

Очевидно, всё это происходит из-за нарушенного взаимодействия между вышеупомянутой зоной СА3 и нейронами места, хранящими в гиппокампе картографическую информацию. И если найти способ, как восстановить или усилить контакт между СА3 и другими отделами мозга, то это позволит, по крайней мере, смягчить психические аномалии, связанные с пространственно-временной дезориентацией.

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 7270
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #542 : Апрель 11, 2019, 06:20:13 »
Электричество омолаживает мозг
https://www.nkj.ru/news/35947/
Синхронизация двух участков коры делает рабочую память на полжизни моложе.

Стимуляцию мозга слабым электрическим током или магнитным полем сейчас активно пытаются использовать, чтобы улучшить мозговые функции: улучшить память, улучшить ассоциативное мышление, избавить от депрессии и табачной зависимости, справиться с последствиями инсульта; при этом черепную коробку не вскрывают и в сам мозг не вторгаются – электрический ток и магнитное поле приходят в него извне сквозь кожу и кости черепа.

В недавней статье в Nature Neuroscience исследователи из Бостонского университета пишут, что электричеством можно обернуть вспять даже некоторые возрастные изменения, случающиеся с мозгом и высшими когнитивными функциями. Речь снова идёт о памяти, точнее, о рабочей памяти, о которой мы много раз писали. Если вкратце, то в рабочей памяти хранится информация, с которой мы работаем в данный момент, а поскольку мы постоянно что-то читаем, слушаем, обдумываем, планируем, и т. д., её значение трудно преувеличить – без рабочей памяти мы бы в буквальном смысле не могли бы связать и двух слов. С возрастом рабочая память ухудшается, и это сопровождается изменениями в электрической активности мозга: разные его участки рассинхронизируются, а значит, нейроны общаются уже не так эффективно, как раньше – ведь если между вами есть надёжная связь, то и электрическая активность у вас будет синхронной. А для памяти как раз важно, чтобы нейроны работали вместе.

Роберт Рейнхарт (Robert Reinhart) и Джон Нгуен (John Nguyen) пригласили в лабораторию несколько десятков человек от 60 до 80 лет без психоневрологических заболеваний. Им показывали ряд изображений, в которых некий привычный предмет повседневности спустя какое-то время сменялся либо идентичной картинкой, либо картинкой, на которой тот же предмет был как-то изменён. Нужно было заметить, когда предмет на второй картинке отличался от того, что был на первой.

Через тест с картинками нужно было пройти дважды: до стимуляции слабым током и после. Электрический ток подбирали так, чтобы синхронизировать активность префронтальной и височной коры полушарий, которые очень важны для высшей нервной деятельности. После двадцатипятиминутной стимуляции пожилые участники эксперимента в среднем лучше замечали, когда предметы на картинках похожи, а когда – нет; их мозг работал также, как у группы более молодых людей в возрасте от 20 до 30.

В то же время у ещё одной группы пожилых подопытных, которых тоже стимулировали током, но без синхронизации префронтальной и височной коры, никакого улучшения в работе мозга не было. Наконец, когда у молодых людей в возрасте от 20 до 30 с помощью электростимуляции рассинхронизировали активность двух зон мозга, тест с картинками они начинали проходить хуже – сходства и различия они замечали с меньшей точностью, и на сам тест у них уходило больше времени.

Поскольку чтобы сравнить два изображения, нужно задействовать рабочую память, то можно сделать вывод, что синхронизация зон мозга как раз рабочую память и улучшала. Эффект длился как минимум час – потому что дольше эксперимент просто не проводили. Вряд ли электроомоложение памяти длится после такой 25-минутной стимуляции бесконечно долго, но, думается, даже если эффект задержится хотя бы на день, это может стать достаточно удобным способом поддержать стареющий мозг на плаву.

Оффлайн Mamont08

  • Участник форума
  • Сообщений: 12
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #543 : Апрель 14, 2019, 12:30:47 »
Вряд ли электроомоложение памяти длится после такой 25-минутной стимуляции бесконечно долго, но даже если эффект задержится хотя бы на день, это может стать достаточно удобным способом поддержать стареющий мозг на плаву.

Стимуляция, недолгий улучшающий эффект - похоже на эффект от дозы наркотика, вероятно с такими же отдалёнными последствиями - с каждым разом для того же эффекта дозу надо будет увеличивать, а без дозы начнётся ломка.

Оффлайн Шаройко Лилия

  • Участник форума
  • Сообщений: 878
    • Просмотр профиля
    • Наука РФ и за рубежом
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #544 : Апрель 14, 2019, 14:17:38 »
Хочу добавить фрагмент лекции Максимова «Биофизика» https://openedu.ru/course/msu/BIOPHY/
 в проекте Открытое образование

Это 12 минут из предпоследней 11 лекции, там всего их 12, примерно в среднем по 2 часа каждой. Это я к тому, что когда Владимир Кох ругается, что некоторые английский учебник прочесть не могут, то это потому что сложно это. Конечно, все это  жалкие оправдания, кому сложно могли бы и не начинать, особенно когда денег полно и это не ясно, зачем нужно. Можно на тропических пляжах сидеть. А неохота, интересно понять, как устроен мир и если закапываться глубоко и потом подниматься и смотреть с высоты на картину в целом, то загорать можно и на крыше, а плавать в Волге или в бассейне. И не в толпе, а поехать в лес, не все берега Волги городские пляжи. Впрочем я и этого не делаю.

Но это уже тут офтоп, а цели то были узреть «особенности человеческого мозга»

Текст, это я печатала со звука вручную, с каждым абзацем разбиралась отдельно, так как информация для меня практически новая на 100%, а как уже неоднократно умоминал уважаемый арефьев мозг в основном хорошо воспринимает инфу когда она процентов на 20-30% обладает новизной, а больше -почти не воспринимает , просто сбрасывает как полностью некодируюмую инфу.
Картинки черно белые из лекции, цветные из сети, так что если кто-то к ним придираться начнет, нужно учитывать Максимов ни при чем, все ошибки  - мои.


ФРАГМЕНТ ЛЕКЦИИ - фоторецепция
____________________________________________

Фоторецепторные молекулы специализированных клеток используют в качестве сигнала энергию кванта света. Но принципы передачи сигнала через мембрану у фоторецепторных клеток и клеток, которые используют гормоны и гормональную сигнализацию весьма сходны.

Зрительный белок родопсин локализован у позвоночных в специализированных фоторецепторных клетках двух типов – палочки и колбочки. Локализованы они в сетчатке глаза. Палочки функционируют в условиях слабого освещения и очень чувствительны к свету. При очень сильном освещении они не работают и находятся в состоянии десенсибилизации (понижение чувствительности рецепторов к раздражителю). При ярком свете зрительный процесс обеспечивается колбочками. По-видимому, именно колбочки отвечают за объемное изображение, реагируют на перемещение  предметов и передают цветовую гамму изображения.


В колбочках содержатся пигменты, поглощающие свет в различных областях спектра. У человека различают три вида колбочек – поглощающие свет в коротковолновой, средней и длинноволновой областях видимого спектра. Эти различия в свойствах колбочек формируют цветовое зрение.

При слабом освещении колбочки не реагируют на сигнал, и глаз не воспринимает свет объекта.
Рецепторная мембрана палочек состоит из замкнутых дисков, не соприкасающихся с эндоплазматической мембраной. В колбочках она образует систему складок. Таким образом, для  передачи сигналов в палочках от диска к плазматической мембране необходим какой-то гидрофильный посредник.

Как палочки, так и колбочки делятся на два характерных сегмента  - наружный и внутренний. Наружный сегмент содержит фоторецепторные мембраны, а внутренний специализируется на генерации энергии и содержит аппарат, синтезирующий молекулы вторичных посредников, участвующих в передаче сигнала.

Зрительный родопсин как и бактерия родопсин содержит в активном центре 11-цис- ретиналь (витамин А). Белковая часть родопсина без ретиналя называется опсином и функционирует как фермент. Молекулярные структуры зрительного родопсина так же как и бактерия родопсина сильно отличаются.

Полипептидная цепь родопсина состоит из более чем 350 аминокислот. К молекуле белка родопсина присоединены две олигосахаридные цепи. Они присоединены к остаткам аспарагина в положении 2 и 15.

Как и у бактерии родопсина, молекула зрительного родопсина пересекает мембрану, имеет семь мембранных сегментов, используя гидрофобные участки своей первичной структуры.

Между собой они соединены короткими цепями гидрофильных аминокислот. Ретиналь расположен ближе к С-концу белка. Пигменты из колбочек сетчатки глаза человека условно называются по области поглощения, например красный, голубой, зеленый.
Имеют в своей структуре как гидрофобные, так и гидрофильные участки, при этом зеленые пигменты обладают высокой степенью гомологии с родопсином из палочек, голубой значительно отличается.

Бактерия родопсин и родопсин из палочек сетчатки практически не имеют гомологичных (имеют принципиально одинаковые структуры и развиваются из сходных зачатков) участков, однако они формируют сходные структуры мембраны.

Состояние в каждом участке из семи гидрофобных сегментов мембраны аналогично. Вряд ли эти два пигмента имеют прямую эволюционную связь, но по-видимому упаковка молекул ретиналя в семи альфа спиральных участках является оптимальным способом для обеспечения функционального состояния белка в мембране в качестве первичного акцептора света.



Родопсин обладает характерным спектром поглощения в области от 280 до 500 нМ. В основе функционирования как родопсина так и бактерии родопсина лежит светозависимая изомеризация ретиналя.

Итак, при поглощении кванта света 11-цис ретиналь (витамин А) переходит полностью в транс-форму. Эта изомеризация молекулы запускает каскад реакций сопровождающихся изменением спектра поглощения молекулы родопсина.

В результате поглощения родопсином света происходит образование опсина и свободного ретиналя. Другой результат этого процесса –гиперполязизация мембраны палочек. В норме на мембране палочек регистрируется так называемый темновой ток, обеспечиваемый как входом в клетку натрия так и выходом из клетки калия, за счет работы фермента натри-калиевой-АТФазы. Трансмембранный потенциал при этом составляет порядка 20 мМ. Вспышка света вызывает гиперполяризацию мембраны и потенциал падает до минус 70 мВ. При этом величина изменения мембранного потенциала пропорциональна интенсивности освещения. 

С помощью микроэлектродов было доказано, что гиперполяризация потенциала мембран является необходимым и достаточным условием передачи светового сигнала через синапсы зрительных нейронов.

Итак, поглощение кванта света ретиналем родопсина, локализованным в диске должно привести к гиперполяризации плазматической мембраны палочки непосредственно не связанной с мембраной диска.

Наличие в клетке вторичного месенджера циклического  ГМФ (гуанозинмонофосфата) свидетельствует об участии в процессе специализированного белка посредника. Это белок был обнаружен и назван трансдуцином так как он учавствует в процессе трансдукции, то есть преобразовании светового сигнала в электрический.



Оказалось, что  он состоит из трех субьединиц альфа бета и гамма, способных к обратимой диссоциации. При активации света молекула родопсина образует специфический комплекс с трансдуцином, находящимся в комплексе с ГДФ (гуамидин ди фосфат) Такое взаимодействие катализирует обмен на альфасубединице и ГДФ превращается в ГТФ. После этого комплекс трансдуцина с родопсином диссоциирует и практически одновременно происходит диссоциация трансдуцина на альфасубьединицы что активирует цикло-ГМФ-зависимую-фосфодиэстеразу.

Этот фермент имеет аналогичное строение, то есть состоит из тех же субъединиц. Ингибирование его осуществляется за счет связывания с ГТФ – альфа субьединицей и когда связывается альфа-субьединица и фосфодиэстераза.

При этом гамма субьединица отделяется от свободной альфа и бетта субьедицицы – осуществляет гидролиз АТФ. Этот процесс протекает с большой скоростью до 4 тыс молекул в секунду. Активация трансдуцином фосфодиэстеразы прекращается после гидролиза ГТФ. В дальнейшем комплекс фосфата и гаммасубьединиц трансдуцина ассоциируют с ГДФ связанной формой альфасубьединиц и молекула трансдуцина приобретает снова способность взаимодействовать с фотоактивированным родопсином и цикл повторяется.



В результате активации одной молекулы родопсина образуется несколько сотен активных комплексов альфасубьединиц трансдуцина и ГТФ. Это первая стадия усиления сигнала света.

Затем альфасубьединица диактивирует фосфодиэсетразу. На этой стадии усиления сигнала нет, так как каждой субьединицей активируется только одна молекула фосфодиэстеразы.

Далее комлекс субьединицы с фосфодиэстеразой, который не диссоциирует пока не произойдет гидролиз ГТФ осуществляет превращение нескольких тысяч молекул циклического ДМФ. Именно в этот период происходит более чем тысячекратное усиление сигнала

Далее механизм осуществляется на мембранном уровне, регулирует натриевые каналы и в результате регистрируется электрический импульс
Подробное участие трандуцина в передаче зрительного сигнала свидетельствует об участии G-белков в образовании вторичных месенджеров.
Трандуцин играет ключевую роль не только в активации но и в инактивации сигнала. Включение-выключение сигнала включается через альфа суб единицы. При этом ключевой стадией управления является гидролиз ГТФ до ГДФ.

Реакции ведущие к активации процесса энергетически выгодны, хотя некоторые реакции дезактивации требуют затраты дополнительной энергии.
_________________________________

Так как вся семинарская работа состоит в сравнении нескольких систем и называется
Аналогии в рецепции гормонов и сенсорики света, звука и тактильности.

То таких кусочков будет еще три (я не буду все выкладывать просто зрение тут мной и другими участниками форума упоминалось неоднократно и человек получает через него по некоторым оценкам 90% информации (как можно ее в процентах вычислять мне пока не ясно), правда звук и тактильность несколько проще.

Гормональные реакции, если совсем упрощенно (картинка из той же лекции) имеют значительные сходства



И еще хочу поддержать этим текстом мысль уважаемого Арефьева в теме Эволюция сознания , что ИИ

Цитировать
Система ИИ может быть и открытой. Кроме того, она может быть растущей и развивающейся. Мало того, она может не зависеть от воли отдельных людей (выбирайте любого человека на планете – она от него не зависит), от воли социума – да, зависит (и то, не полностью). Это открытая, растущая и развивающаяся система ИИ у всех на виду – это Интернет…

Здесь мы видим как сенсорика, разложенная в лекции на подробные этапы передает энергию света через массу преобразований в зрительный нерв и там включается в общий хор ПД.

Но эти этапы преобразования, замененные на другие (например, автоматически работающие телескопы получают такой сигнал в разных диапазонах волн, в том числе не только в доступном нам видимом спектре но и в инфракрасном преобразуют и передают людям уже в готовом для них кодовом виде значения информации)

Собственно тоже неоднократно акцентировала на этом внимание. Вся уже исследованная человечеством Вселенная, оцифрованная таким образом уже выложена в интернете (ну не вся, но очень много результатов исследований опубликованы с исходными материалами), люди каждый со своим внутренним балансом и неопределенностями входят в состав сети как внешние источники информации. Внутренний баланс этой системы меняется непрерывно и непредсказуемо.

Вообще иногда стоит задумываться и осознавать насколько это масштабное явление.
Я кстати тоже не особенно верю с простую стимуляцию электричеством. Как-то это тупо, сигналы должны быть разнообразными поступать более менее равномерно из разных частей внешней и внутренней сенсорики. Ну мне так кажется.


Я думаю нельзя омолаживаться до бесконечности. Я смотрю на себя и думаю вот мне 50, (это мы пошли отмечать 8 марта в начале апреля, типа лучше поздно чем никогда, точнее это мы уже уходим из гостей ), хочу ли я выглядеть еще моложе



Я думаю и так сойдет. А то уже проблемы начинаются. Мне как раз примерно месяц назад в сбербанке деньги не хотели давать. Смотрят в паспорт и сотрудница заявляет, что во первых эта фотка в 45 выглядит старше чем я в 50, во вторых вообще человек в 50 может выглядеть на 10 лет моложе, но не на 20. Идите и приведите свою маму, чей паспорт вы взяли.

Я стою, глазами хлопаю, не знаю че сказать. Думаю, а как я ваще доказывать щас буду что я это я. Мне до этой секунды казалось что паспорта достаточно. Пришлось позвать старшего по смене, он тетеньку успокоил типа да щас все из салонов омоложения не вылезают, все нормально. А я не стала уточнять, что для омоложения ничего не делала ни разу. Просто промолчала, отдали мои таньга со счета вот и хорошо, спасибо.

Но были мысли посоветовать женщине за стойкой, которой по ее словам 40, а выглядит она старше меня – начать учиться где-нить заочно и совсем не употреблять алкоголь, перестать так лопать, что она вдоль и поперек почти одинаковая, это огромная нагрузка на бедное тело. И, разумеется, не выгляжу я на 30, любой человек просто высыпающийся, делающий почти всегда что хочет, не пьющий, активирующий регулярно свой мозг естественным путем учебы, искусства и науки спокойно не напрягаясь имеет здоровье на моем уровне по отношению к возрасту. Оно не идеальное конечно.

В принципе учеба  - это отчасти электрический стимулятор, активатор ПД, но он ограничен внутренним сопротивлением организма, когда много, то уже просто не влезает, срабатывает внутренняя защита.
« Последнее редактирование: Апрель 14, 2019, 14:35:08 от Шаройко Лилия »

Оффлайн Шаройко Лилия

  • Участник форума
  • Сообщений: 878
    • Просмотр профиля
    • Наука РФ и за рубежом
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #545 : Апрель 14, 2019, 14:39:28 »
Цитировать
так как информация для меня практически новая на 100%, а как уже неоднократно умоминал уважаемый арефьев мозг в основном хорошо воспринимает инфу когда она процентов на 20-30% обладает новизной

редактирование фразы в последнюю секунду, торопилась, чувствую двери уже закрываются и уже недоступно

должно быть

Цитировать
так как информация для меня новая, практически на 100%, а как уже неоднократно упоминал уважаемый Арефьев - мозг в основном хорошо воспринимает инфу, когда она процентов на 20-30% обладает новизной

Оффлайн ArefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 7270
    • Просмотр профиля
Re: Особенности человеческого мозга.
« Ответ #546 : Апрель 19, 2019, 15:55:22 »
Информация, только косвенно касающаяся мозга человека... И весьма неоднозначная информация...

Мёртвый мозг слегка воскресили
https://www.nkj.ru/news/36061/
Мозг свиньи жил обменом веществ в течение полутора суток после смерти.

Мозг поглощает огромное количество кислорода и питательных веществ, поэтому, когда перестают работать лёгкие и сердце, мозг умирает чрезвычайно быстро. Однако уже больше ста лет исследователи стараются как-то продлить жизнь мозгу после остановки сердца – его охлаждают, через него искусственным образом прокачивают кровь или её заменитель, и т. д.

Удалось также показать, что клетки мозга сохраняют некоторые признаки жизни и после смерти – например, они могут синтезировать белки, если их снабдить нужными ресурсами. (Мы как-то писали о том, что некоторые гены в мёртвых тканях могут работать ещё несколько дней.)

Исследователи из Йеля решили пойти дальше и попытались оживить не отдельные нейроны, но мозг в целом. Для этого у тридцати двух свежеубитых свиней вынимали мозг и подсоединяли к особой системе BrainEx, которая прокачивала через сосуды мозга специальный раствор, имитирующий кровь. От момента смерти до подключения к системе BrainEx проходило 4 часа, однако несмотря на это в течение следующих шести часов с искусственной кровью жизнь к мозгу частично вернулась.

В статье в Nature говорится, что клетки мозга (как нейроны, так и служебные глиальные клетки) поглощали глюкозу и кислород и выделяли углекислый газ – то есть к ним вернулся обмен веществ. Заработали клетки микроглии, которые выполняют иммунную функцию; что до нейронов, то нервные клетки префронтальной коры и гиппокампа, одного из главных центров памяти, выглядели как живые: у них не нарушилась клеточная структура, а некоторые нейроны даже реагировали на электрические импульсы. В таком виде мозг существовал 36 часов.

Однако никакой синхронности, скоординированности в работе нервных клеток не было – то есть никакого возвращения сознания не случилось. Авторы работы полагают, что, возможно, более-менее полноценную активность в мозге можно разбудить или сильным электрическим импульсом, или подержав его ещё какое-то время в питательной среде, чтобы клетки успели прийти в себя. Тут надо заметить, что в самом питательном растворе, который прокачивали через мозг, содержались вещества, которые должны были подавлять электрическую активность нервных клеток, поскольку были опасения, что если они начнут активничать, то лишь навредят сами себе. Так что, возможно, мозг может и сам «проснуться», если изменить состав искусственной крови. Впрочем, такой задачи исследователи перед собой не ставили – они хотели лишь проверить, можно ли поддерживать метаболическую жизнь в мозге вне тела.

Главное, что удалось показать, это что мозг на самом деле намного более устойчив, чем считалось. Раньше полагали, что достаточно нескольких минут без кровообращения для необратимой смерти мозга. Но, как видим, спустя даже 4 часа мозг способен отчасти ожить, по крайней мере, в том, что касается обмена веществ, причём оживают не только нейроны, но и обслуживающая их нейроглия.

Система BrainEx пока не подходит для клинического применения – чтобы она поддерживал обмен веществ в мозге, его нужно полностью извлечь из черепной коробки. Но бесспорно, что в экспериментах с BrainEx или похожей системой можно многое узнать о мозге – как он ведёт себя в жизни и в смерти.

P.S. Чуток прокомментирую.
Цитировать
Однако никакой синхронности, скоординированности в работе нервных клеток не было – то есть никакого возвращения сознания не случилось
Да хоть даже и была бы такая синхронность - это ещё не признак возвращения сознания. Все подсознательные (бессознательные) процессы тоже требуют скоординированной работы нервных клеток (синхронной активности нервной ткани, нервных структур и пр.).

Синхронность работы (нейронных структур, ансамблей нейронов, нервной ткани), это всего лишь один из признаков возможного проявления эффекта сознания.