Особенности человеческого мозга.

[АrefievPV]

В мозге нашли «включатель» сознания
https://nplus1.ru/news/2020/12/30/turn-it-on
Финские, американские и шведские исследователи выявили мозговые отделы, с высокой вероятностью отвечающие за нахождение человека в сознании или без сознания. Ими оказались некоторые ключевые структуры мозга, активность которых, как выяснилось, играет фундаментальную роль в регуляции сознания вне зависимости от методов воздействия на него. Результаты работы опубликованы в Journal of Neuroscience.

Сопоставляя все полученные данные, исследователи выявили отделы мозга, активность которых была четко связана с сознанием вне зависимости от типа и дозы препарата для наркоза, фазы сна и «направления» изменения состояния (от бессознательного к сознательному или наоборот). Ими оказались взаимосвязанные мозговые структуры — таламус, поясная кора и угловые извилины, отвечающие за некоторые когнитивные и другие функции.

Перечисленные структуры не следует путать с отделами мозга, отвечающими за «содержание» сознания. Относительно последнего существует несколько конкурирующих теорий, связывающих его с определенными зонами коры. Так, в модели глобального рабочего пространства (Neural Global Workspace) это «дальнобойные» любно-теменные связи, в теории возвратной обработки информации (Recurrent Processing) — локальная повторяющаяся активность в вентральной затылочно-височной коре, в модели задней горячей зоны (Posterior Hot Zone) — теменные, затылочные и височные области задней части коры.

[АrefievPV]

В ходе эволюции мозжечок развивался путем удвоения базовых модулей
https://elementy.ru/novosti_nauki/433750/V_khode_evolyutsii_mozzhechok_razvivalsya_putem_udvoeniya_bazovykh_moduley
Мозжечок — часть головного мозга позвоночных животных, занимающая всего 10% его объема, но при этом содержащая половину всех его нейронов. Так что мозжечок представляет очевидный интерес для нейробиологов, хотя информации о его структуре, функциях и эволюции на удивление мало. Этот пробел был в некоторой степени восполнен новым исследованием, выполненным командой из Стэнфордского университета. Разобравшись в экспрессии генов отдельных нейронов мозжечка, они выявили структурно-функциональную единицу его строения — унифицированный модуль. Этот модуль снабжен стандартным набором из трех классов тормозящих нейронов и двух классов возбуждающих нейронов. Эволюция мозжечка шла, по-видимому, за счет удвоения таких модулей и дальнейшей их специализации. У человека один из модулей — зубчатое ядро — оказался весьма специализированным, утратив один из классов возбуждающих нейронов за счет увеличения числа нейронов другого класса.

Рис. 1. Схема строения мозжечка человека. В исследованиях эволюции и роли мозжечка в когнитивных функциях в первую очередь обращают внимание на его кору. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, стоит получше присмотреться к ядрам мозжечка — парным образованиям из серого вещества, расположенным в его центральной области. Они, как выясняется, не менее важны для понимания функционирования и эволюции этой части мозга. Цифрами помечены ядра мозжечка: 1 — зубчатое ядро, 2 — пробковидное ядро, 3 — ядро шатра, 4 — шаровидное ядро (у плацентарных млекопитающих пробковидное и шаровидное ядра объединены в так называемое промежуточное или слитое ядро, так что обычно говорят не о четырех, а о трех ядрах у млекопитающих). Рисунок с сайта vmede.org

Рис. 4. Модель эволюции ядер мозжечка. Квадратиками обозначены структурно-функциональные модули строения ядра с нейронами пяти классов — трех тормозящих (i1, i2, i3) и двух возбуждающих (A, B). Цветными стрелками изображены проекции возбуждающих нейронов в другие зоны мозга. В ходе эволюции модуль удвоился, возбуждающие нейроны специализировались, их проекции находятся рядом, но несколько сдвинуты относительно друг друга. На следующем этапе происходило расширение одного из модулей, при этом утратились возбуждающие нейроны одного класса, по-видимому, в силу необходимости усиленной работы нейронов другого класса. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science

Рис. 5. Зоны мозга, в которые идут проекции из зубчатого ядра мозжечка. Рисунок из популярного синопсиса к обсуждаемой статье в Science

Отсюда следует два вывода.

Первый: эволюционирующей единицей мозжечка является подразделение ядра, имеющее унифицированный набор исходящих нейронов — ингибиторные, принадлежащие к трем классам, и возбуждающие, принадлежащие к двум классам.

Второй вывод касается эволюции мозжечка: она шла за счет удвоения базовой единицы и ее дальнейшей специализации.

И наконец, в человеческой линии эволюции мозга наибольшее развитие получило одно из ядер мозжечка, зубчатое, и только один из классов возбуждающих нейронов, класс B. Это пример резкой специализации функций мозжечка. А обсуждаемое исследование сильно меняет наши представления о мозжечке и его эволюции.

[АrefievPV]

Не новость, но любопытный факт...

Человек без зрительной коры способен связать звук и зрительный стимул
https://elementy.ru/novosti_nauki/432659/Chelovek_bez_zritelnoy_kory_sposoben_svyazat_zvuk_i_zritelnyy_stimul

P.S. Продублирую в тему "Психика и мозг".

[АrefievPV]

Чужое мнение оставляет след в нашем мозге
https://www.nkj.ru/news/40727/

Мозг запоминает несовпадение нашего мнения с мнением других людей, чтобы в следующий раз скорректировать его в соответствие с мнением группы.

Когда мы слышим, что наше мнение совпадает с мнением важного для нас человека, когда мы и он выбираем одно, нам становится приятно. И если при этом заглянуть в наш мозг, то можно увидеть, как в нём активируются центры удовольствия, влияющие на мотивацию, обучение и множество других функций. Удовольствие, которые мы испытываем, в данном случае мотивирует на определённые социальные действия. Если же вдруг мы обнаружим, что наше мнение не совпадает с мнением того, кто нам важен, мы чувствуем неудобство, психологический дискомфорт, и в мозге возникают сигналы ошибки, побуждающие нас всё-таки согласовать свою позицию с позицией другого человека.

Об этих вещах нейробиологи знают давно. Но обычно реакцию мозга на совпадение или несовпадение мнений наблюдают именно в момент совпадения/несовпадения. Другой вопрос, надолго ли остаются в мозге какие-то следы после того, как мы обнаружили, что думаем не так, как все.

Сотрудники Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ) пишут в Scientific Reports, что такие следы остаются. В эксперименте участвовали 20 женщин, которым показывали серию фото незнакомых людей. Нужно было решить, насколько ты доверяешь тому или другому незнакомцу, решить просто по его внешности. Потом про каждого из незнакомцев говорили, что про него думают другие. Иногда мнение группы совпадало с мнением участницы эксперимента, иногда нет. И через полчаса снова нужно были оценить, как ты относишься к тем же незнакомым персонам, которых ты уже видел на фото.

Как можно было ожидать, когда мнение человека не совпадало с мнением группы таких же, как он (точнее, как она), то во второй раз мнение менялось – не всегда, но в половине случаев. Но авторов работы больше интересовало, что при этом происходит в мозге. За мозгом наблюдали с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ). В отличие от более привычной магнитно-резонансной томографии, у неё большее временное разрешение, то есть МЭГ позволяет различить изменения в активности мозга, происходящие быстро друг за другом.

Оказалось, что когда имеет место расхождение во мнении, мозг это запоминает. Когда ситуация повторяется (когда снова показывают фото человека, относительно которого ты и группа не сошлись в суждениях), то через долю секунды в мозге проскакивает специальный сигнал, который указывает, что тут у нас в прошлый раз было несогласие с другими. Сигнал служит предупреждением о возможном социальном конфликте, так что у мозга есть шанс скорректировать поведение – то есть привести своё мнение в согласие с мнением группы. Этот сигнал формируется верхней теменной корой, которая считается одной из зон мозга, помогающих вспомнить какие-то вещи из прошлого.

Иными словами, чужое мнение влияет на мозг не только в тот момент, когда мы его слышим, но и спустя какое-то время. В результаты мы не просто подлаживаем собственное мнение под мнение других, но и начинаем воспринимать окружающий мир их глазами. (Напомним, что в эксперименте, когда нужно было оценить человека во второй раз, никого рядом не было, только в мозге оставалась память о том, что полчаса назад нам сообщили мнение других людей.)

Возможно, это не очень утешительные результаты, если рассматривать самостоятельность мышления как высшую ценность. С другой стороны, такая пластичность мозга помогает избежать социальных конфликтов. Наконец, не стоит забывать, что групп людей на свете много, и у нас есть определённая свобода в том, чьё мнения считать значимым для себя.

[АrefievPV]

Как мозг соединяет две звуковые дорожки в одну
https://www.nkj.ru/news/40728/

Гамма-ритмы помогают мозгу синхронизировать информацию от левого и правого уха.

До левого и правого уха звуки редко доходят одновременно. Тем не менее, звуки у нас в ушах не двоятся, то есть у нас не бывает так, что мы сначала услышали звук левым ухом, а потом правым. И хотя звуковая информация от каждого уха приходит в оба полушария, но от левого уха она быстрее приходит в правое полушарие, а от правого – в левое. Плюс оба полушария заняты немного разными процессами: если взять речь, то левое полушарие различает в речи слоги и отдельные фонемы, тогда как правое анализирует ритм, высоту звуков, их громкость, придыхания и прочее, что относится к речевой просодии.

В общем, всё говорит о том, что левым и правым ухом мы должны слышать по-разному, но на самом деле ничего такого не происходит. Мы, конечно, всегда можем сказать, откуда донесся звук, слева, справа, спереди и т. д. – именно благодаря тому, что уха у нас два, мы можем легко определить источник звуков. Однако, повторим ещё раз, никакого двойного звучания у нас в голове не раздаётся, и не бывает так, что левым ухом мы слышим слоги, а правым – высоту голоса того, кто говорит. Очевидно, что мозг умеет соединять звуковые дорожки, приходящие к нему от двух «микрофонов»-ушей – соединять так, что вся звуковая информация воспринимается единым блоком.

Сотрудники Цюрихского университета выяснили, что огромную роль в этом играют гамма-волны. В эксперименте участвовали 28 человек, которые правым ухом слышали невнятный слог, который можно было услышать так или иначе – например, они слышали нечто среднее между «га» и «да». Одновременно в левое ухо им посылали звук с «г» или «д». Звук в левом ухе сознание не замечало, но мозг всё равно получал информацию, и в зависимости от того, что звучало в левом ухе, неопределённый слог в правом ухе оказывался «га» или «да». Мозг соединял два сигнала и делал общий вывод, что же всё-таки он услышал.

На следующем этапе эксперимент повторили, только с помощью прикреплённых к голове электродов в мозге подавляли гамма-ритмы. И тут оказалось, что с подавленными гамма-ритмами мозг не может согласовать звуки слева и справа. Человек уже не мог твёрдо определить, что именно он слышит: неопределённый звук в правом ухе оставался неопределённым, потому что информация из левого уха никак не помогала. В статье в PNAS авторы делают вывод, что гамма-волны помогают полушариям синхронизироваться в обработке звуковой информации. Когда гамма-ритм подавляли, полушария начинали работать несинхронно, что было видно с помощью магнитно-резонансной томографии.

Возможно, эти сведения не только помогут лучше понять фундаментальные основы восприятия звука, но и пригодятся в медицине: не исключено, что от некоторых психоневрологических симптомов, вроде звона в ушах или слуховых галлюцинаций, можно будет избавиться, простимулировав гамма-ритмы мозга.

[АrefievPV]

Исследователи пообщались со спящими людьми, вторгаясь в их сны
https://www.popmech.ru/science/news-674233-issledovateli-poobshchalis-so-spyashchimi-lyudmi-vtorgayas-v-ih-sny/?from=main_3
Исследователи смогли успешно «поговорить» со спящим человеком в режиме реального времени, вторгаясь в его сны. Работает это только в редком состоянии осознанного сна.