Особенности человеческого мозга.

[Konof]

На самом деле зависимость работы ума от работы сердца изучать на макаках невозможно. По той простой причине, что у макак нет ума))) Макака не принимает никаких решений ни в пнревозбужденном ни в спокойном, ни даже в дохлом состоянии. А корреляция между интенсивнлстью работы сердца и поведенческим возбуждением скорее обратная. Ну, если попытаться поставить лошадь впереди телеги, разумеется)

[АrefievPV]

На самом деле зависимость работы ума от работы сердца изучать на макаках невозможно. По той простой причине, что у макак нет ума))) Макака не принимает никаких решений ни в пнревозбужденном ни в спокойном, ни даже в дохлом состоянии. А корреляция между интенсивнлстью работы сердца и поведенческим возбуждением скорее обратная. Ну, если попытаться поставить лошадь впереди телеги, разумеется)

Ум системы – это локальное и актуальное проявление разума системы. Очень распространённая ошибка – жёстко и однозначно привязывать понятие разум (и, соответственно, ум) к человеку.

Я вам уже говорил, что при формулировке определений не следует зацикливаться только на человеке – это заведомо сужает взгляд на проблему. Напомню:

Привожу комплект определений (их следует рассматривать во взаимосвязи друг с другом):

Жизнь – это живая система (совокупность систем) и её среда обитания.
Живая система – это система, проявляющая в активной фазе своего существования: стремление к самосохранению и способность реализовать это стремление.
Интеллект системы – это вычислительный функционал (практически в физико-математическом смысле слова) системы.
Разум системы – это способность системы реализовать стремление к самосохранению средствами интеллекта.

Заодно приведу и комплект определений, связанных с понятием сознание:

Суть сознания – это условие «со знанием».
Суть механизма сознания – это реализация данного условия «со знанием».
Суть реализации – это процесс осознания (то есть, сравнение/сопоставление со знанием).
Суть состояния в сознании – это наличие процесса осознания.

Но, как я понимаю, вы тогда на моё замечание не обратили внимание. Обратите внимание на это хотя бы сейчас.

[Konof]

На самом деле зависимость работы ума от работы сердца изучать на макаках невозможно. По той простой причине, что у макак нет ума))) Макака не принимает никаких решений ни в пнревозбужденном ни в спокойном, ни даже в дохлом состоянии. А корреляция между интенсивнлстью работы сердца и поведенческим возбуждением скорее обратная. Ну, если попытаться поставить лошадь впереди телеги, разумеется)

Ум системы – это локальное и актуальное проявление разума системы. Очень распространённая ошибка – жёстко и однозначно привязывать понятие разум (и, соответственно, ум) к человеку.

Я вам уже говорил, что при формулировке определений не следует зацикливаться только на человеке – это заведомо сужает взгляд на проблему. Напомню:

Привожу комплект определений (их следует рассматривать во взаимосвязи друг с другом):

Жизнь – это живая система (совокупность систем) и её среда обитания.
Живая система – это система, проявляющая в активной фазе своего существования: стремление к самосохранению и способность реализовать это стремление.
Интеллект системы – это вычислительный функционал (практически в физико-математическом смысле слова) системы.
Разум системы – это способность системы реализовать стремление к самосохранению средствами интеллекта.

Заодно приведу и комплект определений, связанных с понятием сознание:

Суть сознания – это условие «со знанием».
Суть механизма сознания – это реализация данного условия «со знанием».
Суть реализации – это процесс осознания (то есть, сравнение/сопоставление со знанием).
Суть состояния в сознании – это наличие процесса осознания.

Но, как я понимаю, вы тогда на моё замечание не обратили внимание. Обратите внимание на это хотя бы сейчас.

обратил, обратил, еще как обратил.) Просто я не мастер строительства сферических коней в вакууме, а естественник, и определения привык давать тодько сущесьвующим явлениям. А именно разум, способнлсть к мышлению  изначально свойство  именно человеческое, ни у кого более, включая вакуумных коней, не наблюдаемое. И определяется оно очень легко и коротко: способность к мышлению. Мышление же определяется как коммнуникативное плведение с использованием символьно- знаковой системы. Читайте мои определения.  А нсли вы имеете в виду некие, совсем другие спомобы адаптивного плведения, свойственные совсем иныи объектам, как то: камень лежачий, столб стоячий и конь вакуумный, то и придумывайте им свои названия и определяйте на здоровье. А теомин РАЗУМ, простите, нл уже занят давным давно , и зп ним скрыааеься явление довольно прозаичное, и даже физиологичное. Никак не достойное вакууумных филоософий
Прошу меня простить, но пишу со смартфона из больнички, потому так безобразно. Не сочтите за неуважение.

[василий андреевич]

именно разум, способность к мышлению  изначально свойство  именно человеческое, ни у кого более, включая вакуумных коней, не наблюдаемое. И определяется оно очень легко и коротко: способность к мышлению.

Ну да, мыслит тот, кто способен мыслить... а кто не может мыслить, тот начинает думать о сознании.
  Определения даются, что бы установить граничные условия, в которых будут разворачиваться суждения, дабы обрести форму утверждения. Следовательно, аксиома - разум (сознание) только для человека вполне приемлема. И придется говорить о элементах разума-разумности, что бы найти отдельные сочетания этих элементов у прочих живых. При этом получим, что грань между разумностью и "недо"разумностью стирается до не измеряемых параметрических нюансов.

[Konof]

именно разум, способность к мышлению  изначально свойство  именно человеческое, ни у кого более, включая вакуумных коней, не наблюдаемое. И определяется оно очень легко и коротко: способность к мышлению.

Ну да, мыслит тот, кто способен мыслить... а кто не может мыслить, тот начинает думать о сознании.
  Определения даются, что бы установить граничные условия, в которых будут разворачиваться суждения, дабы обрести форму утверждения. Следовательно, аксиома - разум (сознание) только для человека вполне приемлема. И придется говорить о элементах разума-разумности, что бы найти отдельные сочетания этих элементов у прочих живых. При этом получим, что грань между разумностью и "недо"разумностью стирается до не измеряемых параметрических нюансов.

Совершенно верно. Наши символы реальности, понятия, определения абстррактны и всегда дискретны, в отличие от реальности, которая непрерывна ивзаимопереходяща. Но наш  разум не способен мыслить как то по другому. Мы вынуждены сначала сдделать реальности вивтсекцию, чтобы выявить ее внутренние законы функционированмя, и только потом синтезировать в модель. Более или менее аддекватную но никогда не абсолютную. И потому все определения природных феноменов описывают некие средние показатели проявлений их свойств, а дискусси о границах и переходах (даже количественно- качественных) имеют либо узко специальный либо чисто полемический смысл. Я давно вышел извозрастастрастного увлечения такими дискуссиями)

[Konof]

Посмотрел ролик Андрея  Курпатова "мозг. Инструкция по применению." К сожалению не могу в смартфоне ссылки вставлять. Рекомендую посмотреть глубоко копающим). Хотя, есть вещи просто для меня возмутительные. Но это нормально. Мозговедение сегодня это толпа слепых мудрецов, щупающих слона каждый что то нащупал дельное, но и каждый несёт чуш одновременно.

[василий андреевич]

Мозговедение сегодня это толпа слепых мудрецов, щупающих слона

Жаль, что Вы не можете на страницах нашего форума пообщаться с Савелием (на другом ресурсе, он - Макрофаг). Но может его бан уже иссяк, тогда был бы рад его отзывчивости.
  К сожалению, я плохой оппонент для биолога, тем более, что во многом готов к согласию с Вами. А критические возражения крайне нужны, что бы идея достигла плодотворения. Ныне модно исконно возникшее понимание термина, как присущее исключительно дважды сапу, нивелировать до уровня той неощутимости, при которой сам термин теряет смысловую нагрузку. И это прискорбно, ибо слово, вместо емкости для смысла, становится обиходной матершиной.

  Анализ с последующим синтезом - пусть для мышления, вершаемого логикой доказательства. Но разве мы не унаследовали от "природы вещей" эту способность? Анализ хаоса начинается с разбиения "выскочек" по тем характерным признакам, которые позволяют говорить о их естественном синтезе под названием согласованность. Но и мутанты, которых будем считать случайными выскочками, начинают поиск для согласования своих, скажем так, антагонистических черт. Формула СМ+ЕО=Эволюция прогресса - это только идеологический лозунг, превращающийся в пшик простым суждением: выжили самые приспособленные, а приспособлены те, кто выжил.

  Кризис учений о разуме периодичен, едва подходя к научности, разражается фиаско логической аргументации. Скорее всего это нормально, ибо только у Канта намечалась идея Самопознающего Духа. Мы же тщимся "бочку из-под квашенной капусты измерять капустными листами давно покинувшими грядку".
  Есть феномен памяти и психики. Что в структуре, а что в движении сквозь структуру? Память - не флешка, а психика не алгоритмия. Машинные вычисления тщетны с величием поведения жгутика у сгустка протоплазмы. Мироздание в "тупом" скоплении органической синтетики... И надо бы учинять разборки.

[Konof]

Выбрался, наконец то к компу на недельку, отвечаю.

Жаль, что Вы не можете на страницах нашего форума пообщаться с Савелием (на другом ресурсе, он - Макрофаг). Но может его бан уже иссяк, тогда был бы рад его отзывчивости.

А можете в личку подробности? Кто, откель, почему?)

К сожалению, я плохой оппонент для биолога,

Любой оппонент хорош, если он способен думать и анализировать. Не о таких уж сложных материях я и пишу.

Анализ с последующим синтезом - пусть для мышления, вершаемого логикой доказательства. Но разве мы не унаследовали от "природы вещей" эту способность? Анализ хаоса начинается с разбиения "выскочек" по тем характерным признакам, которые позволяют говорить о их естественном синтезе под названием согласованность. Но и мутанты, которых будем считать случайными выскочками, начинают поиск для согласования своих, скажем так, антагонистических черт. Формула СМ+ЕО=Эволюция прогресса - это только идеологический лозунг, превращающийся в пшик простым суждением: выжили самые приспособленные, а приспособлены те, кто выжил.

Не люблю выражение "обработка информации" в отношении мозга, но приходится пользоваться за неимением более адекватного. Так вот,  есть обработка информации мозгом. Это сугубо физиологический процесс, присущий ещё одноклеточным. И есть обрабтка информации посредством мышления - то есть в процессе коммуникативного поведения. Которое , если максимально просто, аналогично раскладке "кубиков" в определённом порядке. Процесс сугубо внешний, внемозгновой. Культурный. Но, так как и он для мозга "внешняя среда", то и его образы он опознаёт, и включает в свою сферу физиологической обработки информации. Но на своих условиях и по своим древним правилам!

Кризис учений о разуме периодичен, едва подходя к научности, разражается фиаско логической аргументации. Скорее всего это нормально, ибо только у Канта намечалась идея Самопознающего Духа. Мы же тщимся "бочку из-под квашенной капусты измерять капустными листами давно покинувшими грядку".
  Есть феномен памяти и психики. Что в структуре, а что в движении сквозь структуру? Память - не флешка, а психика не алгоритмия. Машинные вычисления тщетны с величием поведения жгутика у сгустка протоплазмы. Мироздание в "тупом" скоплении органической синтетики... И надо бы учинять разборки.

Предлагаю "учинить разборки" в моей теме. Там я как раз много пишу именно о принципах работы мозга, потому мне будет удобнее и проще. Для "затравки" сейчас помещу там кое-какой материальчик.)

[АrefievPV]

Представление музыки и восприятие музыкальных пауз имеют похожие «картины» в мозге
http://neuronovosti.ru/predstavlenie-muzyki-i-vospriyatie-muzykalnyh-pauz-imeyut-pohozhie-kartiny-v-mozge/

Во время прослушивания музыки мы воспринимаем не только сами звуки, но и паузы между ними. Таким же образом мы способны представлять мелодии. Ученые из Тринити Колледжа в Дублине обнаружили, что эти два процесса имеют похожие нейрокорреляты, то есть те совокупности нейронов, которые обрабатывают эти процессы. Исследование опубликовано в Journal of Neuroscience.

Согласно предиктивной теории, прослушивание музыки – это не только восходящие сенсорные процессы. При восприятии мелодии мы неосознанно пытаемся предсказывать последующие звуки, основываясь на нашем предыдущем опыте. При сопоставлении предсказания и поступающего звука возникает ошибка предсказания, которую можно увидеть в качестве ЭЭГ-сигнала, полярного сенсорному сигналу.

Ранее ученые искусственно вставляли паузы в музыкальном произведении для изучения этого феномена. Группа исследователей под руководством Джованни ди Либерто (Giovanni M. Di Liberto) провела исследование с музыкальными произведениям, где паузы – это часть мелодии. С помощью вычислительной модели исследователи выяснили в какие моменты должны возникать предсказывающие сигналы и сопоставили модель с полученными данными.

Ученые провели два ЭЭГ-эксперимента, в которых принимали участие обычные люди и профессиональные музыканты. В первом эксперименте всем участникам предъявлялись измененные отрывки из хоралов Баха. Во втором профессиональных музыкантов просили представлять музыкальные произведения, читая нотные записи. Именно представление музыки позволило обнаружить нейрокорреляты тишины и выяснить, что можно зафиксировать нейрональную активность даже при отсутствии самого звука.

«Во время тишины или при представлении музыки нет никакого внешнего стимула, так что получаемый нейронный сигнал виден исключительно благодаря процессу предсказания, внутренней модели музыки в мозге.  — объясняет ди Либерто. — Несмотря на то что в интервалах тишины нет входящего звука, мы все равно видим постоянную нейронную активность, показывая, что мозг реагирует и на тишину, и на ноты».

Научная группа планирует продолжить исследования в этой теме. Ученые предполагают, что предсказательная способность может влиять на умение представлять музыку. Джованни ди Либерто также прокомментировал, какие могут быть прикладные применения у нового исследования.

«Например, представьте когнитивные тесты, которые основываются на прослушивании музыки. Музыка вовлечена во множество когнитивных функций, и несколько минут прослушивания вместе с ЭЭГ могут дать полезные данные. К тому же слушать музыку гораздо приятнее, чем выполнять задачки».

P.S. А ежели эти когнитивные тесты использовать для определения АйКью (в качестве составной части общего теста на интеллект), то понятие об умственных способностях может здорово измениться. Кстати, у меня оно, в таком случае, понизится (мишка на ухо наступил)...

[АrefievPV]

По какой логике работает «второй мозг» нашего организма?
http://neuronovosti.ru/glia_of_a_second_brain/

Новое открытие проливает свет на то, что кишечная нервная система человека полна неожиданных фактов. Исследование, опубликованное в журнале PNAS, открывает возможности лечения разного рода кишечных расстройств.

Исследователи из Мичиганского Университета США сделали необычное открытие, касающееся человеческой энтеральной (то есть кишечной) нервной системы. Нужно сказать, что она настолько независима, что кишечник мог бы справиться со своими повседневными «обязанностями», даже если бы каким-то образом оказался не связан с центральной нервной системой. Интересно, что количество специализированных клеток нервной системы (нейронов и глии) «второго мозга» приблизительно равно количеству нервных клеток в кошачьем мозге.

В отличие от хорошо известных и более знакомых нам нейронов, глия не обладает электрической активностью, но имеет множество других функций, которые за последнее десятилетие стали более понятными. Исследователи в новой работе выявили, что глия определенным образом влияет на сигналы в нейронных схемах не только в головном мозге, но и в кишечнике. Это открытие помогло бы развить область лечения кишечных заболеваний, от которых страдает около 15% популяции США.

Долгое время нейроны считались основным типом активных клеток в структуре энтеральной нервной системы. Из-за чего роль кишечной глии как ключевого регулятора моторики кишечника, как правило, игнорировалась. И если бы «второй мозг» был компьютером, глиальные клетки в нем играли бы роль чипов, работающих на периферии.

В передаче сигналов в нейронных сетях кишечника существует активная часть, состоящая не из нейронов. Именно ее формирует глия, регулируя и модифицируя эти сигналы. Исследователи объясняют, что кишечная глия функционирует в качестве логических элементов для изменения активности нейронных сетей.

Если выражаться метафорами, глия не воспроизводит ноты, но отвечает за тон, продолжительность и громкость звуков. Несмотря на аналогию глия играет гораздо большую роль в том, чтобы звук был качественным. Работа глиальных клеток создает более комплексную картину того, как устроена энтеральная нервная система.

«Помимо этого, теперь мы можем задаваться вопросами о том, как нацеливаться на определенный тип или группу глиальных клеток и корректировать их функции. Фармацевтические компании уже заинтересованы в этом», — отмечают авторы работы.

Ранее команда Гульбрансена выявила, что глия могла бы открыть новые пути для лечения синдрома раздраженного кишечника (СРК) – заболевания, при котором человек страдает от хронической боли в животе, вздутия и нарушения работы кишечника. В настоящее время причина этого расстройства до конца не известна.

[Konof]

По какой логике работает «второй мозг» нашего организма?
http://neuronovosti.ru/glia_of_a_second_brain/

Отечество наше тоже Невтонами богато(при чём, по времени это куда приоритетнее):

Вечная память очередному великому учёному, которого не заметили...

[АrefievPV]

Исследователи «прочитали» мозговую активность при магнитной стимуляции памяти
http://neuronovosti.ru/issledovateli-prochitali-mozgovuyu-aktivnost-pri-magnitnoj-stimulyatsii-pamyati/

Ученые из Нидерландов проверили, как изменяется активность мозга при магнитной стимуляции лобной коры, когда участники эксперимента выполняли тест на память. Оказалось, что при стимуляции уменьшается бета-активность теменной коры, что приводит к улучшению вербальной памяти.

Память – это один из самых важных когнитивных процессов. Исследования показали, что при запоминании и воспроизведении в мозге можно наблюдать характерную картину нейронной осцилляции – совокупной активности нейронов в определенных зонах. Представьте себе, что нейрон – это лампочка. Она мигает с определенной частотой. Существуют разные частоты "мигания" нейронов, условно подразделяемые на альфа, бета, гамма, дельта, тета и другие волны. По характеристикам нейронной активности можно судить о том, что происходит в мозге.

Так, в момент когда человек обращает на что-то внимание, фокусируется (что в дальнейшем приводит к запоминанию информации) в мозге уменьшается альфа-активность под влияние лобной коры мозга. Альфа-активность служит своеобразными воротами, через которые информация входит в мозг.

Ученые из Нидерландов попробовали исследовать, что именно происходит с активностью мозга в тот момент, когда его стимулируют с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС).

В первом эксперименте ученые предложили респондентам два списка слов, один за другим. В каждом списке – по 10 слов. Сперва участники изучали первый список, затем шла инструкция: запомнить или забыть предъявленный список. После этого участникам демонстрировали второй список слов, только для запоминания.

При анализе данных ученые рассматривали только те случаи, когда необходимо было запомнить и первый и второй списки слов. Задание "забыть первый список слов" необходимо было лишь для того, чтобы удерживать внимание респондентов.

Когда участник запоминал второй список слов, ученые применяли магнитную стимуляцию. Одной группе участников стимулировали дорсолатеральную префронтальную кору (DLPFC), другим — вертекс. Стимулировали 45-ю повторяющимися разрядами с частотой в 1 Гц.

После запоминания шла отвлекающая задача: необходимо было отнимать по 3 от какого-то числа, которое называли исследователи. Затем участников просили вспомнить максимальное количество слов.


Результаты первого эксперимента. Слева — процент правильно воспроизведенных слов в зависимости от порядка их предъявления. Справа — отличие в правильности воспроизведения первого (желтый) и второго (сиреневый) списка.

Ученые проанализировали данные ЭЭГ участников во время стимуляции. Оказалось, что сразу после стимуляции в момент появления слова, которые нужно было запомнить, уровень бета-активности мозга снижался в обоих полушариях теменной коры. Изменений в других мозговых волнах ученые не обнаружили.


На левом рисунке показана разность активности мозга при стимуляции DLPFC или вертекса ПЕРЕД запоминанием, на правой — ПОСЛЕ. Обратите внимание, что бета-активность словно исчезает из теменной коры.

До появления слова, которое необходимо было запомнить, бета-активность увеличивалась, а после запоминания — уменьшалась. Ученые выяснили, что изменение бета-активности происходило не столько за счет изменения амплитуды волны, сколько из-за изменения апериодического компонента колебаний. Так, на графике ниже можно видеть, как изменяется сигнал (черная линия). Это изменение вызвано не столько самой активностью (красная линия), сколько наклоном этой активности в положительную или отрицательную сторону (синяя линия).



Во втором эксперименте ученые решили проверить полученные данные. В отличии от первого исследования, они предложили одним и тем же людям запоминать два списка слов, только при запоминании одного они стимулировали вертекс, а при запоминании второго — DLPFC. Либо же наоборот.

Результаты второго эксперимента показали, что стимуляция улучшила память только в том случае, если применялась к префронтальной коре.


Результаты второго эксперимента.

Полученные результаты подтвердили, что уменьшение бета-активности в теменной коре — один из механизмов запоминания. Даже более – это показатель того, что человек запоминает в данный момент.

Но почему же при стимуляции префронтальной коры наблюдались изменения в теменной зоне? Дело в том, что многие когнитивные функции базируют свою деятельность не на одной конкретной зоне мозга (локализационизм), а на группе зон. Чистота связи между этими группами и определяет эффективность протекания мыслительных процессов. Так, DLPFC и верхняя теменная кора образуют лобно-теменную сеть – тесно связанную группу нейронов.

Видимо, в тандеме этих двух зон, префронтальная кора играет ведущую роль, определяя осцилляцию теменной коры (уменьшая бета-активность).

В то же время любопытно, что ученые не упомянули про альфа-активность мозга. Таким образом, они подчеркнули, что ТМС повлияла только на бета-активность. Однако, в соответствии со многими экспериментами, перед уменьшением бета-активности префронтальная в коре также уменьшалась и альфа-активность. Это приводило к тому, что человек как бы "обращал внимание на слово", "впускал новую информацию в мозг", после чего снижалась бета-активность – то есть человек приступал к запоминанию.

P.S. Чуток прокомментирую.

Подход не совсем правильный, на мой взгляд – не там (и не между тем) ищут причинно-следственные связи. Мало того, сама интерпретация в стиле «причинно-следственности» здесь используется некорректно.

То есть, возможно, не человек (не его мозг) решил запоминать, вспоминать или обращать внимание, и потом возникает соответствующая активность какого-то ритма в определённых зонах, а эта самая активность и есть запоминание, вспоминание или обращение внимания. И с принятием решения (даже поэтапно) аналогичная ситуация – это тоже будет некая активность (какого-то ритма в определённых и/или между определёнными зонами мозга).

Кстати, нечто подобное я уже комментировал:

Как ритмы мозга помогают управлять вниманием
https://www.nkj.ru/news/37494/
Улучшить внимание можно, если подавить альфа-волны в своём мозге – даже если не знать, как это у вас получается.
.....
P.S. Складывается впечатление, что, где в данный момент слабее альфа-ритм, туда и смещается вектор внимания. То есть, внимание не первично, а производно - оно результат актуального и локального снижения активности альфа-ритма в мозге...

И, изначально, во всех случаях, запускает все эти процессы сенсорика – импульс (поток) активности от рецепторов, а в роли местного (местного для организма, а для мозга, возможно, базового) генератора фоновых ритмов активности могут выступать эволюционно древние структуры мозга (ствол и т.д.).

Вот тут «краешком цепляют» ствол мозга (я там кратко прокомментировал новость):

Больные в коме помогли ученым раскрыть фундаментальную загадку мозга
https://ria.ru/20190917/1558744836.html
По оценкам ученых, примерно сорок процентов пребывающих в коме пациентов на самом деле могут быть в сознании. Это показывают новейшие методы диагностики, позволяющие оценить активность нейронов в режиме реального времени. Как люди с тяжелейшими повреждениями мозга возвращаются к жизни — в материале РИА Новости.
.....

Характерно, что эти древние структуры унаследовали эту, можно сказать, эволюционную роль – роль главного представительства в мозге и проводника инстинкта (стремления к самосохранению).

Замечание в сторону.

Понятно, что проводником может быть только находящийся между*. Но ведь именно такова изначальная локализация (в широком смысле) быть между*: и самой нервной системы (и нервной ткани вообще) и её предшественника – системы управления многоклеточного организма. Мало того, система управления изначально возникла и состоялась как система взаимодействия клеток и клеточных структур в многоклеточном организме. Система взаимодействия, уже по своему определению, сама по себе находится между* взаимодействующими сущностями.

Вот здесь про возникновение нервной системы:

Могли ли нейротрансмиттеры создать нервную систему в качестве эволюционного ответа на повреждение?
https://elementy.ru/novosti_nauki/433837/Mogli_li_neyrotransmittery_sozdat_nervnuyu_sistemu_v_kachestve_evolyutsionnogo_otveta_na_povrezhdenie
.....

Да и само получившееся в итоге (в процессе эволюции) мало напоминает строго упорядоченные структуры управления (от того и «хромают» аналогии мозга с компьютером):

Активная среда мозга: новая парадигма в нейронауках
http://neuronovosti.ru/aktivnaya-sreda-mozga-novaya-paradigma-v-nejronaukah/
.....

Продолжу.

То есть, именно через эти структуры идёт реализация стремления жить для всего многоклеточного организма – эти древние структуры как бы интегрируют, консолидируют (в силу своей принадлежности к нервной системе и своего местоположения в нервной системе) поток сигналов и преобразуют его в фоновый ритм активности (базовый для всех остальных структур головного мозга).

Кроме того, во внутреннюю организацию этих древних структур наследственные знания попросту «вшиты» – сама внутренняя организация определяется наследственной информацией. Понятно что, такое представительство инстинкта всего многоклеточного организма, по своей сути, является только сумматором/интегратором первичных (от отдельных клеток), вторичных, третичных и пр. стремлений к самосохранению

Тут ещё такой момент – первичные (от отдельных клеток) и вторичные (от небольших обособленных клеточных структур и тканей), а может и далее (третичные, четверичные и т.д.) стремления доходят туда, в представительство, через другие консолидирующие (и, разумеется, преобразующие) структуры только опосредованно.

Про инстинкт (в контексте его соотношения с разумом, интеллектом и пр.) в последний раз пояснял здесь:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg256770.html#msg256770

[АrefievPV]

Нейроны человека отличаются от нейронов других млекопитающих
https://www.nkj.ru/news/42469/

Человеческий мозг уменьшил плотность ионных каналов в нейронах — вероятно, для того, чтобы сэкономить на них энергию.

Нейрон генерирует электрический импульс с помощью ионных каналов — особых белков, которые сидят в клеточной мембране и пропускают через себя те или иные ионы. Под воздействием какого-то стимула — механического давления, химического вещества, или импульса, прибежавшего от другого нейрона — ионные каналы открываются или закрываются, концентрация ионов по обе стороны мембраны меняется и электрические свойства самой мембраны, соответственно, тоже меняются.

Нейроны отличаются друг от друга размерами, длиной и ветвистостью отростков, с помощью которых они принимают и передают импульсы. У большого нейрона ионных каналов будет больше, чем у маленького, если эти каналы считать поштучно. Но если взять большой нейрон слона и маленький нейрон мыши, то, несмотря на различие в абсолютном количестве каналов, они должны работать одинаково.

Для большинства зверей это так и есть, но всё меняется, когда речь заходит о человеке. Несколько лет назад сотрудники Массачусетского технологического института обнаружили, что нейроны крысы и человека отличаются по электрофизиологическим свойствам, и эти отличия обусловлены какими-то особенностями в дендритах — разветвлённых нейронных отростках, которые играют роль антенн, собирая сигналы от множества других нервных клеток. Дальнейшие исследования показали, что плотность ионных каналов на мембране человеческих нейронов ниже, чем на мембране нейронов крысы.

В новой статье в Nature сравниваются нейроны уже десяти видов зверей: карликовой многозубки (самого маленького млекопитающего на земле), песчанки, мыши, крысы, морской свинки, хорька, кролика, игрунковых обезьян, макак и человека (человеческие образцы брали у пациентов с эпилепсией, которым предстояла операция на мозге). Исследователи сравнивали плотность двух видов ионных каналов, пропускающих ионы калия и натрия, в мембранах пирамидальных нейронов пятого слоя коры полушарий. Толщина коры и размеры нейронов увеличиваются от многозубки к приматам, и одновременно увеличивалась плотность ионных каналов у каждого отдельного нейрона.

При этом если рассматривать не отдельный нейрон, а какой-то объём мозга, то оказывается, что плотность ионных каналов в объёме мозга у многозубки и макаки одинакова. Нейроны многозубки невелики по сравнению с нейронами макаки, поэтому в заданном «кубике» мозговой ткани нейронов многозубки, грубо говоря, будет больше, а нейронов макаки — меньше. Однако из-за разности в плотности ионных каналов у большого и маленького нейрона плотность тех же каналов в «кубике» мозга будет одинаковой. И если смотреть на кору полушарий, не разбирая её на отдельные нейроны, то получится, что электрические свойства будут одинаковы что у мыши, что у кролика, что у обезьяны — потому что у них у всех будет одна и та же плотность ионных каналов на единицу объёма коры.

Из этого правила выпадает человек: у него плотность ионных каналов в «кубике» коры оказалось меньше, чем можно было ожидать — потому что и на нейронах нашей коры плотность ионных каналов меньше, чем полагалось бы по сравнению с маками и в соответствии с нашими размерами. Ионные каналы требуют энергии, и чем их больше, тем больше энергии уходит на то, чтобы их синтезировать, и на то, чтобы они работали. Если мозг отказался от части ионных каналов, у него появилась возможность направить лишнюю энергию на что-то другое — например, на формирование более сложных синапсов между нейронами. Кроме того, те ионные каналы, которые у человеческого мозга и так есть, могли бы научиться более эффективно использовать энергию для возбуждения электрического потенциала.

Так или иначе, мозг человека — по крайней мере, насколько мы может судить по клеткам одного из слоёв коры — отличается от мозга других млекопитающих на уровне отдельных нейронов, и это отличие должно сказываться на каких-то особенностях функционирования мозга в целом. В перспективе авторы работы хотят точно так же изучить мозг человекообразных обезьян, которые наиболее близко стоят к человеку в эволюционном плане — так удастся понять, когда именно в мозге уменьшилась плотность ионных каналов и какие генетические изменения этому способствовали.

[АrefievPV]

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 216: где хранится семантическая память?
http://neuronovosti.ru/nejronauki-v-science-i-nature-vypusk-216-gde-hranitsya-semanticheskaya-pamyat/

Международная группа ученых, собрав воедино известные факты о памяти человека, сделала интересное предположение о том, где находится семантическая память в мозге. Ученые подозревают, что хабом такой памяти может быть первый слой неокортекса, в котором, однако же, практически нет нейронов. Свои догадки исследователи изложили на страницах журнала Science.

Строение неокортекса

Новая кора или неокортекс – эволюционно наиболее позднее мозговое образование. Если древняя кора (палеокортекс) отвечает за основные функции нашего организма (обмен веществ, дыхание, циркадные ритмы, эмоциональные стимулы), то новая кора чаще всего упоминается, когда речь идет о сенсорном восприятии, о формировании сложных моторных программ, и, конечно, о языке.

Для новой коры присуще характерное строение из шести слоев. Толщина этих слоев варьируется, зависит от конкретной области мозга и ее функциональной нагрузки. Например, в задних сенсорных отделах мозга сильно развит 4-ый слой, в передних моторных — 3 и 5.



Наиболее известным типом нейронов в составе шестислойных колонок неокортекса считаются пирамидные нейроны, имеющие характерную форму. Вы можете видеть их на картинке выше, как большие треугольные образования. Пирамидные нейроны встречаются не только в новой коре, но именно здесь их больше всего. Эти клетки характеризуются многочисленностью дендритов (коротких отроcтков), за счет чего они «общаются» с огромным количеством других клеток мозга.



Обратите внимание на рисунок. Самый бедный по количеству нейронов слой – первый. Он находится на поверхности мозга и сформирован в основном дендритами пирамидных нейронов, которые располагаются в слоях ниже. Сюда также приходит множество аксонов из подкорковых областей мозга, включая миндалину, гиппокамп, таламус, базальные ганглии и так далее.

Зная, что семантическая память – это память на факты, и добавив к этому тот факт, что в ее основе лежит язык (то есть это эксплицитная, осознанная память), который локализуется в неокортексе, ученые предположили, что семантическая память тоже хранится в неокортексе. А если конкретизировать – в синапсах первого слоя коры.

Свою гипотезу они подкрепили соображением, что именно в первый слой коры отправляют свои отростки нейроны из подкорковых образований, связанных с обучением: таламус при сенсорной и моторной памяти, миндалина при формировании памяти на пугающие события, гиппокамп в ситуации ассоциативного обучения. Аксоны, идущие из этих областей, связываются здесь с апикальными дендритами пирамидальных клеток, и в результате формируют плотную паутину синапсов, которые могут хранить знания различных фактов о мире.

Семантическое воспоминание

Ученые предположили, что само семантическое воспоминание состоит из двух частей: запоминаемого признака и его контекста. Признак – это результат вычислительной работы пирамидальных нейронов, своеобразная единица информации – самая важная, та, которую нужно запомнить. Так как это результат работы пирамидального нейрона, информация о признаке находится в базальных дендритах, которые располагаются под нейроном (то есть в 5-6 слое).



В то же время контекст представляет собой всю активность в мозге, которая происходит одновременно с активностью в синапсе, кодирующем определенный признак. Информация о контексте кодируется в первом слое неокортекса.

Для того, чтобы признак был воспринят как признак, как наиболее важная и выделяющаяся из контекста информация, необходимо его многократное повторение. Таким образом, когда вы по многу раз повторяете стихотворную строчку, пытаясь ее выучить, мозг определяет, что именно она – наиболее существенная информация. А все остальное – контекст.

Получается, пирамидные клетки оказываются между контекстной информацией и информацией о признаке. Идеальное место! Это позволяет им «вычислить семантическое воспоминание», то есть ассоциировать контекст с признаком.

Далее нейрон стабилизирует воспоминание, переводя его в форму долговременной памяти. Но как он это делает и от чего зависит стабилизация, ученые ответить не могут. Возможно, что упрочнение следов памяти зависит от того, из какой подкорковой области пришла информация. Например, если она пришла из гиппокампа, то критерием закрепления воспоминания становится новизна, если из миндалины – то эмоциональная насыщенность.

Попробуем собрать все научные мысли ученых в одном примере. Представьте себе, что вы видите тигра в первый раз в своей жизни. Восприятие тигра будет активировать весь мозг: одна колонка неокортекса будет кодировать один признак тигра – цвет (и воспринимать другие в качестве контекста), другая – форму, и так далее. Если цвет становится признаком, то форма и движение – сенсорным контекстом. Пирамидные нейроны, ассоциируя контекст и признак, сформируют понятие «тигр» и ваше знание о нем.



Формирование памяти

Ученые предполагают, что общение первого слоя с подкорковыми структурами может происходить двумя путями. Первый путь (содержательный) состоит в том, что подкорковые структуры передают в первый слой всю информацию о событии полностью (о том, что есть признак, а что — контекст). Второй путь (коммуникационный) предполагает, что подкорковые структуры говорят отделам мозга, кодирующим контекст, в какую именно точку первого слоя нужно направить свой импульс, чтобы тот понял: что есть признак, что есть контекст.

Второй сценарий может объяснять, почему порой столкнувшись со знакомой ситуацией, например, почувствовав запах духов, мы сразу вспоминаем его обладателя (признак). Вполне возможно, что оба варианта формирования памяти (содержательный и коммуникационный) работают вместе, параллельно.

Итогом обоих сценариев будет вычисление пирамидным нейроном семантического воспоминания и его последующая стабилизация в первом слое. Такое представление о семантической памяти заставляет предположить, что та является лишь совпадением по времени различной информации из корковых и подкорковых структур.

Обучение

Идея о том, что ассоциативные воспоминания хранятся в первом слое коры, дает возможность связать этот факт с обучением. Ученые предполагают, что может существовать две стадии обучения: выделение признака (наиболее часто повторяющийся стимул) и выделение контекста. Сама форма пирамидных нейронов может пояснять эту идею: нейрон как бы разъединяет обучение по признаку и обучение по контексту, разводя эти два типа информации по разным дендритным отросткам. Это позволяет вспоминать и запоминать семантическую информацию двумя способами: исходя из контекста и/или из смысла.

Стоит отметить, что в своей статье ученые не говорят о том, где в нашей голове хранится конкретное семантическое воспоминание. Они лишь указывают, что в целом семантическая память может локализоваться в первое слое неокортекса. Если это так, то это может помочь в лечении заболеваний, связанных с расстройствами памяти.

[АrefievPV]

Найдены биологические корреляты состояния потока при работе в команде
http://neuronovosti.ru/najdeny-biologicheskie-korrelyaty-sostoyaniya-potoka-pri-rabote-v-komande/

«Я в потоке»,- говорят последователи эзотерических практик и посетители тренингов личностного роста. Есть даже шутка о том, что, заслышав эту фразу, нужно бежать подальше, чтобы адепты не успели «подсветить то, над чем нужно работать» в обмен на немалую «оплату по сердцу». Но шутки шутками, а состояние потока («flowstate») – довольно популярный предмет изучения в нейронауках. Оно может быть как групповым («team flow»), так и индивидуальным («individual flow»). Международная команда ученых из США, Австралии и Японии нашла нейронные корреляты состояния группового потока, который в эксперименте показал свою высокую эффективность для решения задач в команде. Результаты доступны в журнале eNeuro.

Состояние потока – психологический феномен, характеризующийся интенсивным вниманием, целеустремленностью, сильным самоконтролем и уменьшенным чувством времени во время решения той или иной задачи. Наверняка хоть раз в жизни у каждого из нас возникало состояние измененного сознания во время какой-нибудь в меру сложной, но интересной работы, когда забываешь о сне, еде и социальных сетях, пока не получишь окончательный результат. 

«Поток», вдохновляя людей, оказывает положительное влияние на рабочий процесс, поэтому его часто изучают в спорте, музыке, образовании, работе и играх. Другой вопрос: вдохновляться лучше в одиночестве или надеяться на коллективный разум? Есть ли разница в показателях ЭЭГ во время командного и индивидуального потока? На такие вопросы попытались ответить ученые под руководством Мохаммеда Шехата (Mohammad Shehata), пытаясь воспроизвести состояние потока в лаборатории.

В основном эксперименте участвовали 15 мужчин. Они были разбиты на пары. Сам эксперимент включал в себя ритмическое постукивание пальцами по бегущим клавишам на экране планшета для воспроизведения мелодии. Причем для создания состояния потока требовались некоторые условия.

Во-первых, участники в паре должны были иметь схожий музыкальный вкус, чтобы музыка казалась им приятной. Во-вторых, скорость их реакций также должна была быть на одном уровне, чтобы не сбивался ритм. В-третьих, само задание имело среднюю сложность, чтобы сохранить мотивацию к выигрышу. В-четвертых, участников собирали так, чтобы все они оказались больше «просоциальными» — с предпочтениями играть с кем-то вместе, а не в одиночку. По этой причине люди в паре настраивались на то, что выигрыш будет зависеть не только от собственной продуктивности, но и от продуктивности партнера.

Также участники видели игру партнера, его обратную связь при правильном нажатии клавиш. Все это было необходимо для создания не просто потока, а командного потока в паре.

Первый режим соответствовал командному потоку. Участники пары вместе играли мелодию, нажимая на бегущие на экране клавиши и получая положительную обратную связь в виде вспышек на клавишах при правильном нажатии. Второй режим подразумевал нарушение командного потока за счет неприятного искажения мелодии, но участники по-прежнему старались вдвоем сыграть ее, не пропуская ни одного нажатия. Третий режим соответствовал индивидуальному потоку, когда участники были отделены друг от друга пластиковой перегородкой, соревнуясь между собой в виртуальной музыкальной игре.

Все участники были подключены к ЭЭГ во время фазы игры и отдыха. После каждого режима участники заполняли опросники об их субъективных ощущениях состояния потока, а исследователи объективно его оценивали в виде вызванных слуховых потенциалов в ответ на рандомные кратковременные звуки в опытах. Чем реже участники отвлекались на звуки во время игры, тем глубже был поток. Процент пропущенных сигналов от общего количества сигналов использовался в качестве показателя эффективности каждой пары участников.

Исследователи после анализа данных эксперимента сделали ряд выводов. Они установили нейронный коррелят командного потока, согласующийся с субъективными отчетами – активность коры левой средней височной извилины (L-MTC), которая не активна в индивидуальном потоке. Скорее всего, она играет роль в интеграции информации с социальной активностью. Также командный поток характеризуется лучшей межмозговой нейронной синхронизацией и более глубоким состоянием потока, превращая мозги участников в единый «супермозг» для получения наилучшего результата.

Данные из этого исследования представляют собой доказательство концепции, согласно которой командный поток действительно может считаться отдельным состоянием мозга, и предполагают его нейрокогнитивный механизм. Хотя авторы отмечают некоторые ограничения своего исследования, но все же предварительно можно сделать вывод, что если вы «просоциальный» человек, то вам стоит иногда устраивать коллективные мозговые штурмы, чтобы превзойти самих себя.