paleoforum.ru

Форумы сайта «Проблемы эволюции» => Форум портала «Антропогенез.ру» => Тема начата: Cirill от января 24, 2014, 17:31:47

Название: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cirill от января 24, 2014, 17:31:47
 :)

В эту тему предлагаю выкладывать всякие новости про человеческий мозг и его изучение, поскольку постоянно что-то новое открывают. 8)

На сегодня:

MIT neuroscientists have now discovered how two neural circuits in the brain work together to control the formation of such time-linked memories. This is a critical ability that helps the brain to determine when it needs to take action to defend against a potential threat, says Susumu Tonegawa, the Picower Professor of Biology and Neuroscience and senior author of a paper describing the findings in the Jan. 23 issue of Science.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140123141959.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ftop_news%2Ftop_science+%28ScienceDaily%3A+Top+Science+News%29

Humans Can Use Smell to Detect Levels of Dietary Fat
New research from the Monell Center reveals humans can use the sense of smell to detect dietary fat in food. As food smell almost always is detected before taste, the findings identify one of the first sensory qualities that signals whether a food contains fat. Innovative methods using odor to make low-fat foods more palatable could someday aid public health efforts to reduce dietary fat intake.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140122202025.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ftop_news%2Ftop_science+%28ScienceDaily%3A+Top+Science+News%29


Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cirill от января 25, 2014, 15:53:24
Although infants use their memories to learn new information, few adults can remember events in their lives that happened prior to the age of three. Psychologists at Emory University have now documented that age seven is when these earliest memories tend to fade into oblivion, a phenomenon known as "childhood amnesia."

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140124135705.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ftop_news%2Ftop_science+%28ScienceDaily%3A+Top+Science+News%29
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Сергей Д от января 26, 2014, 00:01:12
Цитата: Cirill от января 25, 2014, 15:53:24
Although infants use their memories to learn new information, few adults can remember events in their lives that happened prior to the age of three. Psychologists at Emory University have now documented that age seven is when these earliest memories tend to fade into oblivion, a phenomenon known as "childhood amnesia."
Мне вот кстати тоже интересно: почему раннее детство почти не помнится, кроме нескольких обрывочных воспоминаний?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от января 26, 2014, 00:27:48
Цитата: Сергей Д от января 26, 2014, 00:01:12
Мне вот кстати тоже интересно: почему раннее детство почти не помнится, кроме нескольких обрывочных воспоминаний?
Моё воспоминание в 3 года, мама до сих пор не верит, что я это помню.
Ясли, громадный коричневый пол, для меня это как городская площадь. Никаких ковриков, паласов и даже мебели. А единственными игрушками была тетрадная бумага из которых (видимо няня) нам делали самолётики.
А в центре как правило восседал памятник. Это мальчик с простынёй на голове в середине пола, это я потом переосмыслил свои воспоминания. А тогда для нас это был просто наш друг памятник, который писился и в наказание он был памятник и если мы будем поступать так же, то тоже будем памятником. Сейчас рассказываю это как дикость, но это было 45 лет назад.
А ещё помню в 5 лет я нашел в лесу, когда мы гуляли с другими малышами брошенное гнездо, со скорлупками. Я отнёс эти скорлупки воспитательнице, а она почему то решила, что я разорил гнездо и заставила меня снять майку и лечь на колючую еловую лапу. И я лежал, пока все играли. И мне не было больно, было только трудно сдержаться что бы не заплакать от обиды, но я не мог себе этого позволить и я пролежал молча.
А один раз, воспитательница сказала, что самых непослушных запеленает как малышей и заставит их сосать соски, в число трёх штрафников попал и я. Я убежал, хоть был и самый тихоня. А эти, отъявленные хулиганы, не убежали и лежали запелёнатые и все над ними смеялись, а я гулял рядом на улице. Потом пришлось вернуться, всех подробностей не помню, но судя по всему дело как то замяли.

А по существу, нельзя помнить то, что было до твоей жизни, а жизнь начинается не с рождения, а с появления самосознания, то есть в 2-3 года.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Сергей Д от января 26, 2014, 00:51:00
Моё первое воспоминание: 2,5 года. Родители уехали на курорт, а меня оставили у бабушки с дедушкой. И вот я очень хорошо помню момент, когда мама наконец-то вернулась. Может быть запомнилось именно потому что я вместо радости что она приехала, обиделся на неё и заплакал, т.к. она сделала другую причёску, которая мне не понравилась. А ещё мама почему-то беспонтово пришла пешком, вместо того чтоб вернуться на самолёте, как мне обещали. :D

Есть воспоминание ещё более древнее, длящееся несколько секунд, как меня везут в коляске. Но я не уверен, что это именно воспоминание, а не просто какой-то образ, возникший позже. Или вообще просто сон. Поэтому оно не считается.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от января 26, 2014, 01:09:41
Хорошая тема, можно продолжить. Я серьёзно.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: catty от января 26, 2014, 04:03:21
Цитата: Дж. Тайсаев от января 26, 2014, 00:27:48
А по существу, нельзя помнить то, что было до твоей жизни, а жизнь начинается не с рождения, а с появления самосознания, то есть в 2-3 года.
Мое первое воспоминание в 6 мес. Как меня в поликлинике взвешивали, но оно черно-белое.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: langust от января 26, 2014, 06:03:19
Было года три. Отдыхали на пляже у Волги. Отец меня взял в охапку и поплыл. Наревелся вдоволь... .
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: catty от января 26, 2014, 20:47:10
Цитата: langust от января 26, 2014, 06:03:19
Было года три. Отдыхали на пляже у Волги. Отец меня взял в охапку и поплыл. Наревелся вдоволь... .
Ужас!!!

Моему старшенькому тоже года три, плавать страшно боится, особенно со мной....
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от января 26, 2014, 20:57:09
черт... а я и вспомнить не могу первое....

есть пара образов и мест обстоятельств, но идентифицировать их как первые затрудняюсь
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от января 26, 2014, 21:15:02
А я и не первое рассказал. Первое, это когда мы с сестрой бежим в море в Анапе, скидывая на ходу с себя всю одежду. В 2 года это было. Больше ничего не помню, помню только это сладостное чувство, я бегу по горячему песку, в предвкушении того, что скоро окунусь в море. Воды я никогда не боялся, мама говорила, что только и следила, что бы мы далеко не ушли в воду.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Murderface от января 27, 2014, 03:08:08
Я помню пару моментов из своей жизни еще до года. Но много воспоминаний начинается только лет с трех-четырех.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Neska от января 27, 2014, 07:09:27
У меня есть несколько воспоминаний в районе 2 лет. Отделить их от более поздних легко - в 2,5 года мы переехали в другую квартиру.
Помню, как гуляли со старшей сестрой возле каких-то заборов или гаражей, а мимо проезжали поезда, иногда давали гудки.
Помню, как с мамой относили старшей сестре в школу пальто: она ушла без него, а потом погода испортилась.
Помню, как палец прищемил в двери. И еще несколько, если покопаться.
Но наиболее яркие воспоминания - как мы переезжаем в новую квартиру!
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cirill от января 27, 2014, 08:52:43
про бессознательный прайминг, если честно так и не понял  :(, что они открыли, но утверждают, что приблизились к пониманию ;)

http://pps.sagepub.com/content/9/1/49

вот краткий пересказ с кусочками интервью: http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140124161241.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Fstrange_science+%28Strange+%26+Offbeat+News+--+ScienceDaily%29
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cirill от января 27, 2014, 08:56:49
про боль и серотонин: http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140123124646.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Fstrange_science+%28Strange+%26+Offbeat+News+--+ScienceDaily%29

Setting the stage for possible advances in pain treatment, researchers have pinpointed two molecules involved in perpetuating chronic pain in mice. The molecules, they say, also appear to have a role in the phenomenon that causes uninjured areas of the body to be more sensitive to pain when an area nearby has been hurt

обратите внимание на выделенный текст, раньше про такое не слышал
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cirill от января 27, 2014, 09:21:00
Practice makes perfect if you have a partner's touch

People improve their performance more when they practice with a partner rather than on their own, according to a new study. The research could ultimately help people rehabilitating from a stroke.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140123102431.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Fstrange_science+%28Strange+%26+Offbeat+News+--+ScienceDaily%29
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от июля 06, 2014, 00:19:48
Почему теряются детские воспоминания?
Ученые выявили механизм, препятствующий сохранению воспоминаний о раннем детстве.
Вчера в 19:18 1

Для ученых долго оставалось загадкой, почему люди способны формировать воспоминания уже в раннем детстве, но потом им не удается вспомнить практически ничего из этого периода — феномен, получивший название «инфантильная амнезия». Эксперименты на грызунах позволили найти ответ: оказывается, новые клетки, активно формирующиеся в юном мозге, разрушают уже сложившиеся воспоминания.

Новые клетки появляются в мозге млекопитающих постоянно, но в младенчестве скорость этого процесса, называемого нейрогенезом, наиболее высока. В самом начале жизни активность в гиппокампе — области мозга, ответственной за формирование воспоминаний и обучение — также очень высока. Обычно высокий уровень этой активности сопровождается улучшением памяти, но сверхвысокие темпы нейрогенеза у детей дают противоположный эффект.

Для подтверждения своих предположений ученые увеличили скорость нейрогенеза у одной группы мышей (такой эффект дают пробежки в колесе и определенные медицинские препараты) и замедлили — у другой. Оказалось, что молодые мыши с замедленным нейрогенезом отличались лучшей способностью к запоминанию, чем те, у который образование новых клеток мозга было ускорено.

Для других видов грызунов, морских свинок и дегу, которые рождаются с более зрелым мозгом, чем мыши, инфантильная амнезия не характерна, но когда ученые увеличили скорость нейрогенеза у этих животных выше нормального уровня, морские свинки и дегу также продемонстрировали потерю ранних воспоминаний.

Исследователи считают, что тот же самый механизм несет ответственность за инфантильную амнезию у людей. Ранее выдвигались предположения, что причиной потери ранних воспоминаний служит недостаток речевого и эмоционального развития у младенцев. Новое исследование, возможно, не опровергнет эту теорию, но оно впервые описывает физиологический механизм подавления воспоминаний.

http://www.popmech.ru/science/17150-pochemu-teryayutsya-detskie-vospominaniya/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: BKonstantin от августа 14, 2014, 19:00:00
Твой обманчивый разум 1: Необходимость размышлений о мышлении (http://youtu.be/fSJw6EjiYhc)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от августа 20, 2014, 20:05:07
Цитата: BKonstantin от августа 14, 2014, 19:00:00
Твой обманчивый разум 1: Необходимость размышлений о мышлении (http://youtu.be/fSJw6EjiYhc)
Брэхня http://www.youtube.com/watch?v=wgCK2rP_4us
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от августа 22, 2014, 15:16:16
У МАКАК НЕТ СОВЕСТИ

Ученые из Оксфордского университета выяснили, что совесть человека находится за бровями. Это показали магнитно-резонансные исследования, в которых участвовали 25 добровольцев. Выявленные участки мозга активизируются, когда перед человеком стоит выбор между «хорошим» и «плохим» поступком. Что примечательно, у макак эта область мозга попросту отсутствует.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 26, 2014, 13:49:32
В детстве мозг человека потребляет очень большое количество энергии. Даже рост тела приостанавливается...
"Прожорливый" мозг пятилетних.
http://lenta.ru/news/2014/08/25/childbrain/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от сентября 01, 2014, 22:41:27
Цитата: Дж. Тайсаев от января 26, 2014, 00:27:48
А по существу, нельзя помнить то, что было до твоей жизни, а жизнь начинается не с рождения, а с появления самосознания, то есть в 2-3 года.
Это надо бы кушать с горчичкой, или хренком
  Тут не плохо бы случаи с "бессознательной" памятью, под гипнозом, например, а то и около методики Гоффа пройтись. Это когда переводятся в сознание воспоминания "клеток" чуть ли не эмбриона. Возможно где-то здесь и будет лежать та самая "грань между человеком и...".
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от сентября 09, 2014, 14:36:22
.. стрессовые ситуации, в которые попадают беременные женщины, снижают уровень мужских гормонов в утробе. Доктор Дорнер исследовал около 800 мужчин, страдающих педерастией, и обнаружил, что большая их часть была рождена во время и сразу после второй мировой войны, причём наибольшее количество таких рождений приходилось на последние месяцы конфликта. Две трети матерей гомосексуалистов засвидетельствовали, что перенесли во время беременности различные стрессы – потери близких людей, бомбёжки, изнасилования или сильное беспокойство. С другой стороны, среди матерей гетеросексуальных мужчин из контрольной группы, ни одна не испытала тяжёлого стресса и только 10% - легкие стрессы в течение беременности.
Ещё одна причина -медицинские препараты. Например барбитураты были предписаны 25% американских рожениц за период с 1950-х по 1980-е. Среди побочных результатов – «психологическая неадаптируемость, утрата мужского самоопределения и соответственных своему полу стереотипов поведения у мужчин».
В любом случае, как считает д-р Дорнер, гормональный уровень в утробе целиком и полностью определяет последующую жизнь новорожденного. Вопрос о том, стоит ли искусственно корректировать этот уровень лежит в области морали и здравомыслия.
http://www.xpomo.com/ruskolan/rasa/mozg.htm
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от сентября 09, 2014, 20:05:30
Цитата: василий андреевич от сентября 01, 2014, 22:41:27
Цитата: Дж. Тайсаев от января 26, 2014, 00:27:48
А по существу, нельзя помнить то, что было до твоей жизни, а жизнь начинается не с рождения, а с появления самосознания, то есть в 2-3 года.
Это надо бы кушать с горчичкой, или хренком
  Тут не плохо бы случаи с "бессознательной" памятью, под гипнозом, например, а то и около методики Гоффа пройтись. Это когда переводятся в сознание воспоминания "клеток" чуть ли не эмбриона. Возможно где-то здесь и будет лежать та самая "грань между человеком и...".
Василий Андреич, мне очень нравится Ваш нетривиальный взгляд, более того, я искренне считаю, что болезнь нынешней цивилизации именно в том, что исчезают такие вот мудрые, но (извините уж) в чём то где то наивные мечтатели вроде барона Мюнхгаузена)))), но я уважаю дон Кихотов.  Впрочем и я где то между Подколёсиным из гоголевской Женитьбы и Доном Гуаном, только вот с экзистенциальной жаждой познания, как у Франкенштейна Мери Шелли. Но вот кто однозначно далёк от меня и тем более от вас, это достопочтенный Пантагрюэль. Этот точно не любил когда умничают без повода.
Но я, если честно поражён, я и не слышал про методику Гоффра, может ещё и про методику дона Хуана вспомним)))). Пейёт он даёт полный улёт. Вы очень хороший человек явно и надеюсь правильно меня поняли.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: анест от сентября 09, 2014, 21:13:33
Цитата: Дж. Тайсаев от сентября 09, 2014, 20:05:30
Цитата: василий андреевич от сентября 01, 2014, 22:41:27
Цитата: Дж. Тайсаев от января 26, 2014, 00:27:48
А по существу, нельзя помнить то, что было до твоей жизни, а жизнь начинается не с рождения, а с появления самосознания, то есть в 2-3 года.
Это надо бы кушать с горчичкой, или хренком
  Тут не плохо бы случаи с "бессознательной" памятью, под гипнозом, например, а то и около методики Гоффа пройтись. Это когда переводятся в сознание воспоминания "клеток" чуть ли не эмбриона. Возможно где-то здесь и будет лежать та самая "грань между человеком и...".
Василий Андреич, мне очень нравится Ваш нетривиальный взгляд, более того, я искренне считаю, что болезнь нынешней цивилизации именно в том, что исчезают такие вот мудрые, но (извините уж) в чём то где то наивные мечтатели вроде барона Мюнхгаузена)))), но я уважаю дон Кихотов.  Впрочем и я где то между Подколёсиным из гоголевской Женитьбы и Доном Гуаном, только вот с экзистенциальной жаждой познания, как у Франкенштейна Мери Шелли. Но вот кто однозначно далёк от меня и тем более от вас, это достопочтенный Пантагрюэль. Этот точно не любил когда умничают без повода.
Но я, если честно поражён, я и не слышал про методику Гоффра, может ещё и про методику дона Хуана вспомним)))). Пейёт он даёт полный улёт. Вы очень хороший человек явно и надеюсь правильно меня поняли.

Лучше по Шекспиру : мы -  Homo Ludens.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от сентября 09, 2014, 21:35:44
Цитата: анест от сентября 09, 2014, 21:13:33
Лучше по Шекспиру : мы -  Homo Ludens.
Ошибаетесь, это Хейзинга))) У меня дипломница об этом писала. Хотя понимаю, вы наверное про цитату, "Весь мир театр и люди в нём актёры".
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от сентября 10, 2014, 21:07:32
Цитата: sanj от сентября 09, 2014, 14:36:22
В любом случае, как считает д-р Дорнер, гормональный уровень в утробе целиком и полностью определяет последующую жизнь новорожденного.
Я иной раз люблю украдкой наблюдать за глазами очень маленьких детей, они, не умея еще говорить, очень внимательно следят за разговором взрослых. И, о боже, кажется, они понимают идею разговора. А это может означать, что эмбрион "ведет запись" не только звуков, но и слов, как звуковых символов, за которыми следует та или иная реакция матери, а, следовательно, и плода.
  Тот же щенок уже обучен столь многому сразу после рождения, что это на приобретенные после рождения рефлексы не похоже. Даже яйцо "внимательно" слушает наседку! Я не удивлюсь, если окажется, что и яйцо какого-нибудь паука-скакуна "учится" у мамаши...
  Так зачем человеческому эмбриону отказывать в фиксации, допустим, слово (звук) - стимул, как боль или эйфория через реакцию матери?

  И это все от нашего животного прародителя. А что человек добавляет, кроме возможности записать "слово"? Безусловно, это резерв мозга, не отягощенного генетическими нейронными связками. Наверняка мы многое потеряли из врожденных инстинктов, но именно это даст человеку возможность неоднозначно, а многопланово реагировать на внешнее раздражение.

ПП. Джабраил, не смущайте меня. Лучше ругайте почаще. Меня ведь, иной раз, заносит "не в ту степь".
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от сентября 14, 2014, 03:48:58
Жительница Китая пожаловалась врачам на головокружение и тошноту, а те не смогли найти в ее голове мозжечок. Это первый случай, когда человек смог выжить без столь важной части мозга.

Немало удивила врачей 24-летняя жительница Китая, обратившаяся в больницу провинции Шаньдунь. Замужняя женщина и мать маленькой дочки пожаловалась на головокружение, которое мучает ее уже 20 лет, и продолжавшуюся уже месяц тошноту.
Проведя рутинную томографию мозга, врачи ужаснулись, увидев,
что пациентка полностью лишена мозжечка — важнейшей части мозга, расположенной в задней части черепа. Область, в которой должен находиться мозжечок, оказалась просто заполненной спинномозговой жидкостью.
Мозжечок играет ключевую роль в координации движений и поддержании равновесия. Эта область головного мозга имеет больше нейронов, чем весь остальной мозг.
Родители женщины рассказали, что в детстве их дочь начала уверенно стоять на ногах лишь в четыре года, неуверенно ходить стала лишь в семь лет и так и не научилась ровно передвигаться на ногах за последующие двадцать.
Девочка никогда не прыгала и не бегала, ее речь была несвязной до шести лет, и она никогда не ходила в школу.
Обследование выявило еще ряд нарушений: например, женщина не всегда может дотронуться до носа пальцем руки с завязанными глазами.
«Компьютерная томография и магнитно-резонансная томография не показали никаких следов тканей мозжечка, доказав его полное отсутствие», — резюмировали ученые в статье в журнале Brain, в которой они описали уникальный случай.
Мозжечок (лат. cerebellum — дословно «малый мозг») отвечает также за движения рта и языка, участвующих в речи. Обычно люди с травмой мозжечка испытывают проблемы с моторикой. Но, к удивлению врачей, у женщины из Шаньдуня есть лишь небольшие нарушения в двигательной активности и она слегка несвязно произносит слова. «Этот удивительный феномен демонстрирует пластичность мозга в ранние годы», — отмечают ученые.
«Это показывает, что молодой мозг может быть куда более податливым для адаптации к нарушениям, — считает доктор Радж Нарайан из университетского медицинского центра Норт-Шор в Нью-Йорке. — Когда человек рожден с отклонением или в очень раннем возрасте утрачивает часть мозга, оставшаяся часть пытается подключиться к работе и компенсировать утрату».
По мнению ученых, такая способность мозга к замещению утрачивается с возрастом.
«С возрастом способность мозга противодействовать повреждению становится все боле ограниченной. Так, к примеру, 60-летний человек, лишенный мозжечка, окажется полностью парализованным», — говорит Нарайан. По словам врачей, науке известно восемь случаев, когда у человека отсутствовал мозжечок. Однако в основном это были дети, у которых отмечались умственные отклонения, эпилепсия и масштабные структурные отклонения в строении мозга, и большинство из них не выживали. Вполне возможно, что таких случаев на самом деле гораздо больше и в будущем их можно будет выявить благодаря томографии.

http://www.gazeta.ru/science/2014/09/13_a_6211341.shtml#comments_form
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от сентября 14, 2014, 13:40:31
 ???
Сперва подумал, может, журналисты как всегда всё перепутали.
Но вот, например:
http://www.newscientist.com/article/mg22329861.900-woman-of-24-found-to-have-no-cerebellum-in-her-brain.html#.VBVhdZR_sYk

Да уж, удивительные возможности у мозга
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 16, 2014, 19:29:06
Мозг умеет бороться с болезнью Альцгеймера.
http://www.popmech.ru/science/47430-nayden-sposob-neyronnoy-kompensatsii-u-lyudey-s-boleznyu-altsgeymera/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Молодой от сентября 17, 2014, 20:42:00
Цитата: Preguntador от сентября 14, 2014, 13:40:31
???
Сперва подумал, может, журналисты как всегда всё перепутали.
Но вот, например:
http://www.newscientist.com/article/mg22329861.900-woman-of-24-found-to-have-no-cerebellum-in-her-brain.html#.VBVhdZR_sYk

Да уж, удивительные возможности у мозга
Т.е. функции мозжечка взяли на себя другие части мозга? Вам не кажется это поразительным и восхитительным?
Следуя этой концепции наше разделение мозга на части отвечающие за определенные функции лишь условность?
Любые другие части мозга могут брать на себя функции остальных?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от сентября 17, 2014, 22:21:13
Цитата: Молодой от сентября 17, 2014, 20:42:00
Цитата: Preguntador от сентября 14, 2014, 13:40:31
???
Сперва подумал, может, журналисты как всегда всё перепутали.
Но вот, например:
http://www.newscientist.com/article/mg22329861.900-woman-of-24-found-to-have-no-cerebellum-in-her-brain.html#.VBVhdZR_sYk

Да уж, удивительные возможности у мозга
Т.е. функции мозжечка взяли на себя другие части мозга? Вам не кажется это поразительным и восхитительным?
Следуя этой концепции наше разделение мозга на части отвечающие за определенные функции лишь условность?
Любые другие части мозга могут брать на себя функции остальных?
Именно так и кажется, да. В моих словах не было ни капли сарказма. Могу переформулировать: «изумительно, невероятно, потрясающе!»

Только условностью это разделение всё равно не является. Всё же, и на освоение базовых действий у неё ушло гораздо больше времени, и не идеально в конце концов освоила. Видимо, всё же отдел изначально «заточен» под определённую функцию.

Так-то, интуитивно казалось закономерным подобное развитие событий. Мы же строим нейронные сети. Можно их обучить. Почему другие отделы нельзя? Но это всё были домыслы. Как никак задачки-то неслабые, а отделы, видимо, заточены под другие функции, которые, кстати, организму нужны не меньше. Стоит ли удивляться, что как правило истории с подобными аномалиями столь благополучно не завершаются?
И тем поразительнее тот факт, что по крайней один мозг с этой нетривиальной задачей перераспределения ресурсов справился.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: анест от сентября 19, 2014, 09:08:39
Цитата: Preguntador от сентября 17, 2014, 22:21:13
Цитата: Молодой от сентября 17, 2014, 20:42:00
Цитата: Preguntador от сентября 14, 2014, 13:40:31
???
Сперва подумал, может, журналисты как всегда всё перепутали.
Но вот, например:
http://www.newscientist.com/article/mg22329861.900-woman-of-24-found-to-have-no-cerebellum-in-her-brain.html#.VBVhdZR_sYk

Да уж, удивительные возможности у мозга
Т.е. функции мозжечка взяли на себя другие части мозга? Вам не кажется это поразительным и восхитительным?
Следуя этой концепции наше разделение мозга на части отвечающие за определенные функции лишь условность?
Любые другие части мозга могут брать на себя функции остальных?
Именно так и кажется, да. В моих словах не было ни капли сарказма. Могу переформулировать: «изумительно, невероятно, потрясающе!»

Только условностью это разделение всё равно не является. Всё же, и на освоение базовых действий у неё ушло гораздо больше времени, и не идеально в конце концов освоила. Видимо, всё же отдел изначально «заточен» под определённую функцию.

Так-то, интуитивно казалось закономерным подобное развитие событий. Мы же строим нейронные сети. Можно их обучить. Почему другие отделы нельзя? Но это всё были домыслы. Как никак задачки-то неслабые, а отделы, видимо, заточены под другие функции, которые, кстати, организму нужны не меньше. Стоит ли удивляться, что как правило истории с подобными аномалиями столь благополучно не завершаются?
И тем поразительнее тот факт, что по крайней один мозг с этой нетривиальной задачей перераспределения ресурсов справился.

Возможен и другой вариант : мозжечок изначально был и успешно функционировал,но под действием этой жидкости (постепенно!) сморщился ,как передние лапы тиранозавра.

И от этого данный факт не перестает быть "изумительным,невероятным,потрясающим"!
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: morskoy от сентября 22, 2014, 01:01:56
Цитата: Cirill от января 24, 2014, 17:31:47
:)

В эту тему предлагаю выкладывать всякие новости про человеческий мозг и его изучение, поскольку постоянно что-то новое открывают. 8)

На сегодня:

MIT neuroscientists have now discovered how two neural circuits in the brain work together to control the formation of such time-linked memories. This is a critical ability that helps the brain to determine when it needs to take action to defend against a potential threat, says Susumu Tonegawa, the Picower Professor of Biology and Neuroscience and senior author of a paper describing the findings in the Jan. 23 issue of Science.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140123141959.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ftop_news%2Ftop_science+%28ScienceDaily%3A+Top+Science+News%29

Humans Can Use Smell to Detect Levels of Dietary Fat
New research from the Monell Center reveals humans can use the sense of smell to detect dietary fat in food. As food smell almost always is detected before taste, the findings identify one of the first sensory qualities that signals whether a food contains fat. Innovative methods using odor to make low-fat foods more palatable could someday aid public health efforts to reduce dietary fat intake.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140122202025.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ftop_news%2Ftop_science+%28ScienceDaily%3A+Top+Science+News%29
Я предположил, что мы думаем не мозгом, меня за это пинают http://paleoforum.ru/index.php?topic=8682.new#new
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: анест от сентября 22, 2014, 08:13:12
Цитата: morskoy от сентября 22, 2014, 01:01:56
Цитата: Cirill от января 24, 2014, 17:31:47
:)

В эту тему предлагаю выкладывать всякие новости про человеческий мозг и его изучение, поскольку постоянно что-то новое открывают. 8)

На сегодня:

MIT neuroscientists have now discovered how two neural circuits in the brain work together to control the formation of such time-linked memories. This is a critical ability that helps the brain to determine when it needs to take action to defend against a potential threat, says Susumu Tonegawa, the Picower Professor of Biology and Neuroscience and senior author of a paper describing the findings in the Jan. 23 issue of Science.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140123141959.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ftop_news%2Ftop_science+%28ScienceDaily%3A+Top+Science+News%29

Humans Can Use Smell to Detect Levels of Dietary Fat
New research from the Monell Center reveals humans can use the sense of smell to detect dietary fat in food. As food smell almost always is detected before taste, the findings identify one of the first sensory qualities that signals whether a food contains fat. Innovative methods using odor to make low-fat foods more palatable could someday aid public health efforts to reduce dietary fat intake.

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140122202025.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily%2Ftop_news%2Ftop_science+%28ScienceDaily%3A+Top+Science+News%29
Я предположил, что мы думаем не мозгом, меня за это пинают http://paleoforum.ru/index.php?topic=8682.new#new

" Рябчик умер от разрыва сердца!"

Ради всего святого,не останавливайте свои опыты с тараканами!

Попробуйте кормить его задом наперед - представьте ,если он научится ходить задом наперед,думать задом наперед,смотреть задом наперед...!

.... Франция и Англия ,наконец то, перестанут отрубать своим королям головы !
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от сентября 23, 2014, 23:19:13
Цитата: morskoy от сентября 22, 2014, 01:01:56
Я предположил, что мы думаем не мозгом, меня за это пинают
Анекдотец
После лекции один "чукча" другому: что-то меня эта гондураса беспокоит, в ответ: а ты ее не чеши.
  Это к тому, что обозначив нечто наивысше непонятное словом-термином, мы успокаиваемся будто понимаем. Да, коннектом мозга - это недостаточно для мышления, это для запоминания связей, как стимул-реакция, как узелок на память. Как таракан без головы - нервишки-то работают.
  Даже так называемое, логическое мышление - не более чем выстраивание детерминантных связей. Но есть еще и интуиция и не надо надеяться, что мы понимаем что это такое (разве сошлемся на "запутанность квантовых частиц".
  Я, например, в легкую возьмусь доказать, что думает "отсутствие чего-либо" через построение материи, а потом перейду к доказательствам, что геном защищает себя от думалок-душ с помощью клеток и тел. Однако сие ничуть не поможет той мысли которая ускользает от ее обдумывания  :D
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 25, 2014, 19:11:22
В мозге обнаружен центр бескорыстия.
http://www.popmech.ru/science/47992-v-mozge-obnaruzhen-tsentr-beskorystiya/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от сентября 25, 2014, 19:52:40
Цитата: ArefievPV от сентября 25, 2014, 19:11:22
В мозге обнаружен центр бескорыстия.
http://www.popmech.ru/science/47992-v-mozge-obnaruzhen-tsentr-beskorystiya/
И здесь бихевиоризм, повторяю, центр бескорыстия у человека в его сознании и только. Бескорыстие не наследуется, про предрасположенности не спорю, может быть некая предрасположенность, но не более того.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 26, 2014, 19:31:22
Цитата: Дж. Тайсаев от сентября 25, 2014, 19:52:40
Цитата: ArefievPV от сентября 25, 2014, 19:11:22
В мозге обнаружен центр бескорыстия.
http://www.popmech.ru/science/47992-v-mozge-obnaruzhen-tsentr-beskorystiya/
И здесь бихевиоризм, повторяю, центр бескорыстия у человека в его сознании и только. Бескорыстие не наследуется, про предрасположенности не спорю, может быть некая предрасположенность, но не более того.
Само собой предрасположенность (ну и интерпретация слегка предвзятая). Но в журнальных статьях обычно так и пишут... Лишь бы новость "погромче" звучала. Например "ген лидерства"... Да много такого в прессе и в сети. Однако новая инфа имеется, её фильтровать только надо...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: анест от сентября 27, 2014, 10:46:19
Цитата: Дж. Тайсаев от сентября 25, 2014, 19:52:40
Цитата: ArefievPV от сентября 25, 2014, 19:11:22
В мозге обнаружен центр бескорыстия.
http://www.popmech.ru/science/47992-v-mozge-obnaruzhen-tsentr-beskorystiya/
И здесь бихевиоризм, повторяю, центр бескорыстия у человека в его сознании и только. Бескорыстие не наследуется, про предрасположенности не спорю, может быть некая предрасположенность, но не более того.


Если альтруизм существует у животных (у социальных животных) ,значит он передается по наследству ,т.е. наследуется ген альтруизма.
В остальном вы правы - другое дело активирован он или нет ,можно сказать наследуется предрасположенность к альтруизму.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от сентября 27, 2014, 13:48:01
Цитата: анест от сентября 27, 2014, 10:46:19
Если альтруизм существует у животных (у социальных животных) ,значит он передается по наследству ,т.е. наследуется ген альтруизма.
В остальном вы правы - другое дело активирован он или нет ,можно сказать наследуется предрасположенность к альтруизму.
Это смотря какой альтруизм, родственный может наследоваться, а вот реципрокный всегда имеет приобретённый характер.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от сентября 27, 2014, 17:48:01
Я так думаю, что наследоваться может "строительство" определенной нейронной сети. Чем больше таких наследуемых связей, тем "круче" врожденные рефлексы. Остальное приобретается (или разрушается), как рефлекторное, уже на стадии эмбриона и после, условно, эпигенетически. "Ген" альтруизма или, там, бескорыстия должен бы отвечать за сращивание определенных принимающих информацию датчиков со стимуляторами действий, а это мириады нейронов.
  Потому я "голосую" за сознательную выработку таковых связей, потому и маугли - не Человек. Потому и в бактериальный альтруизм не поверю, а "несознательную" антилопу волки сожрут первой - другое дело, как первичная связь, будет инстинкт следования, развивающийся и обрастающий оперяющими связями в период созревания Личности.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 29, 2014, 18:59:58
Длительное лишение визуальной информации может приводить к зрительным галлюцинациям.
http://www.popmech.ru/science/48319-chetvero-sutok-s-povyazkoy-na-glazakh-priveli-k-gallyutsinatsiyam/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 01, 2014, 18:59:34
Биохимия разочарования...
http://www.popmech.ru/science/48451-otkryta-biokhimiya-chuvstva-razocharovaniya/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 12, 2014, 13:07:12
Мозг умеет отвечать на вопросы даже во сне.
http://www.popmech.ru/science/48860-mozg-umeet-otvechat-na-voprosy-dazhe-vo-sne/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 12, 2014, 14:02:10
Интересная статья. Надеюсь информация в ней не устарела.
http://www.nkj.ru/archive/articles/6775/
"Психологам и психиатрам известны так называемые "идиоты-гении" - умственно отсталые люди, обладающие исключительными способностями в какой-то одной, обычно достаточно узкой области (слово "идиот" здесь надо понимать в исходном древнегреческом смысле: особый, странный). Открыто это явление в конце прошлого века, и с тех пор в научных трудах описано всего около сотни таких случаев. Примерно 25 "идиотов-гениев" известны ученым сейчас. Широкая публика представляет себе такие феномены по известному фильму "Человек дождя". Все эти люди показывают низкие результаты в тестах интеллекта, почти неспособны общаться с согражданами, страдают так называемым аутизмом, то есть болезненной замкнутостью в себе. Но они проявляют удивительные способности в математике, музыке, изобразительном искусстве или в других областях. Один из них, едва взглянув на любое здание, может изготовить его детальнейший архитектурный рисунок. Другой, не глядя на часы, в любой момент знает время с точностью до секунды. Третий, посмотрев на любой предмет, называет его размеры с точностью до двух-трех миллиметров. Четвертый говорит на 24 языках, включая пару придуманных им самим. Кто-то знает наизусть и свободно цитирует толстый телефонный справочник большого города и так далее. Некоторые из этих людей даже неплохо зарабатывают, демонстрируя свои способности с эстрады.

Согласно новой гипотезе Аллана Снайдера и Джона Митчелла из Центра изучения разума при Австралийском национальном университете в Канберре, такими способностями обладает каждый из нас, и их довольно несложно пробудить. Авторы гипотезы считают, что способности, проявляющиеся у "идиотов-гениев", маскируются у обычных людей более высокими формами мышления. Мы автоматически стараемся осмысливать факты и наблюдения, а "человек дождя" этим не занимается, останавливаясь на голых фактах и не переходя к обобщениям и концепциям. Эта работа выполняется у него низшими, более простыми и эволюционно более древними отделами мозга. У обычных людей они тоже действуют, но их "заглушают" более высоко развитые отделы."
И название-то какое...
ЧТОБЫ СТАТЬ ГЕНИЕМ, ОТКЛЮЧИТЕ ЧАСТЬ МОЗГА)
А мы-то стараемся как можно более полно загрузить свой мозг, заставить его работать "на полную катушку"... А надо оказывается, наоборот))). Шутка...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Dessa от октября 12, 2014, 15:18:11
Кстати, при решении головоломок можно научиться отключаться, как бы впадая в ступор, и решение приходит само. Это моя находка.))) Я таким образом прошла массу уровней в достаточно сложных головоломках со спичками в приложении для смартфона.))) М.б. это оно и есть?))
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от октября 12, 2014, 18:45:05
Вероятно, особенность человеческого мозга заключается в том, что период детства растянут во времени. Т.е. рождаемся с не сформированной ЦНС, и формируется она - медленно, т.е. - "привыкаем" учиться. Пытались обсуждать http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=3154
P.S. Сорри, я имел ввиду только сапиенса, а не всех человеков.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от октября 12, 2014, 19:52:40
Цитата: ArefievPV от октября 12, 2014, 14:02:10
http://www.nkj.ru/archive/articles/6775/
"Согласно новой гипотезе Аллана Снайдера и Джона Митчелла ... Мы автоматически стараемся осмысливать факты и наблюдения, а "человек дождя" этим не занимается, останавливаясь на голых фактах и не переходя к обобщениям и концепциям. Эта работа выполняется у него низшими, более простыми и эволюционно более древними отделами мозга. У обычных людей они тоже действуют, но их "заглушают" более высоко развитые отделы."
Можно и наоборот.
На гениях аутистах опробываются вариации-мутации, когда "весь" мозг подчинен "одной Цели". Такой "аутичный" лидер вполне может руководить исходом из стада. А там уж подключится "конвергентное выживание исходников".
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от октября 12, 2014, 20:20:49
Цитата: василий андреевич от октября 12, 2014, 19:52:40
На гениях аутистах опробываются вариации-мутации, когда "весь" мозг подчинен "одной Цели". Такой "аутичный" лидер вполне может руководить исходом из стада...
Не получится. Если мозг подчинён "одной Цели", то лидером ему не быть, если, конечно, этой целью не является подчинение собратьев. Т.к. лидеру нужны нехилые такие социальные навыки ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от октября 12, 2014, 20:51:02
Не хотелось бы грубо, но опыт с "сектами", оглядываясь на Фрейда, подсказывает, что в базе начала лежит сексуалный мотив. Как дикий олень уводит из стада маток, которые могут вернуться брюхатыми, а могут и не вернуться, так и "идиотский" лидер может осуществить "исход", дабы вернуть восВвояси свои гены.
  Вот Вам и ИО тех особей, которые не выживут с "идиотами". Иное дело, что усредненно начинают выживать привилегированные направления развития мозга, ведь нельзя быть гением, когда пользуешься и логикой, и интуицией на все двести. Потому и делимся, с легкой руки Юнга, на тех или этих. В том и социум, что крайние "достоинства" уживаются в одной семье, не будучи нивелированы беспорядочностью половых связей. То бишь любовь и половой отбор идут, держась за руки наших безалаберных чувств, а выживают только "законогенические" направления.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 13, 2014, 19:18:44
Механизм восстановления мозга после инсульта.
http://www.popmech.ru/science/48992-otkryt-mekhanizm-vosstanovleniya-mozga-posle-insulta/
"Ученые из Лундского университета и Каролинского института (Швеция), проводившие эксперимент с мышами установили, что после инсульта нейроглиальные клетки головного мозга, называемые астроцитами, начинают формировать нервные клетки в поврежденной части мозга животных. В здоровом мозге астроциты не генерируют нервные клетки, этот механизм запускается именно после инсульта."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от октября 13, 2014, 22:35:55
Цитата: ArefievPV от октября 13, 2014, 19:18:44
Механизм восстановления мозга после инсульта.
http://www.popmech.ru/science/48992-otkryt-mekhanizm-vosstanovleniya-mozga-posle-insulta/
"Ученые из Лундского университета и Каролинского института (Швеция), проводившие эксперимент с мышами установили, что после инсульта нейроглиальные клетки головного мозга, называемые астроцитами, начинают формировать нервные клетки в поврежденной части мозга животных. В здоровом мозге астроциты не генерируют нервные клетки, этот механизм запускается именно после инсульта."
Чушь какая-то. У олигодендроцитов и нейронов есть общий предшественник, который получается из стволовых клеток, но астроциты - сильно специализированные клетки.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 22, 2014, 19:01:29
Сознание у коматозных пациентов...
http://www.popmech.ru/science/49800-u-komatoznykh-patsientov-obnaruzheno-skrytoe-soznanie/
"С помощью электроэнцефалографии исследователи сравнили рабочие процессы в мозгах коматозных пациентов и здоровых людей. Кроме ожидаемых различий, мозг пациентов, находящихся в коме, продемонстрировал некоторые закономерности, характерные для здоровых людей. Например, хотя пациенты не выполняли никаких физических движений в ответ на команды, сканирование мозга показало, что в ответ на команду представить физическую активность, вроде игры в теннис, область мозга, ответственная за контроль движения, немедленно становилась активной."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Neska от октября 22, 2014, 19:03:55
То есть, находящиеся в коме все слышат?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от октября 22, 2014, 19:35:10
Цитата: Neska от октября 22, 2014, 19:03:55
То есть, находящиеся в коме все слышат?
Уши "слышат", нос "нюхает", нервные окончания "фиксируют боль", а сам коматозный нет. Он не человек, но набор раздельно функционирующих органов. Я читал о возможности "вспомнить" все ощущения, сопровождавшие пациента под наркозом, про кому не знаю.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 23, 2014, 05:34:52
Цитата: василий андреевич от октября 22, 2014, 19:35:10
Цитата: Neska от октября 22, 2014, 19:03:55
То есть, находящиеся в коме все слышат?
Уши "слышат", нос "нюхает", нервные окончания "фиксируют боль", а сам коматозный нет. Он не человек, но набор раздельно функционирующих органов. Я читал о возможности "вспомнить" все ощущения, сопровождавшие пациента под наркозом, про кому не знаю.
Если на команду реагирует часть мозга, то это не совсем "набор раздельно функционирующих органов"... Скорее, полагаю, отсутствует единое "управление" всеми этими частями (областями, структурами) мозга. Сами части вполне могут функционировать "самостоятельно" (в том числе и память) и при выходе из комы (восстановлении сознания и "взятия под контроль" всех частей (областей и структур) мозга) вполне возможно вспомнить происходившее с человеком в состоянии комы. Возможно для этого какая-нибудь специальная методика нужна...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от октября 23, 2014, 10:23:31
Цитата: ArefievPV от октября 23, 2014, 05:34:52
Скорее, полагаю, отсутствует единое "управление" всеми этими частями (областями, структурами) мозга. Сами части вполне могут функционировать "самостоятельно" (в том числе и память)
Память странная "штука". Можно помнить, что при беге заболело под ложечкой, но это не значит, что "ложечка" управляется единым центром. Я занимался горными лыжами, перед стартом просматриваешь трассу, потом проходишь ее в воображении, потом воображение сопровождаешь подобием движений тела, а когда стартуешь, то уже практически не оцениваешь своих движений, они идут автоматом. То бишь помнить "ногами, гортанью, ушами" - это самостоятельная память, которая может перейти в анализирующую часть мозга, а может и остаться записью вне долгосрочной памяти.

  Вне текста. Буквально сейчас отвлекся, и по ящику сказали, о отличиях работы мозга женщины и мужчины, у женщин, главным образом, при "творческом" процессе образуются связи между полушариями, тогда как у мужчины внутриполушарные связи.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 26, 2014, 05:06:25
Заметка. Головной мозг имеет "встроенный" счётчик калорий.
http://www.popmech.ru/science/50022-golovnoy-mozg-imeet-vstroennyy-schetchik-kaloriy/
"Ученые из Монреальского неврологического института (Канада) и Университета Макгилла (США) обнаружили, что наш мозг принимает решения о выборе той или иной пищи на основе ее калорийности.

Участникам исследования показывали фотографии продуктов и просили составить из них рейтинг на основе индивидуальных вкусовых предпочтений. Затем им предложили оценить калорийность каждого продукта. Ученые также выполняли сканирование мозга участников во время оценки изображений, результаты которого показали, что активность в префронтальной коре (участвует в процессе принятия решений) напрямую коррелирует с калорийностью продуктов. Когда же участники составляли рейтинг пищевых предпочтений, повышенная активность была выявлена в области мозга, которая участвует в обработке сенсорной информации, в данном случае — свойств пищи.

Результаты работы отчасти проливают свет на то, почему калорийная нездоровая еда кажется нам такой вкусной."
Получается у нас "программа" - "главное бензобак под горловину", а качество на втором месте...
Разве, что беременные женщины более разборчивы (тянет на "солёненькое" и пр.) относительно качества?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 26, 2014, 05:22:10
Ещё одна заметка. Шахматы могут привести к снижению объёма головного мозга.
http://www.popmech.ru/science/50032-shakhmaty-mogut-privesti-k-snizheniyu-obema-golovnogo-mozga/
"Идею о том, что меньший размер мозга не обязательно означает сниженные интеллектуальные способности, отлично подтверждает новое исследование. Юрген Ханги из Цюрихского университета (Швейцария) изучил данные МРТ и диффузионной тензорной визуализации 20 известных шахматистов (в том числе трех гроссмейстеров и семи международных мастеров по шахматам), а затем сравнил их с данными 20 неопытных игроков.
Результаты сканирования мозга профессиональных шахматистов показали уменьшение объема серого вещества в затылочной-височной доле, которая участвует в представлении объектов по отношению друг к другу. Мастера также показали снижение «пропускной способности» медиального продольного пучка головного мозга, который является одним из основных путей передачи информации от зрительных зон к исполнительным областям.
Что это может означать? Ученые отвечают на этот вопрос предельно честно — «полученные данные трудно объяснить исходя из имеющихся знаний о головном мозге». На сегодняшний день остается непонятным, как толщина коры и объем серого вещества могут быть связаны с качеством решения задач."
Название заметки какое-то некорректное... Может люди уже были с таким объёмом мозга?
Показалось, что информация в заметке частично перекликается с инфой в статье "Чтобы стать гением отключите часть мозга". Действительно, чтобы успешно "прокручивать" в голове варианты решений шахматных позиций и рассчитывать колоссальное кол-во ходов в уме, может "отключить" не нужные в данный момент (и потребляющие ресурсы) функции мозга? Так, глядишь, и до "атрофии" определённых структур мозга дойти можно... Это конечно, только идея и личное мнение...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от октября 30, 2014, 23:34:39
Обучение активизирует в мозге область удовольствия от секса и наркотиков
Удовлетворение, которое человек испытывает в процессе обучения, отчасти сравнимо с удовольствием от секса, азартных игр, или, например, от употребления шоколада. К такому выводу пришла команда испанских и немецких ученых по итогам эксперимента на 36 добровольцах.

В ходе первого этапа исследования волонтеры узнавали значения новых слов через контекст, а в ходе второго употребляли изысканную пищу и играли в азартные игры на деньги.

Используя магнитно-резонансную томографию, авторы работы обнаружили, что изучение новых слов повышает активность вентрального стриатума — области головного мозга, связанной с удовольствием, которая обычно активизируется при употреблении определенных продуктов питания, наркотиков, занятии сексом или участии в азартных играх. При этом люди, мозг которых реагировал на обучение наиболее ярко, оказались и более способны к усваиванию новых слов.

Ученые считают, что эксперимент показал важность эмоционального аспекта в развитии языка. Это знание поможет объяснить, как ощущение удовольствия могло повлиять на развитие человеческих коммуникаций.

http://www.popmech.ru/science/50311-obuchenie-aktiviziruet-v-mozge-oblast-udovolstviya-ot-seksa-i-narkotikov/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 06, 2014, 14:24:22
Способность к предсказанию может быть обусловлено генами...
http://news.mail.ru/society/20052785/
"Любой человек с большей или меньшей точностью, подсознательно основываясь на собственном опыте, может предсказать, с какой вероятностью случится то или иное событие. Учёные это называют чувством вероятности и до сих пор выясняют, является ли эта способность приобретённой с опытом или же врождённой.
Команда исследователей из венецианского университета ИУАВ (Università Iuav di Venezia) провела эксперимент с участием множества людей разных возрастов, социального положения и уровня образования. Ведущий автор исследования Витторио Джиротто (Vittorio Girotto) предложил привлечь в необычное тестирование даже жителей древних городов цивилизации майя.
Поскольку потомки легендарного народа не имеют формального образования, то их пример можно использовать как основную группу людей, не имеющих того опыта, которым располагает большинство жителей современного мира. Также тестирование на чувство вероятности проходили дети школьного возраста потомков майя и взрослые итальянцы (в качестве контрольной группы).
Результаты эксперимента, описанные в статье журнала PNAS, показали, что задания на чувствительность к вероятности все участники испытания проходили приблизительно одинаково, что указывает на то, что жизненный опыт не влияет на этот тип интуитивного мышления.
Некоторые исследования показывают, что для осознания вероятности событий требуется формальное школьное образование. Об этом говорили учёные, которые задавали детям задачки на ощущение вероятности, и получали от дошкольников неверные ответы. В то же время школьники чаще давали правильные ответы, а это значит, что чувство вероятности обостряется при выполнении задач на устный счёт, визуальное распознавание образов и других заданий, которые, как правило, выполняют в школе.
Тем не менее, учёные доказали, что и у младенцев может быть обострено чувство вероятности. Опыты показывают, что когда годовалый ребёнок видит коробочку с одним синим и тремя жёлтыми прыгающими шариками, он удивляется, когда именно синий шарик выскакивает наружу. В силу количества жёлтых мячиков, именно один из них с большей вероятностью должен вылететь из коробки.
Чтобы поставить точку в споре о врождённости или приобретении навыка определения вероятности, Джиротто и его коллеги отправились в сельскую местность Гватемалы, где проживали различные народности майя, формально не имеющие образования. Все испытуемые проходили серию тестов на чувство вероятности. К примеру, им показывали чашку с тремя синими и одной жёлтой фишкой и спрашивали, какую из них, вероятнее всего, они вытянут наугад.
Позднее в более сложном испытании добровольцам показывали чашу с восьмью фишками, четыре из которых были круглыми, а четыре — квадратными. При этом пять из них были одного цвета, а три оставшиеся — другого. Испытуемые должны были сделать ставку на цвет фишки, которую они могут случайно вытянуть. После этого экспериментатор вытягивал фишку и сообщал, какой она формы, а добровольцы вновь должны были угадать цвет.
Ещё одно задание заключалось в том, чтобы человек указал на набор фишек, из которого вероятнее всего будет вытянута та, на которую он поставил. Также испытуемые должны были угадать, будут ли две фишки, вытянутые из множества других, скорее одного цвета или разных цветов.
И взрослые представители народа майя, и их 7-9-летние дети, и образованные итальянцы демонстрировали в ходе этих тестов одинаковый уровень обострённости чувства вероятности, что поистине удивило учёных.
«Разница в результатах, полученных нашей командой и полученных нашими коллегами-предшественниками, может быть объяснена типом заданий, которые выполняют добровольцы. Исследователи, которые пришли к тому, что чувство вероятности является приобретённым, чаще давали сложные задачи, где необходимо было подсчитывать процент вероятности. Наши же тесты были похожи на детскую игру, которая не требовала много усилий», — поясняет Джиротто.
Более того, учёные поясняют, что способность к предсказанию вероятности может быть и врождённой, но истинное понимание того, что случится, скорее всего, приходит с годами по мере накопления соответствующего опыта."

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 07, 2014, 17:07:16
Нейрофизиологические корни феномена призраков...
http://lenta.ru/news/2014/11/07/ghosts/
"Швейцарские ученые раскрыли нейрофизиологические корни феномена призраков. Оказывается, ощущение присутствия рядом с человеком незримых существ (привидений, ангелов или демонов) может быть связано с искажениями сенсорно-моторных сигналов мозга. Такие сигналы участвуют в формировании самосознания человека, собирая информацию о его движениях и местоположении тела в пространстве. Результаты нового эксперимента представлены в журнале Current Biology, а коротко о нем сообщается в пресс-релизе Федеральной политехнической школы Лозанны.
Группа Олафа Бланке (Olaf Blanke) из Федеральной политехнической школы Лозанны перестроила сенсорно-двигательный аппарат таким образом, что люди начали воспринимать эти сигналы не как свои, а как исходящие от чужого тела. Для начала ученые обследовали с помощью магнитно-резонансной томографии мозг 12 пациентов, страдающих от расстройств нервной системы, прежде всего от эпилепсии — у всех них был опыт встречи с «призраками». Нарушения обнаружили в работе трех участков мозга: островковой коре, теменно-лобной коре и височно-теменной коре. Все эти зоны отвечают, в частности, за самосознание, движение и проприорецепцию (ощущение собственного места в пространстве).
Затем нейрофизиологи провели «диссонансный» эксперимент: добровольцы с завязанными глазами махали рукой перед собой. За их спиной те же движения совершал робот, касаясь их спины. Когда пациенты привыкли к роботу, ученые разорвали синхронность движений машины и человека. Такой временной задержки (на 500 миллисекунд) оказалось достаточно, чтобы создать иллюзию призрачного присутствия.
Участникам эксперимента не сообщали о его задачах. Спустя три минуты после задержки в движениях робота ученые спросили у пациентов, что они чувствуют. Те же рассказали о том, что рядом с ними кто-то появился. Некоторые добровольцы насчитали до четырех привидений. Для кого-то эти ощущения оказались настолько сильными, что они попросили остановить эксперимент.
«Наш мозг обладает несколькими источниками информации о расположении тела в пространстве. При нормальных условиях человек собирает из них цельный образ себя. Но когда система дает сбой — при болезни или, в данном случае, из-за действий робота — у человека возникает второй образ его тела, который воспринимается уже не как "я", а как присутствие "другого"», — объясняет ведущий автор исследования Джулио Роньини (Giulio Rognini).
Нейрофизиологи подчеркивают, что их открытие вряд ли заставит кого-либо перестать верить в привидения. Однако для ученых это стало еще одним подтверждением того, что призраки существуют только в мыслях человека."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 10, 2014, 11:13:13
Прослушивание грустной музыки улучшает настроение...
http://www.popmech.ru/science/50772-proslushivanie-grustnoy-muzyki-uluchshaet-nastroenie/
"Психологи из Свободного университета Берлина решили проанализировать, какие чувства мы испытываем, когда слушаем грустные песни. Они собрали 772 добровольцев, 408 человек из которых были европейцами, а остальные — из Азии и Северной Америки. Каждый участник должен был ответить на вопросы о том, как часто он слушает печальную музыку, какие ситуации побуждают его к этому, и как он себя при этом чувствует.
Исследователи обнаружили, что в процессе прослушивания грустных песен респонденты испытывали широкий спектр положительных эмоций, таких как ностальгия, миролюбие и нежность. Самой распространенной эмоцией оказалась именно ностальгия, которую испытали 76% участников.
Что же заставляет участников чувствовать ностальгию, миролюбие и нежность — а главное, что общего у всех этих эмоций? Все они являются здоровыми эмоциями и свидетельствуют о хорошем самочувствии, благополучии и утешении. Все дело в том, что грустная музыка вызывает выброс в мозг пролактина — гормона, который имеет отношение к приему пищи, физической нагрузке и, что главное, сексу. Таким образом, грустная музыка активирует химическое вещество, которое тонизирует и регулирует негативные настроения."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 11, 2014, 12:09:26
Некоторые функции, которые мозг выполняет во время сна...
http://www.popmech.ru/science/50862-5-funktsiy-kotorye-vypolnyaet-mozg-vo-vremya-sna/
"1. Принимает решения
Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, говорит о том, что мозг более чем способен принимать решения во время сна. Участников этого исследования просили сортировать слова на две категории нажатием кнопки, причем во время испытаний позволялось уснуть. Однако эксперимент продолжился и во сне — мозг участников был способен принимать решения даже после того, как организм погружался в сон.
2. Сортирует воспоминания
Во сне мозг обрабатывает новые воспоминания, проверяет связи со старыми, и сортирует память так, чтобы человек не забывал нужные моменты. По словам доктора Мэтью Уокера из Калифорнийского университета, если человек занимается фортепиано после после здорового сна и в следующую ночь спит еще восемь часов, то пройденное на уроке воспроизводится им на 20−30% лучше, чем при проверке знаний сразу же по окончании занятий.
3. Создает ассоциации
Во время сна мозг строит ассоциативные связи между, казалось бы, не связанными между собой вещами. Это может привести к появлению необычных идей или углубленному пониманию окружающего мира. Поэтому возникающие порой в голове неожиданно оригинальные идеи не так уж и спонтанны.
4. Избавляется от токсинов
Серия исследований показывает, что во сне мозг мышей очищается от нейродегенеративных клеток и токсинов, увеличение концентрации которых может привести к развитию болезней Альцгеймера и Паркинсона.
5. Обучается физическому труду
Во время фазы быстрого сна новая информация о двигательной функции организма передается из коры головного мозга, отвечающей в том числе за моторику, в височную долю. Это помогает нам «осмысливать» и эффективнее выполнять задачи, касающиеся физической активности."

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 12, 2014, 17:16:32
"Режим ребёнка"...
http://www.popmech.ru/science/50938-rezhim-rebenka-pozvolit-vzroslym-bystree-obuchatsya/
"В детстве наш мозг способен образовывать новые нейронные связи чрезвычайно быстро, что необходимо нам для того, чтобы быстро научиться ходить, говорить и познавать мир. Но, как только мы становимся старше, эта способность исчезает и, к сожалению, нам требуется куда больше времени, чтобы запоминать новые вещи.
Ученым из Стэнфордского университета (США) удалось разблокировать детскую «гибкость» во взрослом мозге мышей путем блокирования функций белка, известного как LilrB2.
Белок LilrB2 является рецептором, стабилизирующим нервные связи в головном мозге. Это чрезвычайно полезно для хранения информации, но «тормозит» процесс обучения. Очевидно, белок активно подавляет нейронную «гибкость» в зрительной коре и, возможно, по всему мозгу.
Однако в отличие от лабораторных мышей, у людей все гораздо сложнее: есть пять разных версий белка LilrB2, и теперь ученым предстоит выявить из них нужный, чтобы разблокировать аналогичные преимущества в нашем мозге, равно как и изучить побочные эффекты блокировки.
В случае успеха получится не только разрабатывать новые препараты для улучшения мозговой деятельности, но и понять, как сделать мозг более способным к обучению и помочь ему быстрее восстанавливаться после повреждений."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 12, 2014, 17:20:08
Активация участков мозга при чувстве ненависти...
http://www.popmech.ru/science/50941-chto-proiskhodit-v-mozge-kogda-my-ispytyvaem-nenavist/
"Ученые из Университетского колледжа Лондона провели исследование, в ходе которого выяснили, какие участки мозга активизируются, когда мы испытываем сильную неприязнь.
В эксперименте участвовала группа добровольцев, которым провели МРТ, пока они просматривали портреты людей. Среди этих изображений нужно было выбрать ненавистных персон, и указать тех, к кому испытуемые относились нейтрально. В ходе эксперимента для каждого снимка зафиксировали «оценку ненависти» по шкале от 0 до 72 баллов.
Результатом эксперимента послужила значительная активация путамена, инсулы, медиальной фронтальной извилины и некоторых участков коры головного мозга (премоторной и фронтополярной коры).
Исследователям удалось обнаружить четкую связь между уровнем мозговой активности и оценкой, которую добровольцы присваивали фотографиям: чем сильнее была ненависть, тем активнее себя вели указанные участки мозга."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 20, 2014, 15:48:26
Строение головного мозга пересмотрено впервые за 100 лет...
http://www.popmech.ru/science/51390-stroenie-golovnogo-mozga-peresmotreno-vpervye-za-100-let/
"Крупный проводящий путь, связывающий дорcальный и вентральный потоки головного мозга, был открыт более 100 лет назад, но открытию не придали должного значения, и оно ушло в небытие.
Современные методы магнитно-резонансной томографии дают ученым беспрецедентные возможности для понимания структуры человеческого мозга. Именно благодаря современным технологиям проводящий путь длиной более пяти сантиметров, который не замечали целое столетие, был переоткрыт неврологом Джейсоном Итманом из Вашингтонского университета.
Вертикальный затылочный пучок, состоящий из белого вещества, связывает дорсальную и вентральную зрительную кору. Впервые он был обнаружен немецким психоневропатологом Карлом Вернике, но его руководитель Теодор Мейнерт категорически отказался признавать это открытие, поскольку был убежден, что все проводящие пути мозга ориентированы горизонтально. Упоминания об открытии встречаются в медицинских трудах конца XIX и начала XX века, но затем о нем забыли.
Очевидно, одной из главных причин этого было распространение методов исследования, которые использовали разрезание мозга на тонкие слои: в них почти невозможно было разглядеть вертикальный затылочный пучок, описанный Вернике. Когда же Джейсон Итман в ходе своего исследования его обнаружил, то был крайне удивлен, что последний раз об этом проводящем пути упоминали еще в 1912 году."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 20, 2014, 15:50:00
"Почему всего 10% людей являются левшами?
Кажется вполне логичным, если бы левши и правши встречались среди нас в соотношении 50/50. Ведь животные тоже чаще используют какую-то одну переднюю конечность — но у них эта вероятность как раз составляет около 50/50.
Это видео — попытка ответить на вопрос: почему до сих пор не существует единой теории, объясняющей причины преобладания праворукости?"
http://www.popmech.ru/science/50725-pochemu-vsego-10-lyudey-yavlyayutsya-levshami/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Dessa от ноября 20, 2014, 17:51:17
http://discovermagazine.com/2010/sep/25-modern-humans-smart-why-brain-shrinking

If Modern Humans Are So Smart, Why Are Our Brains Shrinking?

Here are some leading theories about the why the human brain has been getting smaller since the Stone Age.

"You may not want to hear this," says cognitive scientist David Geary of the University of Missouri, "but I think the best explanation for the decline in our brain size is the idiocracy theory." Geary is referring to the eponymous 2006 film by Mike Judge about an ordinary guy who becomes involved in a hibernation experiment at the dawn of the 21st century. When he wakes up 500 years later, he is easily the smartest person on the dumbed-down planet. "I think something a little bit like that happened to us," Geary says. In other words, idiocracy is where we are now.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cow от ноября 22, 2014, 13:56:46
Цитата: Dessa от ноября 20, 2014, 17:51:17
http://discovermagazine.com/2010/sep/25-modern-humans-smart-why-brain-shrinking

If Modern Humans Are So Smart, Why Are Our Brains Shrinking?

"You may not want to hear this," says cognitive scientist David Geary of the University of Missouri, "but I think the best explanation for the decline in our brain size is the idiocracy theory."
И похоже он весьма  не далек от истины. Среди таких понятий, как разум, интеллект, мышление - мышление, самый примитивный вариант ВНД. Оперирует только уже известным и только допустимыми методами . Ну очень похоже абстрактное мышление, на приложение "мелкой моторики  пальцев" к объектам, типа "понятие". Вот выход на речь только имеет, как преимущество.  А вся западно-европейская цивилизация сапиенсов, на речи  построена и наращивать или даже сохранять , наработанный эволюцией объем мозга вроде и ни к чему. И такого количества хватит, чтобы биосферу на следующую итерацию эволюции перебросить.  От нынешнего тривиального  и вырожденного решения на  основе западно-европейской науки и денег.
А слышать и видеть подобное и в самом деле мало,  кто хочет.
Как то так.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 22, 2014, 16:55:45
Разброс по объёму мозга и по интеллектуальным способностям у людей довольно большой. По некоторым данным в каменном веке в среднем объём мозга был больше, по интеллектуальным способностям информации нет. Но вот у сходных видов животных (дикие и домашние) - у диких объём побольше... Почему? Может условия существования "вынуждают" (очень разнообразна среда обитания) "напрягать мозги" и соответственно большее кол-во потомства оставляют более мозговитые и смышлёные. А в условиях цивилизации, культуры среда обитания более-мене "подогнана" под "рамки культуры", выживать легче: освоил "правила поведения" - без куска хлеба не останешься (да и потомство оставить попроще (плотность населения не последнюю роль играет) и выживаемость повыше (общество поможет выходить и тех которые в дикой природе погибли бы). Потому и снижается "планка" требований к объёму мозга и смышлёности, главное человеческой коммуникации обучиться, а там "язык до Киева доведёт" - изобретать особо ничего не надо (подскажут, расскажут, укажут). И учиться можно не на собственном опыте, а на опыте поколений (здесь опять в первую очередь умение говорить, а потом и писать)...   
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Neska от ноября 23, 2014, 09:08:40
Уменьшение объема мозга, вероятно, связано и со специализацией в человеческом обществе.
Примитивизируя: Знахарь аккумулирует знания о травках, мастер кремневых наконечников - о камне. Искусный строитель лодок - о деревьях, подходящих для этого... И далее: Земледельцу не так важно знать что-то о скотоводстве - мясо он получает уже в виде тушки. А скотовод хлеб - в виде мешка с зерном.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от ноября 23, 2014, 10:32:23
Цитата: Neska от ноября 23, 2014, 09:08:40
Уменьшение объема мозга, вероятно, связано и со специализацией в человеческом обществе.
Примитивизируя: Знахарь аккумулирует знания о травках, мастер кремневых наконечников - о камне. Искусный строитель лодок - о деревьях, подходящих для этого... И далее: Земледельцу не так важно знать что-то о скотоводстве - мясо он получает уже в виде тушки. А скотовод хлеб - в виде мешка с зерном.
Очень этот взгляд похож на правду, но смущает, что, как вскользь упоминал где-то Дробышевский, такое уменьшение объёма мозга наблюдалось и у аборигенов Австралии. Может быть, конечно, что у них были другие причины (нехватка пищи?), но параллелизм тут всё равно... странный.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
Цитата: Neska от ноября 23, 2014, 09:08:40
Уменьшение объема мозга, вероятно, связано и со специализацией в человеческом обществе.
Примитивизируя: Знахарь аккумулирует знания о травках, мастер кремневых наконечников - о камне. Искусный строитель лодок - о деревьях, подходящих для этого... И далее: Земледельцу не так важно знать что-то о скотоводстве - мясо он получает уже в виде тушки. А скотовод хлеб - в виде мешка с зерном.
Условные рефлексы вырабатываются даже  у одноклеточных. А у них как то мозга в принципе  нет. А Каспарова вообще безмозглый(бессознательный) комп обыграл. И использование ресурсов ВНД искусным строителем лодок, полагаю  не превышают таковое у бобров при постройке плотин. А среди инженеров, спецы по гидросооружениям и более редки и более высоко оплачиваемы, чем кораблестроители.  Но все они живут и работают  в унифицированной искусственной   среде обитания. И объем мозга , наработанный эволюцией у неандера, очевидно излишен становится в такой среде. Тот же принцип "выворачивания уже вывернутого" похоже работает. То, что раньше было вредным для вида, нынче полезным становится. Осталось довести унификацию  среды обитания до уровня шахматной доски, и бытие - до шахматных правил и ЦНС вообще паразитным рудиментом  станет.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: анест от ноября 23, 2014, 17:25:57
Цитата: Preguntador от ноября 23, 2014, 10:32:23
Цитата: Neska от ноября 23, 2014, 09:08:40
Уменьшение объема мозга, вероятно, связано и со специализацией в человеческом обществе.
Примитивизируя: Знахарь аккумулирует знания о травках, мастер кремневых наконечников - о камне. Искусный строитель лодок - о деревьях, подходящих для этого... И далее: Земледельцу не так важно знать что-то о скотоводстве - мясо он получает уже в виде тушки. А скотовод хлеб - в виде мешка с зерном.
Очень этот взгляд похож на правду, но смущает, что, как вскользь упоминал где-то Дробышевский, такое уменьшение объёма мозга наблюдалось и у аборигенов Австралии. Может быть, конечно, что у них были другие причины (нехватка пищи?), но параллелизм тут всё равно... странный.

Аборигены Австралии уже давно не лечатся травками,не делают каменные наконечники,лодки им выдают с мотором а продукты земледелия и скотоводства им выдают в виде фастфуда.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 23, 2014, 17:32:43
Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
Цитата: Neska от ноября 23, 2014, 09:08:40
Уменьшение объема мозга, вероятно, связано и со специализацией в человеческом обществе.
Примитивизируя: Знахарь аккумулирует знания о травках, мастер кремневых наконечников - о камне. Искусный строитель лодок - о деревьях, подходящих для этого... И далее: Земледельцу не так важно знать что-то о скотоводстве - мясо он получает уже в виде тушки. А скотовод хлеб - в виде мешка с зерном.
Условные рефлексы вырабатываются даже  у одноклеточных. А у них как то мозга в принципе  нет. А Каспарова вообще безмозглый(бессознательный) комп обыграл. И использование ресурсов ВНД искусным строителем лодок, полагаю  не превышают таковое у бобров при постройке плотин. А среди инженеров, спецы по гидросооружениям и более редки и более высоко оплачиваемы, чем кораблестроители.  Но все они живут и работают  в унифицированной искусственной   среде обитания. И объем мозга , наработанный эволюцией у неандера, очевидно излишен становится в такой среде. Тот же принцип "выворачивания уже вывернутого" похоже работает. То, что раньше было вредным для вида, нынче полезным становится. Осталось довести унификацию  среды обитания до уровня шахматной доски, и бытие - до шахматных правил и ЦНС вообще паразитным рудиментом  станет.
Ну это Вы жёстко про "паразитный рудимент". Часть людей ведь постоянно находится отнюдь не в тепличных условиях цивилизации (освоение, новые открытия, даже жестокие войны и кровавые интриги) и там мозг и хорошая "соображалка" очень даже не лишним будет...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от ноября 23, 2014, 18:56:23
Цитата: анест от ноября 23, 2014, 17:25:57
Цитата: Preguntador от ноября 23, 2014, 10:32:23
Цитата: Neska от ноября 23, 2014, 09:08:40
Уменьшение объема мозга, вероятно, связано и со специализацией в человеческом обществе.
Примитивизируя: Знахарь аккумулирует знания о травках, мастер кремневых наконечников - о камне. Искусный строитель лодок - о деревьях, подходящих для этого... И далее: Земледельцу не так важно знать что-то о скотоводстве - мясо он получает уже в виде тушки. А скотовод хлеб - в виде мешка с зерном.
Очень этот взгляд похож на правду, но смущает, что, как вскользь упоминал где-то Дробышевский, такое уменьшение объёма мозга наблюдалось и у аборигенов Австралии. Может быть, конечно, что у них были другие причины (нехватка пищи?), но параллелизм тут всё равно... странный.

Аборигены Австралии уже давно не лечатся травками,не делают каменные наконечники,лодки им выдают с мотором а продукты земледелия и скотоводства им выдают в виде фастфуда.
??? А это-то тут при чём?
Насколько давно? 20 тас. лет? 30? 40? Что же, им моторы раньше всего остального человечества стали выдавать?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Lion от ноября 23, 2014, 18:59:46
Цитата: ArefievPV от ноября 23, 2014, 17:32:43Ну это Вы жёстко про "паразитный рудимент". Часть людей ведь постоянно находится отнюдь не в тепличных условиях цивилизации (освоение, новые открытия, даже жестокие войны и кровавые интриги) и там мозг и хорошая "соображалка" очень даже не лишним будет...

После того, как цивилизация структурировала человеческую популяцию, достаточно иметь хорошую соображалку у долей процентов от всего вида. А излишества эволюция уже начала сокращать. Заметим еще, что соображалка весьма неоднозначно влияет на репродуктивный успех -- и нет никаких надежных оснований считать, что вообще хоть когда-то она его увеличивала. Эволюция поддерживала и поддерживает тех сапиенсов, кто хорошо умеет делать "как все". Превосходство в этом нас отличает от других приматов.
:)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 23, 2014, 19:12:32
Цитата: Lion от ноября 23, 2014, 18:59:46
Цитата: ArefievPV от ноября 23, 2014, 17:32:43Ну это Вы жёстко про "паразитный рудимент". Часть людей ведь постоянно находится отнюдь не в тепличных условиях цивилизации (освоение, новые открытия, даже жестокие войны и кровавые интриги) и там мозг и хорошая "соображалка" очень даже не лишним будет...

После того, как цивилизация структурировала человеческую популяцию, достаточно иметь хорошую соображалку у долей процентов от всего вида. А излишества эволюция уже начала сокращать. Заметим еще, что соображалка весьма неоднозначно влияет на репродуктивный успех -- и нет никаких надежных оснований считать, что вообще хоть когда-то она его увеличивала. Эволюция поддерживала и поддерживает тех сапиенсов, кто хорошо умеет делать "как все". Превосходство в этом нас отличает от других приматов.
:)
Согласен, очень неоднозначно. Возможно, физик-теоретик или программист оставят немного потомков (их ещё вырастить и воспитать надо, а такие люди в массе своей плохо умеют деньги зарабатывать). А вот коммуникабельный пройдоха -лжец (типа, удачливый "бизнесмен") оставить может много (и далеко не все будут зачаты в браке), перекроет "недостачу" "программистов". Но кто сказал, что пройдоха не имеет мозгов и "соображалки" у него нет? Умение солгать, "построить" многоходовую интригу, "заработать" бабки, умение находить контакт с другими людьми (коммуникабельность, чувство юмора, холодный расчёт в бизнесе) требует весьма развитого мозга. 
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от ноября 23, 2014, 19:40:07
Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
  Условные рефлексы вырабатываются даже  у одноклеточных. А у них как то мозга в принципе  нет.
Некое запоминание имеет место быть, но называть это условными рефлексами... По-моему, несколько излишне.


Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
А Каспарова вообще безмозглый(бессознательный) комп обыграл.
Ой. Его обыграл действительно "бессознательный" комп. Но извините, Вычислительная мощность у этого компа весьма не хилая. И при этом, его "мозг" заточен под решение конкретной задачи (шахматы). А мозг — это нейронная сеть. С точки зрения вычислительной техники, та же вычислительная система, но с другой архитектурой. У которой есть свои преимущества и недостатки.

Так что пример некорректный.

Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
И использование ресурсов ВНД искусным строителем лодок, полагаю  не превышают таковое у бобров при постройке плотин.
Опять же спорное утверждение. У бобров это инстинкт. Бобр, выросший в неволе, точно также стремится строить хатку, как и выросший на воле. Обучение может влиять лишь на качество. Вполне возможно, что "условный бобр", оказавшись в тепличных условиях, может потерять значительную часть веса НС при сохранении повадок. Человек же без обучения не сможет и дольмен построить, не то что "хатку".


Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
А среди инженеров, спецы по гидросооружениям и более редки и более высоко оплачиваемы, чем кораблестроители.  Но все они живут и работают  в унифицированной искусственной   среде обитания.
Возможно. И что?
И вообще, что именно Вы подразумеваете под "унифицированной" искусственной СО?


Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
И объем мозга , наработанный эволюцией у неандера, очевидно излишен становится в такой среде.
Ой. Опять же спорное утверждение. Большой объём мозга определённо был лишним для раба или крестьянина, которому нужно было всю жизнь делать одну и ту же однообразную работу, а еды время от времени (неурожаи) не хватало. Мозг ведь очень "прожорливый" орган. А сейчас хорошему специалисту, работнику по-настоящему умственного труда мощный мозг на пользу. Другой вопрос, какая часть населения занята таким трудом. Но Вы-то про инженеров, да ещё про "спецов по гидросооружениям" говорите.


Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
Тот же принцип "выворачивания уже вывернутого" похоже работает. То, что раньше было вредным для вида, нынче полезным становится.


Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
Осталось довести унификацию  среды обитания до уровня шахматной доски, и бытие - до шахматных правил
Пока остаётся в этом мире хоть что-то непознанное и непридуманное, такое не имеет смысла.

Цитата: Cow от ноября 23, 2014, 17:20:43
ЦНС вообще паразитным рудиментом  станет.
НС есть даже у медуз. Какая бы "унификация среды" (что бы Вы под этим не подразумевали) ни происходила, ЦНС как ПАРАЗИТНЫЙ РУДИМЕНТ!!!  ??? Это Вы лихо взяли.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Lion от ноября 23, 2014, 19:48:47
Цитата: ArefievPV от ноября 23, 2014, 19:12:32Согласен, очень неоднозначно. Возможно, физик-теоретик или программист оставят немного потомков (их ещё вырастить и воспитать надо, а такие люди в массе своей плохо умеют деньги зарабатывать). А вот коммуникабельный пройдоха -лжец (типа, удачливый "бизнесмен") оставить может много (и далеко не все будут зачаты в браке), перекроет "недостачу" "программистов".

Программисты неплохо зарабатывают, но программист -- это ремесленник. Навыки и опыт решают -- то есть, опять-таки, способность быстро усваивать чужой пример и хорошо его воспроизводить. Насчет физиков судить не берусь, но сейчас везде технологические цепочки и разделение труда, наука не исключение. Кто-то должен выполнять черновую работу, а ее всегда многократно больше, чем "креатива".

Цитата: ArefievPV от ноября 23, 2014, 19:12:32Но кто сказал, что пройдоха не имеет мозгов и "соображалки" у него нет? Умение солгать, "построить" многоходовую интригу, "заработать" бабки, умение находить контакт с другими людьми (коммуникабельность, чувство юмора, холодный расчёт в бизнесе) требует весьма развитого мозга.

Не думаю, что откровенные социальные паразиты определяют тренд эволюции. :)

Думаю, лучше обратить внимание на лидеров. Людей, чья социальная функция состоит в организации других людей. В управлении социальными структурами, на которых держится человеческая цивилизация. Их главное качество -- способность подчинять. Собирать под свой контроль ресурсы других людей, концентрировать и направлять на обеспечение социально-экономических процессов, из которых состоит жизнь общества.

Вот эти люди, обладают ли они особым качеством ума? Ну, скажем, коммуникационный талант -- да, но разве он эволюционирует? Технический прогресс очевиден, но разве нынешние "цицероны" поднялись выше античных предшественников? Не заметно.

Я полагаю, стремление лидеров подчинять обеспечивается комплиментарным стремлением и готовностью остальных к подчинению. То есть, к тому самому "делай как все". Психика лидеров содержит определенные маркеры, которые для других служат сигналом. Грубо говоря, как самый высокий хохолок делает петушка доминирующим над другими петушками. Эти маркеры не наследуются, генетических каст правителей не существует -- они определяются "случайными" факторами.

Если это так, то никакой эволюционной гонки интеллектов этот механизм не создает, она тут просто ни к чему. Участникам достаточно хорошо играть свои роли. А для прогресса достаточно и одного случайного "мутанта" на тысячу, настоящие революционные инновации все равно происходят намного реже. В древности так и вовсе одна на сотни поколений...
:)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Lion от ноября 23, 2014, 20:15:25
Цитата: Preguntador от ноября 23, 2014, 19:40:07Ой. Опять же спорное утверждение. Большой объём мозга определённо был лишним для раба или крестьянина, которому нужно было всю жизнь делать одну и ту же однообразную работу, а еды время от времени (неурожаи) не хватало. Мозг ведь очень "прожорливый" орган. А сейчас хорошему специалисту, работнику по-настоящему умственного труда мощный мозг на пользу. Другой вопрос, какая часть населения занята таким трудом. Но Вы-то про инженеров, да ещё про "спецов по гидросооружениям" говорите.

А вот это вопрос философский. Это сейчас мы живем в эпоху "расширяющегося" мира, когда "границы" расширяются и требуется в количествах такой тип людей, с высокой адаптивностью к неизвестному. И такой же эпохой была античность. А между ними -- тысячелетие средневековья. "Сжатие" и окостенение цивилизационной структуры. Некоторые умы считают, что наша эпоха расширения границ подходит к концу, все уже глобализировано -- расти некуда, глобус кончился. Дальше начинается очередная утрамбовка растущего населения в ниши, "каждый сверчок на свой шесток". Глядишь, таким макаром появятся и "касты инженеров", каллиграфически перерисовывающие дедовские чертежи...
:)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: MASHA от ноября 24, 2014, 19:17:13
  Рекомендую поинтересоваться , что по этому вопросу накопали психологи.
Вот например
монография "Эффект резонанса в психическом развитии школьников: теория и эксперимент".
Полистать ее можно здесь books.google.com

Аннотация
Книга посвящена проблеме повышения эффективности школьного образования. Теоретический подход к решению проблемы включает в себя разработку модели общего хода психического развития, опирающейся на положения концепции Л.С. Выготского и учитывающей существование сензитивных, критических периодов и зоны ближайшего развития. Экспериментальная проверка построена как сравнительное исследование психометрического интеллекта, креативности и понятийной Картины мира учащихся общеобразовательных школ и нацелена на определение особенностей хода психического развития в присутствии формальной дисциплины.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Dessa от ноября 24, 2014, 20:16:37
http://www.youtube.com/watch?v=W9c8QOQlLNY
Фрагмент интервью А. Маркова






Цитата: Lion от ноября 23, 2014, 18:59:46
Цитата: ArefievPV от ноября 23, 2014, 17:32:43Ну это Вы жёстко про "паразитный рудимент". Часть людей ведь постоянно находится отнюдь не в тепличных условиях цивилизации (освоение, новые открытия, даже жестокие войны и кровавые интриги) и там мозг и хорошая "соображалка" очень даже не лишним будет...

После того, как цивилизация структурировала человеческую популяцию, достаточно иметь хорошую соображалку у долей процентов от всего вида. А излишества эволюция уже начала сокращать. Заметим еще, что соображалка весьма неоднозначно влияет на репродуктивный успех -- и нет никаких надежных оснований считать, что вообще хоть когда-то она его увеличивала. Эволюция поддерживала и поддерживает тех сапиенсов, кто хорошо умеет делать "как все". Превосходство в этом нас отличает от других приматов.
:)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Dessa от ноября 24, 2014, 20:26:38
http://rutube.ru/video/b98979185f1801417fe370d53622a1d5/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Dessa от ноября 24, 2014, 20:33:15
Цитата: Lion от ноября 23, 2014, 20:15:25. Дальше начинается очередная утрамбовка растущего населения в ниши, "каждый сверчок на свой шесток". Глядишь, таким макаром появятся и "касты инженеров", каллиграфически перерисовывающие дедовские чертежи...
:)

А излишне умных, которые сами способны создавать чертежи, будут выявлять в раннем возрасте и изолировать(?) или преследовать, чтобы не ломали всю четко выверенную структуру. Такая антиутопия.
Вспомнился фильм "Дивергент"2014.
Довольно избитая уже тема... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 07, 2014, 14:40:49
Диагностировать аутизм поможет МРТ.
http://www.popmech.ru/science/52417-diagnostirovat-autizm-pomozhet-mrt/
"Ученые из Университета Карнеги-Меллон (США) разработали метод сканирования головного мозга, который позволяет предсказывать развитие аутизма.
Инновационная технология основана на анализе мыслей и эмоций человека. Исследователи провели сканирование головного мозга 17 аутистов с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии и методов машинного обучения, позволяющих сканировать и расшифровывать содержание мыслей человека.
Аутизм удалось выявить по особому представлению определенных понятий в мозге, которое отличалось от увиденного в контрольной группе. Если выяснить, какие зоны мозга активируются при размышлении о социальных понятиях, таких как «обнимать» или «обожать», аутизм можно обнаружить с вероятностью до 97%.
Выявленное отличие основано на том, что добровольцы из контрольной группы при размышлениях о таких понятиях представляют себя в определенном социальном взаимодействии, аутисты же реагируют лишь на словарное значение этих слов, причем обоим вариантам соответствует определенная зона активации. Разработанная технология дает возможность диагностики аутизма не только по когнитивным и поведенческим проявлениям, как принято в настоящее время, но и с помощью сканирования мозга."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от декабря 07, 2014, 16:21:21
ПОЧЕМУ ЖЕ ТАК ВАЖНО,ЧТОБЫ У ЖЕНЩИНЫ БЫЛИ ДЛИННЫЕ ВОЛОСЫ?

http://top.thepo.st/1121758/POCHEMU-JE-TAK-VAJNO-CHTOBYI-U-JENSCHINYI-BYILI-DLINNYIE-VOLOSYI?fb_ref=feedShare_yandex

неужели правда?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от декабря 07, 2014, 17:06:57
Цитата: Lion от ноября 23, 2014, 20:15:25
А вот это вопрос философский. Это сейчас мы живем в эпоху "расширяющегося" мира, когда "границы" расширяются и требуется в количествах такой тип людей, с высокой адаптивностью к неизвестному. И такой же эпохой была античность. А между ними -- тысячелетие средневековья. "Сжатие" и окостенение цивилизационной структуры. Некоторые умы считают, что наша эпоха расширения границ подходит к концу, все уже глобализировано -- расти некуда, глобус кончился. Дальше начинается очередная утрамбовка растущего населения в ниши, "каждый сверчок на свой шесток". Глядишь, таким макаром появятся и "касты инженеров", каллиграфически перерисовывающие дедовские чертежи...
:)
Не хотел сразу отвечать - думал, может разовьется.
Вы коснулись проблемы не индивидуального мозга, а сознания, как социальной категории. И это сознание не может развиваться линейно, нужно подобие синусоиды, но синусоиды, если можно так сказать четверичной. Есть эпоха накопления знаний в виде информационных фактов, затем следует эпоха разложения этих фактов по "полочкам", т.е. концентрация знаний в виде некоторых учений. Затем следует бурный этап, когда с ног на голову ставятся учения долгих предшествующий эпох. И только после этого наступает этап "выхода" обновленных знаний, как инструмента для преобразования (администрирования) общества.
  Вот, если бы историки смогли подтвердить или опровергнуть таковой подход!
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Dessa от декабря 07, 2014, 18:09:08
ненаучно

Цитата: sanj от декабря 07, 2014, 16:21:21
ПОЧЕМУ ЖЕ ТАК ВАЖНО,ЧТОБЫ У ЖЕНЩИНЫ БЫЛИ ДЛИННЫЕ ВОЛОСЫ?

http://top.thepo.st/1121758/POCHEMU-JE-TAK-VAJNO-CHTOBYI-U-JENSCHINYI-BYILI-DLINNYIE-VOLOSYI?fb_ref=feedShare_yandex

неужели правда?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от декабря 07, 2014, 19:25:44
Цитата: sanj от декабря 07, 2014, 16:21:21
ПОЧЕМУ ЖЕ ТАК ВАЖНО,ЧТОБЫ У ЖЕНЩИНЫ БЫЛИ ДЛИННЫЕ ВОЛОСЫ?

http://top.thepo.st/1121758/POCHEMU-JE-TAK-VAJNO-CHTOBYI-U-JENSCHINYI-BYILI-DLINNYIE-VOLOSYI?fb_ref=feedShare_yandex

неужели правда?
Нет, неправда.
Вот, что у меня есть Вам сказать:
1)
(http://3.bp.blogspot.com/-sJJDxcXZbXA/UO2z-0H1guI/AAAAAAAAAC0/fD6Y26KnjOk/s1600/Facepalm.png)
Ибо это откровенная антинаучная туфта.

2) В оригинале, например тут:
http://www.sott.net/article/234783-The-Truth-About-Hair-and-Why-Indians-Would-Keep-Their-Hair-Long

Любопытный комментарий скептика-индейца:
http://www.csicop.org/sb/show/geronimos_hair/

Разбор скептика:
http://skeptophilia.blogspot.ru/2013/07/the-hair-apparent.html

3) У человека с критическим мышлением всякая Конспирология должна с ходу вызывать реакцию стоп-сигнала. Нет, не "не верю" ("это не наш метод" (с)), а что-то вроде "это ну КРААААЙНЕ сомнительно". И если есть интерес, попробовать найти чей-то разбор (вроде того, что нашёл я) или попробовать самому вычленить какие-то самые сомнительные моменты и проанализировать.

4) Если это такой замечательный способ, почему других солдат продолжают коротко стричь? Прямо представляю заголовки газет:
"с момента запрета на стрижку солдатами волос боевая подготовка выросла в 3 раза" (измерения проводились линейкой, приложенной к волосам)

5) Даже если предположить, что это не чистый вымысел, а "дым", у которого должен быть "огонь". Люди, прожившие всю сознательную жизнь с длинными волосами, внезапно показывали худшие результаты? Я, когда свою бороду проспорил (а к тому моменту она у меня всего 1,5 года была), тоже себя весьма неуютно чувствовал. Все полгода, что ходил бритым. А тут целую жизнь...

6) Что же до того, что во многих культурах волосам придаётся какой-то особый статус (вроде самсона). Возможно, это культурный феномен, что-то вроде базового мотива. Возможно, когда-то, например, половой отбор поработал в этом направлении (что объяснило бы, почему у нас на голове волосы вырастают длиннее, чем, например, у шимпанзе) и во многих культурах это отразилось такими специфичными представлениями.
Кстати, не исключено, что те стриженные индейцы (если таковые вообще были), даже не осознавая до конца, могли хранить в голове образ связи волос и силы. И просто психологически оказывались не готовы.

_________________________

Вообще, тут надёрганы какие-то базовые (типа) научные факты и явления (как, скажем, вибриссы (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D0%B1%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%81%D1%8B) существуют, например, у кошек; но к волосам на голове у человека это не имеет никакого отношения), смешали всё это с мистикой, эзотерикой, мифологией и конспирологией. Приправили личными впечатлениями. И поджарили на огне горячих заголовков и пафосных фраз. Для многих вполне аппетитное блюдо. Но по-моему от такого и отравиться недолго... ::)
_________________________
P.S. Прочитал более пристально последовавшие комментарии "переводчика".

Цитировать
ДЛИННЫЕ ВОЛОСЫ для наших предков - МУДРОСТЬ.
Ага-ага.
Коса длинна, да ум короток! (http://ru.wikiquote.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D1%81%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%86%D1%8B)

Цитировать
На Руси носили длинные косы неспроста - ведь коса располагалась строго вдоль позвоночника, являясь мощным оберегом (сейчас мы знаем, что вдоль позвоночника расположены основные чакры).
Без комментариев
(http://i0.kym-cdn.com/photos/images/facebook/000/001/582/picard-facepalm.jpg)

Цитировать
В том, что волосы являются аккумуляторами личной энергии человека, многие женщины убеждались после смены длинных волос на короткую стрижку – сразу после обрезания длинных волос наступает состояние просветления, повышенного энергетического тонуса, становится легко и приятно, поэтому кажется, что так стало потому, что избавились от ненужного волоса, но, увы, это происходит потому, что освободилась энергия, накопившаяся в длинных волосах и теперь она тратится на кратковременную вспышку тонуса.
(http://allthingsd.com/files/2011/11/double_facepalm.png)

Цитировать
А в том, что волосы вообще являются энергетическими проводниками, множество людей убеждалось ещё наглядней в случае внезапной опасности или просто испуга. В этот момент волосы встают дыбом.
Вот потому они дыбом и встают – через них проходит резкий энергетический выброс, который играет защитную роль, и это именно проходящая через них энергия приподнимает их и рассеивает их. Этот эффект подобен эффекту электризации.
У меня мурашки по коже от такого "объяснения"... ::)
(http://eagletotem.net/blog/wp-content/uploads/2014/09/Triple-facepalm.jpg)

Цитировать
У мужчин не менее значимой является энергетика усов и бороды. Многие на практике замечали, что их энергетика способствует увеличению интуитивной чувствительности человека и особенно значимыми в этом плане являются усы.
толстый намёк:
(http://trollface-fun.ru/wp-content/uploads/Dzheki-Chan-mem.jpg)

ЦитироватьЛюбое ПЛЕТЕНИЕ защищало от зла и темных сил. ТЕМИ, КТО БРИТЫЙ, УПРАВЛЯТЬ ЛЕГЧЕ. Так нарушается связь с предками и свободомыслие, затуманивается осознание.
Маньчжуры смотрят на это высказывание с некоторым недоверием. (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%8F%D0%BD%D1%8C-%D1%84%D0%B0#.D0.91.D1.8F.D0.BD.D1.8C-.D1.84.D0.B0_.D0.B2_.D0.9A.D0.B8.D1.82.D0.B0.D0.B5)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от декабря 07, 2014, 23:36:26
конечно ненаучно.. но мысль о чувствительности почему то не покидает...

маньчжуры кстати целую здоровенную косу носили... так что какое уж тут недоверие
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от декабря 08, 2014, 00:30:30
Цитата: sanj от декабря 07, 2014, 23:36:26
конечно ненаучно.. но мысль о чувствительности почему то не покидает...
Понимаю. Я подобным образом воспринимал фриков несколько лет назад. Вроде и понимаю, что что-то не то говорят, но ведь интересно!. Оглядываясь назад, думаю, что чуть меньше стремления осмысливать, анализировать факты, чуть меньше скептицизма... И из меня вполне мог получиться мулдашевец, или сторонник какого другого фрика. Так что, Вы уж поаккуратнее с этим.

Цитата: sanj от декабря 07, 2014, 23:36:26
маньчжуры кстати целую здоровенную косу носили... так что какое уж тут недоверие
Если бы не носили, я бы сказал, что они категорически против.
А «некоторое недоверие» связано с их действиями в отношении ханьцев (на что, кстати, я и давал ссылку). Они принуждали носить косы именно как символ подчинения. А когда в последствии началась борьба за освобождение, одним из символов борьбы стало срезание кос.
Хотя, конечно, на фоне остального это едва ли не самая невинная «неточность». ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от декабря 08, 2014, 20:22:03
а я понял что маньчжуры с недоверием относились к длинным волосам, что учитывая их косы довольно странно
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 12, 2014, 19:41:24
Обнаружена сеть структур мозга, старение которой зеркально отражает ее развитие.
http://elementy.ru/news?newsid=432373
"Давно существует красивая теория о том, что старение представляет собой зеркальное отражение процессов развития. Ученые из Норвегии сравнили изображения мозга 484 испытуемых разного возраста — от 8 до 85 лет. Им удалось выявить сеть структур мозга, отвечающих за интеллектуальные способности и эпизодическую память, которая действительно изменяется с возрастом зеркально: позже других областей достигает пика развития (к сорока годам) и начинает деградировать раньше других. Интересно, что структуры этой сети в наибольшей степени подвержены нарушениям при таких умственных расстройствах, как болезнь Альцгеймера и шизофрения."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 17, 2014, 19:17:59
Клетки ребенка остаются в головном мозге матери.
http://www.popmech.ru/science/52976-kletki-rebenka-ostayutsya-v-golovnom-mozge-materi/
"Связь между мамой и ребенком может быть гораздо глубже, чем предполагалось до сих пор.
Ученые из Национального института здравоохранения США выяснили, что во время беременности через плаценту может происходить двустороннее движение иммунных клеток, которые могут делиться и устанавливать долгосрочные клеточные линии, оставаясь иммунологически активными даже спустя десятилетия после родов. В проведенном исследовании ученые обнаружили «мужские» клетки, содержащие Y-хромосомы, в головном мозге и крови женщин после беременности.
Специалисты исследовали мозг умерших женщин, у которых были сыновья, на наличие клеток, содержащих Y-хромосому, и нашли их в более чем 60% случаев и в нескольких областях головного мозга. Какую конкретно функцию выполняют клетки плода в организме матери, пока остается непонятным, но ученые считают, что они могут влиять на имунную систему и способствовать восстановлению тканей. Выяснить это помогут будущие исследования."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 18, 2014, 19:58:35
Согласованная активность в мозге взаимодействующих людей свидетельствует о взаимопонимании.
http://elementy.ru/news?newsid=432377
"Ученые из Нидерландов обнаружили, что при установлении взаимопонимания между двумя людьми согласовываются активности определенных участков правых височных долей их головного мозга. Активность в этих областях усиливалась с увеличением времени взаимодействия, а также с повышением эффективности совместного решения задач парой испытуемых. Интересно, что активность не зависела от конкретных действий испытуемых и в ее фазах не было задержки, которая необходима для обработки информации, поступающей от партнера.
...
Интересно, что для согласованной активности были характерны низкие частоты — ее период составлял 25–100 секунд, тогда как решение отдельной задачи занимало, в среднем, менее 20 секунд. Таким образом, эта активность не соответствует решению отдельной задачи, и ее можно скорее охарактеризовать как «сигнал о взаимодействии как таковом». Как уже упоминалось, с увеличением времени взаимодействия и с увеличением успешности совместного решения задач (то есть с установлением взаимопонимания) активность в правой верхней височной извилине усиливалась у обоих участников, причем согласованно.
Когда мы общаемся с другим человеком, мы оба осознаем это взаимодействие. Новое исследование говорит о том, что знание о взаимодействии и его успешности согласованно обновляется и поддерживается в определенной области нашего мозга, пока взаимодействие идет. Такое постоянное обновление данных о взаимопонимании, возможно, необходимо для правильной интерпретации сигналов, которые, вообще говоря, могут иметь совершенно разные смыслы в зависимости от контекста и предыстории взаимодействий."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 26, 2014, 19:57:23
Коллекция заблуждений: алкоголь убивает клетки мозга.
http://www.popmech.ru/science/53513-kollektsiya-zabluzhdeniy-alkogol-ubivaet-kletki-mozga/
"Последний выпуск нашей рубрики в этом году посвятим теме животрепещущей: последствиям увеселений в течение длинных праздников. Нет, сенсаций никаких не будет: неумеренное употребление алкоголя приносит вред организму и часто немало других проблем — это знают даже дети. Однако далеко не все, что приписывается «зеленому змию» — правда. Спиртное убивает клетки мозга — это популярный и давнишний тезис антиалкогольной пропаганды у всех на слуху. Где-то приходилось встречать даже такой сильный, прямо таки литературный образ: «поутру похмельный человек буквально мочится нейронами». Э-э-э... нет. Только не нейронами.
В общем-то, в способности этанола убить живую клетку никто не сомневается — не случайно спирт относится к дезинфицирующим веществам. Но все-таки мы не опускаем мозг в ведро с водкой, а той концентрации алкоголя, которая может быть в крови при условии, что человек выпил, и все еще жив, разумеется, для убийства клеток будет недостаточной. Популярный миф опровергли еще в 1993 году две ученые дамы — Грете Бадсберг Йенсен и Бенте Паккенберг — из нейрофизиологической лаборатории университета города Орхус (Дания). Для своих исследований они препарировали мозги 11 покойников, бывших при жизни алкоголиками, и других 11 мертвых граждан, которые на этом свете предпочитали трезвость. Подсчитывая количество клеток в одинаковых участках неокортекса головного мозга у пьяниц и трезвенников, исследователи не обнаружили никакой существенной разницы в количестве нейронов. Зато было отмечено снижение плотности белого вещества в старой коре (архикортексе) мозга. Старая кора включает в себя, как известно, гиппокамп — структуру мозга, отвечающую за память.
В самом белом веществе нет нейронов, есть лишь их отростки, а также глиальные клетки. Снижение плотности белого вещества указывает на то, что алкоголь не убивает нейроны, но вредит их отросткам, и, таким образом, разрушает связи между нейронами и разными участками мозга. В частности, этим можно объяснить проблемы с памятью, которые испытывают пьющие люди. Однако, по мнению датских ученых, разрушение связей (в отличие от гибели нейрона) не носит необратимого характера. Достаточно человеку прекратить злоупотреблять спиртным, и плотность белого вещества восстановится.
Однако если алкоголь, даже в больших количествах, не может стать непосредственной причиной гибели нейронов, он способен вызвать заболевания, которые все же разрушают мозг. Речь идет, например, о синдроме Вернике-Корсакова — он развивается у алкоголиков на почве дефицита витамина B1. В первую очередь страдают митохондрии нейронов, а затем гибнут и сами клетки. Иными словами, хоть в целом миф об убийстве алкоголем мозга не соответствует действительности, некая правда за ним стоит.

На этом рубрика «Коллекция заблуждений» прощается с вами до наступающего года! Всем веселых праздников без тяжелых последствий для здоровья, побольше радостей и приобретений, поменьше разочарований и заблуждений! С Новым Годом!"
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от января 10, 2015, 01:06:05
http://polit.ru/article/2015/01/09/ps_brain/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 10, 2015, 06:58:52
Цитата: sanj от января 10, 2015, 01:06:05
http://polit.ru/article/2015/01/09/ps_brain/
Неплохая обзорная статья. С долей сарказма, с отдельными спорными утверждениями (но автор имеет право на свой взгляд)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 04, 2015, 07:53:30
Очередная "порция" новостей (в основном о "нарушениях" нормальной работы мозга).
Нейропсихофармакологи рассказали об отличиях в мозге здоровых людей и игроманов
http://lenta.ru/news/2014/10/19/ludomania/
"Ученые из Лондона и Кембриджа просканировали мозг 14 пациентов-игроманов и 15 здоровых добровольцев с помощью позитронно-эмиссионной томографии. Сначала они измерили уровень опиоидных рецепторов. Эти образования «распознают» эндорфины — вырабатываемые мозгом соединения, по способу действия сходные с опиатами, уменьшающие боль и вызывающие эйфорию. У страдающих от алкогольной и наркотической зависимостей таких рецепторов больше, однако между игроманами и здоровыми испытуемыми никаких различий обнаружено не было.
Тогда всем участникам исследования дали таблетку амфетамина, подстегивающего выработку эндорфинов. Повторное томографическое обследование показало, что мозг игроманов выделяет гораздо меньше «природного наркотика», и тем, соответственно, гораздо труднее испытать чувство эйфории.
Таким образом, зависимость от азартных игр связана не с повышенным уровнем острых и приятных ощущений (как у алкоголиков или наркоманов), а, наоборот, со сниженной способностью их испытать. Вероятно, как раз неутолимая тяга к позитивным ощущениям и заставляет игроманов снова и снова тратить деньги на азартные игры, заявили ученые."
Впервые исследовано долгосрочное воздействие марихуаны на мозг
http://lenta.ru/news/2014/11/11/marijuanabrain/
"Американские нейрофизиологи изучили долгосрочное воздействие марихуаны на головной мозг и представили результаты своей работы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Выяснилось, что у хронических курильщиков марихуаны уменьшен объем орбитофронтальной коры (области мозга, связанной с регулированием эмоций, взвешенностью и мотивацией), но увеличено количество связей между различными участками.
С помощью магнитно-резонансной томографии нейрофизиологи сравнили мозг 48 взрослых потребителей наркотика (в среднем, они курят марихуану три раза в день) и 62 информантов, никогда его не куривших. Психологические тесты показали, что коэффициент интеллекта (IQ) у любителей каннабиса в целом ниже, однако эти различия оказались никак не связанными с аномалиями в развитии мозга.
Кроме того, когда человек начинает употреблять марихуану, количество структурных и функциональных взаимосвязей в мозге уверенно растет, и темпы роста снижаются лишь после шести-восьми лет курения. Тем не менее у любителей каннабиса со стажем количество связей между различными участками мозга остается выше, чем у среднего здорового человека. Именно поэтому, несмотря на «съеживание» белого и серого вещества мозга, хронические курильщики практически не страдают от ослабленных умственных способностей — ростом числа связей организм компенсирует нанесенный коноплей ущерб.
Также ученые обнаружили, что серое вещество орбитофронтальной коры более уязвимо к воздействию тетрагидроканнабинола — основного психоактивного вещества в составе каннабиса. Наконец, остается неясным, помогает ли отказ от употребления марихуаны вернуть мозг к нормальному состоянию."
Ученые объяснили равнодушие наркоманов к опасности (тут уже про кокаин)
http://lenta.ru/news/2015/02/04/addicts/
"Страдающие от кокаиновой зависимости не отказываются от наркотика еще и потому, что области мозга, отвечающие за расчет убытков и приобретений, изменились под воздействием вещества. В результате наркоманы остаются равнодушными к последствиям своих действий (тюремному заключению, утрате близких людей)."
Тут ещё вопрос возникает - какие это изменения (необратимые или обратимые)?

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 09, 2015, 05:33:37
Язык предпочитает одни слоги другим не только из-за удобства произношения
http://elementy.ru/news?newsid=432405
"В языке существуют универсальные иерархии иерархии слогов по их встречаемости (предпочтительности). Например, в самых разных языках слог blog встречается чаще, чем lbog. Есть ли абстрактные правила, которые мешают закрепиться в языке таким слогам, как lbog, или же их более редкое употребление объясняется только неудобством произношения? Ученые выяснили, что, хотя в языке закрепляются слоги, оптимизирующие моторные затраты, но на отбор слогов влияют также и более абстрактные принципы, не связанные с удобством произношения слогов.
...
Почему существуют такие универсальные иерархии сочетаний звуков по их предпочтительности? Возможное объяснение — различия в сложности произношения слогов. Но слоги могут реже встречаться в языке не только потому, что их сложнее произносить, но и потому, что их сложнее распознавать. Ранее было показано, что в процессе восприятия звуков речи у человека активируются моторные области коры, ответственные за движения языка и губ. Такая активация точно воспроизводит то, что происходит в мозге человека, который сам произносит звуки. Так, во время восприятия губных согласных звуков (b, p, v, f) сильнее активируются моторные области мозга (см. Motor cortex), отвечающие за движения мышц губ, а при распознавании переднеязычных согласных (z, s, d, t, l, n) — области, отвечающие за движения языка (F. Pulvermüller et al., 2006. Motor cortex maps articulatory features of speech sounds). Таким образом, люди помогают себе распознать чужую речь, проигрывая в голове, как бы они сами произносили эти звуки.
...
Интересно, что при распознавании звуков, замаскированных шумом, моторные области, наоборот, работают активнее всего, как бы стараясь помочь человеку разобрать их (Y. Du et al., 2014. Noise differentially impacts phoneme representations in the auditory and speech motor systems). Но когда необходимо распознать «неудобные» слоги, моторные области почему-то «умывают руки»..."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 27, 2015, 20:39:42
Ученые нашли ген уникальности человеческого мозга
http://lenta.ru/news/2015/02/27/genebrain/
"Немецкие ученые определили ген, делающий человеческий мозг уникальным: ARHGAP11B резко увеличивает количество нейронов в неокортексе — участке мозга, играющем важнейшую роль в мыслительных процессах, работе языка и восприятии. Этот ген присутствует у людей, неандертальцев и денисовцев (но не у шимпанзе). Об открытии рассказывается в журнале Science, а коротко о нем сообщает The Guardian.
За последние семь миллионов лет мозг человека почти утроил свой объем: сейчас в нем содержится около ста миллиардов нейронов, на которые приходится пятая часть от всех энергетических расходов человека. Наиболее активный период роста начался два миллиона лет назад, в эпоху человека прямоходящего.
Роль ARHGAP11B в развитии мозга подтвердили эксперименты на мышах: эмбрионы, получившие инъекцию гена, вырастали с более крупным мозгом. Более того, примерно у половины грызунов образовались характерные для мозга человека складки (они позволяют вместить в объем черепа больше тканей).
Сейчас группа Виланда Хуттнера (Wieland Huttner), директора Института молекулярной клеточной биологии имени Макса Планка, собирается вырастить мышей, у которых этот ген сохраняется во взрослом возрасте. Ученые хотят понять, усилится ли интеллект и память животных.
«Будут ли они лучше обучаться, или память станет лучше? Пока сказать сложно. Кстати, складки на коре головного мозга образовались только у половины мышей. Таким образом, ген является необходимым, но не достаточным условием для этого явления», — заявил Хуттнер.
Наиболее активен ARHGAP11B в стволовых клетках мозга человека, из которых возникают нейроны неокортекса. У животных стволовые клетки делятся только на два нейрона, а у человека они дают гораздо больше нервных клеток. Однако соавторы Хуттнера нашли 56 генов, влияющих на стволовые клетки в мозгу приматов, — и примерно четверть их являются уникальными для человека. Скорее всего, они также влияют на развитие мозга Homo sapiens.
«Уникальность человека невозможно объяснить одним-единственным геном. Познание — это комплексный процесс», — заявила нейрофизиолог Марта Флорио (Marta Florio), соавтор статьи.
Также ученые предупреждают, что не следует ожидать появления разумных мышей в их лаборатории. Увеличения числа нейронов в неокортексе недостаточно: мозгу необходимо еще создать функциональные связи из этих клеток, и за это отвечают другие гены."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Limfil от февраля 27, 2015, 21:11:41
никакой он не уникальный человеческий:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=ARHGAP11B
если это о том же самом речь конечно...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 28, 2015, 13:22:06
Цитата: Limfil от февраля 27, 2015, 21:11:41
никакой он не уникальный человеческий:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=ARHGAP11B
если это о том же самом речь конечно...
В названии заметки не о том, что ген имеется только у человека ("уникальный человеческий"), а том, что этот ген якобы придаёт уникальность человеческому мозгу ("ген уникальности человеческого мозга"). Ген обнаружен и у неандеров, и у денисовцев (может и у других видов, об этом речь не идёт) - т.е. в этом плане он не уникален. Также спорно утверждение, что только этот ген придаёт уникальность нашему мозгу. В той же заметке это тоже сказано. Возможно, что именно этот ген просто "проявляется так выпукло" (потому и "прилепили" к нему громкий и броский эпитет про уникальность).
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от февраля 28, 2015, 13:49:41
Цитата: ArefievPV от февраля 28, 2015, 13:22:06
Цитата: Limfil от февраля 27, 2015, 21:11:41
никакой он не уникальный человеческий:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=ARHGAP11B
если это о том же самом речь конечно...
В названии заметки не о том, что ген имеется только у человека ("уникальный человеческий"), а том, что этот ген якобы придаёт уникальность человеческому мозгу ("ген уникальности человеческого мозга"). Ген обнаружен и у неандеров, и у денисовцев (может и у других видов, об этом речь не идёт) - т.е. в этом плане он не уникален. Также спорно утверждение, что только этот ген придаёт уникальность нашему мозгу. В той же заметке это тоже сказано. Возможно, что именно этот ген просто "проявляется так выпукло" (потому и "прилепили" к нему громкий и броский эпитет про уникальность).

Вообще-то, заява в заметке довольно сильная:
"Этот ген присутствует у людей, неандертальцев и денисовцев (но не у шимпанзе). "

При том, что он есть у рыб.

Слово, которое Вы употребили ("обнаружен"), гораздо спокойнее. )

Возможно, что тут еще вопрос в мутациях и уровне экспрессии этого гена. Тогда (в случае мутаций) это не тот же самый ген, строго говоря.


Цитата: ArefievPV от февраля 28, 2015, 13:22:06
В названии заметки не о том, что ген имеется только у человека ("уникальный человеческий"), а том, что этот ген якобы придаёт уникальность человеческому мозгу ("ген уникальности человеческого мозга").

Вообще-то, сравнивали с мышами (опыты проводили на мышах). То есть уникальность с точностью до отряда. )
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 28, 2015, 14:06:44
ЦитироватьВообще-то, заява в заметке довольно сильная:
"Этот ген присутствует у людей, неандертальцев и денисовцев (но не у шимпанзе). "
При том, что он есть у рыб.
Слово, которое Вы употребили ("обнаружен"), гораздо спокойнее. )
Возможно, что тут еще вопрос в мутациях и уровне экспрессии этого гена. Тогда (в случае мутаций) это не тот же самый ген, строго говоря.
Где-то читал, что одни и те же гены у разных видов животных могут нести совершенно разную функциональную нагрузку. Типа у одних отвечает за длину лап, а у других за цвет глаз. Утрирую))), но как-то так...
Ну не то слово подобрал (кстати, а какое надо было) и сразу "накинулись"))) Виноват, исправлюсь).   
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от февраля 28, 2015, 14:16:24
Цитата: ArefievPV от февраля 28, 2015, 14:06:44
Где-то читал, что одни и те же гены у разных видов животных могут нести совершенно разную функциональную нагрузку. Типа у одних отвечает за длину лап, а у других за цвет глаз. Утрирую))), но как-то так...

Это да. Но вряд ли такие изменения на расстоянии человек-шимпанзе.

Цитата: ArefievPV от февраля 28, 2015, 14:06:44
Ну не то слово подобрал (кстати, а какое надо было) и сразу "накинулись"))) Виноват, исправлюсь).

У Вас-то как раз правильное слово ("обнаружен"). А авторы заметки погорячились. Но у журналистов работа такая. )

А с геном энтим действительно загадочно. Я посмотрел еще в Енсембл. У других приматов его не нашли. Зато есть у некоторых грызунов. Чудеса какие-то. Наверно, это быстро дуплицирующийся (и дивергирующий) ген. О чем собственно и говорит 11B (GTPase activating protein 11B).

Хотя есть еще конечно неполнота покрытия геномов.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 28, 2015, 14:38:04
ЦитироватьЭто да. Но вряд ли такие изменения на расстоянии человек-шимпанзе.
Пожалуй соглашусь. Хотя бывают и значительные изменения в "конфигурациях" ДНК и на таких расстояниях. Разница в числе хромосом, например существует (24 и 23 пары). Может произошла "потеря" каких-то генов на определённом этапе?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от февраля 28, 2015, 15:33:49
Цитата: ArefievPV от февраля 28, 2015, 14:38:04
ЦитироватьЭто да. Но вряд ли такие изменения на расстоянии человек-шимпанзе.
Пожалуй соглашусь. Хотя бывают и значительные изменения в "конфигурациях" ДНК и на таких расстояниях. Разница в числе хромосом, например существует (24 и 23 пары). Может произошла "потеря" каких-то генов на определённом этапе?

У всех приматов (включая самых примитивных)? И только в линии, ведущей к человеку, этот ген сохранялся. На всех нелегких этапах эволюции, начиная с самого примитивного протопримата. Тогда это открытие. Тогда человек был помечен богом с самого начала.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 28, 2015, 15:53:35
Цитата: aevin от февраля 28, 2015, 15:33:49
Цитата: ArefievPV от февраля 28, 2015, 14:38:04
ЦитироватьЭто да. Но вряд ли такие изменения на расстоянии человек-шимпанзе.
Пожалуй соглашусь. Хотя бывают и значительные изменения в "конфигурациях" ДНК и на таких расстояниях. Разница в числе хромосом, например существует (24 и 23 пары). Может произошла "потеря" каких-то генов на определённом этапе?

У всех приматов (включая самых примитивных)? И только в линии, ведущей к человеку, этот ген сохранялся. На всех нелегких этапах эволюции, начиная с самого примитивного протопримата. Тогда это открытие. Тогда человек был помечен богом с самого начала.
Немного не понял вопрос. Проясните, ежели не сложно.
Вообще в связи с наличием присутствия/отсутствия этого гена - а какие функции он выполняет у рыб к примеру? Если есть там в наличии. Или у грызунов? Всяко другую, чем у человека, полагаю.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от февраля 28, 2015, 16:07:53
Цитата: ArefievPV от февраля 28, 2015, 15:53:35
Немного не понял вопрос. Проясните, ежели не сложно.
Вообще в связи с наличием присутствия/отсутствия этого гена - а какие функции он выполняет у рыб к примеру? Если есть там в наличии. Или у грызунов? Всяко другую, чем у человека, полагаю.

Вопрос в том, почему он терялся так мозаично. Из приматов остался только у человека. То есть, потерялся у всех более примитивных приматов, включая шимпанзе. Но когда человек был примитивным (например, на уровне макаки или еще ниже, но в линии, ведущей к человеку), он почему-то не потерялся.

А насчет функции, так непосредственная молекулярная функция одна и та же - активатор ГТФазы. А вот в каких биологических процессах он участвует у других животных, это вопрос. Думаю, это пока неизвестно.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 28, 2015, 16:46:00
ЦитироватьВопрос в том, почему он терялся так мозаично. Из приматов остался только у человека. То есть, потерялся у всех более примитивных приматов, включая шимпанзе. Но когда человек был примитивным (например, на уровне макаки или еще ниже, но в линии, ведущей к человеку), он почему-то не потерялся.
Я недавно упомянул про различное число хромосом у человека и приматов (у нас две "слиплись" в одну, стало 23 пары). Вопрос, когда это произошло? И не могло ли в тот период произойти частичной и выборочной утери генов?
И ещё. В своё время на планете обитало достаточно много двуногих гоминид. Сейчас в наличии всего один вид. Интересно сколько хромосом было у двуногих видов? И был ли у них в наличии тот самый ген? Если был и число хромосом было "нашим", то получается, что мы просто единственно выжившие с такими особенностями. А раньше, возможно, это было распространено...
Не знаю, можно ли это как-то связать с утерей отдельных генов.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от марта 01, 2015, 10:48:59
Как я и подозревал, все дело в дупликациях. Конечно, мне надо было сразу посмотреть саму статью в Science. Но человеку всегда легче/интересней начинать строить верхоглядные гипотезы (с полетом фантазии), чем занудно собирать факты. )

"ARHGAP11B arose from partial duplication of the Rho GTPase-activating-protein–encoding ARHGAP11A on the human lineage after separation from the chimpanzee lineage."

Стало быть, данные об ортологах этого гена у рыб (и прочих) в NCBI и Ensembl просто неточны. Этот ген - член большого семейства, образовавшего в результате дупликаций (о чем и говорит 11B). А в таких случаях определение ортологии всегда чревато ошибками.

Так что, он действительно уникален для человека.

Кстати, в Ensembl указано 56 ортологов. Правда, большинстов не 1:1. Но 1:1 тоже указаны - 3 штуки. У Bushbaby (Otolemur garnettii), Lesser hedgehog tenrec (Echinops telfairi), и Squirrel (Ictidomys tridecemlineatus).

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от марта 09, 2015, 02:00:48
Красота в голове: Начиная с талии
Давно замечено, что лицезрение женской фигуры с округлыми бедрами и бюстом, но с узкой талией — формой напоминающую песочные часы — доставляет мужчинам массу удовольствия. Погрузившись в глубины мозга (мужского), ученые выяснили причину этого переживания.
2 марта 2010 24805

Кстати, работы этнографов показали, что, несмотря на все различие, представители самых разных культур, как правило, воспринимают женщину с выраженными округлостями, как более привлекательный сексуальный объект. А по некоторым данным, широкие бедра и большая грудь коррелируют с общим здоровьем и хорошими репродуктивными способностями, так что эти эстетические нормы могут быть и эволюционно обусловленными.

Этим увлекательным вопросом заинтересовались ученые из Джорджии, которые выбрали 14 мужчин-добровольцев в возрасте до 25 лет и исследовали их реакцию на снимки обнаженных женщин.

Каждая из дам была представлена как минимум в двух ракурсах — до и после пластической операции, в ходе которой часть жировой ткани с их живота была удалена и пересажена на ягодицы. Словом, операции, придавшей им форму ближе к пресловутым песочным часам, без какого-либо изменения веса женщины, но с изменением отношения объема талии к объему бедер в сторону приближения к «идеальной» величине в 0,7.

Конечно, ученые не ограничились демонстрацией сомнительных фотографий — в ходе этого процесса добровольцы подвергались обследованию на томографе, который позволил локализовать области мозга, которые становятся при этом наиболее активны. Оказалось, что это — те же самые области, которые задействованы в системах внутреннего вознаграждения мозга, которые активируются также и такими веществами, как алкоголь и некоторые наркотики.

При этом различная величина индекса массы тела (отношения веса и роста) женщин не оказывала влияния на степень активации этих центров. Зато в ходе разглядывания активно задействовались и области мозга, связанные с распознаванием формы и размера предметов.

Это подтверждает распространенное мнение о том, что современная любовь к худеньких манекенщицам — лишь временная мода, предпочтение к щуплым или толстым фигурам не «зашито» в мозг, в отличие от предпочтения к фигуре песочных часов.

Читайте также о том, как на привлекательность реагируют гены — по крайней мере, у рыбок: «Сексуальные рыбки».

По публикации PhysOrg.Com

http://www.popmech.ru/science/10096-krasota-v-golove-nachinaya-s-talii/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от марта 09, 2015, 02:02:35
Толстый мозг: Боль против боли
Чувствительность к боли можно снизить, «нарастив» мозговое вещество. Лучший способ сделать это — изнурять себя болезненной медитацией.
2 марта 2010 13506

К такому выводу пришли канадские ученые, исследовав толщину серого вещества головного мозга (здесь оно образует кору и оболочку мозжечка) и сравнив эти данные у обычных людей и у тех, кто с душой предается дзен-буддистской медитации.

Обнаружилось, что люди, практикующие эту древнюю дисциплину, укрепляют тем самым переднюю область лимбической извилины, центральный регион мозга, ответственный, в том числе, и за восприятие боли. Медитативная тренировка увеличивает толщину серого вещества в этой области, что приводит к снижению чувствительности к боли.

Ученые во главе с Пьером Рейнвиллем (Pierre Rainville) набрали 35 добровольцев, включая 17 «медитаторов» и 18 обычных человек, никогда не практиковавших йогу, не страдавших ни хроническими болями, ни неврологическими или психологическими расстройствами.

Была замерена чувствительность всех участников к ожоговой боли, просто закрепив на голени металлическую пластинку и раскаляя ее — конечно, без живодерства, до тех пор, пока доброволец не попросит остановить нагрев. При этом активность их мозга отслеживалась методом магнитно-резонансной томографии. Так и выяснилось, что «медитаторы» обладают существенно более толстым слоем серого вещества в областях, участвующих как в формировании эмоций, так и в восприятии боли.
По мнению авторов работы, причина тому довольно неожиданна. Напряженно-болезненная поза, которую принимают каждый раз практикующие традиционные виды восточной медитации, приводит к «тренировке» связанных с болью регионов мозга, обучая их эффективнее управляться с болевым раздражением.

Помимо снижения чувствительности к боли, медитация помогает и повысить работоспособность мозга — это также подтверждено исследованиями («Как «накачать» мозги«). Так что — медитируйте!

UPD. Видя вполне уместные комментарии и вопросы в обсуждении статьи, мы решили сказать пару слов в дополнение. Оригинальное исследование говорит: «В сравниваемых группах «медитаторы» обладали более толстой корой...» И в нашей публикации мы также упомянули этот факт, отнюдь не настаивая на том, будто они способны каким-то чудом «нарастить» число нервных клеток. Увеличение коры — зафиксированный исследователями факт, а связан он может быть и не с количественным ростом нейронов, а с качественным — к примеру, увеличением объема клеток, числа дендритов и (или) синапсов, утолщением оболочек и иными причинами, разобраться в которых — тема отдельного исследования.

По пресс-релизу Université de Montréal

http://www.popmech.ru/science/10098-tolstyy-mozg-bol-protiv-boli/#full
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от марта 09, 2015, 10:57:09
Цитата: sanj от марта 09, 2015, 02:02:35
Толстый мозг: Боль против боли
Чувствительность к боли можно снизить, «нарастив» мозговое вещество. Лучший способ сделать это — изнурять себя болезненной медитацией.

А зачем это? К зубному ходить? Так сейчас хорошая анестезия.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от марта 10, 2015, 01:35:16
ну зачем к журналюгам придираться. медитация абсолютно безболезненна.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от марта 10, 2015, 10:14:46
Все равно вопрос остается - зачем снижать чувствительность к боли. Тем более, таким муторным способом. Сейчас полно обезболивающих. А если хочется чего естественного, так просто сделать 20 приседаний перед ожидаемой болью. А вообще-то боль полезна как индикатор неполадок.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от марта 10, 2015, 10:46:45
это просто ограниченность журналиста. ну не знает он что еще написать, вот и пишет про боль.

вообще медитация довольно сильно меняет активность разных зон мозга. и чувствительность к боли это один из эффектов, не основной. ну и дело конечно не в "напряженно-болезненной позе"
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от марта 10, 2015, 12:18:52
Ну вот у медитирующих мозги нарастают. И в чем это потом выражается?
Повышается IQ, импакт-фактор, индекс цитирования?
Такие исследования проводились?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от марта 10, 2015, 12:22:51
Цитата: sanj от марта 10, 2015, 10:46:45
это просто ограниченность журналиста. ну не знает он что еще написать, вот и пишет про боль.

Ну вообще-то, если внимательно прочитать Ваш пост, то окажется, что это не журналисты, а ученые выбрали такую цель исследования.

Цитата: sanj от марта 09, 2015, 02:02:35
Толстый мозг: Боль против боли
Чувствительность к боли можно снизить, «нарастив» мозговое вещество. Лучший способ сделать это — изнурять себя болезненной медитацией.

Ученые во главе с Пьером Рейнвиллем (Pierre Rainville) набрали 35 добровольцев, включая 17 «медитаторов» и 18 обычных человек, никогда не практиковавших йогу, не страдавших ни хроническими болями, ни неврологическими или психологическими расстройствами.

Была замерена чувствительность всех участников к ожоговой боли, просто закрепив на голени металлическую пластинку и раскаляя ее — конечно, без живодерства, до тех пор, пока доброволец не попросит остановить нагрев.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Micr от марта 10, 2015, 20:07:24
Цитата: aevin от марта 10, 2015, 12:22:51
Цитата: sanj от марта 10, 2015, 10:46:45
это просто ограниченность журналиста. ну не знает он что еще написать, вот и пишет про боль.

Ну вообще-то, если внимательно прочитать Ваш пост, то окажется, что это не журналисты, а ученые выбрали такую цель исследования.

Цитата: sanj от марта 09, 2015, 02:02:35
Толстый мозг: Боль против боли
Чувствительность к боли можно снизить, «нарастив» мозговое вещество. Лучший способ сделать это — изнурять себя болезненной медитацией.

Ученые во главе с Пьером Рейнвиллем (Pierre Rainville) набрали 35 добровольцев, включая 17 «медитаторов» и 18 обычных человек, никогда не практиковавших йогу, не страдавших ни хроническими болями, ни неврологическими или психологическими расстройствами.

Была замерена чувствительность всех участников к ожоговой боли, просто закрепив на голени металлическую пластинку и раскаляя ее — конечно, без живодерства, до тех пор, пока доброволец не попросит остановить нагрев.

Во-первых, раскаливание пластинки говорит не об устойчивости к боли, а о том, насколько сильный стресс боль порождает. Медитация снижает не боль, а стресс от боли. Еще точнее, отсутствие стресса помогает справиться и с болью.

Во-вторых (и это к во-первых тоже), безболезненная медитация приводит к точно такому же эффекту. Вот что ни видел я статьи западных ученых по психологии, то заблуждения обычно.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от марта 10, 2015, 20:26:53
вообще мне кажется, что это журналист так изложил. часто бывает что они не понимают и излагают то, что доступно их пониманию.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 16, 2015, 19:48:44
Ученые впервые определили воздействие любви на мозг
http://lenta.ru/news/2015/03/16/loveinbrain/
"Коллектив китайских и американских ученых представил первое исследование того, как любовь меняет мозг человека. Свое исследование они опубликовали в журнале Frontiers in Human Neuroscience, а коротко о нем сообщает The Telegraph.
Создавая «любовную карту» мозга, нейрофизиологи воспользовались методом магнитно-резонансной томографии. Для этого они собрали сто добровольцев — студентов и студенток Юго-западного университета (Чунцин, КНР). Их разделили на три группы: всех, кто на момент исследования был влюблен, тех, кто только что расстался со своим любимым (любимой), и группу одиночек, которые давно не поддерживали любовные отношения.
Участников эксперимента попросили ни о чем не думать и подвергли их мозг сканированию. У представителей первой группы более активно работали участки мозга, связанные с системой вознаграждения, мотивацией и управлением эмоциями, а также социальным познанием. Выяснилось также, что интенсивная работа определенных зон напрямую коррелирует с продолжительностью их романов.
У тех же, чьи любовные отношения по каким-то причинам прервались, активность этих зон оказалась пониженной. Также было установлено, что только у этих студентов интенсивно работало хвостатое ядро мозга. Мозг же тех, кто в тот момент не был влюблен, отличался просто менее ярко выраженной активностью мозга.
По словам ученых, они впервые получили доказательства воздействия любви на функциональную архитектуру мозга. В будущем они хотели бы разработать тест на любовь — с помощью магнитно-резонансной томографии или иного метода сканирования."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cow от марта 17, 2015, 19:01:16
Цитата: ArefievPV от марта 16, 2015, 19:48:44
Ученые впервые определили воздействие любви на мозг
http://lenta.ru/news/2015/03/16/loveinbrain/
По словам ученых, они впервые получили доказательства воздействия любви на функциональную архитектуру мозга. В будущем они хотели бы разработать тест на любовь — с помощью магнитно-резонансной томографии или иного метода сканирования."
Было бы любопытно, ежели бы подобные исследования провели на ЛЮБОВЬ к деньгам и провести сравнительный анализ  ЛЮБОВЬ/любовь.
И вроде станет ясно: выдавливает   ли цель пустышка(деньги),  шулерски  передернутая лидерами  культуры адельфофагов,   биологически банальную потребность вида  в размножении,  регрессивно сводя ее к имитации ?:)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от марта 18, 2015, 11:02:30
Prolonged myelination in human neocortical evolution
Daniel J. Millera, Tetyana Dukaa, Cheryl D. Stimpsona, Steven J. Schapirob, Wallace B. Bazeb, Mark J. McArthurb,
Archibald J. Fobbsc, André M. M. Sousad,e, Nenad Sestand, Derek E. Wildmanf, Leonard Lipovichf,
Christopher W. Kuzawag, Patrick R. Hofh,i, and Chet C. Sherwooda,1
PNAS approved August 14, 2012 (received for review October 31, 2011

Было?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: aevin от марта 18, 2015, 11:03:11
Цитата: Cow от марта 17, 2015, 19:01:16
Было бы любопытно, ежели бы подобные исследования провели на ЛЮБОВЬ к деньгам и провести сравнительный анализ  ЛЮБОВЬ/любовь.
И вроде станет ясно: выдавливает   ли цель пустышка(деньги),  шулерски  передернутая лидерами  культуры адельфофагов,   биологически банальную потребность вида  в размножении,  регрессивно сводя ее к имитации ?:)

Деньги не пустышка, они обеспечивают "биологически банальную потребность" в том, чтобы покушать. И к имитации ее никоим образом не сведешь. В отличие от.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 22, 2015, 10:24:36
«Дело не в лобных долях»
http://lenta.ru/articles/2015/03/22/brain/
Биолог Филипп Хайтович о том, как функционирует мозг человека и чем мы отличаемся от обезьян
"Мозг как сетевая структура
Мозг — это очень сложный орган. Человеческий мозг включает себя около 100 миллиардов нейронов и 100 триллионов синапсов — соединений между нейронами. С помощью современных технологий исследователи могут изучать работу нейронных сетей, видеть, какие из них активируются во время выполнения живым существом той или иной задачи. Когда вы, скажем, смотрите на светофор и понимаете, что горит зеленый или красный свет, за процесс отвечает не один, не десять нейронов, а целые сложные сети.
Естественно предположить, что человеческий мозг является уникальным по сравнению с мозгом других живых существ именно из-за количества нейронов, которые могут образовать более сложные сети и, таким образом, мы можем сохранять большие объемы информации. Представьте, у вас есть компьютер, у него не восемь, а 700 гигабайт памяти. Но действительно ли можно объяснить разницу между мозгом человека и мозгом других животных только размером? Некоторые говорят, мол, у слона тоже большой мозг, а мозг дельфина по объему вообще сопоставим с человеческим. Их оппоненты возражают, что нужно смотреть на количество нейронов и размер лобных долей, которые у человека очень большие.
Если посмотреть на наше родовое древо, то окажется, что с шимпанзе мы разошлись около 8 миллионов лет назад, а неандертальцы и homo sapiens произошли от одного вида 0,5 миллиона лет назад. Почему можно с такой уверенностью утверждать о том, что так все и было? Почему наши пути с неандертальцами разошлись 0,5 миллиона лет назад, а не 100 миллионов и как можно доказать, что у нас есть родство с шимпанзе?
Можно сказать «посмотрите на череп, вроде череп похож». Но это не очень хороший аргумент, ведь мы знаем, что дельфины и рыбы тоже похожи, но близкого родства между ними нет, ведь дельфины — млекопитающие и их ближайшим родственником является корова. Родство человека и обезьяны выясняется сейчас не на основании сравнения костей и скелета, а на основании анализа ДНК, содержащей генетическую информацию. В каждой клетке нашего тела она есть, и в каждой клетке она одна и та же.
ДНК одного человека чрезвычайно похожа на ДНК любого другого человека, но примерно один из тысячи нуклеотидов в ней другой. Она представляет собой биологическую молекулу, в структуре которой во время самовоспроизведения случаются ошибки. Сравнив ДНК отца с ДНК ребенка, можно подтвердить или опровергнуть факт отцовства, обнаружив генетическое сходство или полное различие. С тем же успехом можно сравнить геном человека и любого другого вида живого существа.
Если посмотреть на ДНК шимпанзе, то увидим, что она на 98 процентов совпадает с ДНК человека. Кажется, что это очень небольшое различие, но тут стоит учитывать, геном состоит как из множества позиций, которые как ни на что практически не влияют, так и влияют на многое. Существует множество генетических заболеваний, например, мышечная дистрофия. Причина ее кроется в мутации одного единственного нуклеотида, а в нашей ДНК более шести миллиардов нуклеотидов. На этом примере можно видеть, что 2 процента, по-настоящему, — это громадная доля, из-за них может измениться очень многое.
Объем — не главное
Все люди чрезвычайно схожи генетически между собой. Если же посмотреть, скажем, на африканских горилл, орангутангов или шимпанзе, которые, как нам кажется, очень похожи между собой, то мы увидим, что в генетическом плане между двумя представителями одного вида человекообразных обезьян может быть существенно бОльшая разница, чем между африканцем и европейцем.
У шимпанзе есть родственник — бонобо, примерно так же относящийся к ним, как неандерталец к человеку. Различить их можно по физиономии: у шимпанзе она светлая, а у бонобо черная. Несмотря на то что они генетически очень похожи, поведение их сильно отличается. Шимпанзе живут племенами, почти как первобытные люди, у них есть сильные самцы-вожаки, вступающие в поединки друг с другом. Если два племени встречаются, то неизбежно завязывается драка, кого-нибудь почти всегда убивают.
Структура общества бонобо, несмотря на генетическую схожесть с шимпанзе, совершенно иная — главное место в их группах занимают самки. Внутривидовая агрессия у них подавлена, зато очень развита половая жизнь. Вся агрессия у них, как у хиппи, которые призывали заниматься любовью, а не войной, уходит в секс. Встреча двух племен бонобо заканчивается не побоищем, а грандиозной оргией — самки с самцами, самцы с самцами, самки с самками. Поэтому на вопрос о том, насколько большое значение имеет это отличие в ДНК на 2 процента, можно привести эти два вида, между которыми различие где-то в 0,2 процента, и поведение которых сильно разнится.
Шимпанзе, конечно, дальние родственники человека — разделение нашей ветви древа с ними произошло 8 миллионов лет назад. Это много — ведь всего двадцать тысяч лет назад человек разумный существовал в примитивном обществе. Еще два миллиона лет назад было большое количество разнообразных видов человека. Сейчас кто-то может сказать, что живут, мол, в лесу какие-то обезьяны, и больше никого похожего на нас нет. Не нужно заблуждаться — до нас существовало множество очень похожих на современных людей разновидностей человека, причем неандертальцы не были отдельным видом, поскольку они скрещивались с человеком разумным. В результате, все они вымерли, а мы — остались. Мы представляем собой победивший вид, и поскольку их всех мы истребили, то нам остается только истреблять друг друга по старой памяти.
Но вернемся к объему мозга. В ходе эволюции мозг разных видов человека увеличивался, изменялись черты лица, исчезали массивные надбровные дуги. Тут было бы очень интересно исследовать ДНК боксера и депутата Валуева — у нас есть гены неандертальцев, и, возможно, за его форму черепа отвечают именно они.
Где-то 2,5 миллиона лет назад объем мозга предков человека составлял около 500 кубических сантиметров, но с этого момента он начал очень быстро увеличиваться. Около 2 миллионов лет тому назад объем черепной коробки уже составляет 1 литр. Примерно 50 тысяч лет назад, когда человек разумный сосуществовал с неандертальцем, были люди, у которых этот показатель составлял 2 литра, притом, что у современных представителей homo sapiens он — 1-1,5 литра. То есть, совсем недавно мозг нашего вида был больше, чем сейчас. Иногда говорят, что размер мозга неандертальца превосходил размер мозга современного человека. Это правда, но размер мозга наших предшественников, живших в то же время, был больше, чем у нас.
Можем ли мы сказать, что из-за этого большого мозга они были умными, у них была цивилизация, технологии и т. д.? Нет, изменений в инструментах, которыми пользовались наши предки миллион лет назад и 100 тысяч лет назад, практически не было. Птицы вьют гнезда, бобры строят плотины — это достаточно сложные технологии, но никакого прогресса тут нет. Так же и наши предшественники — они использовали какие-то простейшие скребки, топоры, и вдруг, около 100 тысяч лет назад начинается удивительная культурная революция. Появляются крючки для рыбной ловли, каменные и костяные изделия, первые предметы искусства, причем эти события не связаны с увеличением размера мозга. Некоторое уменьшение его размеров в последние 50 тысяч лет можно объяснить увеличением лобных долей и уменьшением затылочных, которые, скажем, были более развиты у неандертальцев.
Мы копируем поведение окружающих
Для купирования эпилептических припадков, возникающих в результате редкого заболевания, некоторым детям, чтобы спасти их, удаляют одно из полушарий мозга. При этом они учатся в обычной школе и не отстают в развитии от остальных.
Смысл заключается в том, что если в детстве удалить целое полушарие, то это никакого травматического воздействия на способности человека не произведет (во взрослом состоянии, когда мозг уже сформирован, все, конечно будет по-другому). Так что дело не в размере, не в лобных долях, не в количестве нейронов, а в чем-то другом.
Одна из гипотез о том, почему человек существенно умнее животного, гласит, что разгадка заключается в развитии. Когда ребенок рождается, он еще ничего не умеет — ни разговаривать, ни пользоваться мобильным телефоном. Но после обучения, общения с родителями, сверстниками, он приобретает все необходимые навыки и становится полноправным членом общества.
Ученые — причем уже довольно давно, 50 лет назад — задались вопросом о том, что, возможно, детенышам шимпанзе для развития просто не хватает человеческого общества, ведь если взять человеческого ребенка и лишить его общения с другими людьми, он не сможет стать человеком. Они подумали, что детеныш шимпанзе сможет научиться всему, чего умеем мы. Но получилось наоборот — обезьяна ничему не научилась, а маленький человек стал все больше копировать поведение животного.
Этот эксперимент показывает, что отличает человеческого детеныша от шимпанзе: мы действительно любим копировать чье-либо поведение. Мы копируем поведение многих видов, мы копируем поведение сверстников и родителей. Иногда это идет во вред — есть эксперименты, проводившиеся с маленькими двухгодовалыми детьми и шимпанзятами, которые заключаются в том, что нужно нажать на кнопку, чтобы получить какую-нибудь игрушку или конфету. Приходит экспериментатор и нажимает на кнопку не рукой, а головой, и дети копировали это поведение — тыкались в кнопку головой и получали конфету. Детеныши шимпанзе же не копировали поведение исследователя — они нажимали на кнопку лапой, потому, что поняли, что копировать не обязательно, достаточно просто нажать.
С помощью современных технологий можно посчитать, сколько синаптических контактов есть в мозге на каждой стадии развития человеческого организма. На момент рождения человека или детеныша обезьяны таких связей в их лобных долях, отвечающих за сложные реакции, практически нет. Ни обезьяна, ни маленький человек не знают, как им реагировать, когда перед ними горячий утюг — что с ним делать? Нужно ли его есть, хватать или наоборот, лучше не трогать?
Постепенно, за счет взаимодействия с окружением, с самим горячим утюгом, и у обезьяны, и у человека формируется все больше синаптических контактов. У человека в возрасте примерно 50 лет это число синаптических контактов начинает снижаться. Кажется странным — как так может быть? На самом деле, ничего странного в этом нет.
Некоторые из выстроенных синаптических контактов используются для того, чтобы выполнять определенные действия — например, почистить зубы, а другие не используются ни для чего, или используются, но вредят. У зрелого человека меньше синаптических контактов просто для того, чтобы оптимизировать принятие решений, чтобы в определенной ситуации выбирать из какого-то ограниченного количества сценариев, существующих в наших нейронных цепях.
Когда у вас очень много вариантов — например, вас спрашивают, что вы хотите на завтрак, когда доступны практически все мыслимые блюда, — у вас на выбор уйдет практически час. Если же доступно либо одно, либо другое, то человек быстро примет решение.
Но если посмотреть на кривую развития у разных видов, то окажется, что формирование синаптических контактов у макаки заканчивается в первые несколько месяцев жизни — у этой обезьяны есть «окно пластичности», в течение которого ее можно обучить чему-то, но оно открыто всего несколько месяцев. У человека же это окно открыто существенно дольше и практически никогда не закрывается — мы можем выучить иностранный язык в 80 лет или научиться кататься на велосипеде в 70, то есть самая большая разница именно в развитии.
Зов предков
Когда в Европу впервые привозили шимпанзе, то отмечали, что их детеныши гораздо больше похожи на человека, чем взрослые особи. В наше время, примерно 40 лет назад, ученые задались вопросом: может быть, мозг взрослого человека сохраняет черты мозга детеныша обезьяны? Действительно, в некотором роде это так, не только на уровне количества синапсов, но и активности генов.
В каждой нашей клетке есть ДНК, и в каждой клетке она одинаковая. Чтобы сделать мозг, нужно активировать определенный набор генов. Если мы посмотрим на активность этих генов в человеческом мозге или в мозге шимпанзе, то увидим разницу. Если у человека наибольшая активность образования синапсов, связей между нейронами, наблюдается в 5-10 лет, то у обезьян она приходится практически на момент рождения. Это очень интересно, поскольку не только синапсы, но и более глубинные молекулярные механизмы, отвечающие за их формирование, ведут себя в человеческом мозге по-иному, чем в мозге обезьян.
Конечно, можно спросить, как этот процесс связан с функционированием нашего мозга? Может, он просто связан с размером — чем больше мозг, тем больше нужно синаптических контактов, и на их формирование уходит больше времени, а, соответственно, никакого прямого отношения к нашим способностям формирование этих контактов не имеет?
Здесь можно посмотреть на болезни человека, нарушающие развитие его способностей, например — аутизм, при котором у человека не вырабатывается способность к общению, он не может принимать нестандартные решения и т. д. Согласно результатам нашего недавнего исследования, программа активности генов, отвечающих за развитие синапсов в мозге аутиста, возвращается в некотором роде к первоначальной архаичной программе развития, похожей на те, которые присущи шимпанзе и макакам (конечно, есть и множество других изменений — мозг аутиста ни в коем случае не похож на мозг шимпанзе по активности генов). В результате разрушается когнитивная функция. Это подтверждает, что долговременное формирование синаптических контактов, даже в зрелом возрасте, является одним из тех механизмов, которые необходимы для того, чтобы наше сознание смогло сформироваться."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от марта 28, 2015, 00:00:38
Открытие: мозг обрабатывает слова как изображения

27 марта 2015

Темы: Исследование


Он не видит буквы отдельно и не складывает воедино звуки, соответствующие той или иной букве. Каждое слово предстает перед мозгом в виде отдельной картинки. То есть, нейроны различают целые слова, а не их части, рассказывает Discovery News.

Мозг запоминает, как выглядит каждое слово, а затем использует специальный "иллюстрированный словарь". Так же мы узнаем лица знакомых людей. Однако за это отвечают разные части одной и той же области мозга. С распознаванием лиц связана правая часть веретенообразной извилины, а с распознаванием слов - левая.

В исследовании ученых из Медицинского центра Университета Джорджтауна приняли участие 25 взрослых людей. Специалисты попросили добровольцев выучить 150 бессмысленных слов. С помощью фМРТ исследователи сравнили реакцию мозга участников на обычные слова, известные им, и на бессмысленные слова до и после того, как добровольцы их выучили.

Сканирование показало, что активность в зоне мозга, отвечающей за визуальное распознавание слов, изменилась после того, как участники запомнили бессмысленные слова. Нейроны стали реагировать на бессмысленные слова так же, как и на реальные, хотя сначала это было не так. Исследователи надеются: их открытие поможет людям с дислексией.

http://meddaily.ru/article/27mar2015/slova_izobrajen


http://news.discovery.com/human/life/our-brains-see-words-as-pictures-150324.htm
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 13, 2015, 18:56:13
Ученые объяснили опыт сознания после смерти
http://lenta.ru/news/2015/04/13/heartmind/
"Американские медики предложили новое объяснение околосмертному опыту переживших остановку сердца: туннеля с белым светом в конце, общения с умершими родственниками и тому подобных переживаний. Остановка притока кислорода и глюкозы в мозг при остановке сердца неожиданным образом стимулирует бурную активность мозга, характерную для работающего сознания, выяснили ученые. О новом исследовании рассказывается на страницах журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
Медики из Университета штата Мичиган подвергли асфиксии (удушению) девять крыс. Состояние животных измерялось специальным прибором — комбинацией электрокардиографа и электроэнцефалографа.
Выяснилось, что на протяжении 30 секунд после остановки сердца активность мозга резко вырастает, в коре выделяется несколько десятков нейротрансмиттеров, учащаются мозговые волны высокой частоты (гамма-осцилляции). Видимо, в результате этих процессов между мозгом и сердцем устанавливаются новые связи: после резкого замедления сердцебиения ученые увидели, как сигналы мозга входят в полный синхрон с пульсацией сердца.
К удивлению ученых, при перекрытии притока сигналов от мозга к сердцу им удалось существенно замедлить фибрилляцию желудочков — дрожание нижних камер сердца, не дающее ему перекачивать кровь. Тогда даже в отсутствие кислорода активность мозга продлилась.
Если блокировать связи двух органов во время остановки сердца с помощью лекарств, появится возможность повысить шансы пациентов на выживание, отмечают врачи. Ранее же считалось, что ведущую роль в смерти организма играет сердце (остановка кровообращения лишает мозг кислорода).
По мнению авторов исследования, именно лихорадочная деятельность мозга при остановке сердца и дает людям интенсивный опыт околосмертных переживаний и видений.
В 2014 году другой коллектив ученых выяснил, что сознание на некотором уровне сохраняется даже после полного «отключения» мозга. Сотрудники Саутгемптонского университета за четыре года изучили более двух тысяч пациентов, переживших остановку сердца в 15 больницах Австрии, Великобритании и США. 40 процентов выживших сообщили об опыте сознания в период клинической смерти, предшествовавшей восстановлению сердечной деятельности."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Micr от апреля 15, 2015, 20:06:42
Цитата: ArefievPV от апреля 13, 2015, 18:56:13
Видимо, в результате этих процессов между мозгом и сердцем устанавливаются новые связи: после резкого замедления сердцебиения ученые увидели, как сигналы мозга входят в полный синхрон с пульсацией сердца.

А сказать, что сигналы мозга входят в синхрон с притоками кислорода, недостаточно?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 16, 2015, 05:02:15
Цитата: Micr от апреля 15, 2015, 20:06:42
Цитата: ArefievPV от апреля 13, 2015, 18:56:13
Видимо, в результате этих процессов между мозгом и сердцем устанавливаются новые связи: после резкого замедления сердцебиения ученые увидели, как сигналы мозга входят в полный синхрон с пульсацией сердца.
А сказать, что сигналы мозга входят в синхрон с притоками кислорода, недостаточно?
Так они вроде проверили. Связь обрезали, мозг дольше продержался. Проверка, конечно, не полная получилась. Надо было независимо (через катетер там или ещё как) и принудительно подавать кислород в мозг в "расчётном" количестве (чтобы поступление кислорода было постоянным и соответствовало количеству как при нормальном сердцебиении). Ну например, "брать" кровь из лапы, обогащать кислородом (строго "расчётным") и через катетер "загонять принудительно (насосом там каким-нибудь) в артерию на шее.
Может тогда проверка зависимости от пульсации более корректной получилась бы.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 11, 2015, 04:55:08
Размещаю ссылку предоставленную sanj.
Язык, на котором говорит человек, влияет на восприятие действительности
http://www.vokrugsveta.ru/news/225865/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от мая 11, 2015, 07:45:46
ЦитироватьМозг как сетевая структура
Вынужден вступить в полемику с эти тезисом. Для начала даю ссылку на интервью с К.В.Анохиным "Наш разум - это гиперсеть" http://trv-science.ru/2015/04/21/nash-razum-eto-hyperset/comment-page-1/#comment-56101 и комментарии
(Извиняюсь за опечатки в моих комментариях, исправление которых не предусмотрено сервисами сайта).
Кроме этого цитирую отрыв из дискуссии на Neuroscience.ru
ЦитироватьСравнение плана с реальностью на нейронном уровне
ЦитироватьКогда вы пишете, что нейронная сеть - абстракция, то и ткань - это тоже абстракция, и мозг, и организм, и вообще любое знание - абстракция. Поэтому речь может быть только о том, какая абстракция точнее отражает реальность.
Накопилось достаточно много данных, что абстракция НЕЙРОННАЯ СЕТЬ изкажает восприятие реальности неприемлемым образом, поэтому НЕРВНАЯ ТКАНЬ - более приемлемый термин (система клеток и межклеточного вещества, объединённых общим происхождением, строением и выполняемыми функциями. Строение тканей живых организмов изучает наука гистология. Совокупность различных и взаимодействующих тканей образуют органы).
ЦитироватьНо нюансы можно отбросить, если важно понять общие взаимосвязи сети - а именно на этом "общем" уровне пока находится понимание мышления.
Кто Вам дал право отбрасывать нюансы и проповедовать такой подход? Концепция нейронной сети - выдохлась, несмотря на затраченные усилия, результаты более чем скромные. Но это не означает, что эти результаты не будут использованы при при изучении нервной ткани. Будут, но использование стохостических составляющих уменьшится за счет увеличения детерминистических составляющих, описывающих биохимические и межклеточные взаимодействия, тонко и точно зарегулированных в процессе эволюции организма ( такое вот вангование).

Можно говорить нейронная сеть, имея в виду нейроглиальный комплекс, или нейроглиальный комплекс+активный межклеточник, но - зачем? Есть общепринятое понятие биологической ткани, нет необходимости писать Манчестер, имея ввиду Ливерпуль.

Цитироватьно и им не приходит в голову обобщать участие глии в модуляции синапсов или что-то подобное как основание для пересмотра роли сети нейронов в мышлении.
А - придется, т.е. это уже делается, чему свидетельствует увеличение публикаций посвященных изучению глии. Так что - "не натягивайте сову на глобус", т.е. Ваше личное мнение не выдавайте за мнение всех физиологов.
Цитироватьне вы же один про глию, спилловеры и медиаторы
Знание важно не только иметь, но и пользоваться им. Игнорирование установленных фактов с формулировкой не важно - признак догматизма, а не научного подхода.
ЦитироватьЕсли по существу, кроме "я против", вам сказать нечего, то пишите хотя бы "от себя" - по-моему, видимо, мне кажется, а не как факт.
В теме "Про глию" выложенно около 2000 страниц, не мной написанных, добавьте туда данные по экспрессии генов в различных клеточных элементах нервной ткани, полученные при обработке базы данных Стендфордского университета составленной Б.Баррес и др, добавьте туда учебник по "Основам гликобиологии" Оксфордского университета, добавьте туда описание супрамолекулярных взаимодействий Поллаком (проигнорировав его скандальное утверждение об отсутствии барьерной фунции у липидного бислоя). Судя по всему, Вы не удосужились ознакомиться с этим массивом информации, а потому приписываете мне общепринятое мнение научного сообщества.
По поводу личного вклада - смотрите мой блог и eLIBRARY.RU Разумеется, по прошествии времени, выложенные первичные публикации придется подвергнуть редактированию, из-за ставших недавно известными фактов, но пока - нормально. Основные постулаты "Мутация должна быть отобрана при каждой смене поколений, т.е. должна приносить организму преимущество в выживании, либо - не снижать вероятность выживания особи",
"Адаптивное поведение призвано компенсировать недостаточную скорость мутационного процесса, тем самым давая преимущество в выживании особи и популяции в целом", "Организмы используют рекурсивные генераторы для записи информации об онтогенетическом развитии особи" - верны и пригодны для использования при разложении сложных процессов на критические стадии.
Все это дало мне право указать на излишнее использование стохастических параметров в рекомендованном учебнике W. Gerstner, W. M. Kistler, R. Naud, L. Paninski, Neuronal Dynamics: From Single Neurons to Networks and Models of Cognition, Cambridge University Press, 2014, что ни коим образом не умаляет имеющихся достоинств рекомендованного учебника.
ЦитироватьЧто здесь причиной - идея-фикс или неспособность понять нейросеть даже в минимуме
Не валите с больной головы на здоровую. У меня достаточно причин для отказа от нейросетевого подхода в виду ущербности концепции. То, что Вы минимизацию энтропии в проточных динамических системах пытаетесь выдать за уникальное свойство нейросетевых моделей указывает, что именно Вы и не разобрались в вопросе.
http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=5979&page=3&p=48943#post48943
Причиной столь жарких споров стало то, что уже у медуз имеются светочуствительные глазки, состоящие из нервного окончания и пигментной клетки(глиоцита). По моему мнению, при эволюции системы из разнородных элементов происходило распределение функциональной нагрузки между этими элементами, а кооперация нейронов и глиоцитов способствовала реализации поведенческих реакций на уровне особи, т.е. там где и действует естественный отбор.

Взамен тезиса "Мозг как сетевая структура" предлагаю тезис "Мозг - ткань", где и нейроны, и глиоциты, и межклеточник (с матриксом и ликвором), и системы( васкуляции, регенерации, иммунной защиты, эндокринной регуляции) действуют комплексно и слаженно, а общий результат контролируется естественным отбором.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Preguntador от мая 11, 2015, 09:26:18
То, что мозг является нервной тканью, это понятно. А вот почему нельзя использовать термин "Нейронная сеть", не понял. Можете ("на пальцах") объяснить, почему мозг — это НЕ нейронная сеть?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от мая 11, 2015, 09:57:33
Для управления структурой сети потребуется гомункулюс, который будет строить нужные связи и разрушать не нужные. Его называют "учителем", термин такой. Таким образом показана недостаточность нервной сети как модели мозга, Савельев предлагал китайцев (работящие потому что), которые должны перепаивать контакты сети Савельев о  "жуликах искусственного интеллекта" http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=5959

Кроме того, часть процессов которые ранее приписывали нейронам выполняет глия. Так Александров выдвинул концепцию активного нейрона в противовес ревлексивному нейрону, тогда как эта функция может выполняться недавно открытой микроглиальной субпопуляцией, ассоциированной с аксональным холмиком нейрона.
Кроме того, в модели нейронной сети нет места для описания глиальных элементов, которые проводят аксональное наведение, используя локальные возмущения концентраций сигнальных метаболитов.
Кроме того, не учитывается влияние CAZy (карбогидрат ассоциированные ферменты) на структуру межклеточного матрикса, влияющего на направление клеточной дифференцировки.
Кроме того, нет возможности описать динамику ликвора http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=5132 и спилловера http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=1066
Кроме того, нет возможности варьировать скорость передачи потенциала действия, необходимого условия для синхронизации постсинаптических потенциалов на интегративном нейроне. Не понятно, для чего образовался миелин и как то происходило в процессе эволюции.
Ну, и кальциевые токи по астроцитарному синцитию - тоже, нужно как-то учитывать и описывать.
И ещё, не только нейроны генерируют потенциалы действия http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=2186

А наработки по нейронным сетям, на основе модели Ходжкина-Хаксли, тоже можно использовать, уменьшив эффекты от стохастического резонанса в пользу детерминистических правил и агентного подхода при моделировании глии.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 19, 2015, 19:24:47
Разместил в "новостях..." Здесь продублирую для порядка...
10 способов манипулировать человеческим мозгом
http://www.popmech.ru/science/164488-10-sposobov-manipulirovat-chelovecheskim-mozgom/#full
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cow от мая 21, 2015, 12:54:51
Цитата: Vladimirkox от мая 11, 2015, 09:57:33
Для управления структурой сети потребуется гомункулюс, который будет строить нужные связи и разрушать не нужные. Его называют "учителем", термин такой. Таким образом показана недостаточность нервной сети как модели мозга, Савельев предлагал китайцев (работящие потому что), которые должны перепаивать контакты сети Савельев о  "жуликах искусственного интеллекта" http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=5959

Кроме того, часть процессов которые ранее приписывали нейронам выполняет глия. Так Александров выдвинул концепцию активного нейрона в противовес ревлексивному нейрону, тогда как эта функция может выполняться недавно открытой микроглиальной субпопуляцией, ассоциированной с аксональным холмиком нейрона.
Кроме того, в модели нейронной сети нет места для описания глиальных элементов, которые проводят аксональное наведение, используя локальные возмущения концентраций сигнальных метаболитов.
Кроме того, не учитывается влияние CAZy (карбогидрат ассоциированные ферменты) на структуру межклеточного матрикса, влияющего на направление клеточной дифференцировки.
Кроме того, нет возможности описать динамику ликвора http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=5132 и спилловера http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=1066
Кроме того, нет возможности варьировать скорость передачи потенциала действия, необходимого условия для синхронизации постсинаптических потенциалов на интегративном нейроне. Не понятно, для чего образовался миелин и как то происходило в процессе эволюции.
Ну, и кальциевые токи по астроцитарному синцитию - тоже, нужно как-то учитывать и описывать.
И ещё, не только нейроны генерируют потенциалы действия http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=2186

А наработки по нейронным сетям, на основе модели Ходжкина-Хаксли, тоже можно использовать, уменьшив эффекты от стохастического резонанса в пользу детерминистических правил и агентного подхода при моделировании глии.
На вскидку и не понятно. То ли это попытка  отброса  "нейронной сети", как концепта моделирования ЦНС, то ли претензии к конкретной реализации программного продукта, моделирования той сети. Мне бы тоже, на пальцах и с отсылкой к первоисточникам и  иным источникам, кроме учебника. По контексту то, более похоже на критику конкретной реализации матмодели той сети, выданной  в технологии  "быдлокодирования", ежели подобные ограничения возникли и раздражают нейрофизиолога. :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 01, 2015, 18:43:55
Почему люди ходят во сне и кто такие лунатики?
http://www.popmech.ru/science/58468-pochemu-lyudi-khodyat-vo-sne-i-kto-takie-lunatiki/#full
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от июня 01, 2015, 19:00:37
Цитата: ArefievPV от июня 01, 2015, 18:43:55
Почему люди ходят во сне и кто такие лунатики?
http://www.popmech.ru/science/58468-pochemu-lyudi-khodyat-vo-sne-i-kto-takie-lunatiki/#full

"Не надо больше спать! Рукой Макбета
                     Зарезан сон!" - Невинный сон, тот сон,
                     Который тихо сматывает нити
                     С клубка забот, хоронит с миром дни,
                     Дает усталым труженикам отдых,
                     Врачующий бальзам больной души,
                     Сон, это чудо матери-природы,
                     Вкуснейшее из блюд в земном пиру.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от июня 01, 2015, 19:53:37
ЦитироватьТо ли это попытка  отброса  "нейронной сети", как концепта моделирования ЦНС,
Да.
Цитироватьто ли претензии к конкретной реализации программного продукта, моделирования той сети.
Это претензии к рекомендованному учебнику http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=5934
ЦитироватьЕсли же Вы, прочитав книгу целиком (чтобы быть уверенным, что авторы действительно упустили/исказили что-то важное), найдете серьёзные ошибки, то прежде всего напишите о них непосредственно Вольфраму Герстнеру.
Я не стал ему писать персонально, а выложил в теме "Про глию", раздел литература,  информацию, которую авторы учебника не учли.
ЦитироватьПо контексту то, более похоже на критику конкретной реализации матмодели той сети, выданной  в технологии  "быдлокодирования",
Про это подробней http://www.neuroscience.ru/showthread.php?t=5906

Т.е., кроме учебника Вольфрама Герстнера, а его усвоить необходимо как рутинный подход, студентам придется читать и "Основы гликобиологии" (Оксфорд) и знакомить с работами про глию(Стендфорд), ну, что б нейронно-генетический перекос в сознании устранить. С учетом того, что в "модельеры" идут из физ.-мата -  в ученье будет тяжело.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от июня 05, 2015, 20:54:22
High levels of moral reasoning correspond with increased gray matter in brain
Date:
June 3, 2015
Source:
Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania
Summary:
Individuals with a higher level of moral reasoning skills showed increased gray matter in the areas of the brain implicated in complex social behavior, decision making, and conflict processing as compared to subjects at a lower level of moral reasoning, according to new research.
http://www.sciencedaily.com/news/mind_brain/neuroscience/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 15, 2015, 04:33:29
Энергопотребление мозга.
http://arkaim.info/science/item/1061-energopotreblenie-mozga.html?print=1&tmpl=component
И ещё.
http://arkaim.info/science/item/1062-more-about-brain-energetics.html
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от июня 15, 2015, 07:43:14
Цитата: ArefievPV от июня 15, 2015, 04:33:29
Энергопотребление мозга.
http://arkaim.info/science/item/1061-energopotreblenie-mozga.html?print=1&tmpl=component
И ещё.
http://arkaim.info/science/item/1062-more-about-brain-energetics.html
????
ЦитироватьСверхфотографическая память принадлежит Крейтону Карвелло, способному с одного взгляда запомнить последовательность карт сразу в шести отдельных колодах (312 штук). Обычно в нашей жизни мы используем 5-7 процентов возможностей мозга. Трудно себе представить, сколько всего совершил и открыл бы человек, задействуй он еще хотя бы столько же. Зачем нам такой запас прочности ученые пока не выяснили.

Умственная работа не утомляет мозг. Обнаружено, что состав крови, протекающий через мозг неизменен на протяжение его активной деятельности, сколько бы она не продолжалась. При этом кровь, которую берут из вены человека, проработавшего целый день, содержит определенный процент «токсинов утомления». Психиатры установили, что чувство утомления мозга обуславливается нашим психическим и эмоциональным состоянием.
Хотелось бы узнать поподробнее о "токсинах утомления", но сильные сомнения, что от эзотерического университета можно дождаться вразумительный ответ.

Вообще-то, очень интересно узнать про особенности биохимии при разной выраженность синдрома Аспергера https://ru.wikipedia.org/wiki/Синдром_Аспергера

ЦитироватьРегулярное моление снижает частоту дыхания и нормализует волновые колебания головного мозга, способствуя процессу самоизлечения организма.
Интересно, что имел в виду автор под нормой "волновых колебаний головного мозга"?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 15, 2015, 18:34:43
Цитата: Vladimirkox от июня 15, 2015, 07:43:14
Хотелось бы узнать поподробнее о "токсинах утомления", но сильные сомнения, что от эзотерического университета можно дождаться вразумительный ответ.
Возможно, это...
""Токсины усталости" - понятие собирательное. В медицине под этим термином подразумевают целую группу веществ, которые являются промежуточными или побочными продуктами обмена. Эти вещества образуются в организме в результате интенсивной и продолжительной работы. В первую очередь, это молочная и пировиноградная кислоты - побочные продукты окисления глюкозы и гликогена в организме."
http://www.myjane.ru/articles/text/?id=2542&printer=ok
В заметке чуток подробней описываются вещества входящие в собирательное (и достаточно условное) понятие "токсины усталости"...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 15, 2015, 18:40:18
Цитата: Vladimirkox от июня 15, 2015, 07:43:14
????
Там в общем и целом просто обычный перепост, полагаю. Просто на этих страничках (этого эзотерического ресурса) всё было собрано до кучи. Ну я, удобства ради, и разместил ссылки. В основном хотел заострить внимание на информации по энергопотреблению мозга...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 15, 2015, 19:36:40
На этом же ресурсе ещё одна заметка про "гипотезу дорогих тканей".
http://arkaim.info/science/item/1052-metabolizm-golovnogo-mozga-cheloveka.html
Взята отсюда.
http://supersyroed.mybb.ru/viewtopic.php?id=1940
Но здесь почему-то картинок и таблички не видно. А у "эзотериста" видно.
Цитата:
"Мозг в смысле метаболизма – прожорливый орган. Мозговой ткани необходимо в 22 раза больше метаболической энергии чем эквивалентного размера мышце. Но у млекопитающих не наблюдается никакой связи размера мозга с метаболической потребностью. Теория Дорогих Тканей прояснит этот кажущийся парадокс, сравнив метаболическую потребность мозга с потребностью остальных органов человека."

Как эта гипотеза вписывается в современные научные представления?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 16, 2015, 04:33:11
Заметка "древняя", информация не новая, но...
Хорошее питание — залог большого ума
http://elementy.ru/news/430547
"Мозг — самая энергетически «дорогая» часть человеческого организма. По-видимому, радикальное увеличение мозга в ходе эволюции гоминид не могло осуществиться без столь же радикального улучшения питания. Считается, что быстрый рост мозга у ранних архантропов (Homo erectus / Homo ergaster) был связан с увеличением доли мясной пищи в рационе. В последнее время растет число свидетельств в пользу того, что увеличению мозга также способствовали приготовление пищи на огне и замедление раннего развития детей."
И далее:
"В 1998 году британские антропологи Лесли Айелло (Leslie Aiello) и Питер Уилер (Peter Wheeler) обнаружили у приматов обратную корреляцию между размерами мозга и пищеварительной системы. Обезьяны поумнее, как выяснилось, едят больше высококалорийной пищи (насекомые, птичьи яйца и т. п.), и пищеварительная система у них меньше. Виды с небольшим мозгом налегают в основном на легкодоступную, но малопитательную ищу (листья, плоды), и пищеварительный тракт у них длиннее. Сначала предполагали, что это всеобщая закономерность, но потом оказалось, что у многих других животных данная корреляция не прослеживается.
В ходе дальнейших исследований было показано, что обратная корреляция между размером мозга и длиной пищеварительного тракта выявляется только у животных с замедленным развитием, иначе говоря, с долгим детством."

Получается, что мозг начал "расти" у видов для которых совпали оба фактора: долгое детство и калорийное питание.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 16, 2015, 04:56:01
К вечеру мозг уменьшается
http://www.popmech.ru/science/171321-k-vecheru-mozg-umenshaetsya/
"Размер человеческого мозга в течение дня меняется: к вечеру он уменьшается, а утром достигает своей нормальной величины, восстановившись за ночь. К такому выводу пришли канадские неврологи.
Исследованием занимались медики из Монреальского неврологического института. Результаты опубликованы в журнале Neuroimage. Специалисты изучили 3269 томографических снимков головного мозга пациентов с рассеянным склерозом и еще 6114 — с болезнью Альцгеймера.
У одних и тех же людей в течение суток размер мозга менялся. В вечернее время объем тканей мозга в черепной коробке уменьшался (на 0,18% у страдающих рассеянным склерозом, и на 0,44% - у второй категории участников эксперимента). Медики предположили, что в период сна жидкость, скопившаяся в нижней части тела, перераспределяется, наполняя ткани мозга и увеличивая его объем.
Ученые из различных научных учреждений мира уже открыли связь размера мозга с возрастом: он достигает пика приблизительно к 40 годам, начиная после этого уменьшаться. Есть исследование об изменениях мозга женщин во время менструального цикла. Зависимость объема мозга от времени суток раньше не изучал никто; кроме того, во всех предыдущих исследованиях рассматривалось значительно меньше примеров.
Нынешняя научная работа не отвечает на все вопросы: ее можно продолжить с привлечением данных здоровых людей. Вместе с тем, она полезна уже сейчас: в первую очередь в медицинских учреждениях при назначении времени томографии. Из-за суточных изменений объема мозга ее результаты могут оказаться не совсем корректными."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 27, 2015, 18:49:13
Найдена отвечающая за уникальность человеческого разума зона мозга
http://lenta.ru/news/2015/07/27/brainuniqueness/
"Нейрофизиологи впервые нашли в мозге человека участок, который, вероятно, отвечает за уникальные особенности разума Homo sapiens, отличающие его от остальных приматов. Когда во время эксперимента обезьянам и человеку представляли абстрактную информацию, активной эта зона оказалась только у людей. Об эксперименте сообщается в журнале Current Biology.
Об умении обобщать и анализировать абстрактные понятия как о ключе к уникальности человека ученые говорят уже много лет. Однако только сейчас представлены прямые доказательства того, что за эту способность отвечает конкретный участок мозга.
Французские нейрофизиологи заставили макак и взрослых людей прослушать простые последовательности тонов — например, три одинаковых и один отличный от них (как в начале Пятой симфонии Бетховена). Во время прослушивания активность головного мозга испытуемых измеряли магнитно-резонансным томографом.
Ученые стремились понять, насколько хорошо люди и макаки опознают две особенности: общее число нот (проверка на способность считать) и характер повторов (способность выявлять закономерности).
В первом случае последовательность нот меняли с АААB на AAAAB (для примера), во втором — с AAAB на AABA. Наконец, корректировали и оба свойства одновременно: AAAB менялась на AAAAAA.
У людей, как и у макак, при изменении количества нот активировался участок, связанный с числами. Мозг обоих видов одинаково реагировал и на сдвиги в характере повторов. Однако только у человека активизировалась особая зона мозга — нижняя лобная извилина.
«Видимо, обезьяна замечает рисунок мелодии, но не считает это интересной информацией, только люди переводят ее на следующий уровень — анализ», — заявили авторы исследования.
Нижняя лобная извилина принадлежит к той зоне коры головного мозга, которая у человека существенно больше, чем у обезьян. В ней же находится зона Брока, отвечающая за работу с языком. Вполне возможно, что одни и те же участки регулируют понимание языка и восприятие музыки — обе эти способности связаны с обобщением и анализом информации."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 13, 2015, 05:41:50
Продублирую.
Цитата: ArefievPV от августа 13, 2015, 05:38:51
Цитата: Tiktaalik от августа 13, 2015, 05:06:27
Цитата: Preguntador от августа 12, 2015, 22:32:11
А вот какие-нибудь статьи я бы почитал. Желательно не слишком большие.
Вот, нашел небольшой обзор, как раз подойдет для общего ознакомления, то что вы просили.
http://www.komykak.ru/512/starenie5.html
Вот ещё немного...
Динамика когнитивных способностей человека при старении
http://moikompas.ru/compas/psycology

Небольшой обзор.

Размещу для порядка в теме про мозг...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 13, 2015, 19:03:00
Мозг мужчины и мозг женщины различаются на молекулярном уровне
http://www.popmech.ru/science/194481-mozg-muzhchiny-i-mozg-razlichayutsya-na-molekulyarnom-urovne/
"Ученые Северо-западного университета (США) выяснили, что между мозгом мужчины и мозгом женщины существует объективное биологическое различие, заключающееся в разном молекулярном регулировании синапсов в гиппокампе.
Согласно исследованию, опубликованному вчера в журнале «Нейронаука», лекарство URB597, попав в женский мозг, снижает уровень выделения нейромедиаторов, тогда как мужской мозг на лекарство не реагирует вообще. Исследование было проведено на крысах, но оно имеет значение и для людей, так как этот препарат и ему подобные в данный момент проходят клинические испытания на людях.
В первую очередь лекарство в женском мозге повышает ингибиторные функции анандамида, нейромедиатора из группы эндоканнабиноидов, задействованных в различных физиологических процессах мозга, таких как память, мотивация, аппетит, боль. Также они играют важную роль при таком заболевании как эпилепсия и различных нейрологических расстройствах. Таким образом, открытие подобных молекулярных гендерных различий поможет улучшить меры терапевтического воздействия на разнополых пациентов с учетом новых факторов.
Как говорит глава исследовательской группы, сделавшей открытие, доктор Кэтрин Вулли, «важность изучения половых различий в мозге заключается не в том, чтобы выяснить, кто лучше читает карту, или почему определенные профессии выбирают преимущественно мужчины, а не женщины, но в том, чтобы биология и медицина наилучшим образом работали и для мужчин, и для женщин»."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Дж. Тайсаев от августа 13, 2015, 19:20:05
Цитата: ArefievPV от августа 13, 2015, 19:03:00
Мозг мужчины и мозг женщины различаются на молекулярном уровне
http://www.popmech.ru/science/194481-mozg-muzhchiny-i-mozg-razlichayutsya-na-molekulyarnom-urovne/
"Ученые Северо-западного университета (США) выяснили, что между мозгом мужчины и мозгом женщины существует объективное биологическое различие, заключающееся в разном молекулярном регулировании синапсов в гиппокампе.
Согласно исследованию, опубликованному вчера в журнале «Нейронаука», лекарство URB597, попав в женский мозг, снижает уровень выделения нейромедиаторов, тогда как мужской мозг на лекарство не реагирует вообще. Исследование было проведено на крысах, но оно имеет значение и для людей, так как этот препарат и ему подобные в данный момент проходят клинические испытания на людях.
В первую очередь лекарство в женском мозге повышает ингибиторные функции анандамида, нейромедиатора из группы эндоканнабиноидов, задействованных в различных физиологических процессах мозга, таких как память, мотивация, аппетит, боль. Также они играют важную роль при таком заболевании как эпилепсия и различных нейрологических расстройствах. Таким образом, открытие подобных молекулярных гендерных различий поможет улучшить меры терапевтического воздействия на разнополых пациентов с учетом новых факторов.
Как говорит глава исследовательской группы, сделавшей открытие, доктор Кэтрин Вулли, «важность изучения половых различий в мозге заключается не в том, чтобы выяснить, кто лучше читает карту, или почему определенные профессии выбирают преимущественно мужчины, а не женщины, но в том, чтобы биология и медицина наилучшим образом работали и для мужчин, и для женщин»."
Очень любопытная информация и даже я бы сказал поразительная, не думал что на таком низком уровне тоже есть заметные различия. Впрочем, вот например частые головные боли, которые свойственны практически только женщинам, вот ведь напасть, как мне их бывает жалко и практически ничего не помогает, только время и терпение. Особенно тяжело беременным приходится, ведь они даже обезболивающие не могут принимать.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от августа 14, 2015, 01:31:39
Ученые Северо-западного университета (США) выяснили, что между мозгом мужчины и мозгом женщины существует объективное биологическое различие, заключающееся в разном молекулярном регулировании синапсов в гиппокампе.
http://bit.ly/1EoKv6S
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 14, 2015, 20:02:37
Сон на боку очищает мозг от токсинов
http://www.popmech.ru/biology/194821-son-na-boku-ochishchaet-mozg-ot-toksinov/
"Ученые из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук (США) выяснили, что сон на боку способствует более эффективному очищению мозга от опасных токсинов.
Как известно, во время сна мозг избавляется от накопленных за день токсинов благодаря глимфатической системе из сети каналов, по которым циркулирует спинномозговая жидкость. Проведенные ранее эксперименты на мышах показали, что во время сна глимфатическая система становится в 10 раз активней.
Самое важное, что во время сна мозг очищается от бета-амилоида — опасного белка, накопление которого провоцирует развитие болезни Альцгеймера. Теперь американские ученые попытались выяснить, какая поза во сне является наиболее полезной для мозга.
Для этого лабораторным мышам вводили специальную метку, по которой можно было отследить, насколько эффективно из мозга выводятся вредные белки. Результаты МРТ показали, что наиболее эффективно глимфатическая система работала в случае сна на боку.
Кстати, эта поза является самой популярной как у людей, так и у животных. Вероятно, в процессе эволюции живые организмы адаптировались к такому положению для наиболее эффективного удаления метаболических отходов из мозга."

Вывод о позе особой строгостью не отличается, полагаю...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 18, 2015, 19:44:40
Ученые выяснили, где мозг хранит данные о времени и месте воспоминаний
http://www.popmech.ru/medicine/196111-uchenye-vyyasnili-gde-mozg-khranit-dannye-o-vremeni-i-meste-vospominaniy/
"Группа исследователей из университета штата Огайо провела эксперимент, в ходе которого выяснила, где мозг хранит информацию о времени и месте воспоминаний, произошедших в реальности.
В эксперименте участвовали девять женщин в возрасте от 19 до 26 лет, которые в течение месяца носили на шее смартфон со специально созданным приложением, которое время от времени случайным образом делало снимки, записывая время, место, двигался ли человек во время снимка и другую информацию. В результате за месяц телефон каждой участницы сделал около 5400 фотографий.
Через месяц участницам во время МРТ-сканирования показывали 120 снимков и просили в течение восьми секунд вспомнить событие, изображенное на фотографии, когда и где оно произошло.
Когда человек вспоминает пережитый опыт, на МРТ освещаются многие части мозга, но разные воспоминания создают различные паттерны активности. Результаты показали, что чем далее во времени и пространстве отстояли воспоминания от момента опроса, тем более возрастала активность в левой передней доле гиппокампа. Именно этот отдел мозга первым страдает при болезни Альцгеймера.
Как говорит Пер Седерберг, глава исследования, «то, что мы выяснили, это лишь адресный механизм, дающий нам общее понимание о том, как работает память. После включается процесс, который сначала задействует весь гиппокамп, а потом распространяется по коре головного мозга, позволяя нам вновь пережить воспоминания во всей их полноте. Вполне возможно, что люди с Альцгеймером забывают прошлый опыт, так как не способны эффективно до него добраться. Они утрачивают ориентиры, позволяющие им найти те или иные воспоминания»."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 22, 2015, 19:08:23
Почему нам иногда так трудно принять решение?
http://www.popmech.ru/psychology/197741-pochemu-nam-inogda-tak-trudno-prinyat-reshenie/
"Ученые из Цюрихского университета выяснили, какие процессы в мозге осложняют нам принятие решений. Оказалось дело в интенсивности потока информации.
Все мы иногда сталкиваемся с нерешительностью, не можем выбрать, что съесть, куда сходить или что посмотреть. Ученые из Цюрихского университета выяснили, что наша решительность и желание придерживаться принятого решения зависят от интенсивности коммуникации между двумя зонами в мозге, которые представляют наши предпочтения или участвуют в пространственной ориентации и планировании действий.
С помощью транскраниальной магнитной стимуляции, полностью неинвазивного метода воздействия на мозг, исследователи усиливали или снижали интенсивность информационного потока между префронтальной корой головного мозга и теменной корой сразу за ушами. Группа подопытных, которая ничего не знала о стимуляции, должна была принять решение, какая еда им нравится, основываясь или на своих предпочтениях, или на исключительно сенсорной информации.
Выяснилось, что при снижении потока информации люди испытывали затруднения при решении того, что им нравится больше. Когда же решение принималось исключительно на основе внешнего вида или запаха еды, интенсивность потока на решение не влияло. Как объясняет доктор Кристиан Рафф, глава исследования, «связь между двумя отделами мозга важна только в том случае, когда мы решаем, что нам нравится. Когда же решение основано на объективных фактах, большой роли она не играет».
Никакой гендерной разницы в результатах эксперимента замечено не было, Интенсификация потока информации не сказалась на более активном принятии решений, хотя по словам исследователей в эксперименте принимали участие только молодые и здоровые люди, и то, какое действие подобная процедура окажет на людей с ослабленной мозговой активностью, еще предстоит выяснить. Результат исследования уже рассматривают с терапевтической точки зрения, для коррекции нерешительности или наоборот импульсивности, являющимися следствиями болезней мозга."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от августа 22, 2015, 20:10:03
ЦитироватьС помощью транскраниальной магнитной стимуляции, полностью неинвазивного метода воздействия на мозг, исследователи усиливали или снижали интенсивность информационного потока между префронтальной корой головного мозга и теменной корой сразу за ушами. Группа подопытных, которая ничего не знала о стимуляции,

О чем идет речь? В чем суть этого метода воздействия на мозг? Что подразумевается под информационным потоком?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 22, 2015, 20:20:07
Цитата: slon от августа 22, 2015, 20:10:03
ЦитироватьС помощью транскраниальной магнитной стимуляции, полностью неинвазивного метода воздействия на мозг, исследователи усиливали или снижали интенсивность информационного потока между префронтальной корой головного мозга и теменной корой сразу за ушами. Группа подопытных, которая ничего не знала о стимуляции,

О чем идет речь? В чем суть этого метода воздействия на мозг? Что подразумевается под информационным потоком?
Полагаю, стимулировали определённые зоны мозга (неокортекса), заставляя нейроны более или менее интенсивно вырабатывать нервные импульсы (те самые сигналы, фактически). Информационный поток в данном случае и есть поток нервных импульсов между нейронами...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Gundir от августа 22, 2015, 20:25:55
нАВЕЯЛО
яяя, что за дикое слово, неужели вон тот - это я? разве мама любила такого, желто-серго, полуседого, и всезнающего, как змея
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 22, 2015, 20:26:18
Цитата: slon от августа 22, 2015, 20:10:03
В чем суть этого метода воздействия на мозг?
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D1%8F
Достаточно популярно расписано..
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 22, 2015, 20:37:07
Добавлю. На странице обсуждения. Ещё одна ссылка. Информация подробней.
http://psychoreanimatology.org/modules/articles/article.php?id=35
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от августа 23, 2015, 12:05:54
Спасибо большое за ссылки. К сожалению, не нашел или не понял об информационном потоке.

ЦитироватьГруппа подопытных, которая ничего не знала о стимуляции, должна была принять решение, какая еда им нравится, основываясь или на своих предпочтениях, или на исключительно сенсорной информации.
Выяснилось, что при снижении потока информации люди испытывали затруднения при решении того, что им нравится больше. Когда же решение принималось исключительно на основе внешнего вида или запаха еды, интенсивность потока на решение не влияло

Это мне очень понравилось.
Особенно после того как вычитал побочные эффекты при стимуляции - тревога, тошнота, суицидальные мысли.

Это очень интересная идея проводить опрос касающийся еды среди людей которых тошнит, которые испытывают тревогу и у которых крутятся суицидальные мысли.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 23, 2015, 12:23:39
Цитата: slon от августа 23, 2015, 12:05:54
К сожалению, не нашел или не понял об информационном потоке.
Полагаю, и не найдёте. Эти ребята, возможно, сами "решили" что информационный поток стал слабее/сильнее. Каких-то доказательств не приводится. Чисто на уровне "здравого смысла"...
Очень сложно разобраться (выделить влияние именно на "передающий канал" и на сами зоны), на что там именно они "влияли". Может на зоны как раз и "влияли"?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 23, 2015, 13:22:30
Добавлю. Возможно, я не так понял Ваш вопрос про информационный поток. :-[
Заранее прошу извинить за косноязычие. Если по простому. То зоны неокортекса соединены между собой (если память не изменяет, то в основном в верхнем слое). И по этим связям постоянно идут информационные потоки из сигналов (зоны "обмениваются" информацией, так сказать). Вот ссылка, если нужны подробности.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%B0_%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%B8%D1%85_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%83%D1%88%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B9
И вот эти "связи" в эксперименте как бы частично "гасили". Но у меня возникает некоторое сомнение (писал об этом и в предыдущем посте). Если нейрон расположен в одной зоне, а его аксон заканчивается в другой, то "наведя" электроток в аксоне можно создать помехи сигналу. Это вроде так. Но ведь возможно, что и сам нейрон (которому аксон принадлежит) тоже в "стопор впадёт". Тогда получается создаются помехи не на "канале связи", но и в самой зоне? :-[
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от августа 23, 2015, 14:16:09
В общем, дело ясное что дело темное.
Да неважно, главное - это задавать вопросы о еде людям с тошнотой и делать выводы. 
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cow от августа 23, 2015, 15:46:08
Цитата: ArefievPV от августа 22, 2015, 20:20:07
Цитата: slon от августа 22, 2015, 20:10:03
ЦитироватьС помощью транскраниальной магнитной стимуляции, полностью неинвазивного метода воздействия на мозг, исследователи усиливали или снижали интенсивность информационного потока между префронтальной корой головного мозга и теменной корой сразу за ушами. Группа подопытных, которая ничего не знала о стимуляции,

О чем идет речь? В чем суть этого метода воздействия на мозг? Что подразумевается под информационным потоком?
Полагаю, стимулировали определённые зоны мозга (неокортекса), заставляя нейроны более или менее интенсивно вырабатывать нервные импульсы (те самые сигналы, фактически). Информационный поток в данном случае и есть поток нервных импульсов между нейронами...
То есть, если подойти формально, как к сети передачи данных, то по просто лупили помехами. Какими - неясно. Как работает - тоже. Одно можно отметить: Нейрон, сам по себе маленький, на него подобные импульсы  влиять меньше должны, чем на провода-аксоны.
Вообще то, можно и молотком по темечку стучать. Тоже помеха вносится в нейронную сеть.
Пару веков назад, в хирургии был распространенный метод анестезии, так называемый рауш-наркоз. Деревянная колотушка обтянутая войлоком и квалифицированный "анестезиолог" вырубал пациента на время до 5 минут по заказу хирурга. Пирогов успевал за это время камни из почек выдернуть, а пациентов не тошнило. .
В общем - досталась энтузиастам дорогая и  высокотехнологичная погремушка. Они ей и стучат по темечку. Неинвазивно.   И подобное нынче повсеместно наблюдается.  Может и модернизируют,  войлоком обтянут какой блок, привяжут на рукоятку и используют наработанный ранее веками опыт. 8)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 23, 2015, 17:38:25
Как перепрошить человеческий мозг?
http://www.popmech.ru/science/189831-zagruzit-v-mozg/#full
"Смена программного обеспечения (перепрошивка) способна значительно расширить возможности различных устройств и «научить» их новым функциям. Но можно ли сделать подобное с человеческим мозгом?"

Заметка о методах обучения. Типа, существует возможность существенно быстрей (в 2 раза!) обучаться новым навыкам.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от августа 23, 2015, 18:50:58
ЦитироватьЗаметка о методах обучения. Типа, существует возможность существенно быстрей (в 2 раза!) обучаться новым навыкам.

Такая возможность существует. Но представители компании откачивающие бабки у армии не говорят правду, а делают умный вид называя обычные приемы целой системой. Единственное, что мне понравилось - они не ссылаются на психологов, это хорошо, мода на психологию проходит.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 05, 2015, 20:40:44
Почему человек спит?
http://www.popmech.ru/science/191361-mekhanika-sna/#full
"Вы просыпаетесь, сладко потягиваетесь в мягкой постели, встаете и видите через огромное окно солнце, встающее над гладью океана, белоснежный песок пляжа и пальмы. Сквозь открытую дверь лоджии дует свежий морской бриз и доносится шум прибоя. Вы пьете ароматный свежемолотый кофе, выходите из дверей двухэтажной виллы, садитесь в салон автомобиля с вздыбившимся конем на капоте, поворачиваете ключ и под благородный рокот двигателя V8... Окончательно просыпаетесь от звона будильника.
Снова коварный мозг заставил нас поверить в реальность происходящего. Но как он это делает? Как ухитряется заставить человека пролежать почти без движения семь и более часов, показывая при этом интереснейшие блокбастеры с захватывающим сюжетом? Причина этого — сложнейшие биохимические процессы, в которых принимают участие не одна и не две структуры мозга, а целая сеть. Как же происходит взаимодействие и «переключение» бодрствования на сон? Как развивается сон, и когда приходят сновидения? Почему иногда, просыпаясь от звонка будильника, мы чувствуем себя способными свернуть горы, а иногда раздраженно готовы крушить все вокруг?
Сквозь пелену времен
Сомнология — наука, изучающая сон — появилась сравнительно недавно, ибо возраст первых фундаментальных исследований в области «царства Морфея» не превышает 120 лет. До этого сну придавалось мистическое значение, как пограничному состоянию между жизнью и смертью. Аристотель говорил: «Сон, по-видимому, принадлежит по своей природе к такого рода состояниям, как, например, пограничное между жизнью и не жизнью, и спящий и не существует вполне, и существует». Великий врач древности Гиппократ полагал, что сон возникает в результате оттока крови и тепла от головы во внутренние области тела. Это объяснение владело умами европейских ученых и принималось на веру почти две тысячи лет. В одном Гиппократ был прав: причины погружения человека в мир сновидений нужно было искать в голове.
И вот наступил ХХ век. В Германии в клинику профессора Штрюмпеля поступает больной, частично потерявший в результате травмы зрение и слух, — оглох на одно ухо и ослеп на один глаз. Врачи подметили, что, когда оба оставшихся «окна в мир» закрывали, больной засыпал. Знаменитый физиолог Павлов заинтересовался этими наблюдениями и решил провести подобные эксперименты на своих любимых подопечных — собаках. Он установил, что если исключить постоянный приток импульсов от органов чувств в кору больших полушарий, то наступает сон. Ученый исследовал также и воздействия монотонных раздражителей, многократно повторяя легкие прикосновения к коже бедра задней лапы. Они практически всегда усыпляли животных, и это дало исследователю право полагать, что сон представляет собой широко распространившееся по коре больших полушарий услов­ное торможение, которое призвано защищать мозг собак от чрезмерно частых повторений какого-либо раздражения.
Следующим шагом на пути преодоления тайн сна стало появление метода электроэнцефалографии (ЭЭГ). В 1905 году немецкий физиолог Ганс Бергер впервые зарегистрировал у человека, находящегося в спокойном состоянии с закрытыми глазами, синусоидальные колебания электрического потенциала с частотой 8−11 Гц, наиболее выраженные в затылочных областях головного мозга. Эти колебания получили название альфа-ритма.
В 1930 годах ситуация еще немного прояснилась: ученые, перерезав ствол мозга кошки на уровне среднего мозга, вызвали у животного кому — состояние, подобное сну. При этом на кошачьем ЭЭГ наблюдались медленные электрические колебания, которые позднее получили название «сонные веретена» (рисунок напоминал перевернутое набок веретено). Когда же мозг перерезали на уровне первых шейных сегментов, отделяя спинной мозг от головного, удалось получить так называемый препарат бодрствующего мозга: кошка следила глазами за движущимися перед ней объектами, а ЭЭГ показывала колебания с частотой 14−30 Гц (бета-ритм). Стало ясно, что в мозгу животных есть разные структуры — ответственные за засыпание и ответственные за пробуждение.
Центр бодрости
Структуры мозгового ствола кошки, отвечающие за состояние бодрствования, описали еще в конце XIX века Владимир Бехтерев и Сантьяго Рамон-и-Кахаль, которые увидели рассеянное скопление нейронов, пронизанное нервными волокнами, в середине ствола мозга. А вот зачем нужна эта формация, итальянский нейробиолог Джузеппе Моруцци и американский нейролог Хорас Мэгун установили только во второй половине ХХ века. Они назвали эту структуру ретикулярной формацией («ретикула» на латыни означает «сеть»). Именно в мозговом стволе располагаются ядра, которые концентрируют в себе все импульсы от чувствительных рецепторов, идущие в мозг. Длинные отростки (аксоны) нейронов ретикулярной формации соединены с корой больших полушарий и с нейронами спинного мозга. В саму ретикулярную формацию также идут нервные волокна от коры и от спинного мозга, так что образуется сложная система с обратной связью. Сигналы от ретикулярной формации (ретикулярный разряд) запускают механизмы бодрствования в коре головного мозга, а кора в свою очередь управляет состоянием ретикулярной формации.
Ларец со сном
В 1990 году на экраны вышел фильм «Пробуждение», снятый по одноименной книге мемуаров известного психиатра Оливера Сакса. Он рассказывает о странной группе из 80 пожилых пациентов, вот уже более 40 лет страдающих от неизвестной болезни, напоминающей аутизм или болезнь Паркинсона. Пациенты Сакса были последними остававшимися в живых жертвами загадочной эпидемии, внезапно начавшейся в Европе зимой 1916−1917 годов, перекинувшейся затем на весь мир и унесшей в период после Первой мировой войны жизни 5 млн человек. Заболевшие погружались во внезапную апатию и страдали от высокой температуры, нарушений зрения и галлюцинаций. Затем болезнь переходила в хроническую форму и сопровождалась огромным количеством разнообразных клинических проявлений. Но у всех форм была одна общая черта — расстройство сна. Этот факт показался интересным венскому неврологу барону Константину фон Экономо. Он обнаружил, что одни больные спят слишком много, неделями, месяцами, просыпаясь лишь для того, чтобы попить и поесть, тогда как другие полностью теряли сон. На вскрытиях ученый обнаруживал похожую анатомическую картину: на определенном участке промежуточного мозга у пациентов наблюдалась массовое отмирание нервных клеток.
Этот участок мозга называется гипоталамусом, так как расположен под таламусом — областью мозга, перераспределяющей сигналы от органов чувств. Если бы мы могли вставить указательный палец прямо в голову на уровне переносицы, то уперлись бы именно в ту ямку, где он разместился, — «турецкое седло». Гипоталамус — один из важнейших центров, управляющих вегетативной нервной системой, регулирует, в частности, температуру тела, кровяное давление, аппетит, сексуальную потребность и жажду. Всего этого Экономо, разумеется, не знал. Однако он заподозрил, что здесь должен находиться центр, управляющий сном. «Видимо, — заключил исследователь, — эти клетки делают что-то, благодаря чему мы засыпаем».
Сейчас благодаря исследованиям Клифорда Сейпера из Гарвардского университета в Бостоне стало известно, что в гипоталамусе действительно есть специальный участок, который активизируется при засыпании, — вентролатеральная преоптическая область (ВЛПО). Аксоны нейронов из ВЛПО идут вниз, в области, которые поддерживают бодрствование. И наоборот, чтобы не дать нам заснуть, центру бодрости нужно иметь связь с гипоталамусом, так что нервные волокна идут и снизу вверх.
Сейпер и его коллеги сделали следующий вывод: клетки в передней части гипоталамуса представляют собой центр засыпания, который с помощью своих аксонов подавляет центры бодрствования в стволе мозга, включающем средний мозг и мост мозга. Этот процесс в конечном счете приводит к засыпанию. «Возможно, это и есть ключ ко всему механизму, который через гипоталамус управляет состоянием сна и бодрствования», — писал невролог. Так в 2005 году появилась современная концепция сна, которую Сейпер опубликовал в своей статье в журнале Nature. Согласно этой концепции, вся «сонная система» представляет собой сеть из нескольких взаимосвязанных между собой узлов, переключающихся особым образом в определенные моменты времени и регулирующих сон и бодрствование.
Мозговое противоборство
Первая часть общей системы «сон-бодрствование» — тормозящая система. Это ВЛПО в переднем гипоталамусе, от которой к системе бодрствования направляется волна торможения, и это приводит к переводу мозга в «спящий режим». С точки зрения биохимии главной «тормозной жидкостью» системы является гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Воздействуя на специальные рецепторы, она подавляет активность нейронов. ГАМК-рецепторы — это канал в мембране клетки, окруженный большими белковыми молекулами, которые могут менять свою пространственную структуру (условно говоря, «разворачиваться» или «сворачиваться»). При связывании ГАМК с рецепторами просвет канала увеличивается, через него проходит больше ионов хлора, что приводит к снижению электропроводимости мембраны клетки — делает ее менее чувствительной к электрическим воздействиям. А это приводит к угне­тению импульсной активности — клетка «снижает обороты» с резвого «галопа» до спокойного «шага».
Вторая часть системы — это система возбуждения, которая базируется на восьми нервных узлах, образующих два параллельных пучка. По ним волны возбуждения проводятся к коре больших полушарий. Один пучок начинается в ретикулярной формации (это ствол головного мозга), другой — в так называемом синем пятне (Locus coeruleus). Находящиеся здесь клетки вырабатывают бóльшую часть всего имеющегося в мозге возбуждающего нейромедиатора норадреналина. Область отвечает за возникновение страха и паники, а также за значительную часть нашего возбуждения.
Есть и другие нейромедиаторы (дофамин, серотонин и другие), но они связаны с иными процессами в мозгу. Тем не менее существует еще один специфический сонный нейромедиатор. В боковом (латеральном) гипоталамусе находится несколько десятков тысяч нервных клеток, вырабатывающих особый нейромедиатор орексин (гипокретин). Это вещество биохимики выделили только в 1998 году. Если орексина слишком мало или если в мозгу не хватает соответствующих ему молекул-рецепторов, возникает редкая болезнь — нарколепсия, которая характеризуется внезапными приступами сонливости и засыпания.
День, ночь — сутки прочь
Однако это только часть механизма сна. Как и вся живая природа, люди живут в соответствии с собственными внутренними ритмами, которые завязаны на циклы смены дня и ночи. Есть время, когда человек предрасположен ко сну, а есть время для активной работы. У организма есть «биологические часы» — мелатонинергическая система. Главные игроки в ней — супрахиазмальные ядра гипоталамуса и шишковидное тело (эпифиз), находящиеся в промежуточном отделе мозга.
Когда на сетчатку глаза попадает свет, информация об этом идет в супрахиазмальные ядра гипоталамуса (малые часы), и потом, пройдя длинный путь, попадает в шишковидное тело, или так называемый третий глаз, который служит очень многим животным, к примеру рептилиям и птицам, детектором уровня освещенности. У человека в процессе эволюции большие полушария мозга значительно увеличились, закрыв эпифиз, и он потерял связь со светом. Пришлось природе «придумывать» весь этот сложный и существующий ныне путь регуляции синтеза «сонного» гормона.
В эпифизе производится мелатонин — гормон ночи и темноты. Когда вечером снижается уровень освещенности, начинается выработка мелатонина, передающего клеткам сигнал об «окончании рабочего дня». Основная его функция — тормозное воздействие на супрахиазмальные ядра, через которые осуществляется активация систем бодрствования.
Этот процесс можно сравнить с работой термостата, поддерживающего в холодильнике определенную температуру. Чем дольше мы живем активной жизнью, тем с большей силой центр засыпания испытывает потребность щелкнуть переключателем на сон. Чем дольше мы спим, тем меньше потребность в сне, так что в какой-то момент система бодрствования берет верх, и мы просыпаемся и чувствуем, что выспались. Такая модель регуляции называется двухфакторной, и разработал ее в 1982 году заведующий отделением психофармакологии и сомнологии Цюрихского университета Александр Борбели. Согласно ей наша потребность в сне в определенный момент времени есть результат взаимодействия хронобиологических и гомеостатических (поддерживающих внутреннее равновесие) факторов. Эти компоненты ученый назвал процессом S и процессом С. Процесс S — гомеостатическая составляющая потребности в сне, а процесс С — влияние внутренних часов, главная задача которых — оставить для долгого сна именно ночь.
«Процесс S, напротив, напоминает песочные часы, — говорит Борбели. — Во время бодрствования песок пересыпается сверху в нижний сосуд, при засыпании часы переворачиваются». Поэтому для ощущения хорошего отдыха важно не только то, сколько времени подряд мы проспали, но и то, сколько времени мы потратили в течение дня, чтобы сформировать составляющую S. А это имеет неплохое практическое применение, известное многим: если вы знаете, что в ближайшую ночь вам не удастся выспаться, можно попробовать поспать заранее в середине предыдущего дня. И тогда вы будете чувствовать себя намного лучше.
И это только поверхностный взгляд на систему, ответственную за сон. Как говорит сомнолог из Регенсбурга Юрген Цулли, «сон — это не покой, это другое бодрствование».
Сеть регуляции сна функционирует как триггер без промежуточных положений. Такой механизм возможен благодаря взаимной блокировке центров засыпания и пробуждения. Как только одна из сторон получает преимущество, вся система моментально переходит в противоположное состояние. Чтобы она не переключалась поминутно туда-обратно, орексин возбуждает все центры бодрствования, не подав­ляя при этом центр сна. Этот небольшой дисбаланс осложняет переключение как раз настолько, чтобы мы относительно редко переходили от сна к бодрствованию и наоборот. Для перехода ко сну необходимо, чтобы система возбуждения ослабла, а активность центра сна усилилась. Этот медленный процесс знаком каждому как постепенно нарастающее утомление."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от сентября 05, 2015, 23:06:54
ЦитироватьСейчас благодаря исследованиям Клифорда Сейпера из Гарвардского университета в Бостоне стало известно, что в гипоталамусе действительно есть специальный участок, который активизируется при засыпании, — вентролатеральная преоптическая область (ВЛПО). Аксоны нейронов из ВЛПО идут вниз, в области, которые поддерживают бодрствование.

Предположим, что показав нам эту статью Вы подспудно задались вопросом, мол, вот смотрите, столько десятилетий ученые уже будучи даже вооружены современными приборами и методами исследования, а также имея глубокие знания в области мозга.... все еще не могут понять зачем нужен сон и в чем его суть. Неужели наша модель и этот феномен объяснит с присущей ей легкостью и изяществом, типа, как два пальца об асфальт.

Да. Объяснит.
Ключевое слово НИИ. Не знаю что там нашли исследователи из Гарварда, возможно, нашли таинственную дверь за нарисованным очагом ведущую к НИИ. 
А у нас согласно модели сон выглядит следующим образом:
- НИИ не хочет работать потому как ему требуется время и ресурсы, организм в здравом уме и трезвой памяти просто так ресурсы на всякие глупости не выделяет, только если есть угроза жизни,
- Поэтому активность НИИ наблюдается ночью, когда охрана ресурсов теряет бдительность.
- Все запросы посылаемые диспетчером в НИИ и отфутболенные последним не исчезают бесследно, они сохраняются в журнале и по мере возможности обрабатываются неспешно.
- Если НИИ удается разработать алгоритм который более эффективен нежели тот который был выбран диспетчером в библиотеке, то разработанный алгоритм заносится в библиотеку.
- Когда в следующий раз диспетчер пойдет в библиотеку с аналогичной задачей, то выбор у него будет больше за счет нового внесенного НИИ алгоритма.

Отчасти, модель объясняет  распространенную в быту ситуацию, мол, решение задачи\проблемы мне пришло во сне. Решение не пришло во сне. Просто НИИ смог использовать ресурсы и время для создания нового алгоритма и размещения его в библиотека. А диспетчер, в очередной раз обратившись в библиотеку обнаружил новый алгоритм. И о чудо, этот алгоритм оказался наиболее подходящим для решения данной задачи.
Почему же вчера эту задачу решили так неудачно?
Потому как вчера более эффективного алгоритма в библиотеке не было, он был внесен в библиотеку сегодня ночью.

Вот для чего нужен сон. Вот почему для всех кто учится так важен сон. Вот почему модель нужно развивать и знакомить с ней всех у кого есть дети.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 06, 2015, 04:48:55
Цитата: slon от сентября 05, 2015, 23:06:54
Да. Объяснит.
Ключевое слово НИИ. Не знаю что там нашли исследователи из Гарварда, возможно, нашли таинственную дверь за нарисованным очагом ведущую к НИИ. 
А у нас согласно модели сон выглядит следующим образом:
- НИИ не хочет работать потому как ему требуется время и ресурсы, организм в здравом уме и трезвой памяти просто так ресурсы на всякие глупости не выделяет, только если есть угроза жизни,
- Поэтому активность НИИ наблюдается ночью, когда охрана ресурсов теряет бдительность.
- Все запросы посылаемые диспетчером в НИИ и отфутболенные последним не исчезают бесследно, они сохраняются в журнале и по мере возможности обрабатываются неспешно.
- Если НИИ удается разработать алгоритм который более эффективен нежели тот который был выбран диспетчером в библиотеке, то разработанный алгоритм заносится в библиотеку.
- Когда в следующий раз диспетчер пойдет в библиотеку с аналогичной задачей, то выбор у него будет больше за счет нового внесенного НИИ алгоритма.
Отчасти, модель объясняет  распространенную в быту ситуацию, мол, решение задачи\проблемы мне пришло во сне. Решение не пришло во сне. Просто НИИ смог использовать ресурсы и время для создания нового алгоритма и размещения его в библиотека. А диспетчер, в очередной раз обратившись в библиотеку обнаружил новый алгоритм. И о чудо, этот алгоритм оказался наиболее подходящим для решения данной задачи.
Почему же вчера эту задачу решили так неудачно?
Потому как вчера более эффективного алгоритма в библиотеке не было, он был внесен в библиотеку сегодня ночью.
Вот для чего нужен сон. Вот почему для всех кто учится так важен сон. Вот почему модель нужно развивать и знакомить с ней всех у кого есть дети.
Опять же неточность. Я уже писал, НИИ работает постоянно (хочет/не хочет, "ромашка" какая-то получается), днём и ночью (но совершенно в разных режимах). И на ребят из Гарварда зря наехали. Благодаря проведённым ими исследованиям стало чуток понятней с процессами смены работы мозга - сон/бодрствование. По словам Юргена Цулли, «сон — это не покой, это другое бодрствование». А значит и в модели НИИ работает и во сне, и наяву. При этом не стоит забывать про многослойную структуру модели. Если с такой точки зрения на функционирование модели посмотреть, то отпадает необходимость "заставлять" работать НИИ. Да и вообще любые открытия и исследования в этой области вовсе не отвергают модель (точнее, не саму модель, а принцип на котором основана модель). Однако их необходимо учитывать при дальнейшей проработке (прорисовки схемы связей, следующих уровней детализации и т.д.) модели.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от сентября 06, 2015, 12:36:12
ЦитироватьЯ уже писал, НИИ работает постоянно (хочет/не хочет, "ромашка" какая-то получается), днём и ночью (но совершенно в разных режимах).

Можно и так сказать, работает в разных режимах, например, в режиме "итальянской забостовки", принимает заявки от диспетчера начинает  долго и нудно работать без результата.

Когда мы говорим "не работает" то подразумеваем, что нет результатов работы.
НИИ не работает = НИИ не выдает на гора результаты работы.

Автомобиль стоит в пробке, он конечно же находится в пути, у него даже мотор работает и лампочки горят, только он не едет.
Вот так и с НИИ, в обычной речи мы говорим "индивидуум повел себя так потому как НИИ у него не работал".
А фактически, строго по-научному, конечно же НИИ поддерживал жизнедеятельность, потреблял энергию, принимал информацию и т.д., только на гора ничего не выдавал, не принимал участия в поведении.
Вот это и есть "не работал", шланговал. НИИ это профессиональный шланг, спец восьмидесятого уровня  в области итальянской забастовки.

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 06, 2015, 12:45:04
Цитата: slon от сентября 06, 2015, 12:36:12
ЦитироватьЯ уже писал, НИИ работает постоянно (хочет/не хочет, "ромашка" какая-то получается), днём и ночью (но совершенно в разных режимах).
Когда мы говорим "не работает" то подразумеваем, что нет результатов работы.
НИИ не работает = НИИ не выдает на гора результаты работы.
Внесу уточнение. Не "нет результатов работы", а  мы просто не наблюдаем эти результаты (мы их никак не фиксируем, не знаем и не подозреваем об их существовании). А результаты есть. В природе нечто "шлангующее" долго не задерживается, отмирает (или вымирает). Поэтому и говорю, что НИИ работает. Вы, навскидку, что под НИИ понимаете. Можете описать его функционал (в Вашем понимании)?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от сентября 06, 2015, 12:49:20
ЦитироватьПо словам Юргена Цулли, «сон — это не покой, это другое бодрствование».

Не удержался, решил добавить.
Я высоко ценю Юргена, как ученого, но сентенция о сне это из области философии.
Я, например, полагаю, что бодрствование это один из режимов сна. Сон это нормальное состояние   для индивидуума, а бодрствование это всего лишь культпоход по нужде за ресурсами для приведения гомеостаза в норму.  Масса представителей животного мира  бодрствует всего несколько часов в сутки.  Они умные, они быстро умеют решать все свои проблемы и возвращаться в нормальное состояние сна.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 06, 2015, 12:57:42
Цитата: slon от сентября 06, 2015, 12:49:20
ЦитироватьПо словам Юргена Цулли, «сон — это не покой, это другое бодрствование».

Не удержался, решил добавить.
Я высоко ценю Юргена, как ученого, но сентенция о сне это из области философии.
Я, например, полагаю, что бодрствование это один из режимов сна. Сон это нормальное состояние   для индивидуума, а бодрствование это всего лишь культпоход по нужде за ресурсами для приведения гомеостаза в норму.  Масса представителей животного мира  бодрствует всего несколько часов в сутки.  Они умные, они быстро умеют решать все свои проблемы и возвращаться в нормальное состояние сна.
Вполне допустимая точка зрения. Правда, только с позиции одного состояния.
Типа, бывает только день (а ночь это всего лишь отсутствие дня), и наоборот. Я придерживаюсь иной точки зрения. Сутки бывают. А день и ночь всего лишь разное состояние суток. Как-то так...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от сентября 06, 2015, 13:01:44
ЦитироватьНе "нет результатов работы", а  мы просто не наблюдаем эти результаты (мы их никак не фиксируем, не знаем и не подозреваем об их существовании). А результаты есть. В природе нечто "шлангующее" долго не задерживается, отмирает (или вымирает). Поэтому и говорю, что НИИ работает. Вы, навскидку, что под НИИ понимаете. Можете описать его функционал (в Вашем понимании)?

Результаты может быть и есть, только они не выдаются на гора, поэтому я и говорю - шлангует.

Шлангующий НИИ в природе отмирает, Вы правы, вот мы и теряем постепенно массу мозга, уже грамм триста потеряли по сравнению с нашими предками. Сегодня теряем еще активнее, при современном уровне жизни НИИ вообще редко нужен.
Поэтому и говорю, что НИИ шлангует.

НИИ это то, что создает новые алгоритмы для библиотеки и корректирует уже имеющиеся. Во сне или наяву не столь важно. Такова функция НИИ.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 06, 2015, 13:04:58
Давайте перенесём обсуждение в тему "Психика и мозг". А то ведь реально модель оказывается по всем веткам "размазана"...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от сентября 06, 2015, 13:15:27
ЦитироватьСутки бывают. А день и ночь всего лишь разное состояние суток.

И я о том же. Сутки это жизнь. А сон и бодрствование это всего лишь разные состояния жизни.
Просто я полагаю, что индивидуумы просыпаются для того, чтобы удовлетворить свои возникшие потребности.  А не засыпают, чтобы отдохнуть от трудов праведных.

Приведу примеры.
1. Человек проснулся, взял с тумбочки стакан воды и выпил не открывая глаз, снова уснул.
Удовлетворил потребность в воде за тридцать секунд и вернулся в свое нормальное состояние.
Не окажись в стакане воды ему пришлось бы встать и пойти искать воду.

2. Человек не просыпаясь намочил простынь.  Удовлетворил свою потребность во сне. И это правильно, незачем из-за такой ерунды вставать и куда-то идти. А если удобства во дворе да еще мороз на улице......

3. Ночные поллюции. У человека возникла потребность, он не просыпаясь ее удовлетворил. 

И так далее.
Да, есть потребности которые не просыпаясь удовлетворить трудно. Поэтому индивидуумы просыпаются и занимаются удовлетворением.
А медведи вон всю зиму спят, нет у них потребностей и незачем им просыпаться. Они даже свой организм так настроили, что и в туалет не ходят (он у них на улице, а там мороз).
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 01, 2015, 20:09:37
Нейронные связи расскажут о личных качествах человека
http://www.popmech.ru/science/215771-neyronnye-svyazi-rasskazhut-o-lichnykh-kachestvakh-cheloveka/
"Учёные из Оксфордского университета (Великобритания) обнаружили связь между личными качествами человека и нейронными связями в его мозге.
В исследовании приняли участие около 460 человек в возрасте от 22 до 35 лет, головной мозг которых был отсканирован с помощью метода диффузной магнитно-резонансной томографии. Также в распоряжении учёных имелось анкета примерно из 280 пунктов на каждого добровольца.
В ней содержались сведения о возрасте, социально-экономическом статусе, личных качествах испытуемого, а также результаты разнообразных тестов на оценку интеллекта. Проанализировав полученные данные, учёные выяснили, что определённый узор нейронных связей часто повторяется.
К примеру, рисунок нейронных связей похож у людей с так называемыми позитивными характеристиками, куда входит хорошая память и богатый словарный запас. Кроме того, нейронные связи у них более обширны, чем у людей с отрицательными характеристиками, вроде наличия вредных привычек или агрессивности.
Учёные отметили, что на основании полученных данных пока невозможно установить, как различные качества связаны друг с другом. Теперь британцы намерены выяснить, причиной или следствием наличия типичных отрицательных качеств являются ослабленные нейронные связи."

Получается, что выявили отдалённое сходство "рисунка" нейронных связей с "рисунком" психологических личных качеств. Не более того...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 02, 2015, 20:05:22
Способность к эмпатии зависит от чувствительности к боли
http://elementy.ru/novosti_nauki/432584/Sposobnost_k_empatii_zavisit_ot_chuvstvitelnosti_k_boli
"Уже давно известно, что сочувствие другому человеку, испытывающему боль, активирует в мозге те же области, которые отвечают за чувство нашей собственной боли. Поэтому давно существует гипотеза о том, что «абстрактные» ощущения (представления о чужой боли, на которых основана эмпатия) обеспечиваются теми же нейронными контурами, которые отвечают за «истинные» чувства (собственное ощущение боли). Ученым из Австрии и Швеции удалось показать, что это действительно так: заставляя (с помощью плацебо) человека думать, что на его чувствительность к боли было оказано влияние, ученые изменяли и его способность к эмпатии."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 18, 2015, 05:37:52
Продублировал информацию...
Цитата: ArefievPV от октября 18, 2015, 05:11:16
Вот небольшая ссылка про различные повреждения мозга...
http://www.infoniac.ru/news/10-unikal-nyh-povrezhdenii-mozga.html
Если не придираться к фразе в начале заметки "более 100 миллионов" (хотя по сути верно, ведь более!). Лучше бы сказать "более 10 миллиардов"...
Особенно удивило про женщину без полушария. Правда, в самом заголовке ляп. Из текста следует, что удалено левое полушарие...
" 7. N.I.
Женщина, которая читает правым полушарием
Место повреждения: полностью удаленное правое полушарие :D
До болезни, N.I. была абсолютно нормальной девушкой. К сожалению, в возрасте 13 лет, она начала страдать от судорог, а также начала ухудшаться ее речь и двигательные способности. Сканирование мозга показало наличие нарушений в мозговом кровообращении (отсутствие кровотока) левого полушария. Спустя два года после начала болезни девочка по-прежнему страдала от припадков, более того, ее правые конечности парализовало. В попытке облегчить ее страдания была проведена процедура гемисферэктомия (удаление полушария мозга). После проведения процедуры припадки полностью исчезли. К сожалению, операция отняла у нее возможность правильно читать (большинство людей, в то числе и она, для выполнения задач, связанных с языком, используют левое полушарие.
Как отметили хирурги, она могла читать буквы, но была полностью неспособна преобразовывать их в звуки. Она могла прочитать конкретные, знакомые ей слова, но не могла произнести ничего, если сталкивалась с незнакомым словом. Ее проблема и ошибки в чтении показывают, что она читает, основываясь на смысл и внешний вид слова, а не путем перевода отдельных букв в звуки. К примеру, когда ей показывают слово "фрукт", она может прочесть его как "сок". Ее ответы похожи на те, которые дают с расстройством, известном как "глубокая дислексия", что представляет собой неспособность применять правила произношения при чтении. Дислектики могут произносить знакомые слова, исходя из конкретных воспоминаний о них, но также как и N.I., они не могут произносить бессмысленные слова или слова, с которыми они раньше не сталкивались."
Цитата: ArefievPV от октября 18, 2015, 05:33:21
Добавлю про Джил Тейлор.
http://snob.ru/selected/entry/507
Весьма познавательно...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 20, 2015, 20:29:56
В головном мозге нашли «выключатель» сновидений
http://www.popmech.ru/science/224051-v-golovnom-mozge-nashli-vyklyuchatel-snovideniy/
"Учёные из Калифорнийского университета в Беркли (США) нашли в головном мозге нейроны, стимуляция которых заставляет видеть сновидения.
Нейроны вентральной стороны продолговатого мозга, основным медиатором которых является гамма-аминомасляная кислота, активны в ходе фазы быстрого сна, однако до сих пор считалось, что они лишь обеспечивают мышечное торможение, не позволяя телу двигаться в процессе сна.
В новом исследовании выяснилось, что активации этих нейронов достаточно для того, чтобы животное уже через две секунды перешло в фазу быстрого сна. Обеспечив мышам синтез светочувствительных белков-рецепторов в данной области мозга у данного типа нейронов, учёные облучали и выборочно активировали те нейроны, которые несут рецепторную метку.
Наблюдая за работой мозга с помощью электроэнцефалографии, обнаружилось, что облучение во время медленного сна в 94% случаев приводит к переходу сна в быструю фазу, что субъективно соответствует появлению сновидений.
Среди этих нервных клеток можно выделить две группы: те, которые передают информацию ниже, к спинному мозгу, и те, которые отправляют её выше, к среднему мозгу и гипоталамусу. За «включение» сновидений отвечает именно вторая группа нейронов."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от октября 31, 2015, 19:51:18
Француз почти полвека прожил практически без мозга, имея при этом нормальную жизнь: работу, семью и детей, и не имея никаких отклонений в развитии и проблем с психикой.

После достижения сотрудников генетической лаборатории Института Солка, которым удалось вырастить клетки человеческого мозга, научная общественность вновь подняла вопрос, а так ли нужны эти исследования, ведь человек может нормально жить практически без мозга, причем в буквальном смысле.

В данном случае речь идет о случае с обычным французским госслужащим Матье Р., до конца так и не разгаданном современной медициной. Точнее обычным француз считался до 2007 года, когда совершенно случайно не выяснилось, что он практически всю жизнь в буквальном смысле жил без мозга, точнее с настолько крошечным мозгом, что можно смело говорить об его отсутствии.

Выяснилось это когда Матье пришел в одну из французских больниц с жалобой на боли в ногах, которые беспокоили его последние несколько недель. Осмотр и стандартные анализы не помогли врачам поставить своему пациенту диагноз и тогда они назначили ему полное обследование. Когда же пришла очередь обследовать голову мужчины, французские медики задумались, а не пора ли им самим обратиться за помощью к коллегам - врачам-офтальмологам.

Все дело в том, что в ходе сканирования выяснилось, что у француза настолько маленький мозг, что поначалу специалисты его даже не заметили на снимках. После проведения анализов выяснилось, что вся спинномозговая жидкость, которая у обычного человека должна циркулировать по мозгу и выводиться в кровеносную систему, у Матье заполнила почти всю черепную коробку, оставив лишь небольшую часть серого вещества.

Ученые начали разбираться, как мог возникнуть подобный феномен и выяснили, что в детстве Матье проходил курс лечения от гидроцефалии, то есть от скопления лишней жидкости в мозг. Тогда, чтобы убрать лишнюю жидкость, врачи провели своему маленькому пациенту шунтирование, а позже шунт извлекли, но, как оказалось, проблема не исчезла.

В течение десятилетий лишняя жидкость скапливалась в черепе француза, вытесняя мозг, но дала о себе знать, проявившись болью в ногах, она лишь в 2007 году, когда больному было уже 44 года. В течение последних восьми лет ученые изучали данный феномен. То, почему мозг француза такой крошечный они объяснили последствия гидроцефалии, а вот как он жил с ним все эти годы, для специалистов до сих пор остается загадкой.

А жил Матье все эти годы вполне нормально. Его психическое и неврологическое развитие, как и история болезней, оказались в норме. Он много лет женат и воспитывает двоих детей, которым заболевание отца по наследственности не передалось - размер их мозга абсолютно нормальный.

Если бы не боли в ногах научное сообщество могло так никогда и не узнать об уникальном случае, когда в голове человека большую часть «жилой площади» занимает ликвор, а не мозг. Единственное, что не так с Матье - это его уровень IQ. Он у него чуть ниже нормы, что впрочем, не помешало ему устроиться на государственную службу и много лет работать на благо своей страны.

Именно случай с Матье и заставляет ученых думать над вопросом насколько нужен человеку мозг. В ходе последних исследований сотрудники генетической лаборатории Института Солка, используя образцы кожи взрослых людей, вырастили клетки человеческого мозга.

«Эта методика позволила сохранить в клетках мозга связанные со старением признаки, чтобы мы могли изучать воздействие возраста на мозг», - рассказал старший автор исследования профессор Расти Гейдж.

Новая технология будет применяться в исследованиях методик лечения таких заболеваний как болезнь Паркинсона, Альцгеймера и прочих недугов, связанных с возрастными изменениями в мозгу.

http://informing.ru/2015/10/12/zhitel-francii-pochti-50-let-zhivet-bez-mozga.html
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от ноября 01, 2015, 08:27:27
Опыты на людях: как исследуют человеческий мозг
Еще не так давно по историческим меркам о мозге говорили как о «черном ящике», процессы внутри которого оставались тайной. Достижения науки последних десятилетий уже не позволяют заявлять об этом столь же категорично. Однако по-прежнему в области исследования мозговой деятельности куда больше вопросов, чем однозначных ответов.

http://www.popmech.ru/science/12277-opyty-na-lyudyakh-kak-issleduyut-chelovecheskiy-mozg/#full
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 21, 2015, 04:16:35
Знание иностранных языков поможет справиться с инсультом
http://www.popmech.ru/science/231961-znanie-inostrannykh-yazykov-pomozhet-spravitsya-s-insultom/
"Новейшее исследование установило, что люди, разговаривающие на двух и более языках, гораздо лучше справляются с последствиями инсульта, который мало сказывается на их когнитивных способностях.
Исследователи под руководством доктора Суварна Аллади, профессора нейрологии в Национальном институте умственного здоровья и нейронаук в Бангалоре, обследовали переживших инсульт пациентов из Хайдарабада, городе, в котором большая часть населения говорит на двух и более языках, вне зависимости от уровня их образования и социального статуса. Исследователи наблюдали 608 пациентов в течение двух лет, сравнивая 353 билингвальных пациентов с 255 моноязычными пациентами. Исследование показало, что 40% билингвальных пациентов полностью восстанавливают когнитивные функции после инсульта по сравнению с 20% моноязычных участников исследования.
Билингвальные люди также показали лучшие результаты на постинсультных тестах, измеряющих способность больных сосредотачивать внимания для получения и организации информации. Более того, у них гораздо реже фиксировались случаи развивающейся деменции или связанных с инсультом состояний, так называемых, умеренных когнитивных нарушений.
Почему так происходит? «Преимущество знания нескольких языков заключается в том, что люди переключаются с одного языка на другой», — говорит Аллади. Это переключение туда-обратно — день за днем, а иногда минуту за минутой — похоже, выстраивает больше нейросвязей в мозге. Согласно более ранним исследованиям Аллади и его коллеги, профессора Томаса Бака, билингвальность может отложить наступление деменции, а также значительно улучшить концентрацию.
Бак уподобил эффект обучения языкам на мозг тому, как плавание влияет на укрепление тела. Обучения языкам в любом возрасте дает мозгу мощную тренировку, но и другие когнитивные «упражнения», вроде решения паззлов или игре на музыкальном инструменте могут также повлиять на более успешное выздоровление после инсульта, говорит он."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 13, 2015, 11:56:57
Как работает мозг: научно-популярный фильм
http://www.popmech.ru/science/233047-kak-rabotaet-mozg-nauchno-populyarnyy-film/
"На протяжении истории ученые выдвигали противоположные идеи о том, как мозг регулирует такие процессы как память, осязание и движение. Отвечает ли за каждую из этих функций определенная область головного мозга? Или же сразу несколько отделов вовлечены в работу? Тед Альтшулер предлагает рассмотреть обе теории."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 25, 2015, 12:28:33
Человек без зрительной коры способен связать звук и зрительный стимул
http://elementy.ru/novosti_nauki/432659/Chelovek_bez_zritelnoy_kory_sposoben_svyazat_zvuk_i_zritelnyy_stimul
"Кора больших полушарий (неокортекс) нужна нам для того, чтобы устанавливать связи между информацией, поступающей через органы чувств. В неокортексе складываются образы предметов (например, банан не только жёлтый, но и гладкий), и именно благодаря ему собака Павлова смогла понять, что еда появляется не сама по себе, а только вслед за включением лампочки. Однако новые исследования неврологических пациентов показывают, что ассоциативное обучение возможно и без участия неокортекса. Так, человек, который лишился зрительной коры, может установить ассоциацию между красным кругом определённого цвета и размера и звуком определённой высоты и громкости — и это при том, что сознательно он не воспринимает цвета, размеры и формы предметов."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 21, 2016, 16:58:01
Ученые: мозг человека может вместить в себя весь интернет
http://ria.ru/science/20160121/1362817951.html
Нейрофизиологи из США представили новые оценки "емкости" памяти человека, которая, по их расчетам, может вместить в себя несколько петабайт информации, что сопоставимо с объемом всей глобальной сети.
МОСКВА, 21 янв – РИА Новости. Человеческий мозг, по расчетам нейрофизиологов из института Салка, может вместить в себя примерно в 10 раз больше информации, чем считалось раньше, – несколько петабайт данных, чего должно хватить, чтобы вместить почти весь текущий контент интернета, говорится в статье, опубликованной в журнале eLife.
"Это настоящая бомба для нейрофизиологии. Мы нашли ключ к пониманию того, как работают нейроны гиппокампа, центра памяти, того, как им удается сочетать низкий уровень энергопотребления с высокой производительностью. По самым консервативным оценкам, емкость нашей памяти примерно в 10 раз больше, чем мы считали ранее, и ее объем составляет примерно петабайт, что сопоставимо с размерами всей глобальной паутины", — заявил Терри Седжновски (Terry Sejnowski) из Института Салка в Ла-Хойе (США).
Как объясняет Седжновски, сегодня ученые считают, что наши воспоминания содержатся в обособленной части мозга, которую нейрофизиологи называют гиппокампом. Память в нем  хранится как в виде электрических импульсов, передаваемых от одного нейрона к другому, так и в виде химических сигналов, которыми нервные клетки обмениваются друг с другом.
Авторы статьи решили выяснить, как происходят эти процессы, создав полноценную компьютерную модель кусочка гиппокампа размером с одну кровеносную клетку. Симуляция работы даже такой небольшой части мозга, как признают Седжновски и его коллеги, оказалась крайне сложной вычислительной задачей из-за огромного числа соединений между нервными клетками.
Наблюдая за работой синапсов – нервных окончаний – в этой модели, нейрофизиологи заметили нечто крайне необычное. Оказалось, что ряд нервных клеток был связан с одними и теми же "соседями" не одним, а несколькими синапсами с примерно одинаковыми размерами и объемом, что означает, что они передают в нее две копии одного и того же сигнала.
С другой стороны, синапсы, связывающие нейрон с другими клетками, обладали иными размерами, что позволило авторам статьи определить "емкость" единичного нейрона, подсчитав типичное число синапсов разных размеров на каждой нервной клетке в гиппокампе.
Как оказалось, нейроны содержат в себе неожиданно много синапсов разных размеров – 26 типов нервных окончаний, каждый из которых отличался по объему от ближайших к нему по размерам синапсов ровно на 8,3%. Подобная цифра означает, в переводе на язык вычислительных устройств, что каждый нейрон может хранить в себе примерно 4,7 бита информации (26 = 2^4,7).
Как это все работает? Секрет заключается в том, что синапсы передают информацию не гарантированно, а с некоторым шансом, который ученые оценивают примерно в 60 процентов. Надежность доставки данных обеспечивается многократной передачей сигналов и особой системой "автокалибровки" синапсов – их размеры каждые две минуты меняются в большую или меньшую сторону в зависимости от запросов из других областей мозга и получаемых ими сигналов.
Благодаря столь неожиданно большому значению, гиппокамп крыс, и, по всей видимости, человека, способен хранить в себе на порядок больше информации, чем считали ученые ранее – около 5-20 петабайт данных, что сопоставимо с емкостью всей глобальной сети.
Подобные результаты, как отмечает Седжновски, упрочняют статус мозга как самого эффективного вычислительного устройства – потребляя всего 20 ватт энергии, наша нервная система оперирует массивами данных, недоступными для современных суперкомпьютеров. Это открытие, как надеются авторы статьи, должно вдохновить ученых на попытку воспроизвести эти свойства мозга в сверхэффективных вычислительных приборах.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 21, 2016, 17:57:15
Две заметки про спинной мозг.

Спинномозговой имплантат позволяет встать на ноги
Новый гибкий имплантат-стимулятор позволяет поддерживать спинной мозг в рабочем состоянии
http://www.nkj.ru/news/25648/

Можно ли научить спинной мозг самостоятельности
Спинной мозг может сам управлять движениями конечностей, но только если мы будем подсказывать ему, что и когда делать.
http://www.nkj.ru/news/28002/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 22, 2016, 06:30:51
Очередная гипотеза.
Почему мозг тратит столько энергии даже в минуты покоя?
http://www.popmech.ru/science/235326-pochemu-mozg-tratit-stolko-energii-dazhe-v-minuty-pokoya/
"Как известно, мозг потребляет 20% всей энергии человека, причем активно это делает даже в состоянии покоя, когда мы ничем не занимаемся. Так на что же мозг тратит более 90% расходуемой им энергии?
На этот вопрос дает ответ нейробиолог из IBM Джеймс Козлоски. Он предполагает, что на самом деле мозг постоянно прогоняет закольцованные сигналы по определенным путям из нейронов и тканей. Козлоски уподобляет эти пути городским улицам, по которым мозг проходит, возвращается, а затем проходит снова. Пути ведут по трем функциональным зонам в мозге: сенсорной (что происходит), поведенческой (что я по этому поводу могу сделать) и лимбической (что все это значит для меня).
В мозге существуют зоны, которые вбирают в себя новую информацию, но Козлоски утверждает, что большая часть энергии тратится именно на циклические процессы, на «закрытые петли», а не на, как считалось, более традиционные методы мышления, когда мозг воспринимает сигналы из внешнего мира и реагируют на них, отдавая команды телу.
Для проверки своей теории Козлоски прогнал модель через симулятор нейроткани IBM, набор алгоритмов, которые имитируют то, как нейроны активируются в мозге.
До этого мы видели подобную мозговую активность на сканах МРТ, но новое исследование может помочь понять, что же конкретно происходит на этих сканах. Козлоски говорит, что с эволюционной точки зрения такая стратегия, возможно, позволяет людям предсказать, что произойдет в новой ситуации, опираясь на опыт прошлого. Но одно следствие из новой теории функционирования мозга, теории «замкнутой петли», можно извлечь уже сейчас. Теперь, когда мы понимаем, как нейроны осуществляют коммуникацию, мы можем понять, как они физически влияют друг на друга, а следовательно, разобраться в функционировании, к примеру, болезни Хантингтона.
Как говорит сам Козлоски, «мы действительно не понимаем механизмов умственного здоровья и нейродегенеративных болезней. Болезнь Хантингтона вызывает единственный ген, но почему он дает эффект нейродегенерации, мы не понимаем».
Но если взглянуть на болезнь Хантингтона через призму новой модели, то получается, что информация, вырабатываемая одним неправильным геном, может каскадом вызвать искажение всего нейропути. Если ген вырабатывает мутировавший белок, меняющий то, как нейрон получает и принимает сигналы, то это может вызвать цепную реакцию, которая повлияет на бессчетное количество других нейронов, и это искажение еще и не может скорректироваться из-за «замкнутой петли».
Конечно, это все еще лишь гипотеза, но Козлоски оптимистично считает, что его модель поможет с новой точки зрения взглянуть на функционирование мозга. Ученый говорит, что следующим шагом будет изучение того, как выбираются пути в мозге. Как эволюционный биолог, Козлоски считает, что выбор определяется вполне объективными причинами, о которых мы пока еще не до конца знаем."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 28, 2016, 19:03:55
Ученые: оба полушария мозга участвуют в вычислениях в уме
http://ria.ru/science/20160128/1366553899.html
"Немецкие нейрофизиологи выяснили, что человек распознает и оперирует числами не только при помощи правого, "логического" полушария мозга, но и его гуманитарной, левой половины.
Вопреки расхожим мнениям, вычислениями и представлением цифр и чисел в уме занимается не только правое полушарие мозга, но и его левая половина, заявляют ученые в статье, опубликованной в Journal of Neuroscience.
Сегодня многие обыватели и ученые считают, что левое и правое полушарие мозга приспособлены для решения разных задач – его правая половинка отвечает за "математику" и логическое мышление, а левая – за устную, письменную речь и творческие способности. В принципе, подтверждения этого были найдены в ходе опытов. В частности, так называемые зоны Брока и Вернике, отвечающие за речь, находятся в левой половине мозга.
Нейрофизиологи из Германии под руководством Марайке Гротхира (Mareike Grotheer) из университета Йены выяснили, что способность представлять в уме числа и оперировать ими, которая раньше считалась функцией исключительно правого полушария, на самом деле характерна и для левой половины мозга, наблюдая за работой мозга двух дюжин праворуких добровольцев.
Эксперимент проводился достаточно просто – каждый доброволец ложился в аппарат для функциональной МРТ-диагностики, на внутреннем экране которого выводились картинки трех типов – буквы, цифры и предметы из повседневной жизни.
Наблюдая за изменениями в скорости кровотока в 64 разных уголках мозга, ученые пытались понять, какие области в левом и правом полушариях активировались в тот момент, когда человек видел букву или цифру на картинке и читал их про себя.
Как оказалось, на цифры реагирует особый участок в нижней части височной коры мозга, которая включалась при просмотре чисел как в левом, так и в правом полушарии. Этот участок, который ученые назвали "зоной формы числа" (NFA), предназначен исключительно для распознавания чисел — он не включался тогда, когда исследователи показывали добровольцам буквы или "фальшивые числа" – знаки, похожие по форме на цифры, но при этом не являющиеся ими.
Почему эта зона не была открыта в предыдущие годы, в ходе экспериментов, подобных тем что проводили Гротхир и ее коллеги? Как считают сами ученые, это связано с двумя факторами. Во-первых, участок NFA находится в крайне труднодоступном месте, за толстой костью и слуховым аппаратом человека, благодаря чему его крайне сложно изучать при помощи систем МРТ, обладающей слабой проникающей способностью.
Во-вторых, почти все ученые, изучавшие нейрофизиологические корни математических способностей человека, исходили из постулата о том, что ими заправляет правая половина мозга, и крайне редко следили за тем, что происходило в его левой части. Из-за этого им не удавалось найти зону NFA и понять, за что она отвечает.
Как надеются ученые, дальнейшие наблюдения за работой этой области мозга помогут нам понять, как человек приобрел способность считать в далеком прошлом, а также позволят найти способы помочь детям, испытывающим проблемы с обучением арифметике и математике."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 09, 2016, 19:59:53
Как устроен мозг маньяка-убийцы: мы отличаемся от них
http://www.popmech.ru/science/233839-kak-ustroen-mozg-manyaka-ubiytsy-my-otlichaemsya-ot-nikh/#full
Самых страшных преступников, серийных или массовых убийц например, мы часто называем нелюдями. Это кажется метафорой — ну конечно, они люди, жившие среди нас, похожие на нас, просто поступки их идут вразрез с общепринятыми представлениями о добре и зле. И все-таки в ярлыке «нелюди» содержится некий намек на биологическую несхожесть. Что-то в этих преступниках не так, не по-человечески устроено.
О том, бывают ли прирожденные убийцы и можно ли по физиологическим признакам выявить потенциального преступника, задумались еще в XVIII-XIX веках, когда пробивавшие себе дорогу научные представления о живом соседствовали и соперничали с разными экзотическими заблуждениями.
Гадание по черепу
Австрийский врач Франц Йозеф Галль (1758−1828) создал учение под названием френология. Галль, как ему казалось, сумел определить, какие части мозга отвечают за те или иные духовные способности. Более того, наличие и выраженность этих способностей находили, по мнению естествоиспытателя, отражение в конструкции черепной коробки. То есть достаточно осмотреть череп со знанием дела, и можно прийти к заключению, кто перед тобой: потенциальный Моцарт или потенциальный Джек Потрошитель. Черепу фактически придавалось большее значение, чем мозгу. Даже в те давние времена доктор Галль прослыл скандальной личностью, а его теории и любовь к черепам современники подвергали критике. Но именно Галлю принадлежит гениальная догадка о том, что интеллект связан с лобной долей мозга. Френология же не оправдала себя в качестве метода выявления социально опасных личностей.
Уже во второй половине XIX века за дело взялся не менее скандальный итальянский врач-психиатр Чезаре Ломброзо (1835−1909). Он считал, что преступные наклонности человека предопределены физиологически и искал свидетельства этих наклонностей в фенотипических признаках: покатый лоб, большие ушные раковины, асимметрия лица и черепа, прогнатизм (выступание вперед верхней или нижней челюсти), чрезмерная длина рук. Ломброзо полагал, что все эти признаки указывают на недоразвитого, близкого к диким приматам атавистичного человека. Такие люди, по мысли итальянского психиатра, обречены быть социопатами и преступниками. Идеи Ломброзо и его методы исследования также подвергались критике, но для того времени они вовсе не были чем-то экзотичным или маргинальным. Современник Ломброзо и родственник Дарвина британец Фрэнсис Гальтон развил теорию «евгеники», суть которой — в применении к человечеству искусственной селекции по типу той, что практикуется в животноводстве. Размножаться должны люди с хорошими физическими и интеллектуальными данными. Те, кто, по мнению Гальтона, попадал в категорию ущербных, из размножения должны быть выведены. До поры до времени все это были лишь теории, но когда к власти в Германии пришли нацисты, они принялись воплощать подобные идеи на практике. После победы над гитлеровской Германией и обнародования данных о преступлениях нацистов рассуждения о биологических основах асоциального поведения были в Европе не то чтобы запрещены, но перешли в разряд не слишком желательных. Восторжествовала точка зрения, что преступника формирует социальная среда, неблагополучные семьи, детские травмы.
Тюремная наука
А между тем со времен Галля и Ломброзо наука о живом ушла далеко вперед. Человечество узнало о генах, большой прогресс совершила нейрофизиология. И вопрос о том, не «зашита» ли в физиологии врожденная предрасположенность к страшным преступлениям, все равно не мог не быть поднят. Рано или поздно.
В последние десятилетия даже появился термин «нейрокриминология», обозначающий субдисциплину, направленную на изучение особенностей строения мозга, которые могли бы служить биологической основой антисоциального поведения. Особое внимание приковано к причинам психопатии — психической аномалии, лишающей человека сочувствия к чужим страданиям, придающие личности такие черты, как цинизм и изворотливость. Именно это расстройство свойственно, как правило, серийным убийцам, для которых лишение человека жизни не является серьезной моральной проблемой.
Как ни крути, современным исследователям приходится идти тем же путем, каким двигался когда-то Ломброзо. Идти в тюрьму. Разумеется, не для того, чтобы отбыть там срок, а чтобы быть ближе к желанному материалу для изучения. Один из основателей нейрокриминологии, британец Эйдриен Рэйн, в начале 1980-х провел четыре года в двух тюрьмах строгого режима в качестве психолога. Из мест не столь отдаленных Рэйн вынес такие идеи, что в толерантной Англии ему не светили никакие гранты, и в 1987-м ученый переехал в США, где к исследованиям биологической предрасположенности к преступлениям относятся спокойнее, да и материала для научной работы больше. Преступность в США выше, чем в старой доброй Европе, и тюрем в Новом Свете много.
В Америке Рэйн стал одним из первых, кто применил для изучения мозга преступников современные медицинские технологии, в частности позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). Ученый отобрал две группы: одна состояла из 41 осужденного убийцы, другая — из 41 законопослушного гражданина. Изображения, полученные на аппаратуре ПЭТ, показали существенные различия между мозгом жителя тюрьмы и мозгом обитателя воли, прежде всего в метаболической активности. Если же говорить о строении, то мозг преступника демонстрировал недоразвитость префронтальной коры, которая отвечает, в частности, за социальное взаимодействие. Все эти особенности могут иметь в качестве последствий слабый контроль за лимбической системой, генерирующей такие базовые эмоции, как гнев и ярость, а также отсутствие самоконтроля, склонность к риску. Что это, как не черты преступной личности?
Взрыв мозга
Исследования, приводившие к схожим результатам, проводились в ряде научных центров, например в Висконсинском университете в Мэдисоне (США). В работе, опубликованной в 2011 году, представлены результаты сканирования мозга преступников-психопатов. Данные показывают, что психопатия имеет причиной ослабленную связь между префронтальной корой и миндалевидным телом — частью лимбической системы. При этом негативные сигналы из префронтальной коры при обработке миндалиной не приводят к возникновению сильных эмоций. Отсюда дефицит сострадания и чувства вины, что свойственно психопатической личности.
Более того, существуют научные работы, показывающие связь криминальной биографии не только со строением мозга, но и с определенными генами. В прошлом году профессор медицинского Каролинского университета в Стокгольме Яри Тиихонен заявил, что ему удалось обнаружить в геноме людей, не раз совершавших преступления насильственного характера, аллели CDH13 и MAOA, так называемый ген воинов.
Ген моноамина оксидазы МAO отвечает за выработку гормона вознаграждения — дофамина, однако в мутировавшем варианте A он может быть очень опасен, в частности потому, что человек, обладающий этим геном, при употреблении алкоголя или наркотиков получает резкое увеличение выработки дофамина, что «взрывает мозг» и ведет к неконтролируемой агрессии. Ген CDH13 также имеет свое вредное воздействие на поведение — в частности, его связывают с синдромом дефицита внимания и гиперактивности.
Несостоявшийся психопат
Свидетельствует ли все вышесказанное о правоте Ломброзо и сторонников евгеники? Разумеется, нет, ибо если биологическая предрасположенность к асоциальному поведению и существует, то она лишь один из факторов формирования личности, а к другим факторам как раз могут относиться социальная среда, обстановка в семье, стрессы, травмы и проч. Интересна в этой связи история американского нейрофизиолога Джеймса Фэллона, который также долгое время занимался поиском причин психопатии, изучая сканы мозга всевозможных асоциальных типов. Его жизнь буквально перевернул разговор со старенькой мамой, которая рассказала Фэллону о родословной его отца. Выяснилось, что в линейке предков, которая известна до XVII века, присутствует как минимум семь убийц. Тогда исследователь отсканировал свой собственный мозг и обнаружил, что он имеет все признаки мозга закоренелого психопата. Та же самая проблема недоразвитости префронтальной коры и в силу этого слабая связь с миндалевидным телом. Картинка очень напоминала снимок мозга одного из серийных убийц. Фэллон вспоминал, что в юности, возможно, его предрасположенность к психопатии давала о себе знать. Он был настоящим сорвиголовой, взрывал самодельные бомбы, угонял машины, организовывал другие рискованные развлечения и вовлекал в них своих друзей. Ему были свойственны нарциссизм и дьявольская самоуверенность. Но юность прошла, и в конце концов Джеймс Фэллон превратился в тихого семьянина и успешного нейрофизиолога. Значит, обреченности нет.
Наука или свобода?
Нейрокриминалистические исследования ставят перед человечеством ряд вопросов морально-этического или даже политического характера. Если какие-то генетические или нейрофизиологические признаки будут окончательно объявлены факторами риска для их обладателя, как общество и государство должны относиться к такому индивиду? Не станут ли они, эти признаки, своего рода клеймом, которое при наличии современных средств распространения и поиска информации будет сопровождать его всю жизнь, помешает ему, например, выбрать желанную сферу деятельности. Необходимо ли при выявлении тревожных предрасположенностей принуждать человека к участию в программах по коррекции личности, подавлению того, что стало нежеланным даром природы? Как, с точки зрения соблюдения прав личности, будут выглядеть попытки буквально залезть кому-то из нас в голову, якобы из соображений общественной безопасности? Сложно предвидеть, какими будут ответы на эти вопросы, но вряд ли решение лежит в плоскости запретов и замалчивания научных достижений в этой области. Нас все равно будет интересовать, какие мы и почему.
Результаты своих исследований Эйдриен Рэйн изложил в книге «Анатомия насилия», вызвавшей много споров. Настаивая на значимости своей работы, автор все же не отрицает влияния среды на формирование личности преступника.
Не падать с вишни
Исследование физиологических причин психопатии очень важно для понимания феномена серийных убийц и прочих злодеев, однако не все психопаты — прирожденные убийцы и не все убийцы — психопаты. Некоторые исследования показывают, что среди убийц-рецидивистов попадаются люди, страдающие другими типами психических отклонений, например пограничным расстройством личности. Кроме того, если говорить о поражениях лобных долей как о факторе, способствующем развитию асоциальной личности, то это поражение может и не быть врожденным. Есть пример серийного убийцы Альберта Фиша, известного как «Бруклинский вампир». Альберт рос нормальным мальчиком, пока в семь лет не упал с вишни и не получил травму головы. После этого ребенка начали мучить головные боли, а сам он стал проявлять признаки агрессивности. В 20 лет он убил свою первую жертву и съел ее."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 14, 2016, 05:20:17
Власть и одиночество связали на анатомическом уровне
https://nplus1.ru/news/2016/02/12/loneliness
"Американские исследователи обнаружили в мозге участок, отвечающий за чувство одиночества. Эта же структура оказалась связана с иерархическим положением в группе. Результаты их работы опубликованы в журнале Cell.
Мотивация к установлению и поддержанию социальных контактов может быть позитивной и негативной. Позитивная заключается в активации дофаминергических нейронов центра награды мозга, в частности вентральной области покрышки и прилегающего ядра, что вызывает удовольствие от социализации. Негативная связана с психологическим дискомфортом от социальной изоляции и поиском ее преодоления. Какая структура мозга отвечает за этот дискомфорт, до сих пор известно не было.
Исследователи из Массачусетского технологического института провели электрофизиологическое исследование малоизученных дофаминергических нейронов дорсального ядра шва в срезах мозга мышей. Выяснилось, что у животных, взятых из клетки с сородичами, и тех, что провели сутки в одиночестве, различается соотношение глутаматных AMPA и NMDA рецепторов на поверхности изучаемых нейронов.
В другой серии экспериментов исследователи, используя оптогенетический метод, наблюдали за активностью дофаминергических нейронов дорсального ядра шва. Оказалось, что эти клетки практически неактивны при непрерывном пребывании животного в группе, однако активируются при встрече с сородичами после периода изоляции.
Когда с помощью того же оптоволокна активность нейронов подавили, животные перестали демонстрировать повышенную социализацию после нахождения в одиночестве. Кроме того, выяснилось, что мыши, занимающие более высокое иерархическое положение, обладают повышенной чувствительностью к изменениям активности дорсального ядра шва.
Таким образом, дофаминергические (но не серотонинергические) нейроны этого ядра оказались ответственными как за социализацию после изоляции, так и за стремление к доминирующему положению в сообществе.
Дофамин — один из важнейших нейромедиаторов. Синтезирующие его нейроны расположены в мозговых ядрах, отвечающих за движения, эмоции, принятие решений, чувство удовольствия и другие функции."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 05, 2016, 17:46:33
Как победить прокрастинацию с научной точки зрения?
http://www.popmech.ru/science/236587-kak-pobedit-prokrastinatsiyu-s-nauchnoy-tochki-zreniya/
"Как бороться с прокрастинацией? Как вовремя делать все свои дела и не зависать часами в Интернете? Нейрология может подсказать метод. Нужно только немного мотивации и МРТ-сканер.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Neuron, мы можем научно определить то, что действительно способно мотивировать человека. Несколько испытуемых поместили в МРТ-сканер, а ученые сосредоточились на области мозга, которая ассоциируется с мотивацией и концентрацией, после чего сказали испытуемым получить мотивацию. Приложить все усилия, чтобы мотивироваться.
Нейрологи не задействовали электрическую стимуляцию, вообще никак не воздействовали на мозг. Они только наблюдали, и когда люди находили правильный мотиватор, та зона в мозге, за которой велось наблюдение, вспыхивала. К примеру, если человек думал о том, как его подбадривает жена, то зона активировалась. Каждый участник выбирал какой-то свой способ мотивации: кто-то представлял, как на него кричит злой тренер, кто-то пел песни Queen. Исследователи полагают, что такой стимул работает чем-то вроде моста между памятью и обучением.
Поначалу система работала плохо, но затем людям позволили смотреть на дисплей, куда шли данные об активности мозга и основной наблюдаемой зоны. И когда участники эксперимента видели, как растет ее активность, это мотивировало их еще больше, получалась своеобразная петля мотивации.
Таким образом, люди выясняли тот оптимальный путь, схему образов или стимулов, которая помогала им мотивироваться. Результаты эксперимента могут быть очень важны, особенно в таких областях психологии как когнитивная поведенческая терапия, главной целью которой является изменение поведения с помощью конструктивных умственных упражнений. Как только люди смогут найти то, что действительно их мотивирует, они смогут с большей легкостью приняться за те дела, которые не могли решить.
Интересно, что с помощью МРТ можно не только определить наиболее мотивирующий стимул, но, как показали предыдущие исследования, выяснить причину лени."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 05, 2016, 17:51:54
Лень имеет физиологические причины
http://www.popmech.ru/science/231780-len-imeet-fiziologicheskie-prichiny/
"Все мы когда-либо испытывали непреодолимое желание ничего не делать, даже когда время подгоняло. Оказывается, дело не в силе воле, а причиной апатии и лени могут быть физиологические процессы, проходящие у нас в мозге.
Причиной этого могут служить недостаточные связи между определенными зонами мозга, из-за которых некоторым людям тяжело принять решение действовать. Конечно, это не объясняет лень всех и каждого, но проливает свет на патологическую, экстремальную лень, которая часто проявляется у людей с болезнью Альцгеймера или пациентов, выздоравливающих после инсульта.
Для понимания нейрологической основы апатии нейрологи из Оксфордского университета стали изучать различия между молодыми людьми, которые судя по тестам были достаточно мотивированы, и теми, кто были не столь активны. Участники исследования играли в игру, где надо было принимать решения, а нейрологи наблюдали за тем, что происходило в их мозгах с помощью МРТ.
В каждом раунде игры исследователь предлагал подопытному награду в обмен за какое-то усилие. Участники решали, надо ли принять предложение, базируясь на том, стоит ли усилия обещанной награды. В соответствии с ожиданиями более апатичные люди с меньшей охотой брались за задания, даже если награда за них была большой — но когда апатичные подопытные все-таки принимали предложения, то у них на МРТ отражалось гораздо больше активности в премоторной области мозга, чем более решительных и активных участников. Такого результата ученые не ожидали. Они предполагали, что у ленивых в премоторной зоне будет гораздо меньше активности при непосредственном переходе к делу.
После дополнительного исследования выяснилось, что у более апатичных людей наблюдаются менее эффективные связи между передней поясной корой мозга, той его части, которая задействована в принятии решений и оценке награды, и дополнительной моторной области, зоной мозга, помогающей контролировать движения.
«Мозг использует пятую часть всей энергии, которую вы потребляете за день. Если для планирования действия требуется гораздо больше энергии, чем обычно, то и для совершения действия требуется непривычно большое количество энергии», — объяснил глава исследования Махуд Хусейн, профессор нейрологии и когнитивных наук Оксфордского университета. Статья о проведенном исследовании опубликована в журнале Cerebral Cortex."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Егор Козлов от марта 07, 2016, 11:08:16
Насколько Дмитрий Жуков безумнее Савельева Сергея?
И почему такие архетипы появляются?
Чем дальше в лес, тем толще обезьяны?
Каковы шансы у обывателя уберечь мозг от вредных влияний лженауки(?)?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 07, 2016, 17:31:01
7 самых распространённых мифов о мозге
http://www.popmech.ru/science/236592-7-samykh-rasprostranyennykh-mifov-o-mozge/
За последний десяток лет нейробиология, наука, изучающая функционирование мозга, сделала огромный шаг вперед. Конечно, наше понимание того, как на самом деле работает человеческий мозг еще не полно, но кое-какие устоявшиеся мифы, возникшие из-за былого недостатка знаний, ученые уже могут с уверенностью опровергнуть.

Короткое видео...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от марта 07, 2016, 17:39:30
http://moshekam.livejournal.com/1882632.html

Ученые признали, что женский мозг работает эффективнее мужского
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 15, 2016, 19:25:48
Как новые нейроны улучшают память
http://www.nkj.ru/news/28397/
Новые нервные клетки, образующиеся во взрослом мозге, позволяют старым нейронам сосредоточиться на специфической информации.
Нет нужды напоминать – но мы всё же напомним – что новые клетки во взрослом мозге всё-таки образуются, правда, не везде, а всего в двух местах: в субвентрикулярной зоне, рядом с желудочками мозга, и в зубчатой извилине гиппокампа.
Нейроны из субвентрикулярной зоны у животных отправляются в обонятельную луковицу, а у человека они вместо обонятельного тракта идут в полосатое тело (об особой судьбе этих нервных клеток в человеческом мозге шведские нейробиологи два года назад писали в Cell). Что же до «новорождённых» нейронов в гиппокампе, то они, видимо, там и остаются. Гиппокамп служит одним из основных центров памяти и потому нейрогенез здесь привлекает повышенное внимание.
Считается, что новые клетки прямо влияют на процессы запоминания, и что особенно они важны для способности различать схожий опыт, когда некая старая ситуация, которая давно отложилась в памяти, и новая, в которую мы только что попали, отличаются друг от друга всего лишь несколькими деталями. Например, если мы идём по давно знакомому маршруту и видим, что улицу перекопали, мы, благодаря способности видеть новое в старом, легко можем найти обходной путь, сравнивая привычные и новые детали ландшафта.
На уровне нейронных сетей выбор модели поведения сопровождается разной активностью у «нейронов входа» и «нейронов выхода». Стимул, поступающий в нейронную сеть, вызывает одинаковую реакцию у принимающих нейронов, но вот после внутрисетевой обработки сигнала те клетки, которые предъявляют готовый результат, срабатывают по-разному: их импульсы отличаются друг от друга. Если у подопытных животных в гиппокампе подавляли нейрогенез, то такое разделение импульсов исчезало, и мозг терял способность замечать новые детали и мелкие изменения в окружающем. Однако здесь возникал другой вопрос: как в этом случае распределяют обязанности между собой старые и новые клетки?
Ответ попытались найти Аттила Лозончи (Attila Losonczy) и его коллеги из Колумбийского университета. В эксперименте мышам нужно было запомнить, чем отличаются между собой две клетки: обе были очень похожи, но только в одной из клеток животных слегка били током. Обычные мыши запоминали отличия в обстановке, и, если их сажали в «электроклетку», они в страхе замирали на месте, тогда как в безопасной камере никакого страха мыши не испытывали. Но если у них целенаправленно отключали появление новых нервных клеток в зубчатой извилине гиппокампа, то животные переставали различать клетки, и испытывали стресс и там, и там.
Следующий опыт был сложнее: мышей ставили на беговую дорожку, одновременно организовывая им что-то вроде виртуальной реальности с помощью звуков, запахов, каких-то видов и тактильных стимулов. Искусственное окружение в разных вариантах эксперимента было похожим, но не до конца. Животные несли генетическую модификацию, так чтобы молодые нейроны сами по себе светились красным, но при том и молодые, и старые светились зелёным в момент активности. Целью было увидеть, как отличаются в работе старые и новые нервные клетки, когда мозгу нужно «поймать» небольшие различия в окружающей обстановке – и вот, пока мышь шла сквозь виртуальный мир, в её мозг смотрели с помощью специального микроскопа, способного различить флуоресцентное свечение из глубин нервной ткани.
Распределение активности между нервными клетками оказалось несколько неожиданным. Если мы несколько раз подряд оказываемся в одном и том же месте, в котором только некоторые детали меняют положение, то информацию об этом месте можно разделить на более общую, неспецифичную, имеющую отношение ко всему вообще – и на новую, менее специфичную, имеющую отношение к изменениям, к отличиям от прежнего. И логично было бы предположить, что за новое отвечают новые нейроны.
Однако, как пишут исследователи в журнале Neuron, всё оказалось наоборот: молодые нервные клетки реагировали на всё сразу, старые же реагировали именно на специфическую комбинацию импульсов. Грубо говоря, «новорожденные» нейроны не видели разницы между старой и новой обстановкой, а вот старые нейроны её как раз и видели.
На самом деле, существует гипотеза, что нейрогенез нужен не только для того, чтобы было где держать накапливающуюся информацию, сколько для улучшения контроля над памятью. Новые нейроны, согласно такой модели, подавляют активность старых, одновременно делая их более разборчивыми, так что старые нейроны начинают отвечать не на все стимулы, а только на некоторые. В результате в центре памяти образуется множество отчасти перекрывающихся групп нервных клеток со своими специализациями, что позволяет различать блоки информации по самым мелким признакам.
Если гипотеза верна, то подавление активности новых нейронов, или подавление нейрогенеза вообще, должно усилить неспецифическую активность старых клеток и, как следствие, ослабить способность запоминать детали и частности. В будущем авторы работы собираются как раз это и проверить.
Кстати говоря, именно неспособность чувствовать разницу между новым и старым особенно остро проявляется в разных психоневрологических нарушениях, вроде депрессии и посттравматического синдрома – человек перестаёт понимать, что что-то изменилось, что всё вокруг уже не такое грустное и страшное, как раньше. Так что как видим, изучение взрослого нейрогенеза имеет и вполне конкретные медицинские перспективы.

По материалам Science.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 17, 2016, 18:45:10
Мозг отличает расчетливое добро от бескорыстных порывов
http://elementy.ru/novosti_nauki/432714/Mozg_otlichaet_raschetlivoe_dobro_ot_beskorystnykh_poryvov
"Американские ученые провели ряд поведенческих экспериментов по различению эмпатии и реципрокного (взаимного) альтруизма, работающего по схеме «ты мне — я тебе». Поведенческие эксперименты были совмещены с томографическим сканированием мозга, поэтому удалось показать и явный эффект той или иной стимуляции (эмпатия или альтруизм), и скрытую картину работы мозга. Общий результат действия обоих стимулов был сходным: испытуемые одинаково высоко оценили и сострадательные порывы (эмпатия) и поступки с расчетом на награду (реципрокный альтруизм). Однако картины активированных связей в мозгу, приводящих к этим внешне сходным результатам, оказались в значительной мере различными. Мозгу не важны философско-культурные оценки того или иного вида добрых поступков: бескорыстие и расчет он распознает по-своему и соответствующим образом работает с этими стимулами."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 18, 2016, 20:31:37
Не про человеческий мозг, но всё же размещу...
Как мозг стирает воспоминания, или есть ли пределы у вашей памяти?
http://www.popmech.ru/science/236887-kak-mozg-stiraet-vospominaniya-ili-est-li-predely-u-vashey-pamyati/
"Говорят, что у мозга безграничная память, но, судя по последним исследованиям, Шерлок Холмс все-таки был прав, и у нас не так много места для хранения воспоминаний."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 18, 2016, 20:33:43
В догонку... Заметка не новая.
Как работает человеческая память?
http://www.popmech.ru/science/13943-khimicheskiy-klyuch-pamyati/#full
"Загадка человеческой памяти — одна из главных научных проблем XXI века, причем разрешать ее придется совместными усилиями химиков, физиков, биологов, физиологов, математиков и представителей других научных дисциплин. И хотя до полного понимания того, что с нами происходит, когда мы «запоминаем», «забываем» и «вспоминаем вновь», еще далеко, важные открытия последних лет указывают правильный путь."

Небольшой обзор.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 20, 2016, 20:27:09
Недостаток сна заставляет нас много есть
http://www.popmech.ru/science/236892-nedostatok-sna-zastavlyaet-nas-mnogo-est/
Сейчас практически каждый человек так или иначе испытывает недостаток сна, и это ведет к самым разным расстройствам организма. Например, недосып может привести к значительному набору веса.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 20, 2016, 20:28:24
6 советов о том, как улучшить свой сон
http://www.popmech.ru/science/236893-6-sovetov-o-tom-kak-uluchshit-svoy-son/
И еще немного о сне в честь недавно прошедшего Всемирного дня сна. Как мы хорошо знаем регулярный сон позитивно сказывается на нашем здоровье, но в современном мире недосып — практически постоянный спутник человека.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 22, 2016, 19:32:21
Почему дурной пример заразителен?
http://www.popmech.ru/science/236969-pochemu-durnoy-primer-zarazitelen/
Большинство из нас начинает зевать, когда вокруг зевают другие люди, и инстинктивно смеются вместе со всеми, даже если считают, что шутка не удалась. Теперь ученые выяснили, почему дурной пример заразителен, и почему мы легко рискуем, глядя на то, как рискуют другие.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 22, 2016, 19:34:09
Не новость, заметка уже старая...
Однако, обзорчик не плохой... Целая гипотеза. :)
Мы теряем мозг: Выживает глупейший
http://www.popmech.ru/science/11200-my-teryaem-mozg-vyzhivaet-glupeyshiy/#full
Происхождение человеческого мозга относится к главным загадкам эволюции и к одной из наиболее дискуссионных тем в биологической науке. Почему в какой-то момент времени эволюция поддержала развитие мозга у одной из ветвей приматов? Почему мозг так стремительно вырос за столь короткий период? И почему в течение 30 000 лет мозг homo sapiens постоянно теряет в весе?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от марта 22, 2016, 19:41:10
ЦитироватьТеперь ученые выяснили, почему дурной пример заразителен, и почему мы легко рискуем, глядя на то, как рискуют другие.

Мне не удалось понять почему.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 22, 2016, 19:49:25
Цитата: slon от марта 22, 2016, 19:41:10
ЦитироватьТеперь ученые выяснили, почему дурной пример заразителен, и почему мы легко рискуем, глядя на то, как рискуют другие.
Мне не удалось понять почему.
Вы лучше вторую заметку прочитайте. Вам понравится, полагаю...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 22, 2016, 20:05:07
Цитата: slon от марта 22, 2016, 19:41:10
Мне не удалось понять почему.
Исследователи делают вывод, что получая дополнительную информацию (можно рисковать или нельзя) активизируется определённая структура в мозге оценивающая степень риска и переоценивает заново степень рискованности игры (стратегии). Типа, наблюдение за участниками делающими рискованные ставки воспринимается как инфа подтверждающая, что рискнуть можно... Вся ценность и новизна, что "засекли" при этом активность хвостатого ядра... Наверное так...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 24, 2016, 18:58:46
Как стресс влияет на ваш мозг
http://www.popmech.ru/science/237048-kak-stress-vliyaet-na-vash-mozg/
"Стресс — неотъемлемый спутник современной жизни. Когда вас одолевает бессонница, когда вы раздражительны или мрачны без причины, на вас накатывает депрессия, или вы вдруг посреди рабочего дня чувствуете непонимание, отчаяние и одиночество, это значит, что вы слишком перегружены, и на вас навалился слишком серьезный стресс. А почему его действие приобретает именно такие формы вы узнаете из следующего видео."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от марта 24, 2016, 20:15:33
ЦитироватьТипа, наблюдение за участниками делающими рискованные ставки воспринимается как инфа подтверждающая, что рискнуть можно... Вся ценность и новизна, что "засекли" при этом активность хвостатого ядра... Наверное так...

Мне эта информация не кажется ценной.
Новомодный термин "очковать" отражает активность не только мозга, а исследователи ограничили рамки модели.
Шутка.

Ценность исследования заключается в том, что люди глядя на рискованные действия людей стали экономить энергию потребляемую их мозгом, расслабились и начали тоже рисковать.
Люди наблюдают за поведением других людей для того, чтобы самим нужно было меньше думать.
При этом люди учитывают статус тех за которыми наблюдают. Чаще люди доверяют тем кого считают умудренными опытом или специалистами в данном вопросе, если таковых нет, то ориентируются на внешний вид по которому догадываются о статусе, чем выше статус того за кем наблюдают - тем выше вероятность, что последуют его примеру.
(не шутка, такие исследования проводились).

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 29, 2016, 18:53:12
10 ежедневных странностей нашего мозга
http://www.popmech.ru/science/237140-10-ezhednevnykh-strannostey-nashego-mozga/#full
"Человеческий мозг — восхитительный орган, не только определяющий нашу личность, но и позволяющий нам нормально функционировать каждый день. Это невообразимо сложный механизм, и некоторые принципы его функционирования непонятны учёным до сих пор. Как и положено любому сложному механизму, периодически он допускает ошибки. Крупные могут привести к ужасным последствиям, мелкие же случаются ежедневно и мы даже успеваем к ним привыкнуть. Но если задуматься, они весьма странные.

Распознавание лиц там, где их нет. Часть мозга, ответственная за наши социальные навыки, склонна переусердствовать. В связи с этим, мы видим лица не только у других людей, но и абсолютно где угодно — в облаках, на овощах и фруктах, деревьях и обоях.

Проблемы с транспортом. Нахождение в транспорте зачастую вгоняет мозг в ступор — мы же сидим на месте, но при этом быстро едем! Когда мы ходим или бегаем, мозг распознаёт это как движение, а транспорт — не всегда. Из-за этого могут возникнуть как проблемы с управлением машиной, так и классическое укачивание на заднем сиденье.

Отключение моторики. Во сне мозг отключает моторику, чтобы мы могли спокойно отдохнуть, а при пробуждении включает её назад. Когда он не справляется с любой из этих задач, начинаются проблемы — в первом случае либо человек активно ворочается, либо даже ходит во сне, во втором — получает эффект «сонного паралича», одного из самых неприятных состояний сознания.

Вера в справедливый мир свойственна многим людям, на её основе формировался тот же закон кармы или многие представления о загробном мире. Звучит достаточно безобидно, но на самом деле обострённая форма подобного мышления может привести к нелогичным и некрасивым выводам. Например, жертвы изнасилований или убийств будут обвиняться в том, что они гуляли или жили в неправильных местах или неподобающе одевались. Любые преступления же можно проигнорировать, поскольку злодея так или иначе настигнет «кара свыше».

Подчинение приказам. Ещё одна социально-психологическая проблема нашего мозга связана с подчинением приказам людей, кажущихся нам авторитетами. Это было подтверждено серией экспериментов, впервые проводимых психологом Стэнли Милгрэмом в 1963 году. Даже когда речь касается о причинении сильной боли ничем не заслужившему это человеку, людям крайне трудно перечить приказам вышестоящего лица.

«Эффект Даннинга-Крюгера» — так зовётся проблема, при которой люди, имеющие низкий уровень квалификации не могут это осознать из-за данного низкого уровня, совершают одни и те же ошибки и считают себя компетентными. И напротив, люди с высоким уровнем квалификации склонны свой уровень занижать и подвергать сомнениям свой опыт. Таким образом, чем больше мы знаем, тем менее уверены в себе.

Редактирование памяти. Сложно себе это вообразить, но многие наши воспоминания являются ложными — или наполнены огромным количеством ложных деталей. Мозг склонен изменять память, чтобы мы лучше себя чувствовали, и не только стирает воспоминания, но и редактирует неприятные моменты.

Ложный вкус. Нам кажется, что вкус пищи определяется исключительно языком, но на самом деле он во многом рождается именно в мозге — на основе сложенной воедино информации, поступающей от глаз, носа и языка. Если надеть на глаза человека повязку и заткнуть ему нос, он зачастую не сможет определить на вкус разницу между яблоком и картошкой.

Наслаждение гневом. Нас с детства учат, что злиться — плохо, но мозг зачастую шепчет совсем обратное. Злость разгоняет по крови адреналин и заставляет нас чувствовать себя лучше, и чем чаще мы её испытываем, тем легче снова ей поддаться.

Поощрение переедания. Иногда после плотного обеда мозг словно говорит нам «конечно, в желудке есть ещё местечко для десерта!», хотя желудок был бы рад отчаянно запротестовать. Увы, главный тут мозг — если ему кажется, что еда выглядит достаточно аппетитно, он подавляет сигналы от пищеварительной системы и подталкивает нас съесть ещё кусочек."

Немножко забавная подача материала. Будто наш мозг это не мы сами, а нечто независимое (да ещё обладающее своим норовом)... ???
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 29, 2016, 19:28:08
Как работает рабочая память
http://www.nkj.ru/news/28442/
"Нейроны рабочей памяти работают с перерывами, что позволяет мозгу различать между собой разные блоки текущей информации.
Нейрофизиологи и психологи кроме долговременной и кратковременной памяти выделяют ещё и рабочую, в которой хранится информация о том, что мы делаем прямо сейчас. Её можно сравнить с кэшем процессора, который ещё называют сверхоперативной памятью – в него тоже загружаются данные, которые требуются для текущей задачи, то есть непосредственно сейчас.
Если мы набираем чей-то номер на телефоне, или же ищем его в адресной книге, то и цифры, и фамилия того, кто нам нужен, будут удерживаться в нашем «кэше», то есть в рабочей памяти. То же самое касается арифметических операций в уме, пересылки письма, выполнения инструкции и т. д.
Нейробиологи сейчас уже знают, какие зоны в мозге отвечают за сверхоперативное хранение данных, однако более детальные принципы функционирования рабочей памяти мы продолжаем выяснять до сих пор. В частности, с 70 годов прошлого века считалось, что её нейроны работают постоянно – как, наверно, и следовало ожидать: ведь для того, чтобы информация была всё время доступной, нужно, чтобы её носитель, то есть нейронная цепочка, постоянно была «под напряжением».
Однако эксперименты исследователей из Массачусетского технологического института говорят о том, что нервные клетки рабочей памяти работают иначе. Эрл Миллера (Earl Miller) вместе с коллегами записывал активность нейронов животных в то время, когда им показывали последовательность трёх цветных кругов; каждый круг появлялся в своём месте.
После первого раза круги показывали снова, но теперь один из них менял свой цвет, и задача животного была в том, чтобы заметить, что один из кругов уже не такой, каким был. Понятно, что здесь была задействована рабочая память, чтобы можно было сравнить геометрические фигуры.
Тест длился всего две секунды, но, как пишут авторы работы в Neuron, активность нейронов префронтальной коры, входящих в аппарат рабочей памяти, за это время довольно сильно менялась. Интенсивней всего клетки работали в самом начале, когда нужно было запомнить увиденное, и в конце, когда нужно было вспомнить то, что было только что, и сравнить с новой зрительной информацией. Сами же импульсы соответствовали гамма-ритмам (45-100 Гц), причём пачки таких импульсов случались перемежались периодами покоя.
По словам Эра Миллера, теория непрерывной работы нейронов возникла из-за того, что в прежних исследованиях учитывали лишь их усреднённую активность, измеренную в течение несколько секунд, а то и нескольких минут, пока тест на рабочую память повторяли несколько раз. Однако такое усреднение скрывает особенности функционирования нервных цепочек в каждый отдельный момент времени.
В действительности же всё происходит несколько иначе: как мы помним, информация в нейронных цепях удерживается благодаря межнейронным соединениям – синапсам, а сами синапсы нужно поддерживать постоянными электрохимическими импульсами. Без импульсов синапсы ослабеют, и последовательность нервных клеток, хранящая кусочек информации, просто распадётся.
Гамма-ритмы как раз и помогают рабочей памяти удерживать необходимые сведения, которые могут быть самыми разными. Но, чтобы отличать одну информацию от другой, разные блоки нейронов используют разный рисунок активности, чередуя блоки гамма-ритмических импульсов с периодами покоя, что и делает рабочую память многозадачной, способной удерживать в себе сразу несколько тем одновременно.
Вероятно, такой способ различения данных имеет место и в других феноменах высшей нервной деятельности – например, во внимании – однако, чтобы утверждать это с полной уверенностью, нужны дополнительные эксперименты."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 06, 2016, 19:58:48
Билингвизм улучшает развитие мозга у детей
http://www.popmech.ru/science/237494-bilingvizm-uluchshaet-razvitie-mozga-u-detey/
"Ученые из Вашингтонского университета выяснили, что дети-билингвы развиваются иначе, чем их сверстники, говорящие лишь на одном языке.
Родители двуязычных малышей часто волнуются, не будут ли их чада отставать в развитии — известно, что из-за лингвистической перегрузки маленькие билингвы начинают говорить позже ровесников. Новое исследование американских биологов доказывает, что беспокоиться не о чем: по степени развития мозга билингвы превосходят сверстников.
В эксперименте принимали участие 11-месячные малыши — считается, что именно в этом возрасте начинает развиваться би- или монолингвизм. Половина из них воспитывалась в англоязычных семьях, половина — в смешанных (испано-американских).
Для оценки их мозговой деятельности ученые применили магнитную энцефалографию — метод, позволяющий предельно точно определить активность тех или иных зон мозга. Детям предложили прослушать 18-минутную запись разных звуков, среди которых отчетливо угадывались английские или испанские фонемы.
Оказалось, что дети из смешанных семей лучше и быстрее распознавали языковые фонемы, причем в равной степени английские и испанские. Кроме того, у билингвов аппарат зафиксировал необычно сильную активность префронтальных зон мозговой коры. Они отвечают за исполнительные функции организма: беглость речи, быстрое планирование, самоконтроль, адаптацию к переменам. Это значит, что изучение двух языков уже в раннем детстве развивает не только лингвистические навыки, но и личностные качества."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Baerlin от апреля 08, 2016, 14:20:29
Цитата: ArefievPV от марта 18, 2016, 20:33:43
В догонку... Заметка не новая.
Как работает человеческая память?
http://www.popmech.ru/science/13943-khimicheskiy-klyuch-pamyati/#full
"Загадка человеческой памяти — одна из главных научных проблем XXI века, причем разрешать ее придется совместными усилиями химиков, физиков, биологов, физиологов, математиков и представителей других научных дисциплин. И хотя до полного понимания того, что с нами происходит, когда мы «запоминаем», «забываем» и «вспоминаем вновь», еще далеко, важные открытия последних лет указывают правильный путь."

Небольшой обзор.

Вот наконец то направление, которое поможет понять механизм памяти. Особенно важна на мой взгляд вот эта фраза.
"А вот по-настоящему важные события записываются для долговременного хранения, важность же их подчеркивается эмоцией, отношением к информации. На уровне физиологии эмоция — это включение мощнейших биохимических модулирующих систем. Эти системы выбрасывают гормоны-медиаторы, которые изменяют биохимию памяти в нужную сторону. " И далее
"Среди них, например, разнообразные гормоны удовольствия, названия которых напоминают не столько о нейрофизиологии, сколько о криминальной хронике: это морфины, опиоиды, каннабиноиды — то есть вырабатываемые нашим организмом наркотические вещества. В частности, эндоканнабиноиды генерируются прямо в синапсах — контактах нервных клеток.

Они воздействуют на эффективность этих контактов и, таким образом, «поощряют» запись той или иной информации в память. Другие вещества из числа гормонов-медиаторов способны, наоборот, подавить процесс перемещения данных из рабочей памяти в долговременную.

Механизмы эмоционального, то есть биохимического подкрепления памяти сейчас активно изучаются. " Важно также вот это
"Во-первых, она способна к самовоспроизводству. Если в результате обучения (то есть получения новой информации) в синапсе образовалась некая добавка в виде определенного количества протеинкиназы М-зета, то это количество может сохраняться там очень долгое время, несмотря на то что эта белковая молекула разлагается за три-четыре дня. Каким-то образом молекула мобилизует ресурсы клетки и обеспечивает синтез и доставку в место синаптического контакта новых молекул на замену выбывших. "
То есть получается, что главное не сама по себе память, которая как таковая может и вообще не существовать, а механизм узнавания. Наш мозг просто узнаёт предметы, ситуацию и т.д. А это уже не совсем память. Причем акт узнавания это всегда некая эмоция и имеет биохимическую природу.
Акт узнавания можно представить в эксперименте так. Допустим предьявляют для запоминания некий красный квадрат. Соответственно в неких нейронах и их синапсах образовалась цепочка  в виде определенного количества протеинкиназы М-зета. Чем сильнее при этом был эмоциональный фон, тем устойчивее и длительнее время сохранения этой цепочки, а также концентрация протеинкиназы М-зета.
При повторном предьявлении испытыемому такого же квадрата, возникает подобная цепочка из нейронов и синапсов, но уже в другом месте. Вероятно в мозгу есть механизм поиска  на подобие таких цепочек и их сравнения, может даже в виде уровней электрических потенциалов. Если такое сравнение дало положительный результат, то возникает сигнал узнавания и мозг выбрасывает гормон удовольствия. Это и есть акт узнавания.
При этом можно понять действие морфинов. Они создают хаотические цепочки и переменные концентрации в нейронах, которые механизм узнавания пытается идентифицировать и предлагает мозгу . Ясно, что при этом найдется среди запомненных цепочек значительное количество узнаваемых ситуаций и мозг будет выбрасывать в большом количестве гормон удовольствия. Отсюда и эффект кайфования.
Вероятно похожий механизм действует и для сновидений.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 13, 2016, 19:31:35
Ученые нашли главное отличие "технарей" от гуманитариев
http://rg.ru/2016/04/13/uchenye-nashli-glavnoe-otlichie-tehnarej-ot-gumanitariev.html
"Группа исследователей из Франции обнаружила в мозге особые зоны, отвечающие за способности к математике.
Ученые выяснили, что при решении задач по алгебре, математическому анализу и геометрии "включаются" нейронные сети, связанные с интуитивным пониманием чисел. Математика активирует у людей участки в теменной, нижневисочной и префронтальной коре головного мозга, сообщает Scientific American.
Откуда берутся врожденные математические способности? Ученые обсуждали две версии. Первая заключалась в том, что склонность к точным наукам - это результат развития у человека языка и речи. Вторая гипотеза - о том, что причина кроется в интуитивном понимании чисел, пространства и времени.
Чтобы проверить эти гипотезы, исследователи из Франции провели эксперимент. Они пригласили 15 профессиональных математиков и 15 специалистов в других областях примерно с одинаковым уровнем образования. Каждой группе были представлены по 72 сложных утверждения в области алгебры, математического анализа, геометрии, топологии и по 18 тезисов в области истории. У каждого участника было четыре секунды, чтобы оценить их как истинные, ложные или бессмысленные. Во время эксперимента мозг испытуемых сканировали с помощью функциональной томографии. Этот метод позволяет определить, какие участки мозга задействованы.
В итоге оказалось, что при оценке исторических утверждений мозг "технарей" и "гуманитариев" реагировал одинаково. А вот "математические" тезисы активировали участки в теменной, нижневисочной и префронтальной коре головного мозга у профессиональных математиков, но не у обычных людей. У нематематиков участки эти мозга активировались только тогда, когда им предлагали решить более простые задачи.
Все дело в том, что математическое мышление задействует нейронную сеть, которая отвечает за восприятие чисел и пространства. Она отличается от сети, связанной с языком. На основе полученных данных ученые хотят разработать систему, которая  может предсказать, разовьются ли у ребенка математические способности.
В то же время другие исследования показывают, что у некоторых математиков снижается активность в визуальных областях мозга, участвующих, например, в распознавании лиц. Это может означать, что нервные ресурсы, необходимые для работы с математическими понятиями, могут "урезать" другие возможности мозга."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от апреля 13, 2016, 23:02:31
Мне хотелось бы узнать ваше личное отношение к проведенному учеными исследованию.
Ни о чем догадываться не нужно, я сам все скажу.
Время от времени я "отрываюсь" и высказываю всё, что я думаю об этих Исследователях с большой буквы.  Вы наверняка это заметили.
В данном случае тоже "хочется рвать и метать" (с).
Просто мне надоело заниматься этим в одиночестве и быть инициатором "рвания и метания".  Полагаю, к этому готовы уже многие форумчане.

Поэтому просто предоставляю Вам право первой ночи, начните рвать и метать.
Я подтянусь чуть позднее.
Вы не обязаны рвать и метать, Вы имеете полное право доверять исследователями и их выводам.
Но тогда у Вас может возникнуть дискомфорт когда я их порву и размечу.  Дискомфорт это нехорошо. Поэтому начинайте, пожалуйста, рвать и метать.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 14, 2016, 04:11:55
Цитата: slon от апреля 13, 2016, 23:02:31
Но тогда у Вас может возникнуть дискомфорт когда я их порву и размечу.  Дискомфорт это нехорошо. Поэтому начинайте, пожалуйста, рвать и метать.
Не возникнет. Эта тема (ко всему прочему) используется мной как копилка новостей по определённой тематике.
Желательно после того как разорвёте предложить свою гипотезу.
Если не трудно, то лучше перенести разбор полётов в тему "Психика и мозг".
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 17, 2016, 17:21:49
Электростимуляция мозга и творческие способности
http://www.popmech.ru/science/237756-elektrostimulyatsiya-mozga-i-tvorcheskie-sposobnosti/
Как преодолеть творческий блок? Как обрести вдохновение? Ученые неожиданно ответили на этот вопрос: надо встряхнуть мозг электрическим разрядом.

А вот эта новость, на мой взгляд, тревожная. Как бы народ не кинулся себя стимулировать напропалую. А маркетинг (и шарлатаны всех мастей) подключится. Некоторые наркотики, типа, тоже ведь "раскрывают" творческие способности (то бишь безудержный полёт фантазии, вплоть до бреда клинического)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от апреля 20, 2016, 15:34:30
В Польше ребенок родился через 55 дней после смерти матери

НОВОСТИ 14:00, 20 АПРЕЛЯ  5 923  0   
В Польше усилиями врачей родился ребенок, мать которого умерла за 55 дней до этого. Об этом во вторник, 19 апреля, сообщила газета Wroclavska.

По данным издания, женщина умерла на 17 неделе беременности из-за прогрессирующего рака мозга. Врачи диагностировали у нее смерть мозга, однако обнаружили, что сердце все еще функционирует. Ребенок к тому моменту был слишком мал для того, чтобы выжить вне тела матери. Поэтому врачи решили искусственно поддерживать работу ее органов, чтобы дать ребенку шанс выжить.

Женщину подключили к системе искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Сложность операции состояла в том, что обычно работу жизненно важных функций на ИВЛ поддерживают в течение нескольких дней, а в этом случае врачам нужно было поддерживать жизнеспособность организма женщины в течение нескольких недель, пока плод не достигнет возраста, в котором сможет выжить самостоятельно.

На сроке в 26 недель врачи сделали женщине кесарево сечение. Спустя несколько часов после операции врачи отключили ее от системы ИВЛ.

Согласно российскому законодательству, смерть человека наступает в момент смерти его мозга или его биологической смерти.

https://tvrain.ru/news/v_polshe_rebenok_rodilsja_spustja_55_dnej_posle_smerti_materi-407827/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 22, 2016, 20:36:45
Почему люди плохо спят на новом месте?
http://www.popmech.ru/science/238018-pochemu-lyudi-plokho-spyat-na-novom-meste/
"Если вы когда-нибудь ночевали в отеле, в гостях или на природе, то знаете, что сон на новом месте никогда не бывает особенно глубоким или спокойным. Оказывается, дело в наших инстинктах. Когда мы спим в необычном месте, то наш мозг сразу переключается в режим выживания, и одно его полушарие «бодрствует» сильнее, чем другое.
Ученые из университета Брауна, которые открыли это явление, предполагают, что таким образом мы быстрее можем проснуться, если поблизости появятся какие-то странные звуки. Статья об их исследовании опубликована сегодня в журнале Current Biology.
Сомнологи какое-то время рассматривали так называемый «эффект первой ночи» у людей как довольно регулярное расстройство сна, но каким образом оно работает, они до конца не понимали. Команда нейролога Масако Тамаки решились выяснить, почему так происходит, и изучили немало количество спящих людей с помощью нейровизуализационных техник.
Они выяснили, что спящий мозг демонстрирует асимметричные паттерны активности: одно полушарие действует, а второе спит. И хотя активное полушарие не бодрствует в полном смысле этого слова, оно все равно может отвечать на внешние стимулы. Испытуемые, переживающие «эффект первой ночи», например, пробуждались от непонятных звуков, причем у большинства по еще невыясненным причинам работало левое полушарие.
Такая форма сна встречается и у других млекопитающих. «Мы знаем, что морские животные и некоторые птицы также демонстрируют однополушарный сон, — говорит одна из исследовательниц Юка Сасаки. Например, киты и дельфины, дрейфуя в водах, всегда спят лишь наполовину. — И в нашем мозге есть миниатюрная система, наподобие той, что имеют киты или дельфины».
Зная это, сомнологи надеются найти способ отключать этот механизм — особенно у людей, которые часто путешествуют по работе и постоянно находятся в таком состоянии."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 02, 2016, 08:54:43
Продублирую...
Американские ученые поставили под сомнение свободу воли
http://ria.ru/science/20160501/1424441870.html
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от мая 04, 2016, 00:05:39
Нейробиологи объясняют, как бег приносит огромную пользу мозгу
http://cameralabs.org/10176-nejrobiologi-ob-yasnyayut-kak-beg-prinosit-ogromnuyu-polzu-mozgu
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 04, 2016, 04:28:19
Создан семантический атлас человеческого мозга
http://elementy.ru/novosti_nauki/432746/Sozdan_semanticheskiy_atlas_chelovecheskogo_mozga
"Семеро испытуемых слушали двухчасовую радиопередачу, в которой читались отрывки художественных текстов. Одновременно с этим у них снимали томограммы возбуждений в коре больших полушарий мозга, разбитого на крошечные ячейки. И в результате были получены временные развертки возбуждений отдельно для каждой из этих ячеек. Вся эта информация была переработана в ходе колоссального статистического анализа, что позволило откартировать отображение смысловых значений слов в коре больших полушарий. Самое важное, что семантические области (области смысловых значений слов) оказались единообразно представлены у всех участников эксперимента. Вероятнее всего, сама цитоструктура коры мозга предопределяет структуру семантического нейроландшафта."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 09, 2016, 13:10:45
Как сон превращает кратковременную память в долговременную
http://www.nkj.ru/news/28642/
Перевод информации из кратковременного хранилища в долговременное происходит при диалоге между разными центрами памяти.
Мы знаем, что всякая новая информация попадает сначала в кратковременную память, а потом в долговременную. Впрочем, иногда превращения кратковременных «файлов» в долговременные не происходит, и мы благополучно забываем то, что изо всех сил старались запомнить.
Нейробиологов (да и не только их) крайне интересует вопрос, от чего этот процесс зависит и какие физиологические, клеточные, молекулярные изменения его сопровождают. Считается, что консолидация памяти – так называют переход от кратковременной её разновидности к долговременной – особенно эффективно идёт во сне. Тому есть целый ряд экспериментальных доказательств, однако, повторим, механизм консолидации остаётся во многом непонятным.
Очевидно, тут много зависит от специфического информационного диалога, который происходит между некоторыми зонами мозга именно во сне. Так, несколько лет назад нейрофизиологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показали, что при «сонной» перезаписи информации в мозге ведущую роль играет обмен репликами между неокортексом (то есть новой корой мозга), энторинальной корой и гиппокампом.
Последние исследования лаборатории Максима Баженова в Калифорнийском университете в Риверсайде помогают понять, как именно при «разговоре» разных областей мозга происходит закрепление долговременной памяти. В статье в Journal of Neuroscience авторы говорят о медленных ритмических колебаниях с большой амплитудой, спонтанно возникающих в том или ином участке коры мозга во время сна.
Эти колебания влияют на синапсы – межнейронные соединения, а от синапсов, как известно, зависит почти всё, в том числе и обучение с памятью: если синапс слабеет, то цепочка нейронов рвётся, импульс по ней пробежать уже не может, и какая-то частичка информации оказывается забытой. В свою очередь, изменения в синапсах влияют на рисунок и периодичность самих медленных колебаний: там, где синапсы усилились, будут снова и снова пробегать специфическая последовательность импульсов. Кора мозга как бы всё время повторяет некую информацию, чтобы её не забыть.
Но активность коры, в свою очередь, зависит от особых сигналов из гиппокампа, которые называются остроконечными пульсирующими волнами, или остроконечной рябью, или, в английской терминологии, sharp wave–ripple complexes. Они возникают в стадии медленного сна; также известно, что «рябь», приходящая из гиппокампа, важна для консолидации памяти.
Что именно остроконечные волны делают? По модели Максима Баженова и его коллег они определяют время и место медленных волн коры. То есть от сигнала из гиппокампа зависит, где возникнут корковые колебания и как именно они будут выглядеть. Активность коры, как мы только что сказали, усиливает синапсы, и в дальнейшем сигнал по нервным цепочкам уже сможет проходить спокойно сам, без напоминаний из гиппокампа. Можно сказать, что собственно консолидацию памяти кора выполняет сама, гиппокамп же напоминает, где это нужно сделать, какой эпизод памяти следует записать понадёжнее.
В другой статье, опубликованной в Nature Neuroscience нейробиологами из Университетского колледжа Лондона, речь идёт о конкретных клетках, отвечающих за навигацию, а именно – о нейронах места, располагающихся в гиппокампе, и нейронах решётки, находящихся в энторинальной коре. И те, и другие помогают ориентироваться на местности, за их открытие два года назад присудили Нобелевскую премию по медицине и физиологии. Вдаваться в особенности функционирования нейронов места и нейронов решётки мы сейчас не будем (желающие могут прочесть о них в нашем материале), скажем лишь, что и те, и другие теснейшим образом связаны с памятью (а как иначе – ведь для ориентации на местности нужно держать в уме карту этой самой местности).
Исследователям, экспериментировавшим с крысами, удалось поймать передачу данных от одной части мозга другой – после того, как нейроны гиппокампа вспоминали, что делала и где была крыса полтора часа назад, им с небольшой 10-миллисекунной задержкой отвечали нейроны энторинальной коры.
Известно, что при запоминании нейроны воспроизводят импульсы, которыми они реагировали на новую информацию. Гиппокамп называют одним из главных центров памяти, но он не способен запомнить всё на свете, и потому ему нужно постоянно сбрасывать накопленные сведения в другие «хранилища». Активность клеток гиппокампа и клеток энторинальной коры выглядела так, как будто одни переслали другим какой-то файл, и, по словам авторов работы, это первый случай, когда удаётся наблюдать такую скоординированную работу двух областей мозга, отвечающих за память. (Подчеркнём, что тут речь идёт не о регулярной волновой активности большого мозгового центра в целом, а о специфических импульсах групп клеток.)
Понятно, что исследователи пока расшифровывают отдельные этапы информационно-клеточных процессов, сопровождающих консолидацию памяти, однако с каждой такой работой общая картина делается всё яснее, и, возможно, в более-менее недалёком будущем мы действительно сможем сказать, что наконец-то знаем, как работает наша память.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 21, 2016, 15:25:01
Доверчивая память
http://postnauka.ru/video/64425
Психолог Вероника Нуркова об имплантации воспоминаний, трансформации истины и культурных различиях становления автобиографической памяти
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 21, 2016, 16:03:37
Эксперименты проводили на мышах, но информация интересная.
У мозга есть резервное копирование
http://www.popmech.ru/science/238695-u-mozga-est-rezervnoe-kopirovanie/
Последние эксперименты говорят о том, что у мозга есть бэкап на случай отказа стандартной схемы. Мозг, как всегда, оказался еще сложнее, чем представлялось.
Для того, чтобы у нас сформировались долговременные воспоминания, нам нужен новый опыт и мозг. Когда происходит нечто новое — скажем, мы получаем необычный стимул — включается гиппокамп. Сначала между нейронами гиппокампа происходит очень сильное взаимодействие — устанавливается синаптическая связь. Затем наступает вторая фаза — долговременное удержание связи. Оба этапа процесса, инициация и поддержание, принципиально важны: без них новое впечатление каждый раз будет новым. Представьте, что каждый раз вы садитесь за руль как будто впервые.
Установление связи — это сложный процесс, в котором участвуют очень многие белки, а вот поддержание почти полностью зависит от PKMζ — по крайней мере, так считалось раньше. Если ввести в систему ингибиторы PKMζ, долговременная память не формируется — чем не доказательство роли именно этого фермента?
Почти все исследования памяти проводятся на мышах и со стороны выглядят совершенно одинаково: мышей бьют током в определенном участке пола, а потом проверяют, выучила ли мышь опасные зоны и старается ли их избегать. Нет — значит, опыт не закрепился, с памятью проблемы.
В эксперименте, о котором идет речь, участвовали обычные мыши и мыши-мутанты. Впрочем, мутация в них была всего одна: они не имели гена, который кодирует фермент PKMζ. Соответственно, и сам фермент в их клетках не вырабатывался. Уверенные в том, что именно этот белок отвечает за обработку воспоминаний, Панайотис Цокас из Медицинского центра Университета Нью-Йорка и его коллеги очень удивились, когда мыши прекрасно обучались и не испытывали проблем.
Логично возникли две версии: либо PKMζ не имеет никакого отношения к формированию воспоминаний (а как же предыдущие результаты?), либо у мозга есть альтернативная система, которая включается тогда, когда подводит основная.
После обнаружился другой белок — PKCζ., который брал на себя функции удаленного из мозга мышей-мутантов PKMζ. Его ингибиторы заставляют мутантов постоянно натыкаться на бьющую током поверхность клетки, забывая ранее приобретенный опыт. В то же время вещество, которым раньше «выключали» долговременную память, ингибитор «нормального» фермента, с мутантами не работает — ему не на что воздействовать.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 22, 2016, 16:41:29
Откуда берутся хорошие идеи?
http://www.popmech.ru/science/238709-otkuda-berutsya-khoroshie-idei/
"Любые изобретения, новые устройства, необычные гаджеты, роботы, машины и другие инновации — все это в первую очередь плод творческих идей и усилий их создателей. Но можно ли организовать рабочий процесс так, чтобы таких хороших и плодотворных идей было больше? Есть ли в их появлении какие-то закономерности?
Популярный инновационный мыслитель Стивен Джонсон делится своими соображениями от том, откуда берутся хорошие идеи. Познавательный ролик озвучен и переведен студией Vert Dider."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: deepsoul от мая 22, 2016, 19:32:32
Цитата: ArefievPV от мая 21, 2016, 16:03:37В эксперименте, о котором идет речь, участвовали обычные мыши и мыши-мутанты. Впрочем, мутация в них была всего одна: они не имели гена, который кодирует фермент PKMζ. Соответственно, и сам фермент в их клетках не вырабатывался. Уверенные в том, что именно этот белок отвечает за обработку воспоминаний, Панайотис Цокас из Медицинского центра Университета Нью-Йорка и его коллеги очень удивились, когда мыши прекрасно обучались и не испытывали проблем.
В книге и лекциях А. Маркова приводится пример формирования "спины" и "брюха" в процессе онтогенеза. В процессе определения где-что участвует много генов и соответственно белков. Опытами показано, что можно половину заблокировать, а процесс закончится все равно правильно. Думаю, что все важные функции, а память несомненно важная функция, достаточно помехо- и отказо- устойчивые и нужно искать более сложные схемы. 

А как действует ингибитор PKCζ на нормальных мышей?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от мая 22, 2016, 21:50:02
The PRKCZ gene encodes at least two alternative transcripts, the full-length PKCζ and an N-terminal truncated form PKMζ. PKMζ is thought to be responsible for maintaining long-term memories in the brain.
https://en.wikipedia.org/wiki/Protein_kinase_C_zeta_type
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 26, 2016, 20:05:25
Влияние речи на категориальное научение
http://postnauka.ru/video/63771
Психолог Алексей Котов о категориальном восприятии у детей, гипотезе Сепира — Уорфа и влиянии речи на запоминание информации
"Вопрос о влиянии языка на когнитивные процессы — это один из наиболее старых вопросов, одна из наиболее старых проблем в психологии. Многие знакомы с так называемой теорией лингвистической относительности Сепира — Уорфа, которая предлагает один из взглядов на этот вопрос. Как известно, согласно этой гипотезе язык полностью определяет наши когнитивные процессы, такие, например, как восприятие объектов или память о них. Действительно, существует очень много данных как в психологии, так и в других областях, которые подтверждают эти предположения, эту гипотезу Сепира — Уорфа. В частности, существуют многочисленные данные, которые показывают, что без наличия в лексиконе специальных слов, обозначающих пространство или точное количество объектов, люди не в состоянии запоминать местоположение объектов, не в состоянии производить мыслительные операции с количеством.

Существует и альтернативный взгляд, согласно которому наши когнитивные процессы закрыты от влияния языка. Например, наше цветовосприятие, запоминание оттенков цветов происходит независимо от того, на каком языке мы говорим или есть ли у нас даже слова для обозначения этих цветов. Дебаты между сторонниками одной точки зрения и другой точки зрения либо о влиянии языка, либо об отсутствии такого влияния в настоящее время в области психологии сместились в другом направлении. За последние 10 лет появилось множество очень интересных работ, которые предлагают альтернативную точку зрения на вопрос о взаимоотношении между языком и когнитивными процессами. В этих работах подчеркивается, что язык не меняет работу когнитивных процессов, не изменяет их структуру, он помогает им протекать легче, более эффективно решать поставленные задачи. В этом случае мы говорим о том, что язык является инструментом, с помощью которого наше восприятие, наша память, наше внимание справляются с возложенными на них задачами.

Рассмотрим несколько примеров из области категориального восприятия. Существует так называемый эффект категориальности восприятия, согласно которому объекты, относящиеся к общей категории, кажутся нам более похожими, чем объекты, не относящиеся к одной категории. В изучении этого эффекта психологи в последние несколько лет обнаружили, что язык усиливает этот категориальный эффект восприятия. Например, в нескольких работах американского исследователя Гэри Лупяна испытуемым предлагали очень простую задачу: им нужно было смотреть на набор предметов, которые им показывали на экране (это были изображения очень простых предметов, это были лампы или столы), и их просили запоминать эти предметы. И половину испытуемых просили дополнительно произносить названия этих предметов, а другие запоминали это молча. В тестовой стадии им показывали эти изображения вперемешку с новыми изображениями, у которых были изменены небольшие индивидуальные черты. Например, у лампы была изменена форма основания, а у стола был изменен цвет ножки. От испытуемого требовалось ответить на вопрос: увиденный им предмет был виден раньше или не был, это предмет новый? Так вот, оказалось, что испытуемые, произносившие названия предметов, выполняли задание значительно хуже, чем испытуемые, которые эти названия не произносили.

Почему это произошло? Гэри Лупян предполагает, что названия, которые люди использовали, когда они произносили слово «лампа» или «стол», актуализировали в их памяти типичные образы, связанные с этими категориями, например образ типичной лампы или типичного стола. И этот образ, извлеченный из нашей памяти, накладывался на тот образ, который они видели на экране. Таким образом, испытуемые концентрировали свое внимание на типичных свойствах этого объекта (на типичных свойствах лампы или стола) и уделяли меньше внимания индивидуальным свойствам объекта. Соответственно, в тесте они ошибались, не замечали изменений этих индивидуальных свойств. Может показаться, что этот пример показывает, что из-за языка, из-за произношения слов, произношения названий мы осуществляем ошибки в нашем восприятии, в нашей памяти. Однако это не так. На самом деле в реальной жизни такое поведение, когда мы концентрируем свое внимание на типичных свойствах объекта, ускоряет наше опознание этого объекта и подготовку к действию с ним. С другой стороны, можно показать, что произношение названий как раз помогает нам находить общую информацию у группы объектов.

Давайте разберем другой пример, связанный с похожей задачей, когда человек смотрит на предметы и старается их запомнить, но в качестве испытуемых возьмем не взрослых, а детей. Например, в исследовании американского ученого Сандры Воксман, которая провела массу исследований по изучению речи на категориальное восприятие детей, детям 5–6 месяцев показывали на экране изображения животных, относящихся к одной категории. Например, это были изображения кролика. Им показывали изображения одного кролика, второго кролика, третьего, и после 10–15 таких изображений им показывали два изображения: изображение нового кролика и изображение предмета из другой категории, например птицы. Если дети находили общее содержание в группе изображений кроликов, то они должны были проявлять интерес к объекту из другой категории, который содержит в себе новые признаки. Этого не происходило. То есть мы можем сказать, что для детей 5–6 лет демонстрация десяти изображений кроликов не привела к тому, что они извлекли это общее содержание.

Сандра Воксман изменила процесс предъявления этих изображений: она показывала другой группе испытуемых изображения кроликов и при этом сопровождала их словами. Это были искусственные слова, например слово «бисса». То есть всякий раз, когда ребенок видел изображение нового кролика, он слышал новое слово, одно и то же слово. Оказалось, что как только условия были изменены, в них были добавлены эти слова, то дети 5–6 месяцев в тестовой стадии отличали изображения кроликов от изображений объектов из другой категории, то есть проявляли к ним больший интерес. Таким образом, с точки зрения Сандры Воксман, даже для детей 5–6 месяцев (для младенцев) слова выступали как некие маркеры или приглашение к созданию категорий. Лингвистическое сопровождение визуального ряда объектов приводило к тому, что испытуемые старались найти общее содержание у этих объектов.

Другие исследования показывают, что слова обладают большим влиянием. Они не только изменяют наше текущее восприятие, заставляя сосредоточиваться нас на общих или типичных свойствах категории или побуждая нас к поиску этих свойств, но и помогают запомнить информацию, которая тяжела для непосредственного восприятия. Опять же приведем пример, связанный с когнитивным развитием. В очень известном исследовании, которое было проведено в начале 2000-х годов, американская исследовательница Фэй Шу изучала, как младенцы в возрасте 12 месяцев различают несколько объектов между собой, находясь при этом в условиях, когда они не могут оба объекта увидеть одновременно. В исследовании им показывали ширму, из-за которой по очереди с разных сторон появлялся либо один объект, например мячик, либо другой объект, например уточка. Ребенок видел это 5–7 раз, после этого ширма опускалась, и ребенок видел два события. В первом случае он видел событие, которое можно условно назвать «возможным», то есть он видел два объекта (одновременно и мячик, и уточку). В другом случае он видел «невозможное» событие, например только мячик или только уточку. Оказалось, что дети только после 12 месяцев удивляются «невозможному» событию, то есть смотрят на него значительно дольше, чем в случае «возможного» события. Мы могли бы сказать: они могут запомнить, что за ширмой находятся два объекта, только после 12 месяцев. Например, 10-месячные или 11-месячные дети не удивляются ни одному из этих событий, то есть рассматривают одинаково долго.

Казалось бы, при чем здесь речь? Фэй Шу предположила, что на самом деле в ходе нашего когнитивного развития речь выступает условием, которое помогает сделать задачу более простой, помочь запомнить информацию, различить ее в гораздо более раннем возрасте. Например, если опять же изменить условия и сделать их такими, что, когда ребенок видит объект, который появляется с одной стороны ширмы, произносится одно слово, а когда появляется объект с другой стороны ширмы, произносится другое слово. И если ребенок видит это несколько раз, то в результате даже дети в возрасте 10 месяцев удивляются «невозможному» событию, когда за ширмой оказывается только один объект. Таким образом, получается, что, когда дети в возрасте до года слышат два разных слова, эти слова воспринимаются ими как указание на то, что перед ними находятся два разных объекта. И даже если они не могут одновременно их видеть, это помогает им запомнить эту информацию и использовать ее в дальнейшем.

Фэй Шу обнаружила еще один очень интересный аспект, связанный с влиянием речи на наше категориальное восприятие. Оказывается, далеко не любые слова, не любые вербальные указания, не любые звуки помогают детям изменить их восприятие, их внимание или память. Оказывается, это действие производят только такие звуки, которые воспринимаются ребенком именно как слова. Например, если в эксперименте используются физические аналоги, физические звуки, аналоги звуков каких-либо предметов (колокольчик, или звоночек, или звук голоса какого-нибудь животного), в ситуации, когда ребенок видит, что объект появляется с одной стороны ширмы, и раздается звонок колокольчика, а с другой стороны ширмы, когда появляется объект, ребенок слышит лай, то такие акустические сигналы не приводят к тому, что ребенок запомнит, что за ширмой находятся два объекта. Получается, только слова, которые могут быть восприняты ребенком как речь, как указание кого-то, например взрослого, на то, что это два разных предмета, производят эффект, изменяют детское восприятие и запоминание.

Таким образом, эти исследования и многие другие, которые проводятся в настоящее время, показывают, что речь обладает очень сильным влиянием на наши разные когнитивные процессы, причем разные аспекты речи влияют по-разному. Я указал только на так называемые лексические характеристики речи, но, как показывают психологи и другие исследования, фонетические характеристики речи или синтаксические характеристики речи также играют свою роль во влиянии на наши когнитивные процессы."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от мая 26, 2016, 21:16:03
ЦитироватьВопрос о влиянии языка на когнитивные процессы — это один из наиболее старых вопросов, одна из наиболее старых проблем в психологии.

Какими только глупостями психологи не занимаются..........

Цитироватьречь обладает очень сильным влиянием на наши разные когнитивные процессы, причем разные аспекты речи влияют по-разному.

Отличный вывод. Знаю что бы сказал по этому поводу министр Лавров.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 09, 2016, 19:09:29
Найдена новая разница между мужским и женским мозгом
http://www.popmech.ru/science/239573-naydena-novaya-raznitsa-mezhdu-muzhskim-i-zhenskim-mozgom/
"Нейробиологи из Стэнфордского университета показали, что различие между поведением мужчин и женщин отражается в активности мозга. Речь идет о том, что люди разного пола имеют свои подходы к любой проблеме, которая должна быть решена через сотрудничество. Статья опубликована в журнале Scientific Reports. Пресс-релиз доступен на сайте EurekAlert!
Ранние психологические исследования продемонстрировали, что мужчины лучше сотрудничают с другими людьми в больших группах, тогда как женщины теснее взаимодействуют с коллегами под наблюдением других женщин. Кроме того, мужчина легче находит общий язык с другим мужчиной, чем женщина с женщиной. И наконец, в смешанной паре женщина проявляет большее стремление к сотрудничеству, чем мужчина.

Для того чтобы выяснить, что происходит в мозге мужчин и женщин, которые активно сотрудничают, а не просто думают о сотрудничестве, ученые обратились к технологии гиперсканирования. Этот метод позволяет определить активность мозга двух людей в то время, как они контактируют и общаются друг с другом. Вместо магнитно-резонансной томографии (МРТ) исследователи использовали спектроскопию в ближней инфракрасной области, которая осуществляется через датчики, прикрепляемые к голове испытуемого.

Всего в экспериментах приняло участие 222 человека, каждому из которых назначили партнера. Пары состояли из двух мужчин, двух женщин или из людей обоих полов. Каждый человек сидел за компьютером напротив своего партнера. Добровольцам предлагалось нажать на кнопку, когда изменится цвет экрана компьютера, одновременно со своим партнером. После каждой попытки испытуемым говорили, кто нажал кнопку раньше, а кто позже, и с каким интервалом.

Ученые выяснили, что мужские пары лучше выполняли задание, чем женские, однако активность мозга у каждого человека в паре показывала высокий уровень согласованности с партнером. Интересно, что пары из людей обоих полов так же хорошо выполняли задачу, как и партнеры-мужчины, однако в их мозгу не было выявлено согласованности.

Результаты ученых, возможно, помогут объяснить, каким образом эволюционировала способность к сотрудничеству между людьми, и какую роль в этом играли половые различия."

Почему женские пары хуже выполняли задание? Женщина с женщиной не особо ладит? Уровень согласованности высокий. В чём дело-то? :-[
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от июня 10, 2016, 00:08:00
ЦитироватьУченые выяснили, что мужские пары лучше выполняли задание, чем женские, однако активность мозга у каждого человека в паре показывала высокий уровень согласованности с партнером. Интересно, что пары из людей обоих полов так же хорошо выполняли задачу, как и партнеры-мужчины, однако в их мозгу не было выявлено согласованности.

Похоже, у нас уже сложилась традиция........
Каждое исследование с участием психологов должно вызывать у меня всплеск эмоций и обуреваемый чувствами .... я должен выдать оригинальный комментарий который все затаив желания ожидают.

И никому нет дела до того, что я устал комментировать все эти глупости генерируемые исключительно ради отработки грантов.  И все эти исследования просто издевательство над разумом.

Ну раз уж у нас сложилась такая традиция, то станем ей следовать.

Для разминки.

Цитировать]Ученые выяснили, что мужские пары лучше выполняли задание

Вопрос читателям дайджеста об ученых. Какое задание было дАдено участникам эксперимента?

Понимаю, это очень трудный вопрос, из дайджеста его не понять.

Стало быть, читатель не поняв вопрос который задавали испытуемым переходит к следующей стадии, попытке понять ответы на вопрос который он не знает. Это круто!
Уже само по себе круто, просто как факт (чем занимаются люди читая дайджесты).

Цитироватьмужские пары лучше выполняли задание, чем женские, однако активность мозга у каждого человека в паре показывала высокий уровень согласованности с партнером.

Я много раз обращался к форумчанам с просьбой абияснить мне нечто мне непонятное. Редко находил отклик. Попытаюсь изменить подход.
Вопрос - кто-нибудь из форумчан в состоянии понять смысл фразы приведенной выше в качестве цитаты?

Издержки перевода..........разумеется.......более грешить не на что и не на кого.
Переводчик,  нихрена не понял и перевел так, чтобы все остальные тоже нихрена не поняли. Молодец, парень.  Но мы его прощаем, оно просто зарабатывал себе на хлеб насущный.

Как мы можем обвинять переводчика в том, что он не отказался переводить этот бред и не оставил свою семью голодной. Мы ему можем только посочувствовать.

ЦитироватьИнтересно, что пары из людей обоих полов так же хорошо выполняли задачу, как и партнеры-мужчины, однако в их мозгу не было выявлено согласованности.

Предлагаю найти этого переводчика и скинуться на пропитание его семьи.
Он реально нуждается в помощи. Только человек семья которого находится на грани голода способен  выдавать такую (простите за выражение) херню.
Ни логики, ни стиля..... переводчик просто в отчаянии. Он хватается за соломинку.

Вероятно, могут последовать возражения, мол, переводчик просто не в теме.
Да нет.......... те кто просто не в теме обыгрывают ситуацию, вводят десятки художественных образов в свои повествования, но так или иначе рисуют красивую картинку.

Этот чувак реально нуждается в помощи. Его уже сто раз выгоняли за то, что он чуть ли не дословно переводил бред психологов отрабатывающих гранты. Чувак устал и попытался уйти от иносказательности и художественных образов. Он думал, что краткость поможет ему накормить семью.

===========

Теперь серьезно.

И поскольку теперь серьезно, то я серьезно ожидаю реакции форумчан на это исследование.

И поскольку традиционно ни одной реакции форумчан на это исследование не предвидится, то игра состоялась. В лучших традициях форума.

Мне предъявили релизер, типа, красную тряпку которой машут перед быком, я на нее среагировал, на а как иначе, я же бык, не могу не реагировать на красную тряпку которой машут перед моим носом, трибуны получили то чего и ожидали - реакцию и действо.

Игра состоялась.

==========

И следуя правилам игры.... сообщаю свой расчетный счет, ну для тех кто болел за быка...........

222333222 , пароль "привидение".
Разумеется, согласно правилам игры все поступления на мой счет я переведу на благотворительность.

Всё переведу детям. За исключением одного тугрика. Один тугрик я непременно отправлю группе исследователей благодаря которым вся эта катавасия затеялась.



Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Dessa от июня 12, 2016, 18:12:55
https://m.lenta.ru/news/2016/06/12/brain/
http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1004967

Объяснена способность мозга к предвидению
Нейробиологи из Французского института здоровья и медицинских исследований (INSERM) выяснили, что мозг предвидит столкновение с новой для себя ситуацией, создавая особый вид нейронной сети, которая является «готовой» к любому повороту событий. Статья опубликована в журнале PLOS Computational Biology.
Исследователи изучили природу одной из наиболее примечательных особенностей поведения приматов, включая человека. Речь идет о способности адаптировать свое поведение к новым условиям таким образом, который не предусматривался эволюцией. Оказалось, что такое свойство мозга обеспечивается нейронными связями, формирующими «резервуарную» сеть, в которой множество импульсов отскакивают друг от друга или смешиваются вместе. Все это формирует уникальные комбинации импульсов, которые могут быть использованы для выработки правильного поведения в новой ситуации.
Ученые продемонстрировали это с помощью модели резервуарной сети, которую обучили выполнению новой задачи. Затем нейробиологи сравнили активность нейронов в модели с работой префронтальной коры подопытной обезьяны и обнаружили сходство в деятельности нервных клеток.
Префронтальная кора головного мозга управляет мыслительной и моторной активностью, участвует в создании планов действий, принятии решений, социального поведения и взаимодействий.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: deepsoul от июня 12, 2016, 23:25:25
Цитата: slon от июня 10, 2016, 00:08:00И поскольку традиционно ни одной реакции форумчан на это исследование не предвидится, то игра состоялась. В лучших традициях форума.
Вы правы: переводчика на кол!
Более близкий перевод статьи: исследования выявили различия активности мозга М и Ж во время кооперации (совместной деятельности)

Условия теста: двое участников (назначенные произвольно пары) могли друг друга видеть но им нельзя было разговаривать друг с другом. Нужно было синхронно нажимать кнопку при смене цвета круга на экране монитора. После каждого нажатия каждому сообщали временное различие. За 40 попыток нужно было достичь синхронности.

Вывод: не то чтобы М или Ж лучше или хуже сотрудничают друг с другом, скорее есть разница в том, как они сотрудничают.

Сравнивались температурные карты мозга (головы) во время теста, и выявлены различия в распределении активности в мозгах М и Ж.

М-М пары выполняли тест лучше и показывали высокую синхронность активности мозга в определенных областях, отличных от случая Ж-Ж пар. У Ж-Ж пар также выявлена высокая синхронность мозговой активности но в других областях мозга.
М-Ж пары не уступали М-М парам, хотя никакой синхронной активности в работу их мозгов не выявлено :)

Думаю, М думали про Ж, Ж думали про М, вот и весь расклад.


Оригинал тут: https://med.stanford.edu/news/all-news/2016/06/brain-activity-during-cooperation-differs-by-sex.html

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 15, 2016, 05:21:09
В мозге нашли четвертое измерение
http://www.popmech.ru/science/239730-v-mozge-nashli-chetvertoe-izmerenie/#full
"Казалось бы, утверждение о том, что мозг — это трехмерный объект, сложно оспорить. Однако исследование Артуро Тоцци и Джеймса Петерса подвергает этот факт сомнению.
Итальянским учеными представляется, что человеческий мозг может быть телом с криволинейной поверхностью, который можно описать как функцию в четырех измерениях. Наблюдателю, существующему в трехмерном пространстве, сложно определить наличие четвертого измерения, однако Тоцци и Петерс предполагают, что некоторые функции мозга обусловлены его существованием в 4х-мерном пространстве. Исследователи также предложили эксперимент, способный доказать их предположение.
Авторы статьи задаются вопросом о том, где именно происходит мыслительный процесс. «Где в мозге текут мысли? Современная нейронаука говорит о роли «энергетических ландшафтов», своего рода криволинейной поверхности со своими пиками, долинами и бассейнами, возникающими в мозге в соответствии с определенными, хаотичными или определенными, паттернами. В настоящей статье вводится концепция четвертого пространственного измерения, в котором и происходит функционирование мозга».

«Приведенный отрывок может означать, что для авторов статьи «четвертое измерение» — это метафора, так же как и «энергетические ландшафты», которые тоже не являются настоящими местами в пространстве», — пишет блог Neurosceptic журнала Discover. Тем не менее некоторые фрагменты статьи позволяют представить «четвертое измерение» как физическую реальность, пусть и недоступную нашим органам чувств.

Как доказать четырехмерность того, что мы привыкли считать трехмерным объектом? Тоцци и Петерс предлагают искать некие «тени» или «эхо» четвертого измерения в доступных нам измерениях при помощи теоремы теоремы Борсука-Улана. Теорема гласит: «в любой момент времени на Земле найдутся две диаметрально противоположных точки с равной температурой и равным давлением» (если, конечно, считать Землю идеальной сферой). Активность мозга должна, по версии Тоцци и Петерса, порождать такие «точки-антиподы»: «активация одной точки на поверхности S2 трехмерного мозга ведет к активации двух точек-антиподов четырехмерной поверхности мозга S3. И наоборот, активация точек — антиподов на поверхности S3 оставляет на трехмерной поверхности «следы», которые можно зафиксировать при помощи существующих способов наблюдения за активностью мозга.

В сущности, в статье утверждается, что есть фМРТ зафиксирует синхронную активность двух противоположных точек, это будет доказательством существования недоступной нам 4D-реальности, в которой пребывает наш мозг."

Не понял - существует в 4D-реальности (типа, часть мозга "там" находится и не находится "здесь" - два разных трёхмерных объёма соприкасающихся в четырёхмерном пространстве) или просто отражает некие процессы (типа, листа двумерного сложенного в трёхмерном пространстве - объём в котором находится мозг один, но этот объём "деформирован" в четырёхмерном пространстве)  происходящие в четырёхмерии?  :-[

Это может быть реальным, если частицы материи физически находятся в многомерном пространстве... Красивых теорий хватает, конечно. Но насколько пока известно, макрообъекты находятся в трёхмерном пространстве (время четвёртое измерение). Или ошибаюсь?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: deepsoul от июня 15, 2016, 09:46:46
Цитата: ArefievPV от июня 15, 2016, 05:21:09Не понял - существует в 4D-реальности (типа, часть мозга "там" находится и не находится "здесь" - два разных трёхмерных объёма соприкасающихся в четырёхмерном пространстве) или просто отражает некие процессы (типа, листа двумерного сложенного в трёхмерном пространстве - объём в котором находится мозг один, но этот объём "деформирован" в четырёхмерном пространстве)  происходящие в четырёхмерии?  
Их идея - весь супермозг в 4Д. Пересечение этого супермозга с нашей 3Д реальностью даёт 3Д тело в виде известного нам обычного мозга. Это как 3Д шар пересекается с 2Д миром-плоскостью и получается круг (имеет площадь ). Это не значит, что шар состоит из кругов, он просто так воспринимается, так как мы не видим всего шара ввиду своей ограниченности.. Соответственно поверхность шара (имеет объём ) - сфера (имеет 2Д поверхность), превращается на плоскости в окружность - линию (длина).

Проблемы с исследованиями:
1. 3д мог это не обязательно полная проекция, а может быть сечение. Это значит что мы не видим бесконечно большую часть процессов супермозга.
2. Гипотеза про две одинаковые точки не только сама по себе высосана из пальца, но ничего не позволит найти. Так как такой способ давно бы уже позволил нащупать другие измерения :)
3. Симметрия в 4Д совсем не означает внятной и понятной симметрии в 3Д.
4. Мозг плавно переходит в спинной мозг и нервы всего тела. Следовательно мы все четырёхмерные :)
5. 3д объекты не могут построить 4д объект находясь только в 3д пространстве.

В общем, нужно либо оригинал читать, либо это фантазии как Слон говорит для потребления грантов
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 18, 2016, 11:57:54
Афера эволюции
http://www.vokrugsveta.ru/article/245943/
Анна Хоружая

Вы проснулись — за окном хмурое утро. А во сне только что был прекрасный день где-то в тропическом раю. Зачем мозг показывал эту картинку и откуда он ее взял? Биологи утверждают: мы не должны помнить сны, мы даже не должны были знать об их существовании. Спасибо ехидне, которая открыла нам глаза.

Эксперименты на младенцах, или Спать за деньги

Отцом исследования сна считается американский нейрофизиолог Натаниэл Клейтман. Он опроверг популярную теорию гипнотоксина, некоего вещества, накапливающегося в организме в течение дня и якобы ввергающего людей в сон. Клейтман доказал, что человек живет в 24–25-часовом цикле даже в условиях полного отсутствия смены дня и ночи (ученый ставил опыты в подземной пещере и на подлодке, в основном с собственным участием). Быть может, он так и занимался бы суточными ритмами, но однажды в дверь его лаборатории постучался подающий надежды аспирант Юджин Асерински. И этот тандем открыл REM-фазу сна (Rapid eye movement — быстрое движение глаз). В русской традиции эта фаза называется БДГ-сном (быстрый сон, парадоксальный сон).

А начинал Асерински с изучения частоты моргания младенцев. Аспирант заметил, что во время сна глазные яблоки детей под закрытыми веками иногда приходят в движение. Он заинтересовался явлением и решил снять показатели электрической активности мозга во время сна с помощью энцефалографа. (Техника записи поступающих от мозга сигналов появилась в начале ХХ века, когда немецкий нейропсихолог Ханс Бергер стал записывать мозговые волны людей, не спавших, но пребывающих в расслабленном состоянии с закрытыми глазами.)

Вскоре к тандему ученых присоединился Уильям Демент, позже он основал Центр исследований сна и первую лабораторию по изучению сна при Стэнфордском университете. И в 1957 году появилась схема, вошедшая во все мировые учебники физиологии: пять сменяющих друг друга стадий сна. «Сон нам кажется реальностью, — писал Демент, — потому что он реален... Чудо в том, как без всякой помощи со стороны органов чувств мозг воссоздает во сне сенсорную информацию о мире, в котором мы пребываем наяву». «Поспать за деньги» в домашней лаборатории Демента в Нью-Йорке приходили даже девушки из танцевального коллектива Rockettes, чему немало удивлялись жильцы дома, где он жил, — поток красавиц по ночам не иссякал.

Эстафету «сонных экспериментов» перенял психолог Аллан Рехтшаффен. Ученого интересовало, как именно возникают образы снов и можно ли на них повлиять извне. Для этого он фиксировал верхнее веко испытуемого, оставляя глаз наполовину открытым, а когда тот входил в фазу быстрого сна, фонариком показывал на предметы, которые держал перед глазами человека. Но оказалось, что это никак не влияло на содержание сновидения. Отсюда можно сделать вывод: зрительная область коры головного мозга здесь ни при чем. А это значит, что образы рождаются внутри «думателя». Но как? И зачем?

Жизненный опыт ехидны, или Мозг на тачке

Сомнологией заинтересовались многие исследователи, и новые факты посыпались как из рога изобилия. Например, обнаружили, что у рептилий не бывает быстрого сна, а у млекопитающих он есть. Длительность фазы быстрого сна тоже варьировалась: от нескольких минут до сорока у домашнего скота и до семи часов у опоссума.

Подгоняемые желанием понять физиологическую функцию БДГ-сна, ученые активно исследовали его длительность у человека в разном возрасте. Открыли, что фаза быстрого сна появляется у плода в 26 недель и длится практически в течение всех суток. У новорожденных фаза REM занимает почти 50% всего периода сна, затем начинает сокращаться и к четырем годам достигает уровня взрослого человека, то есть занимает от 20 до 25%. К старости она еще сильнее сокращается — до 15%.

Приблизился к разгадке функции БДГ-сна французский нейробиолог Мишель Жуве. В мозге во время сна «выключается» область коры, отвечающая за посыл двигательных импульсов, поэтому организм в это время обездвижен. Жуве же хирургическим путем «отсоединил» тот участок мозга кошки, который отвечал за обездвиженность животного, и с изумлением обнаружил, что во время REM-сна кошки могут вставать и охотиться на воображаемую жертву или атаковать увиденного во сне врага.

А ответ на волнующий всех вопрос о значении снов пришел от странного австралийского животного ехидны и исследовавшего его Джонатана Уинсона (кстати, авиаинженера по профессии). Ехидна — низший представитель млекопитающих, переходное звено между ними и рептилиями. Фазы быстрого сна у нее не наблюдалось, но обнаружилось существенное отличие от старших собратьев по эволюции (которые фазой быстрого сна уже обладали): фронтальная кора (область планирования и принятия решений) ее мозга была существенно больше из-за того, что приходилось мгновенно обрабатывать и усваивать информацию о полученном опыте. Отсюда родилось важное умозаключение о том, что именно REM помогает животным перерабатывать опыт и закладывать его в память. Что, в свою очередь, развивает более продвинутые познавательные способности. Как образно выразился Уинсон, «если бы не REM-сон, префронтальная кора человека занимала бы столько места, что человеку пришлось бы везти мозг перед собой на тачке».

Получается, что во время фазы быстрого сна в мозге и людей, и животных буквально «прокладываются кабели», формируются новые нейронные связи. И именно с этим связана необычайная активность мозга, регистрируемая при ЭЭГ.

Сновидения человека — результат развития механизмов, унаследованных от низших видов. Во время быстрого сна мозг обрабатывает как генетически закодированную, необходимую для выживания информацию, так и информацию, полученную в течение бодрствования. Причем он обманывает сам себя, создавая импульсы, формирующие воображаемые образы, но блокируя при этом все органы чувств, рецепцию и движения. Опыт полностью проигрывается заново на ментальном уровне, но тело оказывается «не в курсе».
«То, что мы вообще сознаем, что видим сны, — чистая случайность, совершенно не предусмотренная их основным назначением», — считает Джонатан Уинсон.

Интересно, что сны можно видеть не только в фазе быстрого, но и в фазе медленного сна, а создание сновидений — это сложный когнитивный процесс, который появляется у человека далеко не сразу. К такому выводу пришел психолог Дэвид Фолкс, много лет изучавший детские сновидения. Оказалось, что до пяти лет дети еще не способны к полноценной визуализации, а приобретают возможность видеть сложные воображаемые картины только к 9–11 годам.

Длинная память, или Учеба с помощью лоботомии

Если зрение во время сна «отключено», то как же, интересно, мозг формирует сонные образы? Психоаналитик Марк Солмс выяснил, что фаза быстрого сна и сновидения — два отдельных процесса с разными механизмами включения и выключения, а также убедился, что основную роль в сновидениях играет передний мозг. Сделал он это «благодаря» пациентам психлечебниц. Во время проведения префронтальной лейкотомии (то есть лоботомии — под таким названием процедура известна в России) разрушается белое вещество, соединяющее лобные доли. Здесь, в вентромедиальном отделе, находится наибольшее количество клеток, вырабатывающих нейромедиатор дофамин. Солмс был убежден, что этот отдел — самая важная структура при создании сновидений. Когда ее уничтожали во время лоботомии, пациенты переставали видеть не только галлюцинации, но и яркие красочные сны.

Благодаря исследованиям по нейровизуализации, проведенным в 1997 году с помощью метода позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), который позволял выявлять активность отдела мозга по притоку в него крови, Аллен Браун во многом подтвердил умозаключения Солмса, доказав, что наибольшую активность проявляет лимбическая система, располагающаяся в недрах переднего мозга. Она отвечает за организацию всех видов памяти, а также формирует мотивацию, эмоциональный ответ и играет важную роль в обучении.

Почему же люди часто не запоминают сновидения? А потому, что во время сна не работают центры кратковременной памяти, благодаря которым удается размещать в нужной последовательности все, что происходит в данный момент. При этом во всю мощь работает память долговременная, что говорит о переработке и усвоении необходимого опыта. «Похоже, что, когда мы спим, наш мозг отчаянно трудится, чтобы сохранить тот опыт, который мы пронесем с собою через всю нашу жизнь, — полагает декан факультета психологии Гарвардского университета Дэниел Шактер. — Важные события, о которых мы часто вспоминаем наяву, могут так же часто «проигрываться заново» во сне. Тот опыт, о котором мы наяву почти не помним, вполне возможно, и по ночам воспроизводится редко, и это тот путь, по которому события из памяти уходят».

То есть, проще говоря, мы помним только то, что сами «записали», и то, что мозг решил «записать» на основании нашего прошлого опыта, знаний и потребностей. В общем, если вы смотрели анимационный фильм «Головоломка», там весь этот процесс был показан в ярких картинках.

Чердак Шерлока Холмса, или Забыть все

С точки зрения нейрофизиологии нет никакой пользы в поисках тайного смысла сновидений. Сны могут выражать общее эмоциональное состояние человека, а их наполнение зависит исключительно от опыта, полученного каждым самостоятельно. Поэтому никакие сонники нам не помогут, увы. Зато может пригодиться психолог: он, опираясь на содержание сновидений, выведет человека на проблему, если она есть, и окажет поддержку при ее решении.

Американский психофизиолог Розалинд Картрайт считает, что «психотерапевты могли бы лучше понимать пациентов и видеть, какие из их проблем могут решиться сами собой, а в каких случаях требуется помощь, если бы просили их припомнить последний из привидевшихся снов. Вопреки теории Фрейда, главная проблема вовсе не спрятана. Она здесь, прямо на поверхности».

Таким образом, сон — это воспоминание обо всем важном, что с нами произошло, и обдумывание всего важного, чему только предстоит случиться. А еще сон — прекрасный способ сбросить ненужный балласт и забыть все, что вряд ли пригодится. Шерлок Холмс не был нейрофизиологом, но он не зря говорил: «Человеческий мозг как чердак... На моем чердаке только нужные мне инструменты, и я хочу, чтобы все они были под рукой».
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 24, 2016, 20:00:56
Правда ли, что человечество глупеет?
http://www.popmech.ru/science/240126-pravda-li-chto-chelovechestvo-glupeet/
Мы зря считаем себя умнее первобытных людей. Эволюция может идти и в обратную сторону. С кем в истории это уже происходило, чем закончилось и происходит ли с нами?
Как оказывается, мозг кроманьонца был больше, чем у современного человека. У эволюции нет заданного направления. Она не ведет человечество к прогрессу, а решает конкретные задачи в данный период времени, поэтому процесс эволюции может пойти самыми разными путями, в том числе и в сторону примитивизации. Подробнее об этом рассказывает антрополог, кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова Станислав Дробышевский. Ролик подготовлен студией Sci-One.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Kondrakr от июня 26, 2016, 04:01:43
Скорее, речь не о "поглупении", а об "оптимизации конструкции". Плюс, "распределение вычислений" посредством социума снижает требования к индивидуальному мозгу.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 26, 2016, 15:00:28
Две заметки. Не новые открытия, просто в копилку...

Человек принимает решения до того, как осознаёт их.
http://gorizontsobytij.ucoz.ru/publ/chelovek_prinimaet_reshenija_do_togo_kak_osoznajot_ikh/11-1-0-427

Из статьи С.Шишкина "Свобода воли как функция бессознательного"
http://proletary.com.ua/hajnes-dzhon-dilan-john-dylan-haynes
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 26, 2016, 15:45:13
Добавлю (в копилку)...

Американские ученые поставили под сомнение свободу воли
http://ria.ru/science/20160501/1424441870.html
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 29, 2016, 04:52:03
Подростки лучше учатся на положительном опыте, чем на отрицательном
http://elementy.ru/novosti_nauki/432783/Podrostki_luchshe_uchatsya_na_polozhitelnom_opyte_chem_na_otritsatelnom
"Известно, что подростки более склонны к принятию рискованных решений, чем взрослые. Согласно одной из гипотез, это может быть связано с тем, что подростки используют иные (более простые) алгоритмы обработки информации о результатах своих поступков. Эксперимент, проведенный британскими и итальянскими психологами и нейроэкономистами, подтвердил эту гипотезу. Оказалось, что подростки не хуже взрослых учатся на положительном опыте, но сильно уступают им в способности учиться на отрицательном. Кроме того, взрослые эффективно используют доступную информацию о том, к какому результату привело бы альтернативное решение, а подростки учитывают только реальные результаты своих поступков. Возможно, эти различия связаны с тем, что отделы мозга, отвечающие за обучение на положительном опыте, созревают раньше отделов, обеспечивающих более сложные алгоритмы обучения."
...
В конце заметки некоторые выводы:

" Упрощенный алгоритм обучения, характерный для подростков, согласуется с данными о более позднем созревании отделов мозга, необходимых для реализации более сложных и эффективных алгоритмов. С другой стороны, использование детьми и подростками именно этого простого алгоритма, скорее всего, имеет важный адаптивный смысл. Очень точно прокомментировала обсуждаемую статью в моем блоге одна молодая мама, заметив, что если бы ее ребенок сразу переставал делать всё, на чем он набивает шишки, он бы даже ходить не научился."

Мама очень точно выразила суть. :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 30, 2016, 18:57:38
Ментальные искажения: почему мы мыслим нерационально?
http://www.popmech.ru/science/239119-mentalnye-iskazheniya-pochemu-my-myslim-neratsionalno/
Казалось бы — что нам мешает мыслить рационально? Делать логичные выводы на основе входящей информации? Но рациональному мышлению препятствует огромное количество мыслительных стереотипов, получивших название ментальных искажений.

Обзорная заметка...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 03, 2016, 13:35:03
Как внедрить человеку искусственные воспоминания?
http://www.popmech.ru/science/240411-kak-vnedrit-cheloveku-iskusstvennye-vospominaniya/#full
"Искусственное внедрение ложных воспоминаний — это давняя научно-фантастическая идея, вокруг которой построены сюжеты многих книг и фильмов. Но оказывается, эта концепция уже не совсем фантастична, и опыты по формированию у людей искусственных воспоминаний идут полным ходом.

Основная идея заключается в следующем: подопытных помещают в аппарат функциональной магнитно-резонансной томографии, и люди, находясь внутри аппарата, начинают играть в некую игру. Во время нее их мозг сканируют, а игра дает им обратную связь, под действием которой они формирует новые нейронные связи в мозге. Такой процесс называется нейрофидбэк. С помощью данных, полученных в МРТ, испытуемому рассказывают о том, что происходит в его мозге, а человек в результате начинает контролировать собственную мозговую активность

Основываясь на этой технологии, Такео Ватанабе из университета Брауна создал нечто под названием ассоциативный декодированный МРТ-нейрофидбэк. Эта техника использует МРТ-аппарат, чтобы обучить людей какому-то навыку или же внедрить в них некую ассоциацию — но сам подопытный даже не подозревает о том, что получает какую-то информацию.

Статья Ватанабе о разработке этой техники недавно опубликована в журнале Current Biology. В ней Ватанабе рассказывает о том, как испытуемые после применения нейрофидбэка стали видеть красный цвет, даже когда им показывали картинку из черно-белых полос.

Это довольно сложный и трудоемкий процесс. Сначала испытуемым сканировали мозг, чтобы программа различала, какого рода мозговую активность искать. Потом они проходили трехдневную и интенсивную тренировку по нейрофидбэку. После чего начинался сам эксперимент. Испытуемые лежали в аппарате МРТ и смотрели в точку посередине экрана. Когда на нем появлялись вертикальные черные полосы, людей просили «любым образом регулировать свою мозговую активность». Когда вертикальные полосы исчезали, подопытным выставляли баллы в зависимости от того, насколько, по мнению ученых, они справились. Чем больше баллов набирали испытуемые, тем большую сумму получали.

Подопытным не говорили о цветах, не говорили, что надо представлять какую-то картинку. Им говорили лишь регулировать мозговую активность. Каждый человек делал упражнение 500 раз. Дело же в том, что больше очков испытуемые набирали, когда сканирование показывало, что они представляют себе красный цвет, причем даже в том случае, когда люди смотрели на черно-белые вертикальные полосы. Таким образом, целью нейрофидбэка было усиление ассоциации между вертикальными полосами и красным цветом. В результате многочисленных повторений ученым удалось добиться того, что испытуемые видели красный в черно-белых полосах, когда эксперимент уже закончился. Эффект длился от трех до пяти месяцев. Причем сами подопытные были убеждены, что, регулируя мозговую активность, думали о совершенно других вещах, никак не связанных с цветовой гаммой.

Ватанабе полагает, что подобную технику со временем можно применить для лечения нейрологических и психиатрических расстройств, таких как депрессия или аутизм. В случае депрессии люди будут набирать высокие баллы, когда их мозговая активность будет показывать более позитивное настроение. При аутизме же такая терапия может помочь людям деактивировать зоны, ассоциированные с симптомами болезни."

Мы видим не то, что "перед глазами", а то, что "внутри мозга". Типа, смотрим на что-то, а видим модель реальности (которая у нас в мозгах). И эта модель может редактироваться (и редактируется) не только таким способом как описано в заметке.
Ну а то, что наше сознание всё контролирует - это иллюзия. Как иллюзия и то, что мы видим. Мозг демонстрирует нам иллюзию реальности, даже не отражение (пусть с неточностями и искажениями), а именно иллюзию... :-[

Но это для других тем в другом разделе (там уже изрядно написал)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 06, 2016, 20:26:19
Как перепрошить человеческий мозг?
http://www.popmech.ru/science/189831-kak-pereproshit-chelovecheskiy-mozg/
Смена программного обеспечения (перепрошивка) способна значительно расширить возможности различных устройств и «научить» их новым функциям. Но можно ли сделать подобное с человеческим мозгом?
Человек тратит на обучение лучшие годы своей жизни. А потом еще много лет и усилий уходит на «полировку» — совершенствование в выбранной профессиональной области. А ведь насколько быстрее было бы загрузить знания прямо в мозг, как это описано, например, в рассказе Айзека Азимова «Профессия»!

Между тем уже несколько десятилетий множество научно-исследовательских организаций занимаются проблемами интерфейсов «мозг-компьютер» (Brain-Computer Interface, BCI), и существует несколько вариантов их реализации. Вживление электродов в мозг обычно применяется в научных экспериментах на животных, а также в редких случаях на людях — для непосредственного управления протезами. Более распространена для этих целей электроэнцефалография (ЭЭГ), регистрация биоэлектрической активности мозга — для этого не требуется никакого медицинского вмешательства, достаточно контакта электродов с поверхностью кожи.

Интерес к подобным задачам проявляло и знаменитое американское агентство DARPA. Исследования по созданию BCI, финансируемые в рамках различных программ DARPA, посвящены не только восстановлению нервных и поведенческих функций после травм или ранений, но и проблемам образования. В частности, программа Accelerated Learning (2007−2012) — «Ускоренное обучение» — предусматривала разработку новых методов, которые могли бы как минимум в два раза ускорить процесс обучения в военной среде.

Взять за эталон

«Что происходит в мозгу, когда мы учимся чему-то новому? — говорит нейробиолог Крис Берка, президент компании Advanced Brain Monitoring (ABM). — Нейроны образуют новые связи, создается нейронная сеть, отвечающая за новый навык. По мере его отработки нейронная сеть упрочняется и «шлифуется», лишние связи разрушаются. Когда новый навык доводится до уровня автоматизма, считается, что вы достигли высокого уровня мастерства».


На первом этапе программы Accelerated Learning специалисты ABM с помощью ЭЭГ стали изучать состояния мозга экспертов в различных областях — спортсменов-лучников, стрелков, гольфистов, ученых — во время занятия профессиональной деятельностью (стрельбы, решения научных задач и т. п.). Это состояние было взято за «эталон». Затем новичков учили, руководствуясь сигналами обратной связи ЭЭГ, приводить свое состояние мозга к «эталонному», и оказалось, что те, кто использовал эту методику обучения, совершенствуют навыки в несколько раз быстрее контрольной группы, которая использовала только традиционные методы.

«В книге Малькольма Гладуэлла «Гении и аутсайдеры» сказано, что требуется 10 000 часов обучения и повторений, чтобы достичь высокого уровня мастерства в какой-либо области. Однако наши исследования показывают, что теория «10 000 часов до мастерства» вполне может быть мифом. Мы обнаружили, что если не просто давать новичкам новые навыки, как это принято в традиционных методах обучения, а учить их сначала контролировать свое ментальное состояние, «приводя» его как можно ближе к «эталонному» (измеренному у экспертов в каком-либо виде деятельности), то можно значительно сократить время обучения новому навыку».

Ускоренное обучение

Конечно же, состояние мозга, снятое ЭЭГ, — это вовсе не карта нейронных сетей и не «цифровая копия памяти». По-видимому, дело в том, что в различных состояниях человек по-разному способен усваивать новую информацию и навыки. «Мы заметили, — говорит Крис Берка, — что высокий уровень тревоги значительно снижал способности к обучению. При определенных навыках можно контролировать ритм дыхания и сердцебиения, чтобы снизить уровень тревожности. Наше программное обеспечение с обратной связью помогает привести мозг в состояние, оптимальное для обучения, — обычно это легкий транс, характеризующийся тета-волнами. С помощью такой технологии, которую мы назвали Interactive NeuroEducational Technology (I-NET), навыками самоконтроля в наших группах овладели 85% из 300 человек, при этом обучение, скажем, стрелков проходило в 2,3 раза быстрее. В результате мы создали систему Adaptive Peak Performance Trainer (APPT). С ее помощью можно учить не только стрельбе, но и многим другим дисциплинам. Более того, используя подобные инструменты, можно оценить, как происходит обучение в различных условиях: как влияет окружающая обстановка, социальные связи. Эти технологии помогут нам понять других людей и самих себя».

Ритмы мозга

Биоэлектрическая активность мозга, регистрируемая с помощью ЭЭГ, представляет собой колебания (волны) в диапазоне от единиц до десятков Гц. В зависимости от частоты такие волны называются буквами греческого алфавита и свидетельствуют о различных функциональных состояниях мозга человека. Выделяют пять основных типов волн: альфа, бета, гамма, дельта и тета. У здоровых людей волны ассоциируются с представленными на схеме состояниями.
(http://www.popmeh.ru/upload/iblock/d0f/d0ff9fe377c98f5d06dba661542cb13c.jpg)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 15, 2016, 04:20:48
Как выглядит свобода воли в человеческом мозге
http://www.popmech.ru/science/243392-kak-vyglyadit-svoboda-voli-v-chelovecheskom-mozge/#full
Американские ученые поставили эксперимент, который позволил увидеть, как мозг принимает самостоятельное решение в режиме реального времени.

Есть ли у нас свобода воли? С тех пор, как появились способы заглянуть в мозг живого человека, этот вопрос перестал быть умозрительным. В конце семидесятых американский психолога Бенджамина Либета поставил эксперимент, результаты которого заставили многих поверить в то, что все наши решения принимаются без участия сознания. Суть экспериментов была такова: перед глазами испытуемых находились часы, а на голове — аппаратура для измерения электромагнитной активности мозга. Участники эксперимента должны были по собственному желанию шевелить рукой и фиксировать время принятия решения.

Результаты ошеломили многих в научном сообществе: участки мозга испытуемых, ответственные за принятие решения, активировались на 200 миллисекунд раньше, чем люди сообщали о том, что они хотят пошевелить рукой. Последователи Либета даже научились предсказывать поведение человека до того, как он сам поймет, что решение принято.

Эксперименты Либета заронили во многих умах сомнения в существовании у человека свободной воли: казалось, за нас все решает мозг, а мы целых 200 миллисекунд не подозреваем об этом. Затем на эксперименты Либета обрушилась волна критики: участникам эксперимента нужно было принять не одно, а два решения (выбрать между правой и левой рукой); экспериментатор полагался на субъективные ощущения испытуемых, которые нельзя ни измерить, ни проверить.

Ученые из университета Джона Хопкинса считают, что им удалось разработать протокол, который позволит избавиться от всего субъективного и неточного в опытах Либета. Для этого испытуемым, помещенным в аппарат для МРТ, показывали разделенные на две части экран. В каждой части экрана быстро мелькали разноцветные символы; людям нужно было только произвольно переводить взгляд с правого экрана на левый.

За час участники эксперимента переводили взгляд десятки раз. Каждое действительное изменение направления взгляда сопровождалось всплеском активности в теменной доле мозга: этот участок отвечает за реализацию намерения.

Однако два участка мозга возбуждались до того, как приходила в действие система реализации. Зоны активности располагалась в лобной доле коры и в базальных ганглиях. Они активировались раньше, чем это происходит, когда человек получает указание к действию; ученые считают, что это доказывает разницу между собственным выбором и выполнением приказа.

В дальнейшем исследователи планируют узнать, какая часть мозга отвечает за принятие более сложных решений — например, в трудном выборе между пончиком и яблоком.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 15, 2016, 04:35:16
Почему мы любим гармоническую музыку?
http://www.popmech.ru/science/243492-pochemu-my-lyubim-garmonicheskuyu-muzyku/#full
Большинство людей любит гармоническую музыку, ведь некоторые созвучия сами по себе звучат гораздо лучше, чем остальные. Именно на это строится вся поп-музыка, вот почему диссонансная музыка вызывает у слушателей головную боль, а «Весну священную» Стравинского освистали на премьере. Только возможно психология и устройство человеческого мозга здесь совершенно не причем.

Огромное количество философских и музыковедческих работ построено на том, что гармонические созвучия хороши сами по себе, что не может быть иначе, но новое исследование Массачусетского технологического института и университета Брандейса показывает, что это, возможно, не совсем так. Наша приверженность к определенным музыкальным интервалам вполне возможно произрастает из того, что именно они были традиционными для ранней западной музыки.


Профессор Джош Макдермотт и Рикардо Годой, проводившие исследования, отправились в джунгли Амазонки, чтобы найти людей, которые практически никогда до того не слышали композиций, построенных на классическом музыкальном строе. Ученые провели несколько экспериментов в племени цимани, они хотели узнать, будут ли члены племени демонстрировать приверженность к гармоническим интервалам, и проявят ли они недовольство, услышав дисгармоничные звуки. Также они поставили сходный эксперимент над некоторыми людьми, жившими в этой же области, которые не являлись членами племени, жителями Ла Паза, а также американскими музыкантами и немузыкантами.

Результаты получились крайне красноречивыми. «Среди цимани разница оказалась практически нефиксируемой, — говорит Макдермотт MIT News. — В американской же группе она оказалась гораздо выше, причем музыканты отдавали предпочтение гармонии больше, чем немузыканты». При этом индейцы племени цимани понимали разницу между гармоничными и дисгармоничными аккордами, но гармония не казалась им чем-то лучше дисгармонии, так как никаких изначальных мнений относительно этого вопроса у них не было.

Отсюда можно сделать вывод: по сути все наши вкусы и музыкальные пристрастия базируются на культурной догме. Никакого изначального благозвучия в гармонических аккордах нет, а значит, наш музыкальный вкус — это лишь часть традиции без глубинного психологического или нейрологического базиса.

Прокомментирую. 8)
Это касается мнений не только о музыке (выделил часть фразы)... Любая новая информация доселе нам неизвестная и не имевшая никакой связи с уже усвоенной точно также "внедряется" к нам в мозг (обычно в раннем детстве это происходит). "Внедряется-то" она первоначально безо всякого усилия, а вот чтобы потом изменить - усилия уже требуются (и со стороны учителя/воспитателя, и со стороны ученика/воспитуемого), и значительные...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 15, 2016, 04:47:05
Биологи из Университета Вирджинии обнаружили связь между мозгом и иммунитетом.
http://www.popmech.ru/science/243412-mikroby-okazalis-prichinoy-chelovecheskogo-obshcheniya/#full
Открытие демонстрирует, что защитная система организма может напрямую влиять на поведение человека и обуславливать его социальные взаимодействия. Ученые опубликовали результаты своей работы в журнале Nature.

Ранее считалось, что центральная нервная система изолирована от иммунитета, однако прошлогоднее исследование показало, что они тесно взаимодействуют. Выяснилось, что мозг через менингеальные сосуды соединен с лимфатическими узлами. Кроме того, оказалось, что, возможно, некоторые поведенческие черты могли развиться из-за иммунного ответа на различные инфекции. Микроорганизмы могли непосредственно повлиять на то, как человек выстраивает свои социальные связи, обеспечивая выживание.

Общение с другими людьми несет в себе определенные риски с точки зрения возможного заражения инфекциями. Общественное поведение человека, таким образом, является выгодным для микроорганизмов, поскольку способствует их распространению.


Исследователи продемонстрировали, что специфическая молекула — гамма-интерферон — является критически важной для социальности. Это вещество вырабатывается иммунной системой в ответ на инфекцию. Однако если блокировать активность гамма-интерферона с помощью генетической модификации в подопытных крысах, то некоторые зоны мозга становятся гиперактивными. При этом животные становятся менее социальными. Возвращение молекуле ее функций восстанавливает прежнюю работу центральной нервной системы.

Исследователи отмечают, что сбои иммунной системы, таким образом, могут быть ответственны за различные нарушения социального поведения при неврологических и психических расстройствах.

PS. Не стал приводить название заметки ("Микробы оказались причиной человеческого общения" ???). Не корректное, полагаю.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 16, 2016, 05:02:01
Грамматические гены
https://postnauka.ru/video/61500
Лингвист Светлана Бурлак об универсальной грамматике, принципе поиска структуры в хаосе и освоении новых слов ребенком

Короткая лекция. Всё пересказывать не буду, только кусочек процитирую:
ЦитироватьОказывается, человеку свойственно стремление везде усматривать структуру. Как это сформулировал американский нейрофизиолог Уильям Кэлвин, есть такой врожденный принцип: «ищи структуру в хаосе». И мы, действительно, ее ищем, причем находим даже там, где ее гарантированно нет, например при запоминании случайного ряда цифр.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: kostik от июля 19, 2016, 19:18:27
ЦитироватьМосковская полиция разыскивает 14-летнюю школьницу Ярославу Журавлеву, которая сбежала из дома, напоив бабушку снотворным; девочка страдает от психического расстройства, сообщают СМИ. Ярослава окончила экстерном два класса, знала несколько иностранных языков, занималась спортом и рисованием. Учителя называли девочку вундеркиндом, сообщает сайт телеканала НТВ.
Два года назад вместе с родителями девочка поехала в Австралию, где семья попала в автокатастрофу. Местные врачи уверяли, что девочка отделалась ушибами и ссадинами. Однако в России была обнаружена неоперабельная опухоль головного мозга, которая, как полагают врачи, стала причиной психических отклонений.
Врачи, обследовавшие Ярославу, поставили ей диагноз — психотоподобный синдром. Расстройство выражается в том, что школьница начала считать себя взрослой женщиной, даже стала искать себе взрослых состоятельных ухажеров.
http://www.vz.ru/news/2016/7/19/822470.html?utm_source=rnews

Если верить написанному, то возникает вопрос: как можно обьяснить данный феномен с точки зрения функционирования мозга,  хранения и извлечения информации.

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 19, 2016, 19:55:23
Ошибки, которые каждый день, подсознательно совершает наш мозг.
http://oko-planet.su/phenomen/phenomenday/329590-oshibki-kotorye-kazhdyy-den-podsoznatelno-sovershaet-nash-mozg.html
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 20, 2016, 04:53:24
Крыша поехала
https://lenta.ru/articles/2016/07/20/brain/
Какие возможности скрывает в себе человеческий мозг
Как устроен наш мозг и что происходит в нем? На основе чего человек принимает решения и чем они обусловлены? Об этом рассказал кандидат физико-математических наук, ученый секретарь Курчатовского комплекса НБИКС-технологий НИЦ «Курчатовский институт» Вячеслав Демин в лекции, состоявшейся в образовательном центре «Сириус». «Лента.ру» публикует выдержки из его выступления.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 21, 2016, 20:36:51
Самая подробная карта человеческого мозга
http://www.popmech.ru/science/246932-samaya-podrobnaya-karta-chelovecheskogo-mozga/#full
Нейробиологи, работающие над проектом Human Connectome, составили самую точную карту коры головного мозга человека. Исследователям удалось определить 180 различных областей наружного слоя мозга, что в два раза превосходит все, что было известно ранее.

Новая карта коры головного мозга, составленная Дэвидом Ван Эссеном и Мэттью Глассером из Вашингтонского университета в Сент-Льюисе с помощью специалистов из ряда других институтов, подтвердила существование 83 ранее известных зон. Кроме того, ученые обнаружили 97 новых областей коры головного мозга человека, ответственных за сенсорную и моторную активность, язык и логические рассуждения.

Как и географам, нейрофизиологам для работы очень важно обладать хорошей картой, чтобы совершенствовать свое мастерство и лучше понимать то, с какой именно проблемой они имеют дело. Карта кортикальной области мозга наглядно демонстрирует, какие зоны несут ответственность за конкретные когнитивные функции и как они взаимодействуют друг с другом.

Проблема заключается в том, что этот механизм устроен куда сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Мозговые зоны различаются по клеточной структуре и белковой плотности, химическому составу нейромедиаторов и строению нейронов. На изучение подобных анатомических и физиологических особенностей часто нужны не только деньги и оборудование, но и специальное разрешение, которое не так просто получить — ведь речь идет об исследованиях и испытаниях на живых людях.

По словам Глассера, их проекту помогло удачное стечение обстоятельств. «Проект Human Connectome начался еще в 2010 году, и Национальные институты здравоохранения США дали нам два года на работу по совершенствованию методов сбора показателей МРТ и анализа данных. Это позволило нам получить гораздо более полную и качественную информацию, чем обычно», рассказывает он.

Проект во многом уникален и тем, что в нем участвуют эксперты нейровизуализации со всего мира. Используемое ими программное обеспечение также не имеет аналогов, а в качестве системы исследования выступила связка из методов архитектурного, функционального и топографического анализов. Этот алгоритм в итоге и позволил идентифицировать области, обычно остававшиеся невидимыми для исследователей.

(http://www.popmeh.ru/upload/iblock/875/8758a73b81a7ddd420998ff535c6835c.PNG)

Некоторые из 180 зон выполняли очевидную функцию, в то время как предназначение других было не столь очевидно. Например, область 55b, по данным Глассера, принимает участие в языковых процессах. Примерно у 90% здоровых молодых людей этот участок имеет типичную картину связей со соседними областями. Однако у некоторых участников исследования, общее число которых было 210, отображаются совершенно иные свойства, в том числе удивительная связь с зонами, задействованными в глазодвигательных процессах.

Помимо теоретических исследований, новые карты также помогут и хирургам, планирующим операции на головном мозге. Глассер и команда надеются, что их работа поможет в будущем изучить эффекты, оказываемые на клетки мозга старением, чтобы решать возрастные проблемы как можно эффективнее.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 24, 2016, 07:06:34
Там, где остановилось время. Часть 1.
http://ladygodiva77.livejournal.com/106986.html

В заметке приводятся описания случаев неадекватного восприятия времени.
Процитирую часть текста (с возможными объяснениями причин такого явления).

"Легко предположить, что время течет с одинаковой скоростью для всех, но истории, подобные той, которую пережил Бейкер, показывают, что наш непрерывной поток сознания - это хрупкая иллюзия, сотканная и редактируемая нашим мудрым мозгом. Изучая, что на самом деле происходит во время таких необычных случаев, ученые пытаются понять почему и как наш мозг делает такие хитрые трюки со временем. Они также предполагают, что при некоторых условиях, все мы можем пережить искажение времени."

"Однако, почему это привело к тому, что у Бейкера изменилось восприятие времени? Некоторые ответы мы можем найти в исследованиях, которые пытаются выявить области, которые ответственны за наше восприятие времени. Под пристальным изучением находится область зрительной коры, называемая V5. Эта область, которая находится в задней части черепа, уже давно была определена, как отвечающая за определение движения объектов, но, воможно, у нее есть и более важная роль - измерять  течение времени. Когда Доменика Буэтти со своими коллегами в Университетской больнице Лозанны в Швейцарии простимулировала эту область магнитными полями, чтобы спровоцировать её активность, её испытуемым оказалось сложно сделать две вещи: они с трудом смогли отследить движение точки на экране, но это в принципе ожидалось, но также им оказалось сложно оценить - насколько долго на экране появлялись некоторые из точек.

   Одно из объяснений, почему в этом опыте испытуемые не смогли сделать эти две простые вещи, состоит в том, что наша система, которая отвечает за определение движения, имеет свой собственный секундомер, записывающий как быстро передвигаются вещи, которые находятся в поле нашего зрения. И когда его работа нарушается из - за повреждений мозга, мир вокруг нас замирает. В случае Бейкера, стояние под душем могло усугубить проблему, так как теплая вода привела бы  к оттоку крови от мозга в сторону конечностей, усиливая нарушение мозговых процессов."

" Другое объяснение проистекает из открытия, что наш мозг фиксирует  восприятие отдельными вспышками, словно кадры видеоролика. "Здоровый мозг восстанавливает пережитое и склепивает эти кадры вместе" - говорит Руфин Ван Руллен из Французского Центра Исследования Мозга и Познания в Тулузе, - "но если повреждения мозга нарушают способность склеивать фрагменты, то вы будете видеть только фрагменты сами по себе"."

Там, где остановилось время. Часть 2.
http://ladygodiva77.livejournal.com/109717.html
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от июля 24, 2016, 15:54:53
иногда по выходе из сна мне требуется время чтобы понять где я и когда я... а иногда и кто я...

может область зрительной коры отключается ночью?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Tiktaalik от июля 25, 2016, 07:55:57
Цитата: sanj от июля 24, 2016, 15:54:53иногда по выходе из сна мне требуется время чтобы понять где я и когда я... а иногда и кто я...

может область зрительной коры отключается ночью?
Кратковременная амнезия это серьезный симптом, связанный с нарушением мозгового кровообращения, например, после перенесенного инсульта. Необходимо обратиться к врачу.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от июля 25, 2016, 17:48:24
не было никакого инсульта.

вообще процесс загрузку напоминает. смотришь на потолок, стены, потом вспоминаешь, где ты, в какой комнате и т.д.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Tiktaalik от июля 26, 2016, 04:26:46
Цитата: sanj от июля 25, 2016, 17:48:24не было никакого инсульта.
Микроинсульты могут проходить и незамеченными, но это лишь одна из множества возможных причин нарушения кровоснабжения мозга, поэтому надо уточнить у врача. С этим шутки плохи. Может случиться полноразмерный инсульт, или это давит опухоль, засорены сосуды и т.д.
Цитата: sanj от июля 25, 2016, 17:48:24вообще процесс загрузку напоминает. смотришь на потолок, стены, потом вспоминаешь, где ты, в какой комнате и т.д.
Во время сна уменьшается частота дыхания и сердцебиения, что может усиливать кислородное голодание нейронов до критического уровня. По пробуждении же кровь приливает к пораженным участкам и происходит постепенное восстановление.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от июля 28, 2016, 15:13:35
чет запугали совсем.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Gundir от июля 28, 2016, 18:08:29
Степь отпоет...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от июля 28, 2016, 18:39:56
тьфу на вас.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 28, 2016, 20:09:37
Нейроны соревнуются за память
http://www.nkj.ru/news/29199/
Информация, которая имеет отношение к одному и тому же предмету или ситуации, записывается в мозге одними и теми же нейронами, которые не подпускают к этой информации конкурентов из других нейронных сетей.

Нейробиологи, занимающиеся памятью, обычно работают с каким-то одним блоком информации, который откладывается в нервной системе – грубо говоря, с одним воспоминанием: это может быть воспоминание, например, о том, что в лабиринте нужно повернуть влево, или о том, что в какой-то клетке тебя ударят током, или, наоборот, чем-нибудь угостят (речь, понятно, идёт об опытах на животных). Но ведь мозг «записывает» внутри себя массу всего, и порой одновременно. И тут возникает важный, но пока ещё мало исследованный вопрос: как разные фрагменты информации взаимодействуют в нейронном хранилище?

Сейчас мы знаем, что информация записывается в мозге с помощью так называемых энграммных клеток. Под энграммой понимают след, оставленный раздражителем; если говорить о нейронах, то повторяющийся сигнал – звук, запах, некая обстановка и т. д. – должны провоцировать в них некие физические и биохимические изменения.

Если стимул потом повторится, то «след» активируется, и клетки, в которых он есть, вызовут из памяти всё воспоминание целиком. Иными словами, у нас энграммные («ключевые») нейроны отвечают за доступ к записанной информации, а чтобы сами они заработали, на них должен подействовать ключевой сигнал.

Их впервые описали в гиппокампе, который служит одним из основных центров памяти, но такие же энграммные клетки есть в миндалевидном теле, или амигдале, отвечающем за эмоции. Эксперименты с амигдалой и эмоциональными переживаниями навели нейробиологов на мысль, что энграммные нейроны миндалевидного тела конкурируют между собой за право зашифровать то или иное воспоминание; и выигрывают среди них обычно либо наиболее возбудимые клетки, которые активнее других реагируют на новый сигнал, либо те, в которых содержится больше белка под названием CREB – от него зависит формирование долговременной памяти.

Как проявляется конкуренция нейронов за память? Исследователи из Торонтского университета поставили следующий опыт: мышей после определённого звукового сигнала слегка били током по ногам, затем, спустя какое-то время, звучал второй сигнал, после которого тоже следовал удар током. Мыши выучивали оба звука: когда они потом слышали любой из них, то замирали на месте, демонстрируя обычную стрессовую реакцию грызунов (то есть ключевыми сигналами для энграммных клеток, будившими неприятные воспоминания, здесь оказывались звуки). То, какие нейроны в это время работали, можно было определить молекулярным анализом, по генам arc и homer1a (h1a) – если в нейроне обнаруживались следы деятельности гена arc, значит, данный нейрон был активен не далее как пять минут назад, если же в нейроне активировался ген h1a, значит, нервная клетка работала 30–40 минут назад.

То есть с помощью arc и h1a можно было различить, какие нервные клетки записали звуки, предупреждающие об опасности. Оказалось, что тут большую роль играет временной диапазон между сигналами: если во время обучения оба звука шли друг за другом в пределах шести часов, то оба они попадали к одним и тем же клеткам. Если же между обучением одному звуку и обучением другому звуку проходило от 18 до 24 часов, то память о них расходилась по разным популяциям нейронов.

Когда неприятное воспоминание, связанное со звуком номер два, подавляли – то есть звук уже не предшествовал электрошоку – у мышей заодно слабели неприятные ассоциации и со звуком номер один, но только в том случае, если изначально память насчёт того и другого формировалась в пределах вышеупомянутых шести часов. Поведенческий эксперимент вполне согласовывался с тем, что удалось увидеть на уровне нейронов: информация, поступившая в мозг в определённый временной промежуток, сохраняется в одной «микросхеме».

Наконец, авторы работы сделали ещё один опыт, попытавшись искусственно связать блоки информации, которые разделяли сутки. Мышей с помощью оптогенетических методов модифицировали так, чтобы их нейроны можно было стимулировать или подавлять световым импульсом. В результате, стимулируя группу нейронов, запомнивших первый звуковой сигнал, удалось в них же записать и второй сигнал, хотя сеанс обучения с этим вторым сигналом происходил, как было сказано, спустя 24 часа. Удалось сделать и обратное – разорвать связь межу воспоминаниями, сформировавшимися в пределах шести часов: здесь активность нейронов, наоборот, подавляли, так что информация о втором звуке переходила к какой-то другой конкурирующей группе.

Наконец, межнейронную конкуренцию удалось увидеть напрямую: в статье в Science Шина Джоссилин (Sheena A. Josselyn) и её коллеги пишут, что когда наставал черёд запоминать второй звук, нейроны, запомнившие первый звук, с помощью специальных сигналов подавляли активность других нервных клеток, так что память о втором звуке доставалась им же, то есть «нейронам первого звука».

Похожие результаты были получены ранее для гиппокампа, так что, очевидно, такая конкуренция нервных клеток есть общее свойство памяти, где бы она ни формировалась. Скорее всего, есть и другие параметры, помимо времени, которые обуславливают сцепленность воспоминаний, и, вероятно, именно благодаря конкуренции нейронов и их способности связывать блоки информации друг с другом мы не тонем в хаосе бессвязных воспоминаний.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 28, 2016, 20:14:14
Язык влияет на мышление с младенчества
http://www.nkj.ru/news/29189/
Услышанные слова помогают думать маленьким детям – даже тем, которые говорить сами ещё не умеют.

Обычно мы считаем, что язык лишь отражает особенности нашего видения, наших мыслей и чувств. Но может ли сам язык влиять на наше мышление?

Раньше это был вопрос сугубо умозрительный, но в последнее время всё чаще появляются экспериментальные работы, из которых следует, что – да, язык воздействует на сознание. Так, в 1991 году в журнале Cognition была опубликована статья, в которой говорилось, что корейцы по сравнению с англичанами больше обращают внимания на то, как объекты соединяются друг с другом, насколько хорошо они друг к другу подходят.

В 1997 году в том же Cognition появилась похожая работа, но уже про японцев – они, как оказалось, предпочитают группировать предметы в соответствии с материалом, из которого они сделаны, тогда как английский выводит на первое место форму.

В 2007 году в журнале PNAS была опубликована статья, в которой говорилось, что русскоязычные люди быстрее различают оттенки синего цвета, нежели англоязычные. Наконец, год назад мы писали об экспериментах с двуязычными людьми, говорящими на английском и немецком языках: оказалось, что их мировосприятие отчасти меняется, и меняется именно под влиянием второго языка – другой синтаксис заставляет иначе смотреть на происходящее.

Возникает вопрос, в каком возрасте впервые проявляется влияние языка на мышление. И, казалось бы, сам собой напрашивается ответ, что это происходит в детстве, когда ребёнок выучивается говорить. Исследователи из Северо-Западного университета согласны с такой точкой зрения, но с одной оговоркой – по их данным, язык начинает влиять на сознание ещё до того, как человек произносит своё первое слово.

Девятимесячным детям, ещё не умевшим говорить, показывали ярко-раскрашенных существ, которые, появляясь в случайном порядке в середине экрана, разбегались либо влево, либо вправо, а потом исчезали. Суть опыта состояла в том, что «популяцию» существ обозначали либо одним словом, либо двумя словами, и в последнем случае одно слово предназначалось для тех, кто движется в одну сторону, а другое – для тех, кто движется в другую сторону. Эти слова слышали дети, наблюдавшие за существами.

Затем наступал черёд второй части эксперимента: разноцветные создания снова появлялись в центре экрана, а психологи внимательно следили с помощью специальной аппаратуры, куда посмотрят дети. По направлению взгляда ребёнка можно было понять, чего он ждёт от существа – что оно двинется влево или же вправо. Смысл тут был в том, чтобы понять, появилась ли связь между словесными категориями, обозначавших «правых» существ и «левых» существ, и мышлением. Связь действительно появилась: те дети, которые выучивали две категории, довольно хорошо предугадывали движение фигур; а вот те, которые слышали только одно общее для всех название, предугадать направление движения не могли. Статья по результатам исследования должна вскоре появиться в журнале Cognition.

Отсюда следует, что ещё в процессе первоначального освоение языка и ещё до того, как человек сам выучивается разговаривать, языковые категории влияют и на наше восприятие, и на умение работать и анализировать то, что нам удалось воспринять.

Возможно, в дальнейшем первоначальный такой языковой эффект изменяется под влиянием новых «данных», как языковых, так и не языковых, однако сам по себе столь раннее взаимодействие сознания и внешней речи весьма примечательно. Очевидно, новые результаты должны привлечь внимание нейробиологов и педагогов, занимающихся проблемами развития мышления.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 28, 2016, 20:19:13
Что происходит в мозге во время гипноза?
http://www.popmech.ru/science/250962-chto-proiskhodit-v-mozge-vo-vremya-gipnoza/#full
Гипнотизер говорит, что ваши веки тяжелеют, вы медленно засыпаете... Группа нейробиологов из Медицинской школы Стэнфордского университета выяснила, что происходит в мозге во время гипнотического транса.

Ученые наблюдали работу мозга 57 добровольцев, когда те проходили сеанс управляемого гипноза по методике, которая используется в психотерапии для лечения тревожности, облегчения болей и борьбы с последствиями психологических травм.

Участник исследовательской группы Дэвид Шпигель (David Spiegel) отмечает, что гипноз, частично скомпрометированный практикой, на самом деле представляет собой очень любопытный феномен и мощный инструмент управления мозгом.

Чтобы провести эксперименты, Шпигель и его команда нашли людей из тех 10% населения, которые легко впадают в гипнотический транс. Из 545 участников такую способность проявили только 36 человек; еще 21 выступили в качестве контрольной группы.

Измерения активности головного мозга проводились с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, которая фиксирует изменения в интенсивности кровотока внутри сосудов. Ученым удалось обнаружить три индикатора гипнотического транса. Первое — снижение активности в передней поясной коре. Второе — возрастание интенсивности коммуникации между другими участками мозга — верхней части префронтальной коры и островковой доли конечного мозга. Шпигель поясняет, что связь между этими двумя участками — это связь между телом и мозгом, способ восприятия мозгом положения и состояния всех участков тела.

И, наконец, третье — ухудшение связи между некоторыми участками префронтальной коры и сетью пассивного режима работы мозга. По мнению ученых, результатом этого становится то, что загипнотизированный не осознает собственные действия.

Люди, которые легко впадают в гипнотический транс, хорошо реагируют на лечение гипнозом: хронические боли и даже боль при родах становятся гораздо менее сильными. Именно поэтому ученым так важно понять, как работает мозг в этом загадочном состоянии.

Исследование опубликовано в журнале Cerebral Cortex.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 28, 2016, 20:29:20
Как восстановить разорванные нервы
http://www.nkj.ru/news/29147/
Совместное действие молекулярных и зрительных стимулов помогает клеткам сетчатки восстановить контакт с мозгом.

Наша нервная система делится на центральную (головной мозг и спинной мозг) и периферическую (нервы, которые тянутся от головного и спинного мозга к внутренним органам и частям тела). И если периферические нервы в случае повреждения могут регенерировать, то у центральных нервных путей такой способности, к сожалению, почти нет: так, все мы знаем, что спинной мозг после повреждений восстанавливается крайне медленно, если вообще восстанавливается.

Сигналы в нервных цепочках бегут по нейронным отросткам, и в случае травмы рвутся самые длинные из них, аксоны, собранные в нервные пучки. Нервные клетки могли бы восстановить свои аксоны, но им мешают и недостаток белковых ростовых факторов, и формирование в месте повреждения защитного рубца, который препятствует росту нейронных отростков, и ряд других причин. (На всякий случай уточним, что тут речь идёт не о появлении полностью новых нейронов, а том, чтобы прежние клетки заново отрастили свои аксоны.)

Нейробиологи предприняли много попыток хоть как-то активировать восстановление центральных нервов: так, в опытах на мышах удалось «протянуть» аксоны повреждённого зрительного нерва с помощью стимулирующих химических сигналов, одновременно устраняя белки, которые подавляли восстановительный процесс. Успех каждый раз был весьма умеренный: растущие отростки нейронов, во-первых, не всегда дорастали до конца, а во-вторых, соединялись с неправильными напарниками, так что животные оставались незрячими.

Однако в новой статье в Nature Neuroscience Эндрю Хаберман (Andrew Huberman) из Стэнфорда и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Гарварда пишут, что зрительный нерв можно восстановить, если химические стимулы использовать в комплексе с визуальными.

Как известно, зрительный нерв, выходящий из глаза, образован отростками ганглионарных клеток сетчатки. Каждая из них воспринимает сигналы от множества фоторецепторов – палочек и колбочек. Суммарный сигнал, собранный ганглионарной клеткой, отправляется по её аксону в мозг.

Картина осложняется тем, что ганглионарных клеток существует несколько типов, каждый со своей специализацией: какие-то фиксируют движение, какие-то ловят только какой-то определённый цвет, и т. д. Можно себе представить, насколько разнообразны отдельные провода-«аксоны», составляющие «кабель» зрительного нерва – и ведь провода эти должны прийти в итоге в определённые зоны мозгового зрительного анализатора.

Теперь представим, что зрительный нерв повреждён, и перед нами стоит задача восстановить разорванное соединение: тут требуется не только понудить отростки ганглионарных клеток к росту, но и сделать так, чтобы по ту сторону повреждения каждый тип нейронного «провода» сформировал правильный контакт.

Заставить клетки нарастить аксоны можно с помощью специального белка, запускающего соответствующий ростовый сигнал. Сигнал этот в центральномозговых нервах быстро угасает, но исследователи модифицировали мышей так, чтобы стимулирующие белки у животных работали постоянно, а заодно вводили в их ганглионарные клетки сетчатки гены флуоресцентных белков, чтобы можно было следить за их ростом. Затем у мышей хирургическим путём повреждали зрительный нерв, и смотрели, что получится. Отростки клеток, как и ожидалось, росли, но полностью восстановиться не могли.

Другой группе мышей тоже портили зрительный нерв, но при том их никакими молекулярными стимуляторами не снабжали – рост аксонов у них пытались вызвать чисто зрительным стимулом, с помощью высококонтрастных картинок, которые мышам показывали в течение нескольких недель. Какой-то эффект был, но опять же не слишком большой – полностью восстановить зрительную «нервную проводку» таким манером было невозможно.

А вот когда оба способа, молекулярной и зрительной стимуляции, объединяли, то отростки ганглионарных клеток прорастали намного дальше и мало того, что достигали зоны перекреста зрительных нервов, но и находили нужный контакт для передачи своего сигнала.

К мышам возвращалось зрение, хотя, конечно, далеко не полностью; по словам авторов работы, это можно сравнить с тем, как полностью слепой человек вдруг смог сам передвигаться по комнате, обходя стол, шкаф и другие крупные предметы. (Что до мышей, то они, например, явно видели, как к ним приближается большой тёмный круг, и прятались, как если бы им угрожал пернатый хищник.)

Смысл полученных результатов здесь вовсе не в том, чтобы на их основе сделать какой-нибудь клинический терапевтический метод: для молекулярной стимуляции авторы работы использовали генную инженерию, которую в таком виде вряд ли можно применять на людях.

Главное здесь в другом – как оказалось, нервы центральной нервной системы всё-таки можно побудить к восстановлению, несмотря на то, что сам по себе они к этому совсем не склонны. Вряд ли зрительный нерв представляет собой тут что-то уникальное, и, возможно, похожим образом можно усилить и регенеративные способности спинномозговых проводящих путей – если только найти для них удачную комбинацию разнородных стимулов.

Конечно, опыты на мозге мыши проводились, но результаты и для человеческого мозга весьма актуальны, полагаю. ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 28, 2016, 21:15:34
Заметка не про мозг, а про методы исследования... Думаю, что тоже в тему будет.

Почему фМРТ видит то, чего нет
http://www.nkj.ru/news/29071/
Томография мозга нередко даёт ложноположительные результаты из-за особенностей своего программного обеспечения, которое видит несуществующее сходство между разными участками мозга.

Магнитно-резонансная томография мозга стала настолько популярной в современной нейробиологии и медицине, что сейчас метод МРТ в той или иной форме можно увидеть в львиной доле исследований. Нельзя сказать, что томография не заслуживает такой популярности – ведь с её помощью мы можем заглянуть в работающий мозг безо всяких операций, да и результаты томографического сканирования, на первый взгляд, выглядят гораздо более понятными, нежели, например, серии угловатых линий, которые выдаёт электроэнцефалографический аппарат.

В случае с мозгом обычно говорят о функциональной МРТ, и принцип её достаточно прост: мозг расходует энергию, и чем активнее он работает, тем больше кислорода и питательных веществ ему требуется. И кислород, и питательные вещества приносит кровь, с другой стороны, разные части мозга решают разные задачи – то есть, если мы проследим, где кровоток интенсивнее, то поймём, как мозг справляется с той или иной проблемой. МРТ-сканер как раз тем и занимается, что оценивает мозговое кровоснабжение.

Даже для неспециалиста понятно, сколько всего мы можем таким образом узнать о живом мозге. Но со временем к методу стали накапливаться вопросы – оказалось, что иногда фМРТ видит того, чего нет. Чтобы понять, как такое возможно, нужно более детально присмотреться к тому, как работает фМРТ.

Аппарат рассматривает мозг как огромное число мельчайших точек, или вокселей (объёмных пикселей) – активность измеряется в каждом вокселе, и чем их больше, тем выше разрешающая способность метода. (Здесь стоит подчеркнуть, что воксели не равны нейронам, и в одном вокселе содержится очень много нервных клеток.)

Однако потом воксели нужно как-то сложить обратно в мозг. Этим занимаются специальные программы, которые сравнивают точечную активность, оценивая, насколько разные воксели похожи или не похожи друг на друга. Без аналитической программы никакого фМРТ не будет, но, как оказалось, именно программное обеспечение часто выступает слабым звеном. Несколько лет назад исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре вместе с коллегами из Колледжа Вассара сообщили, что с помощью томографа им удалось обнаружить активность в мозге мертвого лосося.

Однако, по словам самих авторов, в случае с лососем было бы достаточно улучшить статистическую обработку данных. А вот авторы свежей статьи в PNAS делают более фундаментальный вывод: они полагают, что во избежание ложноположительных результатов в фМРТ следовало бы исправить сами основы обработки данных.

Андерс Эклунд (Anders Eklund) и его коллеги из Университета Линчёпинга и Уорикского университета воспользовались открытыми данными фМРТ, выполненных для самых разных целей. Обычно, когда хотят посмотреть, как, скажем, какая-нибудь болезнь влияет на работу мозга, то сканы мозга больных сравнивают со сканами мозга здоровых: особенности в работе мозга у больных людей видны в сравнении со здоровыми, и эти особенности мы считаем как-то связанными с болезнью.

Но на сей раз всё было иначе: для проверки метода брали только результаты, полученные от контрольных групп, то есть только от здоровых людей. Всего в эксперименте «участвовали» несколько сотен человек – мы ставим слово «участвовали» в кавычки, потому что, повторим, никаких новых фМРТ сканов тут уже не делали, а просто использовали открытые данные, сравнивая их друг с другом. Всего таких сравнений, при разных программных параметрах, сделали 3 млн; цель же была в том, чтобы понять, будет ли одна норма отличаться от другой.

Для анализа использовали несколько разных программных пакетов, применяемых в современных фМРТ-методиках. От программ здесь требуется не только увидеть изменения в активности вокселей (то есть «мозговых точек»), но и определить, похожим ли образом меняется их активность. То есть, например, две более-менее соседние точки могут обе одновременно наращивать активность, но одна будет это делать так, а другая – иначе, и обобщать их тогда нельзя. Если же в обоих темп, характер, рисунок изменений одинаков, то оба вокселя можно объединить вместе, а к ним потом добавить ещё один, и ещё – и в результате получится кластер.

Программные пакеты, как оказалось, вполне хорошо чувствуют изменения в отдельных вокселах, но при том слишком вольно их кластеризуют; иными словами, алгоритм, сравнивающий характер изменений разных точек на предмет их сходства, нередко совершенно напрасно объединяет их вместе. В результате на фМРТ-скане может появиться, например, активно работающая область мозга, в которой на самом никакой дружной активности нет, и случится так не потому, что мозг у разных людей работает по-разному, а потому, что так посчитала программа.

Считается, что вероятность ложноположительной ошибки тут не превышает 5%, однако на деле авторы работы видели ошибку в среднем заметно большую (в самом выдающемся случае отличия достигли 60% – именно на столько один нормальный мозг отличался от другого), и всё благодаря неточно работающему программному алгоритму.

В целом, по словам исследователей, если проблему исправить, то точность измерений возрастёт более чем на 10%. Здесь следует учесть, что на разных зонах программы работали с разной точностью, и где-то ошибка оказывалась в среднем больше, где-то меньше, в зависимости от конкретной морфологии той или иной части мозга.

Возникает вопрос, что делать со всеми теми работами, которые годами выполнялись с помощью вот таких вот странных алгоритмов, и не следует ли сейчас всё срочно перепроверить. Тут, однако, можно заметить, что в науке вообще прежние результаты часто перепроверяются новыми исследовательскими группами, которые начинают работать в том же направлении, так что коррекция фМРТ-результатов, вероятно, так или иначе произойдёт – главное, чтобы в этот метод сейчас поскорее были внесены коррективы.

Очень важное замечание. Полагаю, что этим уже занимаются (раз заметка вышла, значит на проблему внимание обратили). ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 29, 2016, 20:28:18
Оптические иллюзии: как заставить мозг обмануть самого себя
http://www.popmech.ru/science/251132-opticheskie-illyuzii-kak-zastavit-mozg-obmanut-samogo-sebya/
Видео, опубликованное в прошлом месяце и завоевавшее приз за лучшую оптическую иллюзию, буквально покорило интернет. Происходящее на экране способно смутить даже скептиков: на ваших глазах система круглых цилиндров превращается в квадратные и обратно, всего лишь благодаря вращению по часовой стрелке. Что это — ловкость рук? Компьютерная графика? Разбираемся вместе с «Популярной механикой».

Алан Маликджениэл — опытный разрушитель секретов фокусников и владелец Youtube-канала Captain Disillusion. Спустя месяц кропотливых исследований, он наконец раскрыл правду о создании этого интересного трюка.

Как ни странно, но весь секрет кроется лишь в тщательном планировании и небольшой дозе изобретательности. Во-первых, ни одна из фигур не является ни абсолютно круглой, ни квадратной, они находятся где-то посередине. Во-вторых, сама структура фигуры, представляющая собой S-образные изгибы, при правильном положении камеры визуально удлиняет одни грани и укорачивает другие. В итоге, мозг человека, обманутый искусным образом, видит совершенно не то, что представляет из себя реальный объект — даже если он смотрит через призму цифровой камеры.

Еще одна важная часть трюка — освещение. Неправильно подобранный свет даст тени, которые выдадут обман, даже если вы не будете специально обращать на них внимание. Конечно, провернуть подобный фокус при помощи простой замены анимации на компьютере было бы куда проще. Но именно знание того, что все происходящее всего результат оптической иллюзии, делает этот фокус еще более интересным.

Видео. :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 03, 2016, 04:18:16
Клетки мозга обмениваются «батарейками»
http://www.nkj.ru/news/29234/
В трудную минуту вспомогательные клетки нервной системы отдают собственные митохондрии повреждённым и погибающим нейронам, помогая им выжить.

Передача нервных импульсов требует много энергии, так что неудивительно, что в нейронах сидит множество митохондрий – особых органелл, которые называют силовыми станциями клетки. Внешне митохондрии выглядят как мембранные цистерны, но внутри и на молекулярном уровне они устроены весьма сложно: они буквально под завязку напичканы разнообразными ферментами, которые с помощью кислорода добывают энергию из химических связей разных веществ и переводят её в форму молекулы АТФ – в таком виде энергию клетке легко хранить и легко использовать.

Митохондрии обладают собственной ДНК и могут самостоятельно делиться, так что с их количеством проблем не возникает. Однако они, как и всё прочее, изнашиваются, стареют, перестают выполнять свои функции, как надо. И тогда нейрон просто избавляется от них: в 2014 году была опубликована статья, в которой описывалось, как нейроны «выплёвывают» ставшие негодными митохондрии и как их тут же поглощают служебные клетки нервной системы астроциты, чья задача – обеспечивать нейронам благоприятные условия для работы, в том числе и убирая разнообразный молекулярно-клеточный мусор.

И тогда Эн Ло (Eng Lo) и Кадзухидэ Хаякава (Kazuhide Hayakawa) из Общеклинической больницы Массачусетса подумали, что, может быть, происходит и обратное – что нейроны могут не только выплёвывать митохондрии, но и вбирать их в себя. Тем более, что ещё раньше нечто похожее обнаружили у стволовых клеток костного мозга и клеток лёгких: при сильном стрессе – например, из-за раны – стволовые клетки, оказавшись рядом с клетками лёгких, отдают им свои митохондрии.

Если нейроны действительно берут чужие митохондрии, то это происходит в сложный для них момент, при повреждении, болезни и т. д. Как мы сказали, условия для работы и хорошее самочувствие нейронам обеспечивают астроциты, которые чувствуют, если их подопечным плохо.

Тревожным сигналом служит иммунный белок CD38, и, когда мышей с помощью генетически модифицирующих методов программировали так, чтобы у них синтезировался избыток CD38, то можно было наблюдать, как астроциты этих мышей высвобождают во внешнюю среду собственные нормальные, здоровые митохондрии. Питательную жидкость вместе с «выплюнутыми» митохондриями затем переносили к умирающим нейронам, которые в течение суток поглощали их, постепенно приходя в себя: в статье в Nature авторы работы пишут, что у нейронов появлялось больше энергии (в буквальном смысле – в виде молекул АТФ), они дольше жили и даже формировали новые отростки.

В экспериментах на животных результаты оказались похожи: когда мышам, у которых провоцировали инсульт, вводили в повреждённую часть мозга препарат митохондрий, то нейроны мозга впитывали их и в результате чувствовали себя лучше, чем если инсультных мышей оставляли, как есть. Исследователи подчёркивают, что здесь особенно важной была роль вышеупомянутого белка CD38: без него нейроны плохо поглощали митохондрии, даже если им их предоставляли в избытке.

Очевидно, в перспективе CD38, который помогает клеткам нервной системы обмениваться митохондриями и тем самым поддерживает нейроны «на плаву», можно было бы использовать в терапии повреждений мозга, и не только в случае инсульта. Однако этот белок выполняет в организме много функций, и нужно ещё убедиться, что, если мы будем вводить его извне для лечения нейронов, мы одновременно ничего не испортим в каком-нибудь другом месте.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 06, 2016, 10:55:13
В заметке немного дополнительной инфы про сон...

Почему мы засыпаем и просыпаемся
http://www.nkj.ru/news/29310/
Нейроны, которые непосредственно дают сигнал заснуть или проснуться, слушаются нейромедиатора дофамина – высокий уровень дофамина в мозге подавляет всякие сонные сигналы.

Сон и биологические часы связаны между собой очень тесно, так что легко спутать одно с другим. Однако сон – лишь одно из проявлений циркадного (то есть суточного) ритма: при смене дня и ночи у нас меняется гормональный фон, меняется активность генов, и, среди прочего, мы чувствуем сонливость или, наоборот, просыпаемся.

Считается, что суточное чередование сна и бодрствования связано с гормоном мелатонином: в зависимости от времени суток его концентрация либо возрастает (к вечеру), либо падает (к утру), и мы вслед за этими колебаниями засыпаем и просыпаемся.

В то же время известно, что повышение уровня мелатонина не обязательно вызывает сон, скорее, он помогает сну наступить, работая как успокоительное и подавляя нашу реакцию на окружающие стимулы. С другой стороны, человек ведь может заснуть и днём, когда по биологическим часам спать не полагается.

Хотя сейчас уже много известно о том, как ведёт себя мозг во время сна и с каких нейронных цепочек начинает распространяться сонный сигнал, регуляция цикла сон–бодрствование до сих пор не вполне понятна: образно говоря, кто непосредственно «дёргает за рубильник»?

Считается, что кроме системы суточного ритма, у нас есть ещё так называемый сонный гомеостат. Под гомеостатом понимают самоорганизующуюся систему, моделирующую способность живых организмов поддерживать некоторые величины (например, температуры тела) в физиологически допустимых границах.

Многим знакомо слово «гомеостаз» – саморегуляция, предназначение которой в том, чтобы некие параметры оставались постоянными; так вот, гомеостат – это непосредственный исполнитель гомеостаза. Гомеостат можно сделать в виде электромагнитной цепи, но в живых организмах он, понятно, собран из нейронов, гормонов, прочих молекулярных сигналов и т. д.

Суть сонного гомеостата в том, чтобы отслеживать какой-то показатель сна и бодрствования: как только показатель дойдёт до определённого порога, «устройство» сработает, и индивидуум заснёт. Во сне упомянутый показатель вернётся на исходную позицию, и «устройство» сработает на пробуждение.

Сонным гомеостатом в мозге работают особые нейроны, которые есть у многих животных и с большой вероятностью есть и у человека. В опытах на мухах дрозофилах удалось выяснить, что если эти нейроны простимулировать, то насекомые впадают в сон, и во время сна нейроны гомеостата остаются активными. Во время бодрствования те же нейроны «молчат», и если искусственно сделать их нечувствительными к каким-либо раздражителями, у дрозофил начнётся бессонница.

Новые эксперименты, проведённые Геро Мизенбоком (Gero Miesenbock) и его коллегами из Оксфорда, дополняют картину работы нейронов, включающих и выключающих сон. С помощью оптогенетических методов (Мизенбок, кстати, является одним из соавторов известнейшей ныне оптогенетики) они установили, что сонный гомеостат подчиняется дофаминовому контролю: если простимулировать в мозге дрозофилы нейроны, выделяющие дофамин, то сонная система будет пребывать в бодрствующем состоянии – её нейроны будут неактивны. Если же уровень дофамина упадёт, сонные нейроны включатся и муха заснёт; очевидно, сон продолжается, пока они работают.

На клеточно-молекулярном уровне здесь происходит следующее: по дофаминовому сигналу в мембрану клеток встраиваются специальные белки, образующие дополнительный ионный канал, через который начинают «протекать» ионы, выравнивая собственную концентрацию по обе стороны мембраны.

В нейронной мембране есть другие ионные каналы, которые, активно перекачивая ионы внутрь и извне клетки, как раз создают разность потенциалов, тем самым делая нейрон активным. Но с появлением нового канала их усилия сводятся на нет – то, что происходит, можно в каком-то смысле сравнить с коротким замыканием в электрической сети, после которого устройство перестаёт работать. Полностью результаты исследований опубликованы в Nature.

У сонного переключателя есть только два положения, «вкл.» и «выкл.», что понятно – и дрозофилы, и мы может либо спать, либо не спать, а промежуточное состояние засыпания, дрёмы не может продолжаться хоть сколько-нибудь долго. (Хотя, очевидно, система сонного гомеостата должна работать в сотрудничестве с другими контролёрами сна, в частности, с теми же циркадными ритмами.)

То, что сонные нейроны слушаются дофаминовых сигналов, помогает понять, почему многие психостимуляторы, как разрешённые, так и нелегальные, вроде кокаина, прогоняют сон – они просто сильно повышают уровень этого нейромедиатора в мозге. Но, если отвлечься от стимуляторов, то перед нами возникает следующий вопрос: как в норме происходит переключение сонных нейронов? На какой параметр реагируют гомеостатные нейроны, прежде чем заснуть или проснуться?

Очевидно, дофамин тут служит только «посланником», а в качестве главного сигнала может быть или свет, или громкий звук (или отсутствие того и другого), или же общая усталость, которые каким-то образом превращаются в понятную для сонных нейронов команду.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 10, 2016, 19:34:27
Как мозг учится читать
http://www.nkj.ru/news/29368/
К тому времени, как мы начинаем учиться читать, в нашем мозге уже есть специальная область со всей нейронной инфраструктурой, которая готова заняться распознаванием слов.

В мозге человека есть зона чтения – её функция состоит в том, чтобы распознавать написанные слова, воспринимать их не просто как какие-то изображения, а как языковые символы. Но читать человек научился совсем недавно, несколько тысяч лет назад, по эволюционным меркам всего ничего. То есть если бы здесь работал естественный отбор, то понадобилось намного больше времени, чтобы среди людей закрепилось преимущество за теми, кто может разбирать письменный язык и чтобы в мозге оформилась зона чтения.

Вообще говоря, в коре полушарий есть несколько таких участков, которые, как может показаться, появились неким странным образом, но у нейробиологов есть для них вполне удовлетворительное объяснение: зоны со своеобразной специализацией, которые занимаются чтением, распознаванием лиц и т. д. получили свои функции благодаря уже существующим связям с другими областями коры. Иными словами, когда возникала какая-то своеобразная нужда, мозг использовал уже сформированную инфраструктуру. Проверить эту гипотезу непросто, но всё-таки можно, и тут очень кстати пришлась всё та же зона чтения.

Нэнси Кэнвишер (Nancy Kanwisher) и её коллеги из Массачусетского технологического института сканировали мозг у детей сначала в 5 лет, а потом в 8 лет, то есть до и после того, как те начинали читать. Исследователей интересовала веретенообразная извилина, в которой зона чтения как раз и возникает.

Авторы работы не просто анализировали её активность, но и оценивали, как она связана с остальным мозгом. У пятилетних детей, как и ожидалось, никакой «читательной» активности в веретенообразной извилине не проявлялось, но при том характерные связи с другими зонами у неё уже сформировались – в частности, были налажены контакты с языковыми анализаторами.

Тут стоит заметить, что чтение не тождественно языковой способности вообще: задача зоны чтения в том, чтобы узнать слово, прочесть его и отправить собранную информацию в языковой отдел. И вот специфические каналы связи, по которым слово передаётся в языковой анализатор, у зоны чтения уже были, только эти каналы пока не работали.

В строении мозга у разных людей есть вариации, и зона чтения у одного человека может «проснуться», пусть и рядом, но всё-таки не совсем на точно том же месте, что и у другого человека. Однако архитектура вышеупомянутых информационных каналов уже в «дочитательском» возрасте была настолько чёткой, что по ним можно было заранее точно определить, где именно проявит себя зона чтения, когда ребёнку стукнет 8 лет и он уже научиться читать. Полностью результаты экспериментов опубликованы в Nature Neuroscience.

Иными словами, нейронный «департамент» в зрительной коре, отвечающий за распознавание слов, формируется не одновременно с обучением чтению – к тому времени он уже предсуществует благодаря соответствующей нейронной инфраструктуре, тянущейся из языковых центров.

Как и почему эти контакты образуются на ранних этапах жизни, пока неясно, однако не стоит искать целеполагающих объяснений – скорее всего, и зона чтения, и её характерные связи могут ранее использоваться для других целей. Так, авторы работы предполагают, что данная область, прежде чем начать заниматься словами, распознаёт какие-то другие сложные объекты.

Возможно, проблемы с чтением, вроде дислексии, связаны как раз с тем, что зона распознавания слов никак не переключится на новую задачу, или же её связи с языковыми центрами сложились как-то не так, и потому есть надежда, что подобные исследования помогут нам не только точно такие расстройства, но и найти способ избавления от них.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 28, 2016, 11:42:30
Младенцы кричат на разных языках
http://www.nkj.ru/news/29420/
Младенцы кричат по-разному в зависимости от того, на каком языке говорят их матери.

Нам кажется, что младенцы всюду кричат одинаково, и говорить о каких-то языковых отличиях здесь просто глупо – новорождённые ещё и говорить-то не могут. Однако на самом деле отличия между ними есть, по крайней мере, если сравнивать детей из Китая, Германии и Камеруна.

Всё дело тут в различии тоновых и нетоновых языков. Как известно, во многих языках смысл слова зависит от того, на какой звуковой высоте его произнести; звуковысотные вариации слогов и слов могут полностью изменить смысл того, о чём мы говорим. Один из примеров – севернокитайский язык, включая его разновидность путунхуа, который является официальным языком в Китае, Тайване и Сингапуре.

В севернокитайском языке выделяют четыре тона. Более сложный случай – ламнсо, язык народа нсо, живущего в Северном Камеруне. Нсо общаются друг с другом уже на восьми тонах, причём значение каждого тона определяется его вариациями во время произнесения конкретного слова.

Когда исследователи из Университета Вюрцбурга, Оснабрюкского университета и Пекинского педагогического университета сравнили звуки, которые издавали младенцы, чьи матери разговаривали на немецком, путунхуа и ламнсо, то оказалось, что крик «тональных» детей отличается от криков «нетональных». Так, в криках младенцев нсо был шире интервал между самым высоким и самым низким тоном, и дети легко и быстро переходили с высоты на высоту по сравнению с новорождёнными, чьи мамы говорили на немецком. Вообще, крики камерунцев отчасти напоминали пение.

Те же результаты получились и при сравнении младенцев от германоязычных матерей с младенцами, чьи мамы говорили на китайском, только здесь различия были не так заметны – вероятно, потому, что китайский язык всё-таки «менее тоновый», чем ламнсо. Полностью результаты исследований опубликованы в журналах Journal of Voice и Speech, Language and Hearing.

Исследователи анализировали крики детей, которым был всего день от роду. Новые данные подтверждают гипотезу, что усвоение языка ребёнком происходит уже на поздних стадиях беременности: по словам авторов работы, младенец слышит речь матери, находясь ещё в её утробе, и уже в это время его мозг впитывает в себя некоторые правила произношения.

Стоит также добавить, что народ нсо до сих пор почти не затронут цивилизацией, занимаясь традиционным земледелием – то есть сходство в криках младенцев нсо и младенцев из Пекина, и их отличие от младенцев из Германии обусловлено не культурными особенностями вообще, а именно особенностями языка, на котором говорили их мамы.

В целом эти результаты углубляют наше понимание взаимосвязи генетических и внегенетических факторов в формировании речевых способностей; с практической же точки зрения чем больше мы узнаём, как наша нервная система выучивает язык, тем больше у нас возможностей исправлять всевозможные речевые и языковые дефекты, которые часто начинают проявляться с раннего детства.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 29, 2016, 16:48:26
Ученые: человеческий мозг оказался статистическим гением
https://ria.ru/science/20160829/1475505505.html
Наш мозг оказался способен проводить сложные статистические расчеты на лету и вычислять вероятности того или иного события в режиме реального времени, учитывая непрерывно поступающие данные с органов чувств, говорится в статье, опубликованной в Journal of Neuroscience.

"Трюк заключался в том, что нам пришлось заставить наших подопечных перестать думать в "цифрах" и начать сравнивать вероятности, не используя числа. Если человек пытается явно использовать числа для расчетов, он неизменно проваливается. Наш мозг ужасно плохо справляется с арифметикой. Наши неявные, "встроенные" вычислительные способности гораздо лучше, чем "внешние", доступные сознанию математические навыки", — заявил Кеннет Норман (Kenneth Norman) из Принстонского университета (США).

Норман и его коллеги выяснили это и нашли регион, отвечающий за эту "сверхспособность", наблюдая за работой мозга нескольких студентов, согласившихся сыграть в необычную игру в виртуальной реальности.

Участники этой игры попадали в вымышленный сафари-парк, который разделен на четыре зоны, помеченные разными цветами. В каждой из них жили различные крупные африканские животные, чье число и перечень могли различаться для той или иной зоны. После того, как студенты посетили все четыре блока парка, ученые показывали им картинки, на которых были изображены небольшие группы животных, и просили определить, из какой из двух произвольно выбранных зон они происходят.

Точного ответа на этот вопрос, как правило, не было – почти все животные на картинках присутствовали сразу в нескольких уголках парка, поэтому участникам опытов приходилось определять вероятность их присутствия в называемых учеными парах зон. Иногда ученые выводили картинки с задержкой, в результате чего во время размышлений у добровольцев неожиданно появлялась новая подсказка, облегчавшая или усложнявшая их "расчеты".

Этот эксперимент показал, что человек достаточно хорошо вычисляет подобные вероятности, если он не пытается думать о них осознанно и использует особый регион мозга – так называемую глазнично-лобную кору. Данный отдел мозга, как рассказывают ученые, отвечает за исполнение и разработку сложных планов, мотивацию действий и другие сложные поведенческие программы.

То, что эта часть коры умеет решать сложные статистические задачи и динамически приспосабливаться к новым "входным данным", по мнению исследователей, говорит о том, что от ее устройства и активности зависит такой важный параметр интеллекта, как живость ума и умение быстро приспосабливаться к новой ситуации.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 01, 2016, 04:55:48
Мозг-вампир — ключ к эволюции
http://www.popmech.ru/science/262202-mozg-vampir-klyuch-k-evolyutsii/
Довольно долго считалось, что ключ к развитию человеческого разума заключается в росте размеров мозга, но теперь исследователи из Южной Африки и Австралии опровергли ( :-[) это предположение.
(http://www.popmeh.ru/upload/iblock/131/131e08d2d3dd3a45ffd4182cf500718d.jpg)

Подсчитав, как менялось со временем кровоснабжение мозга у наших предков, исследователи смогли показать, что человеческий разум эволюционировал, не только увеличиваясь в размерах, но все больше нуждаясь в крови. И необходимость в крови скоро значительно обогнала скорость роста мозга.

«Размер мозга в ходе человеческой эволюции возрос примерно на 350%, а вот кровоснабжение мозга увеличилось на целых 600%, — говорит глава исследования Роджер Сеймур. — Мы полагаем, что это отражало необходимость мозга обеспечивать все более энергоемкие связи между нервными клетками, что обеспечило эволюцию сложного мыслительного процесса и усвоения информации».
(http://www.popmeh.ru/upload/iblock/ac7/ac77bb016482db230da4c550bde1d949.jpg)

Таким образом, чем больше развивались нервные клетки и связи в нашем мозге, тем более возрастала его метаболическая активность, поэтому возрастала потребность в кислороде и питательных веществах, которые обеспечиваются притоком крови. Два отверстия в основании черепа позволяют направлять кровь от сердца к мозгу. Диаметр этих отверстий соответствуют возможностям артерий по кровоснабжению. Отследив изменения в размере этих отверстий у наших предков, исследователи сумели проследить эволюцию человеческого разума. Статья об открытии опубликована в журнале Royal Society Open Science.

Прокомментирую.
Само название заметки - на совести авторов... Эдак можно любой орган обозвать вампиром (типа, все органы нуждаются в крови)... :)
И, разумеется, ничего они этим уточнением не опровергли. На развитие интеллекта и разума влияли и размеры, и интенсивность кровотока, и структурная сложность и т.д. Обнаруженная ими закономерность только дополняет и уточняет наши знания о мозге...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Tiktaalik от сентября 01, 2016, 08:53:15
Цитата: ArefievPV от сентября 01, 2016, 04:55:48«Размер мозга в ходе человеческой эволюции возрос примерно на 350%, а вот кровоснабжение мозга увеличилось на целых 600%, — говорит глава исследования Роджер Сеймур. — Мы полагаем, что это отражало необходимость мозга обеспечивать все более энергоемкие связи между нервными клетками, что обеспечило эволюцию сложного мыслительного процесса и усвоения информации».
Во-первых, неточный перевод - к оригиналу ближе не "мы полагаем", а "мы предполагаем".

Во-вторых, предположение сомнительное. Увеличение относительного кровотока и должно было увеличиться в любом случае с увеличением размера мозга - чтобы лучше отводить тепло, поскольку объем мозга растет по кубу линейного размера, а площадь внешней поверхности только по квадрату.

Чтобы говорить об изменении относительного энергопотребления, нужно измерить разницу в крови питательных веществ на входе и на выходе из мозга человека и сравнить с шимпом и орангом в пересчете на единицу массы мозга с поправкой на разные доли белого/серого вещества.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от сентября 04, 2016, 02:18:19
Нейролингвист Татьяна Черниговская: Как Интернет влияет на наш мозг
http://econet.ru/articles/118477-neyrolingvist-tatyana-chernigovskaya-kak-internet-vliyaet-na-nash-mozg#.V8rbNRUhPZ1.facebook
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 07, 2016, 05:34:48
Таблетка от любви: можно ли вылечить чувства химией
http://www.popmech.ru/science/257362-tabletka-ot-lyubvi-mozhno-li-vylechit-chuvstva-khimiey/#full
В конце 2013 года создатели иронической Игнобелевской премии приветствовали специальный номер «Американского журнала по биоэтике», который был посвящен моральным аспектам применения препаратов «от любви».

Но ирония здесь вряд ли уместна: появление такого лекарства было бы с радостью встречено измученным любовью человечеством.

В том, что любовь — это нечто вроде болезни, люди не сомневались, наверное, никогда. «Любовь — недуг», — начинается 147-й сонет Шекспира. В «Лекарстве от любви» Овидия среди других средств спасения называется работа: «Делом займись — и тотчас делу уступит любовь»... В магических книгах Хогвартса приводится сложный рецепт противоядия, отвара на основе «веточек волшебной рябины».

Любовь — недуг...

Многие процессы, которые развиваются в мозге в период тяжелой влюбленности, напоминают болезнь и в современном смысле этого слова. В 1999 году итальянские ученые из команды Донателлы Мараццити указали на многие сходства любви с обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР). Это и одержимость объектом интереса, и повышенная активность рецептора обратного захвата серотонина 5-НТ, и нехватка этого нейромедиатора в синапсах.

Годом позже за эту работу Мараццити с коллегами все-таки удостоились Игнобелевской премии. Но обсессивность — лишь часть любви. Теория, выдвинутая американским антропологом Элен Фишер, описывает три компонента этого сложного нейробиологического явления: сексуальную страсть, одержимость и, наконец, привязанность. И если одержимость действительно похожа на ОКР с его избирательным и часто назойливым вниманием, то привязанность связана с ощущениями покоя и защиты.

«Фишеровские» компоненты любви тесно переплетены, но различаются даже на уровне нейрофизиологии. Сексуальная тяга связана прежде всего с действием гонадолиберина, гормона гипоталамуса. Внимание координируется дофамином, адреналином и серотонином. За формирование привязанности отвечают окситоцин и вазопрессин.

Противолюбовные зелья

Нащупав фармакологические мишени, мы можем подумать и о препаратах, которые действуют на них. В пресловутом «Американском журнале по биоэтике» Брайан Ирп и его коллеги по Оксфордскому университету перечислили некоторые варианты — и многие из них куда реальнее «волшебной рябины».

Скажем, заметное снижение либидо вызывают селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС, такие как «Прозак») и антагонисты опиоидных рецепторов («Налтрексон»). Среди более популярных веществ те же побочные эффекты демонстрируют многие препараты, понижающие кровяное давление, а также алкоголь.

От болезненной одержимости объектом любви теоретически могли бы помочь лекарства, которые применяются для лечения симптомов ОКР. Сюда относятся те же средства для повышения количества серотонина, которые вообще заметно притупляют эмоции. По словам нейрофизиолога Дикси Мейер, вызванное СИОЗС «отсутствие эмоциональной стимуляции» способно погубить самые романтические отношения.

Эффективность подавления работы окситоцина и вазопрессина для разрушения привязанности была продемонстрирована на степных полевках, известных своей строгой моногамностью. После введения блокаторов этих гормонов самки полевок мигом забывали своих незадачливых партнеров и пускались во все тяжкие. Влияние окситоцина и вазопрессина на поведение людей еще не до конца изучено, но, скорее всего, в целом оно выглядит так же, как у грызунов. А значит — когда-нибудь и это «вылечат». Но вылечат ли любовь?

Что в имени

Влияние гормонов и нейротрансмиттеров на наше поведение и состояние очень многообразно. Они сложным образом взаимодействуют друг с другом, и вряд ли возможно скорректировать лишь болезненные проявления любви, не затронув другие сферы жизни пациента. Кроме того, биологические факторы лишь задают общую канву развитию чувства. Любовные отношения глубоко связаны с культурными нормами и личным, индивидуальным опытом. Вызванное из памяти имя любимого человека создает совершенно особые переживания, и ликвидировать их можно, лишь «отредактировав» воспоминания и их эмоциональную окраску. Теоретически в будущем возможно применение препаратов (или даже медицинских нанороботов), действующих строго на нужные клетки, в том числе и группы нейронов. Но такие методы остаются делом неясного будущего. Пока же оно не наступило, нам придется любить — и страдать.

Дмитрий Жуков, старший научный сотрудник лаборатории сравнительной генетики поведения Института физиологии им. Павлова РАН, лауреат премии «Просветитель»: «Функции медиаторных систем зависят не только от конкретного вещества, но и от той структуры мозга, в которой эта система работает. Фармакологически мы можем корректировать только общую активность конкретного медиатора. Нет метода, который позволил бы, скажем, ослабить холинергический вход в гиппокамп, который регулирует эрекцию, и не изменить при этом активность ацетилхолина во всех прочих отделах мозга».

Статья «Таблетка от любви» опубликована в журнале «Популярная механика» (№167, сентябрь 2016).
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 10, 2016, 11:21:30
Специальные нейроны помогают нам обдумывать чужой опыт
http://www.nkj.ru/news/29525/
Особая зона нашего мозга занимается тем, что анализирует случаи, когда наши представления о мире не соответствуют результатам действий других людей.

Мы познаём мир вокруг себя в том числе и благодаря другим людям: мы сравниваем себя с ними, наш жизненный опыт с их жизненным опытом, и тем самым получаем возможность исправить какие-то собственные ошибочные представления о мироздании. Для этого в нашем мозге даже существуют специальные нейроны: как выяснили исследователи из Калифорнийского технологического института и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, анализом действий людей в нашем мозге занимаются нервные клетки в так называемой ростральной зоне передней поясной коры полушарий.

(http://www.nkj.ru/upload/iblock/2e2/2e27826df6f15069dc8acd5090c9602b.jpg)
Кора полушарий и подкорковые структуры мозга человека; амигдала выделена розовым, гиппокамп – фиолетовым, поясная кора – синим. (Иллюстрация Fernando Da Cunha / BSIP / Corbis.)

(http://www.nkj.ru/upload/iblock/c66/c663dfa652380ff9fea86dc29cd01fe1.jpg)
Расположение префронтальной коры, передней поясной коры (anterior cingulate cortex), гиппокампа и амигдалы. (Иллюстрация NIH Image Gallery / Flickr.com.)

Майкл Хилл (Michael R. Hill) и его коллеги экспериментировали с больными эпилепсией, которым в мозг временно вживили электроды. Напомним, что от эпилепсии можно избавиться хирургическим путём, удалив те нейроны в мозге, с которых начинается припадок, но, чтобы узнать, какие именно это нейроны, нужно напрямую понаблюдать за активностью подозрительных мозговых зон. Поэтому перед операцией больным вводят в мозг электроды, с помощью которых регистрируют активность разных его участков – чтобы узнать, где именно «прячется» эпилепсия и как именно она себя ведёт. Такой способ лечения уже успел сослужить большую службу нейробиологам, поскольку тут есть возможность параллельно изучать самые разные аспекты работы человеческого мозга так.

На сей раз пациентам с электродами предложили сыграть в простую игру: на экране ноутбука были разложены две виртуальные карточные колоды рубашкой вверх – переворачивая карты, можно было получить или потерять 10 или 100 долларов, при том в одной колоде выигрышных карт было 70%, а в другой – только 30%. Заранее, естественно, игрок не знал, какая колода счастливая, и мог выяснить это разве что методом проб и ошибок. Однако в некоторых случаях он видел ещё и игру двух других людей, которые присутствовали в эксперименте в виде аватар и чьи действия заранее записали. Они выбирали из тех же карточных колод, что и настоящий игрок с электродами в мозге, так что он был в состоянии судить о том, какая колода приносит удачу, а какая – нет, ещё и по действиям виртуальных игроков.

В мозге у приматов вообще и у человека в частности есть определённые зоны, которые сравнивают наши ожидания с действительным положением вещей. Например, если мы хотим выиграть в какую-то игру, такие нейронные центры будут отзываться как удачные ходы, так и на неудачные, и в результате индивидуум сможем скорректировать своё поведение (и свои аппетиты). В число таких мозговых участков входит и вышеупомянутая ростральная зона передней поясной коры. Однако в статье в Nature Communications авторы пишут, что у нейронов этой зоны была своя специфика: они реагировали иначе, когда человек наблюдал чужой опыт, идущий вразрез с его собственными ожиданиями. Например, если участник эксперимента считал, что карты из левой колоды чаще оказываются выигрышными, но при том виртуальный игрок получал из неё проигрышную карту, то такое расхождение между собственной «теорией» и чужой «практикой» характерным образом отражалось в активности некоторых клеток передней поясной коры. Их можно назвать «нейронами социального обучения», но в довольно специфическом аспекте, так как они срабатывают тогда, когда наши ожидания расходятся с результатами именно чужих действий.

Это не первый случай, когда в мозге находят область или группу нейронов, отвечающих за определённую сторону социальной жизни. Два года назад мы писали о том, что в нервной системе млекопитающих есть специальная структура, от которой зависит удовольствие от общения: интерес к кому-то другому зависит от того, насколько хорошо она функционирует. Здесь же можно вспомнить про знаменитые зеркальные нейроны, которые помогают нам повторять действия других. Но социальная жизнь сложна и многообразна, особенно у таких «общительных» видов, как человек, так что мозгу пришлось сформировать разные нейронные департаменты для выполнения множества социально-когнитивных задач. Можно предположить, что неполадки в системе обдумывания чужого опыта, среди прочего, лежат в основе ряда психоневрологических расстройств – например, аутизма – и, возможно, в будущем, действуя на нейроны социального обучения, от подобных заболеваний можно будет если и не избавляться полностью, то хотя бы смягчать их симптомы.

PS Ссылка на статью, упоминаемую в заметке:

В мозге нашли социальную сеть
http://www.nkj.ru/news/24594/
Специальная нейронная структура в мозге млекопитающих отвечает за удовольствие от общения.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 14, 2016, 18:46:14
В мозге нашли нейронный «термометр»
http://www.nkj.ru/news/29540/
Специальные нейроны в мозге реагируют на повышение температуры вокруг и одновременно сообщают организму, как спастись от жары.

Когда нам становится жарко, мы потеем, дыхание учащается, мы стараемся уйти в тень, выпить холодной воды, снять с себя – если это возможно – лишнюю одежду. Когда нам холодно, мы дрожим, стараемся одеться потеплее и т. д. То есть изменения температуры вызывают целый комплекс разнообразных реакций, физиологических и поведенческих, которые, очевидно, должны начинаться с какого-то внутреннего «термометра». Конечно, у нас и у животных есть терморецепторы, но их задача – только собирать информацию и передавать её в мозг, в какой-нибудь специальный отдел, нейроны которого сообразят, насколько высокая или насколько низкая сейчас температура и что тут следует сделать.

(http://www.nkj.ru/upload/iblock/7c8/7c8f3cbff522a43a2b64262e2975906d.jpg)
Гипоталамус на модели человеческого мозга.

Известно, что нейронный «термометр» находится в гипоталамусе – небольшой области в промежуточном мозге, которая регулирует нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма. Гипоталамус сам по себе делится на ряд структур и зон, среди которых есть так называемая преоптическая область. Эксперименты с животными показали, что терморегуляцией занимается как раз преоптическая область. Но гипоталамус весьма невелик, и при том связан с самыми разными вещами: например, он участвует в регуляции сна, в регуляции брачного и родительского поведения, он регулирует чувство голода и жажды, и т. д. Нас же интересуют конкретные нейроны, которые работают с температурой, а их долгое время никому не удавалось определить.

Найти их удалось сотрудникам лаборатории Закари Найта (Zachary Knight) в Калифорнийском университете в Сан-Франциско. С помощью специального метода, на разработку которого ушло пять лет, они смогли определить, какие гены и в каких клетках преоптической зоны гипоталамуса включаются в ответ на потепление воздуха. То есть требовалось не только заметить те нейроны, которые отвечали на изменение среды нейрохимическими импульсами, но и понять, сопровождается ли такая активность какими-то молекулярно-генетическими событиями.

В нейронах, которые более всего подходили на роль «градусника», особенно заметными были гены PACAP и BDNF. Оба они кодируют белки, связанные с ростом и развитием нейронов и с регуляцией гормональных сигналов в мозге, однако в данном случае важна не столько их конкретная функция, сколько то, что они включаются в определённых клетках и в ответ на определённые обстоятельства. Иными словами, в гипоталамусе получилось найти клетки, которые реагировали на тепло и у которых при том был характерный молекулярный признак – повышенная активность двух упомянутых генов. Более того, в статье в Cell авторы пишут, что PACAP и BDNF срабатывали в течение нескольких секунд после того, как в клетке с мышами повышали температуру. Раньше считалось, что термонейроны преоптической зоны гипоталамуса с кожными рецепторами никаких дел не имеют, измеряя только внутреннюю температуру тела. Однако, по-видимому, клетки гипоталамуса непосредственно общаются с наружными терморецепторами – иначе как объяснить настолько быстрый ответ гипоталамического «термометра»? Лишнее подтверждение тому удалось получить в экспериментах с капсаицином – алкалоидом, содержащимся в красном перце. Капсаицин действует на рецепторный белок, связанный с ощущением тепла и жара, и клетки преоптической зоны гипоталамуса отозвались на «перец» точно так же, как на тепло – то есть, терморецепторы на коже действительно напрямую связаны с термонейронами гипоталамуса.

Разумеется, исследователям захотелось узнать, влияют ли эти клетки на физиологию и на поведение животных – то есть будут ли мыши прятаться в холодное место, если у них искусственно, без всякого внешнего тепла простимулировать гипоталамический «термометр». И всё именно так и случилось: когда у мышей напрямую, прямо в гипоталамусе, активировали термоклетки, у животных снижалась температура тела и они старались найти в клетке угол попрохладнее. Физиологическая реакция была такой же, как у обычных мышей в ответ на обычное повышение температуры воздуха: кровеносные сосуды в хвосте расширялись, а количество метаболического тепла в жировой ткани уменьшалось.

В целом полученные результаты говорят о том, что определённые нейроны преоптической зоны гипоталамуса, в которых в ответ на тепло активируются гены PACAP и BDNF, не просто измеряют температуру снаружи (с помощью кожных рецепторов), но и сообщают организму, как ему себя вести в новых условиях: надо ли отрегулировать метаболизм, что сделать с сосудами, нужно ли искать тень и т. д. Однако тут важно подчеркнуть, что термоклетки реагировали только на повышение температуры – на похолодание, на низкую температуру они не отвечали. То есть в данном случае «нейротермометр» работает только в одну сторону, а для холода, очевидно, есть какие-то другие мозговые нейронные центры, которые, надо думать, в скором времени тоже смогут найти.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 16, 2016, 18:53:01
Заметка про эксперименты на мышах, но, полагаю, результаты применимы и для нервных клеток человека...

Ученым удалось разглядеть «кирпичики» памяти
http://www.popmech.ru/science/267172-uchenym-udalos-razglyadet-kirpichiki-pamyati/#full
Возможно, нейробиологам из Средиземноморского института нейробиологии в Марселе впервые в истории удалось наблюдать, как из мельчайших и неделимых элементов в мозге формируются воспоминания.

Используя технику визуализации активности нейронов флюоресцентными красителями ученые впервые «подглядели» за слаженной работой групп нервных клеток, которые могут быть единицами памяти в мозге.

Ученые ввели в мозг четырех мышей особый флюоресцирующий белок, который светился особенно ярко при контакте с ионами кальция. Высвобождение большого количества ионов Ca+2 сопровождает возбуждение нервной клетки, поэтому особенно ярко в мозге мышей светились начинающие активно работать нейроны. Наблюдая за свечением белка-маркера ученые смогли составить подробную трехмерную динамическую карту активности более 1000 нейронов в мозге каждой из четырех мышек, когда те бежали по колесу или отдыхали. Сравнив получившиеся карты, ученые выявили паттерн работы нейронов, который образуется, когда животное движется и когда оно отдыхает.

Схемы работы нервных клеток в мозге после упражнения особенно интересовали ученых: наблюдая за ней, они в режиме реального времени наблюдали за формированием памяти о полученном опыте. При этом процессе нейроны начинали светиться в той же последовательности, что и при получении опыта, но намного быстрее. Кроме того, вместо того, чтобы «загораться» по-отдельности, они объединялись в группы, которые светились одна за другой. Каждая такая группа соответствовала определенному участку пробежки. Авторы исследования предположили, что такие группы нейронов и являются «кирпичиками», из которых строится память, ее наименьшими единицами.

О том, что при воспроизведении в памяти нового маршрута нейроны гиппокампа срабатывают в определенной последовательности, было известно и раньше, но только сейчас ученым удалось наблюдать этот процесс целиком.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science, кратко о работе рассказывает журнал New Scientist.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 21, 2016, 19:21:31
Групповая память работает хуже, чем индивидуальная
http://www.nkj.ru/news/29568/
Работая в коллективе, мы запоминаем меньше, чем когда работаем поодиночке.

Когда на собеседовании несколько человек опрашивают претендентов на должность, когда присяжные совещаются, виновен или невиновен подсудимый, когда студенты вместе готовятся к экзамену, все они обращаются к их общей памяти: собеседователи вместе вспоминают свои впечатления от претендентов, присяжные вместе обсуждают улики и показания, а студенты спрашивают друг у друга то, что каждый по отдельности забыл из учебного курса.

Кажется, что коллективная память и вместительнее, и надёжнее, чем индивидуальная. Однако на самом деле всё наоборот – существуют десятки психологических исследований, согласно которым в группе наша память работает хуже, чем когда мы одни пытаемся что-то вспомнить.

Психологи из Ливерпульского университета опубликовали в Psychological Bulletin мета-аналитический обзор работ, посвящённых «коллективному подавлению памяти». Основной смысл экспериментов здесь прост: людям дают некий материал для изучения, которые они прорабатывают либо вместе, либо поодиночке, а потом проверяют, что отложилось в голове у тех, кто работал коллективом, и у тех, кто работал индивидуально.

Необходимо подчеркнуть, что коллективную память сравнивают не с единичной, но с суммой отдельных индивидуальностей: например, если с одной стороны была группа из четырёх человек, то их общую память сопоставляют с тем, что удалось запомнить другим четырём людям, которые ту же информацию пытались запомнить порознь друг от друга. Конкретные параметры здесь могут быть различны: например, участники эксперимента могут знать друг друга, а могут не знать, материал для запоминания может быть структурирован или не структурирован и т. д.

Мета-анализ позволяет определить, насколько данные разных работ на одну и ту же тему соответствуют друг другу, согласуются ли с какой-нибудь теорией или гипотезой и есть ли тут какие-то нюансы, на которые авторы каждого отдельного исследования не обратили внимания. В данном случае, как пишут Стефани Марион (Stephanie Marion) и Крейг Торли (Craig Thorley), всё друг с другом согласуется – «коллективное подавление памяти» действительно имеет место.

Психологический механизм у него следующий: разные люди по-разному вспоминают то, что запомнили, кто-то – последовательно от начала до конца, кто-то, наоборот, движется с конца, то есть от того, что запомнил последним, к началу – к той информации, которая отложилась в памяти первой; понятно, что есть и другие способы «вспомнить всё».

И вот, когда несколько людей начинают вспомнить один и тот же материал вместе, общаясь друг с другом, их способы вспоминания входят в противоречие друг с другом и мешают друг другу: грубо говоря, пока один пытается вспомнить то, что было в начале, ему сообщают информацию о том, что было в конце, и в результате в голове возникает непреодолимый блок.

Попутно удалось заметить, что в больших группах общая память работает хуже, чем в малых (что, наверно, вполне очевидно), и что если группа состоит из родственников и друзей, то их групповая память работает эффективнее, нежели среди тех, кто друг друга вообще не знает.

И, наконец, самое любопытное: у тех, кто поработал в группе, собственная память в дальнейшем работает лучше. Человек в любом случае что-то забывает, но в коллективе ему обязательно об этом напомнят. Так что пусть с точки зрения результата – то есть объёма «вспомненной» информации – единая группа проигрывает сумме индивидуальностей, но вот для персональной памяти групповая работа явно идёт на пользу.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Nur 1 от сентября 21, 2016, 20:11:03
Уважаемый ArefievPV, добрый вечер!

Исходя из содержания материала, который Вы привели - возможно, не хуже, а, своего рода, "селективнее"... Примерно также, как работает мозг согласно идее уважаемого deepsoul о «смотрящем». Коллектив, в итоге, синтезирует комбинированную картинку воспоминаний.
Возможно, это ключ к определению понятия «сознание»... Тем более, если Вы говорите о том, что память отдельного человека работает лучше после работы в группе. Повторная работа в коллективе, возможно, позволит создать более «яркую» картинку событий – и так по нарастающей в дальнейшем...

Всегда готовый выразить Вам свое почтение,
Nur.   
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 21, 2016, 20:26:47
Цитата: Nur 1 от сентября 21, 2016, 20:11:03
Тем более, если Вы говорите о том, что память отдельного человека работает лучше после работы в группе.
Добрый вечер.
Я так не говорю. Это в заметке сказано. По этому поводу пока у меня нет комментариев...

Цитата: Nur 1 от сентября 21, 2016, 20:11:03
Возможно, это ключ к определению понятия «сознание»...
По этому поводу я недавно предоставил комментарий.
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9673.msg196292.html#new
Ответ  84.
Цитата: ArefievPV от сентября 20, 2016, 21:03:02
Полагаю, что с этими понятиями существует некая путаница: очень часто смешивают их.

Все поступки мы совершаем, и все решения мы принимаем сознательно. Буквально все.
То есть, формируем собственное целостное поведение со-знательно (со знанием, учитывая знание, в соответствии с опытом, в соответствии с собственной моделью реальности – можно «обозвать» кому как удобней) и в режиме «реального времени».

Но осознаём (оцениваем) мы только часть собственного поведения, только часть принятых решений, только часть различных умственных операций. И позже (иногда, значительно) самих действий и размышлений (типа, с определённым временным лагом). Процесс осознания – это оценивание собственного поведения со-знанием (учитывая знание, в соответствии с опытом, в соответствии с собственной моделью реальности).

Тогда можно сформулировать следующие определения:

Сознание – это «механизм» (способность и процесс) позволяющий формировать собственное поведение (и мышление) в соответствии с опытом (со знанием, в соответствии с собственной моделью реальности).

Осознание – это «механизм» (способность и процесс) позволяющий оценивать собственное поведение (и мышление) в соответствии с опытом (со знанием, в соответствии с собственной моделью реальности).

В таком случае, "смотрящий" уважаемого deepsoul - это только часть второго "механизма" - осознания. "Смотрящий", типа, "модуль" фиксирующий происходящее "внутри" для последующей его оценки...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 06, 2016, 20:42:55
Заметка не про человеческий мозг (разве что, косвенно)...

Как голод побеждает страх и чувство одиночества
http://www.nkj.ru/news/29693/
Нейрохимический механизм, обслуживающий чувство голода, заставляет с подозрением относиться к своим товарищам и подавляет страх перед смертельной опасностью.

У того или иного поведения могут быть разные мотивы, но чаще всего – если мы говорим о животных – это голод, или жажда, или стремление избежать опасности. Нейробиологи уже довольно неплохо знают, что происходит в мозге, например, при чувстве голода. Однако в большинстве случаев мотивационные механизмы исследуются поодиночке, то есть голод отдельно от жажды, жажда отдельно от страха перед хищником и т. д. Но в реальной жизни разные мотивы вполне могут сталкиваться друг с другом (ведь легко же представить, что одновременно хочется и есть, и пить), и далеко не всегда их можно удовлетворить одновременно – то есть какому-то желанию придётся отдать предпочтение.

Джозеф Бернетт (C. Joseph Burnett) и его коллеги из Национального института наркозависимости попытались выстроить мотивационную иерархию у мышей, у которых с помощью оптогенетических методов были модифицированы нейроны голода в гипоталамусе. Смысл оптогенетической модификации, как известно, состоит в том, чтобы посредством проведённого в мозг оптоволокна стимулировать конкретные нейроны или группы нейронов: световой импульс заставляет клетки генерировать нейрохимический импульс, распространяющийся по нервной цепочке, и в результате можно увидеть изменения в физиологии или поведении. Нейроны, о которых идёт речь, реагируют на нейропептид AgRP, который считается одним из самых сильных стимуляторов аппетита, кроме того, он подавляет обмен веществ и вообще расход энергии. Очевидно, что этот пептид играет большую роль в «голодной» мотивации: когда становится пора поесть, он включает пищедобывающее поведение, действуя через нервные клетки, которые понимают его сигнал.

В эксперименте мыши, которых морили голодом и жаждой, получив еду и воду, больше внимания уделяли еде. И точно так же вели себя те, которых морили только жаждой, а потом стимулировали у них в мозге нейроны, чувствительные к нейропептиду AgRP. Само по себе доминирование голода над жаждой, возможно, не столь примечательно, однако в данном случае исследователям удалось показать, какой именно нейрохимический механизм обеспечивает главенство голода.

В другом опыте мышей так же, стимуляцией AgRP-нейронов, заставляли выйти на открытое место или зайти в клетку, где пахнет лисой. Грызуны не слишком любят сидеть на всеобщем обозрении, и, попадая на открытое место, они чувствуют тревогу и стараются уйти. С лисой тоже всё понятно – тут уже не тревога, тут просто страх перед вполне конкретным хищником, и вряд ли можно найти мышь, которая бы по своей воле пошла на лисий запах. Если только она не голодная, а в страшной клетке не лежит еда – в таком случае, как пишут авторы работы в Neuron, грызун забывает про смертельную опасность.

И это не всё – голод также побеждает социальную мотивацию. Мышам нужно общение, живя поодиночке, они испытывают стресс, и нормальную, здоровую мышь можно определить по тому, стремится ли она к социальным контактам. Сытый грызун всегда предпочтёт общество еде, но голодный, насколько бы он одиноко себя ни чувствовал, пойдёт туда, где вкусно пахнет. Причём любопытно, что «голодные» AgRP-нейроны сами по себе активничали сильнее, если рядом с голодной мышью был кто-то из её товарищей. Вероятно, товарищ в такой ситуации оказывался попросту конкурентом, и нужно было поскорее найти и съесть еду, пока до неё не добрались другие, так что AgRP-механизм ещё сильнее подстёгивал пищевое поведение.

Ещё раз повторим, что про всесилие голода известно давно, тут можно вспомнить и понятие голодной, или пищевой, доминанты в психологии, и пословицу «Голодной куме всё хлеб на уме». Однако конкретные нейрохимические механизмы, лежащие в основе мотивационного «соревнования» в мозге, до сих пор оставались во многом неизвестными. Очевидно, что иерархия мотиваций выстраивается при интенсивном общении соответствующих нейронных центров между собой, и нейроны, чувствительные к нейропептиду AgRP, должны посылать и принимать сигналы из зон, контролирующих социальное поведение, эмоции и т. д. Детали такого межнейронного общения исследователи надеются раскрыть в следующих экспериментах.

Безусловно, полученные результаты могут пригодиться не только нейробиологам, но и психологам, хотя, разумеется, у наших поступков существует огромное множество мотивов, и не все они понятны даже нам самим.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 10, 2016, 19:59:43
В мозге новорождённых нейроны путешествуют с места на место
http://www.nkj.ru/news/29721/
В течение нескольких месяцев после рождения у человека в мозге происходит массовая миграция нервных клеток, входящих в состав кору полушарий.

Во время индивидуального развития в зародыше происходят постоянные клеточные миграции – клетки-предшественники какой-то ткани или органа ползут в определённое место, чтобы там этот самый орган организовать. То же самое происходит в мозге: так, перед самым появлением на свет в кору полушарий приходит огромное число предшественников нейронов, которые дозревают здесь до обычных нервных клеток, из которых складываются нервные центры, цепочки и т. д.

Однако все клетки, которые образуются в результаты миграции на поздних этапах беременности, становятся так называемыми нейронами возбуждения. Но кроме них здесь должны быть нейроны торможения, чья задача – подавлять сигналы других клеток. Нейроны торможения крайне важны: не будь их, возбудительные нервные клетки просто никогда бы не смогли остановиться – например, на напряжённую мышцу они бы так и продолжали бы посылать сократительный сигнал.

Без нейронного торможения нервной системе грозит перевозбуждение, что может проявляться и в неправильной работе мускулатуры, и в эмоциональной нестабильности, и вообще в поведении. И в коре мозга, разумеется, наряду с нейронами возбуждения есть и нейроны торможения. Только нейробиологи долго не могли понять, откуда они берутся – если все клетки-предшественники, пришедшие сюда, стали возбудительными.

Исследователям из Калифорнийского университета в Сан-Франциско удалось эту загадку разгадать – в своей статье в Science они пишут, что нейроны торможения в коре полушарий у человека появляются тут после второй волны клеточной миграции, которая происходит – что самое важное – уже после рождения. В мозге, как известно, есть несколько зон, где происходит размножение клеток. Одно из таких мест – субвентрикулярная зона, которая находится в стенках особых полостей – желудочков головного мозга, и которая от коры находится довольно далеко.

Мерседес Паредес (Mercedes F. Paredes) и её коллеги проанализировали образцы мозга, взятые после смерти у детей в возрасте от одного дня до 7 месяцев, и выяснили, что нейроны, находящиеся в той части субвентрикулярной зоны, которая особенно обогащена кровеносными сосудами, путешествуют по этим самым кровеносным сосудам, пока не попадут в лобные доли коры полушарий. (Говоря о путешествующих нейронах, следует помнить, что, хотя они уже очень похожи на молодые тормозные клетки, у них сохраняются черты мигрирующих клеток-предшественников.)

Путешествующие нейроны не делятся, их цель в том, чтобы дойти до своего места и окончательно стать нейроном торможения (правда, созревание может занять довольно много времени, вплоть до нескольких месяцев). Со временем число «путешественников» стремительно падает, и в возрасте семи месяцев на миграционном пути можно найти лишь очень небольшое число клеток. Очевидно, начиная свой путь, они подчиняются каким-то сигналам, клеточным и молекулярным, и теперь предстоит выяснить, что это за сигналы – не исключено, что многие психоневрологические болезни впоследствии развиваются потому, что некоторые тормозные нейроны сбились с пути во время своей постнатальной миграции.

Известно, что новые нервные клетки появляются у зверей и во взрослом мозге, и один из центров взрослого нейрогенеза – вышеупомянутая субвентрикулярная зона. Однако мало кто ожидал увидеть столь массовое переселение предшественников нейронов, которое имеет место – ещё раз подчеркнём – уже после рождения. И тем более переселение в такую область, как кора полушарий, которая связана с высшими когнитивными функциями и нейронные пути которой отличаются высочайшей сложностью.

Обычно исследования, посвящённые созреванию мозга, выполняют на животных, в частности, на грызунах, но, хотя у всех млекопитающих мозг устроен в целом одинаково, всё же между человеческим мозгом и мозгом мыши есть очень существенные отличия, к которым, очевидно, относится и никем до сих пор не замеченный феномен массовой постродовой миграции нейронов.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 15, 2016, 13:14:11
Женский мозг меняется каждый месяц
http://www.nkj.ru/news/29758/
Регулярные колебания эстрогена в организме женщин сопровождаются изменениями в их гиппокампе.

Наш мозг постоянно меняется, подстраиваясь под разнообразные жизненные обстоятельства. Один из самых известных примеров: лондонские таксисты, которым приходится держать в уме подробную карту Лондона – у них в конце концов увеличивается та часть мозга, которая заведует навигацией в пространстве. С другой стороны, можно вспомнить, как отцовство меняет мужчин: появление ребёнка в буквальном смысле переформатирует мужской мозг по подобию женского.

Очевидно, не последнюю роль в таких изменениях играют гормоны: мозг связан с эндокринной системой обратной связью, так что гормоны влияют на работу нервной системы так же, как нервная система на них. Один из самых значительных гормональных процессов – это женский менструальный цикл. При менструальном цикле, среди прочего, меняется уровень эстрогена в крови, и, как показали исследования Юлии Захер (Julia Sacher) и её коллег из Института сознания и мозга человека Общества Макса Планка, эстрогеновые колебания очевидным образом сказываются на мозге, или, по крайней мере, на некоторых его зонах.

Эксперимент состоял в том, что тридцати женщинам регулярно делали магнитно-резонансную томографию (МРТ) мозга, сопоставляя данные МРТ с уровнем эстрогена в крови. Как пишут авторы работы в Scientific Reports, повышенный уровень гормона совпадал с небольшим увеличением гиппокампа, причём увеличивалось количество как белого, так и серого вещества.

Гиппокамп, как известно, служит в мозге одним из центров памяти, а также участвует в формировании эмоции. Влияют ли изменения в нём на психику, пока неясно, но, вероятно, сказываются. Во всяком случае, насчёт самок мышей достоверно известно, что у них поведение меняется в соответствии с менструальным циклом, и их гиппокамп имеет к этому непосредственное отношение. У женщин тоже есть регулярно проявляющиеся перемены в настроении, которые в самом тяжелом варианте принимают вид так называемого предменструального дисфорического расстройства, характеризующегося повышенной раздражительностью, повышенной тревожностью, депрессивным состоянием и т. д. Если новые результаты подтвердятся на большем числе женщин, и если удастся чётко сопоставить перемены в мозге с циклическими особенностями поведения, то можно будет подумать о создании каких-нибудь лекарств, которые позволяли бы как-то смягчать скачки настроения, возникающие в определённые дни.

P.S. Ссылки на упоминаемые в заметке статьи:

Про лондонских таксистов...
http://www.nkj.ru/archive/articles/7737/

Отцовство влияет на гормоны и мозг
http://www.nkj.ru/archive/articles/24616/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 22, 2016, 05:20:29
Зачем пропускают ток через мозг: электрический стул добра
http://www.popmech.ru/science/208271-zachem-propuskayut-tok-cherez-mozg-elektricheskiy-stul-dobra/#full
Если вы в ярости или у вас болит голова — не спешите принимать таблетки. Просто приложите к голове электроды и получите порцию электрошока. Точнее, электроуспокоения.

Практически со времен открытия электричества ему приписывали могучие возможности в плане воздействия на здоровье. Изучение влияния электрического тока на биосистемы (лягушачьи лапки) восходит еще к Луиджи Гальвани, а его племянник, Джованни Альдини, пропускавший электрический ток через отсеченные головы казненных преступников, считается прототипом Виктора Франкенштейна, героя романа Мэри Шелли. С тех пор электричество стало неотъемлемой частью медицины: появились электрошоковая (электросудорожная) терапия, дефибрилляция и электрофорез. Похоже, вскоре к ним можно будет добавить еще одну методику, применимую в домашних условиях.

Ток через мозг

В 1964 году психиатр Чичестерского госпиталя Джо Рэдфирн обнаружил, что пропускание слабого тока (50−250 мкА) через электроды на скальпе вызывает либо возбуждение, либо торможение различных областей мозга. Фактически он изобрел то, что позднее стало называться транскраниальной электростимуляцией (ТЭС). Но в то время его исследования не смогли воспроизвести, и эффекты от ТЭС просто посчитали ошибкой эксперимента.

Но в 1990-х годах ТЭС реабилитировали, а позднее был предложен механизм ее работы. Постоянный электрический ток в ткани мозга создает электрическое поле. В зависимости от направления протекания тока электрический потенциал на мембранах нейронов изменяется: это приводит либо к деполяризации нейронов (анодная стимуляция), что повышает их чувствительность к поступающим сигналам, либо к гиперполяризации (катодная стимуляция), что снижает возбудимость нейронов. ТЭС рассматривалась как перспективная и относительно безопасная методика воздействия на мозг, в том числе с целью улучшения памяти и способности к обучению (см. «ПМ» №?10'2013). Однако в январе этого года в журнале Brain Stimulation вышел обзор группы исследователей из лаборатории когнитивных нейронаук Мельбурнской школы психологии. Авторы проанализировали публикации за последние 15 лет, посвященные действию ТЭС на здоровых людей, и пришли к парадоксальному выводу: статистически значимое воздействие метода на когнитивные функции равно нулю.

Тем не менее Джеми Тайлер, адъюнкт-профессор нейробиологии Аризонского университета, считает, что ТЭС может работать. Правда, для этого придется придумать новый механизм.

На прицеле — нервы

По мнению Тайлера, электрический ток рассеивается черепом и спинномозговой жидкостью, так что электроды на скальпе стимулируют не участки мозга между ними, а подкожные черепные нервы. Эти нервы транслируют сигнал в участки мозга, ответственные за реакцию «сражайся или беги», запуская или подавляя выделение нейротрансмиттеров стресса, таких как норадреналин. Эта гипотеза может объяснить проблемы с плохой воспроизводимостью ранних результатов ТЭС: исследователи «целились» в участки мозга, а в нервные окончания «попадали» лишь случайно.

Тайлер же изменил расположение электродов, которые должны были воздействовать именно на нервные окончания. Он назвал свой метод трансдермальной передачей электрических нейросигналов (Transdermal Electrical Neurosignaling, TEN). Основанная им компания Thync уже представила аппараты для домашнего применения, предназначенные для стимуляции черепных нервов. Аппараты работают только в двух режимах — «спокойствие» и «энергия». Ток в два-три раза выше, чем в методе ТЭС, но раздражение кожи меньше, потому что стимуляция происходит не постоянным током, а высокочастотными импульсно-модулированными сигналами Vibe — вибрациями. Эксперименты показали, что 97% испытуемых почувствовали эффект изменения настроения по сравнению с плацебо.

Похоже, наконец-то ученые догадались, что пропускание тока сквозь голову годится не только для казни на электрическом стуле, но и для более полезных целей.

Алик Видже, руководитель лаборатории нейроинженерии, научный сотрудник отделения мозга и когнитивных наук Массачусетского технологического института (MIT):

«При транскраниальной электрической стимуляции воздействие на мозг вовсе не точечное. Электрический ток рассеивается костями черепа, затем ликвором (спинномозговой жидкостью), и в итоге во многих случаях происходит стимулирование вовсе не тех областей мозга, которые изначально намечались в качестве целей. В этом смысле идея, предложенная Джеми Тайлером, довольно интересна. Опубликованные исследования небезупречны и местами вызывают вопросы, но выводы звучат разумно. В любом случае усилия Тайлера и его коллег послужат мощным толчком для других исследований в этой области».

Без вмешательства в мозг
(http://www.popmeh.ru/upload/iblock/e4b/e4b444b7dfa34ad53a5f302755c081ae.jpg)
Неинвазивные методы

Существует несколько методов неинвазивного воздействия на мозг человека. Первый — это транскраниальная ультразвуковая стимуляция (пучком ультразвука). Вторая — транскраниальная магнитная, наводящая токи в мозгу с помощью изменений магнитного поля. Наиболее простая из таких методик — третья, транскраниальная электрическая стимуляция.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 25, 2016, 19:56:53
Мозг выключает совесть, если человек много врет
http://www.popmech.ru/science/281732-mozg-vyklyuchaet-sovest-esli-chelovek-mnogo-vret/
Маленькая ложь влечет за собой большую. Это сказал не Лев Толстой и не Энштейн, в этом убедились исследователи из Университетского колледжа Лондона, исследовав, как человеческий мозг реагирует на обман.

Ученые проводили сканирование мозга участников эксперимента, в котором участники могли соврать или не соврать при ответе на вопрос и получить небольшой бонус, обманув задающего вопрос. Выяснилось, что амигдала (миндалевидное тело) — часть мозга, работу которой связывают с переживаниями — была очень активна, когда люди решались на ложь в первый раз, однако с каждой последующей ложью миндалина возбуждалась все меньше, даже если масштаб лжи становился гораздо больше. Более того, чем больше была задержка между ложью и реакцией миндалины, тем на более серьезную ложь решались участники эксперимента в следующий раз.

«Когда мы обманываем ради личной выгоды, амигдала возбуждается, заставляя нас переживать неприятные ощущения — чувство вины. Именно оно ограничивает нашу способность ко лжи. Однако по мере того, как человек говорит неправду, реакция амигдалы сходит на нет. Маленькая ложь дает дорогу более серьезным и лишает человека способности чувствовать вину за свою ложь», — поясняет Тали Шарот (Tali Sharot), ведущий автор исследования.

В исследовании участвовало 80 человек. Каждому участнику нужно было угадать количество монеток в банке и отправить письмо, содержащее предполагаемую сумму, невидимому напарнику. Сначала людям говорили, что максимально точная оценка зачтется и им, и партнеру. В других вариантах эксперимента участникам сообщали, что, недооценив или переоценив сумму в банке, они смогут выиграть, в то время как их партнер проиграет. Чем дольше продолжался эксперимент, тем больше участники эксперимента искажали сведения о количестве денег в банке, а возбуждаемость миндалевидного тела в их мозге падала.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 26, 2016, 20:04:07
Информация не новая, конечно...

Нейробиология и свобода воли
http://www.popmech.ru/science/282452-neyrobiologiya-i-svoboda-voli/
Современная нейронаука с усовершенствованием метода МРТ-исследований задает все больше вопросов о том, в какой мере человек обладает свободой воли. В следующем видео вы увидите крайне любопытный эксперимент, который ставит под большое сомнение само ее наличие.

Оксфордский профессор математики Маркус дю Сотой в ходе интересного эксперимента пытается понять, как принимаются решения на уровне нейронов. И выясняется, что наши нейроны реагируют на раздражитель на 6 секунд раньше, чем мозг вообще осознает такое решение. А какие выводы из этого можно сделать, вы узнаете посмотрев следующее видео, озвученное и переведенное студией Vert Dider.

Видео:
https://vk.com/video-55155418_170956634
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 30, 2016, 12:34:06
15 сенсационно-пугающих цитат нейролингвиста Татьяны Черниговской о сюрпризах мозга, подсознания и психики
http://www.knigikratko.ru/articles/15-sensacionno-pugayushhih-citat-nejrolingvista-tatyany-chernigovskoj-o-syurprizah-mozga-podsoznaniya-i-psihiki?utm_source=lettergm&utm_medium=letter
"Профессор Татьяна Черниговская, доктор биологии и филологии, заведующая Лабораторией когнитивных исследований СПбГУ, читает интересные и полезные лекции о мозге, сознании и бессознательном, психике, искусственном интеллекте, мышлении и т.д. Порой в них проскальзывают поистине сенсационно-пугающие заявления о непостижимых тайнах и сюрпризах нашего самого мощного компьютера. В некоторые просто невозможно поверить. Мы собрали для вас самые неожиданные..."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 01, 2016, 19:11:28
Опять опыты мозгах мышек, конечно... Но всё...

Пересаженные нейроны встроились в мозг
http://www.nkj.ru/news/29831/
Нервные клетки, пересаженные во взрослый мозг, установили правильные контакты с «местными» и включились в общую работу.

Нервные клетки, как мы сейчас знаем, хотя и восстанавливаются, но всё-таки не так быстро, как хотелось бы. С другой стороны, сейчас в лаборатории можно выращивать самые разные виды клеток, в том числе и нейроны.

Было бы хорошо, если бы в случае болезни, сопровождающейся массовой гибелью нейронов (вроде инсульта или синдромов Паркинсона или Альцгеймера), можно было вместо погибших клеток пересадить новые, свежие и здоровые – подобно тому, как меняют сгоревшую электропроводку или испортившуюся часть микросхемы. Однако нейроны, как известно, соединены друг с другом множеством контактов, и участвуют в самых разных нервных процессах, и потому, если мы захотим пересадить что-то во взрослый мозг, нам в первую очередь нужно ответить на вопрос: смогут ли новые элементы найти в нём своё место, встроиться в нервные цепи?

Два года назад мы писали об экспериментах исследователей из Университета Люксембурга, которые пересадили клетки-предшественники нейронов мышам в кору мозга и в гиппокамп (один из основных центров памяти) – по словам авторов той работы, клетки успешно дозрели на новом месте, наладили контакты с нервными цепочками, и никаких побочных эффектов у животных не случилось. То есть в принципе мозг принимает пересаженные нейроны; но чтобы понять, есть ли от них польза, участвуют ли они в информационных процессах, требовались новые эксперименты.

И вот сейчас в Nature выходит статья Сюзанны Фолкнер (Susanne Falkner) и её коллег из Института нейробиологии Общества Макса Планка и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, которые установили, что, если пересадить нейроны в зрительную кору, они не только правильно встраиваются в нервные цепи, но и улучшают зрение.

Зрительная кора по сравнению с другими областями мозга изучена особенно хорошо, про её нейроны мы знаем, когда и почему они включаются и выключаются, и с какими другими зонами мозга соединены. В эксперименте у мышей удаляли фрагмент зрительной коры, а на его место пересаживали кусочек коры мозга, взятый у эмбриона, и затем, с помощью особой микроскопической техники, наблюдали за отдельными клетками.

За месяц, по словам авторов работы, пересаженные «протонейроны» нормально трансформировались в зрелые нейроны, проходя те же стадии, которые обычно проходят созревающие нервные клетки. (В частности, у пересаженных со временем точно так же уменьшалось число дендритных шипиков – участков на мембране нейрона, где может сформироваться синапс, контакт с отростком другого нейрона; считается, что уменьшение числа шипиков помогает лучше организовать потоки информации, помогает нервным клеткам не путаться в огромном количестве поступающих в мозг импульсов.)

Однако нейробиологи хотели большего: их цель была в том, чтобы увидеть, что каждая отдельная клетка после трансплантации не только превращается в нормальный нейрон, но и устанавливает правильные соединения с другими. Иными словами, здесь требовалось проанализировать коннектом пересаженного фрагмента: направление межнейронных соединений, которые пошли в другие области коры, и их силу.

Оказалось, что у прооперированных мышей дела тут обстоят так же, как и у обычных мышей, которым ничего не пересаживали. Иными словами, «пришлые» клетки не только налаживали контакты с тем, с кем нужно, но и сила таких контактов была такой же, какой и должна быть (где-то слабее, где-то сильнее, в зависимости от того, с кем данный участок коры обменивается информацией). Были некоторые расхождения с «оригиналом», некоторые нейроны установили синапсы не с теми, с кем нужно, однако причина здесь, очевидно, заключалась в том, что для пересадки взяли кусочек, не совсем точно соответствующий тому, который вынули из мозга. И в следующий раз избежать неверных соединений вполне возможно, если точнее выполнять всю процедуру.

Наконец, последнее испытание – тест на функциональность – пересаженные клетки тоже с успехом прошли. Мышам периодически показывали некие узоры из полос, и постепенно новые клетки научились отличать одни узоры от других: на какие-то они реагировали сильнее, чем на другие. То есть со временем происходила настойка, обучение нервных клеток, которые, как мы помним, не с самого начала были в мозге.

Итак, благодаря тому, что авторы работы следили за судьбой индивидуальных нейронов, им, в конце концов, удалось достаточно надёжно установить, что пересаживаемые клетки не просто встраиваются в систему уже сформированных нервных цепочек, но и вполне успешно начинают работать. (Что особенно любопытно, так как именно про зрительную кору считается, что она не склонна к перестройкам.)

В дальнейшем исследователи собираются выяснить, как поведут себя нейроны, полученные другим способом (то есть не взятые из мозга эмбриона, а, например, выращенные после перепрограммирования клеток кожи через стадию индуцированных стволовых клеток), и можно ли подобные заплатки использовать для лечения натуральных повреждений мозга – например, при физической травме или при инсульте.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 04, 2016, 12:42:19
Это просто в "копилку объективности"... Для ознакомления, типа.

Может ли улыбка улучшить настроение?
http://www.nkj.ru/news/29841/
Улыбка на лице не всегда влияет на наши эмоции.

Выражение лица может много сказать о нашем внутреннем состоянии – по лицу мы легко определяем, хорошо ли человеку, плохо ли, зол ли он на кого-нибудь, чем-то обрадован и т. д.

Однако в конце XX века в психологии появилась теория, согласно которой не только эмоции влияют на выражение лица, но и наоборот – выражение лица влияет на наше внутреннее состояние. То есть достаточно скроить весёлую гримасу, чтобы развеселиться. Теория странная и противоречит интуиции; с другой стороны, мало, что ли, в науке таких вещей, которые противоречат интуиции? Тем более, что веселящее действие улыбки даже удалось показать экспериментально.

В 1998 году вышла статья, авторы которой описывали такой опыт: одних участников эксперимента просили особым образом зажать в зубах авторучку – получалось так, будто они улыбались, хотя и сами того не знали, улыбка получалась как побочный продукт упражнения с авторучкой; другие должны были ту же авторучку удержать губами, из-за чего их лицо приобретало неодобрительное выражение. Когда после упражнений с авторучкой тем и другим показывали один и тот же забавный комикс, то «зажимавшие зубами» смеялись больше, чем «зажимавшие губами» – из чего авторы работы делали вывод, что именно неосознаваемая улыбка делала человека более восприимчивым к смешному.

И этот результат, и сама теория с тех пор много раз цитировались в научных трудах и учебных курсах, хотя никто с тех пор не пытался воспроизвести то исследование. Точнее, похожие эксперименты были, однако именно что похожие, но не в точности точно такие же, как в описанной работе 1998 года.

Тем не менее, когда мы хотим узнать, достоверны ли полученные данные – о чём бы ни шла речь, о психологии или раковых клетках – мы должны максимально точно проделать всё так, как в тех опытах, которые мы перепроверяем.

И вот как раз именно это и попытались проделать Эрик-Ян Вагенмакерс (Eric-Jan Wagenmakers) и его коллеги из Университета Амстердама, которые почти полностью воспроизвели условия эксперимента с ручкой во рту. Отличия были, но они возникли, в частности, потому, что психологи хотели минимизировать личное взаимодействие исследователей и участников эксперимента, которые должны были сами дистанционно проделывать какие-то вещи, записывать процесс на видео и посылать сделанное видео экспериментаторам.

Как и тогда, так и сейчас те, кому нужно было держать авторучку зубами или губами, выполняли несколько заданий: от них, к примеру, требовалось с помощью авторучки подчеркнуть гласные в каких-то словах, соединить линиями какие-то цифры – и заодно оценить, насколько смешной комикс им прислали среди прочих инструкций.

В проверочном эксперименте участвовали около двух тысяч человек, и, как говорится в статье в Perspectives on Psychological Science, никакой связи между вынужденной улыбкой и весёлым настроением обнаружить не удалось. Кому-то из державших ручку зубами комикс действительно казался смешнее, однако статистически значимых различий, увы, не было.

Однако сами авторы повторного эксперимента не делают глобальных выводов и не предлагают вовсе отказаться от теории «влияния лица на эмоции»: возможно, что просто улыбка, вызванная вот таким способом, никак не влияет на наше внутреннее состояние, а вот улыбка, возникшая как-то иначе, и вообще другие, «не-улыбочные» выражения лица вполне себе влияют.

В качестве возражений уже в адрес нового исследования можно сказать, что авторы работы зря использовали видео – возможно, запись на камеру оказалась каким-то новым фактором, который повлиял на эмоциональное состояние тех, кто манипулировал авторучкой.

С другой стороны, есть косвенные подтверждения тому, что улыбка улучшает настроение: так, в 2012 году исследователи из Канзасского университета опубликовали статью, в которой утверждали, что улыбаясь, пусть и сугубо механически, неискренне, мы ослабляем свой стресс (хотя и ненамного).

Стоит также сказать, что перепроверку старых результатов выполняли в рамках Registered Replication Reports – международного научного движения, членом которого может стать любой исследователь и в котором на добровольной основе занимаются тем, что анализируют на достоверность результаты старых работ по психологии.

Registered Replication Reports возникло не так давно, когда уже стало невозможно закрывать глаза на накапливающиеся расхождения практики с устоявшимися, как казалось, теориями. Поскольку любая теория опирается на какие-то эксперименты, то и было решено какие-то из них переделать заново. Наибольшим вниманием при этом, естественно, пользуются те экспериментальные работы, из которых выросли самые заметные и самые влиятельные на сегодняшний день теории.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 08, 2016, 20:15:34
Как мы воспринимаем время: то оно тянется, то несётся
http://www.popmech.ru/science/16484-kak-my-vosprinimaem-vremya-to-ono-tyanetsya-to-nesyetsya/#full
С детства встречаясь с забавными картинками — рисунками-перевертышами, в которых можно увидеть то лицо древней старухи, то молодой дамы, неподвижными картинками, в которых, несмотря на статичность, чувствуется движение, мы привыкли, что наше зрение легко обмануть. Но чувство времени? Неужели и тут мы обманываемся? Оказывается, и восприятие времени оставляет много вопросов и открывает большое поле для экспериментов.

Оптические иллюзии учат нас: с точки зрения человеческого существования важно не только то, что есть на самом деле, но и то, как мы эту реальность интерпретируем. Причем желательно идти немного впереди реальности, прогнозировать развитие событий, планировать собственные действия. У мозга есть технологии, позволяющие делать это на базе сенсорных данных и достаточно быстро, но скорость достигается иной раз ценой заблуждений: мы видим то, чего нет. Иллюзии, связанные с временем, менее известны, но и в них проявляется тот же эффект: корректирующая работа мозга при обработке данных, полученных от органов чувств, приводит к возникновению довольно странных ощущений.

Замершая стрелка

Может ли время останавливаться? Для человеческой психики — безусловно. Это явление называется греческим термином «хроностазис», что, собственно, и переводится как «остановка времени». В качестве иллюстрации обычно приводится пример с секундной стрелкой. Давно замечен такой эффект: если человеческий взгляд случайно падает на циферблат часов, то секундная стрелка будто бы на какое-то время замирает на месте, а ее последующий «тик» кажется более длительным, чем все остальные. Что бы ни говорили физики о природе времени, для человека это прежде всего не теоретическое понятие, а ощущение. Феномен хроностазиса наука объясняет особенностями человеческого зрения. Дело в том, что наши глаза постоянно совершают саккады — мелкие быстрые движения, как бы сканирующие окружающий мир. Но мы их почти не ощущаем. Чтобы убедиться в этом, достаточно провести небольшой эксперимент — подойти к зеркалу и сначала сфокусировать взгляд на, скажем, правом глазу, а потом на левом. Или наоборот. Вот чудо-то: в зеркале глаза остаются неподвижными! Где же то движение, которым мы перевели взгляд с одного глаза на другой? А оно от нас скрыто (хотя сторонний наблюдатель подтвердит, что глаза двигались). Если бы мы воспринимали зрительную реальность, как ее воспринимает видеокамера, то есть непрерывно, недискретно, то окружающий мир виделся бы нам размытым. Вместо этого мозг подавляет информацию, полученную зрительным нервом в ходе саккады, продлевая во времени то четкое изображение, которое было получено перед ее началом. Хроностазис — другой способ почувствовать эту особенность зрения. Натолкнувшись на некое новое движение (в данном случае движение секундной стрелки), мозг делает для нас стоп-кадр, а потом быстро приводит ощущение времени к обычному.

Похожий эффект, уже проверенный в лабораториях, можно наблюдать в экспериментах с чужеродным изображением. К примеру, с определенной частотой на определенный одинаковый промежуток времени нам показывают изображение яблока. И вдруг среди этих картинок появляется рисунок с башмаком, и его демонстрируют нам ровно столько же, сколько показывают яблоко. Но при этом возникает четкое ощущение, что башмак показывали дольше. Мозг цепляется за новое и дает нам возможность рассмотреть инородное вкрапление. Давно развенчан миф о 25-м кадре, который якобы невозможно увидеть при просмотре кинофильма, но который действует лишь на подсознание. И хоть инерционность человеческого зрения такова, что мы действительно не видим отдельных кадров, но лишь плавно движущуюся картинку при скорости 24 кадра/с, вставленный единичный кадр считывается, и не подсознательно.

Страх останавливает время?

Существует расхожее мнение, будто мозг повышает разрешающую способность восприятия времени в критических, опасных ситуациях. Всем наверняка приходилось слышать рассказы о солдатах, которые видели, как медленно, прямо у них на глазах, разрывается снаряд, или о жертвах автокатастроф, перед которыми сцена аварии разворачивалась в замедленном режиме, «в рапиде», как говорят киношники.

Для проверки гипотезы об ощущении замедления времени в момент опасности два американских нейрофизиолога — Чесс Стетсон и Дэвид Иглмэн — поставили в 2007 году интересный эксперимент (смотри врезку внизу). Для опыта они арендовали в парке аттракционов вышку, с 31-метровой высоты которой можно упасть, оставшись невредимым: внизу страховочная сетка. Результаты эксперимента гипотезы не подтвердили. Правда, остается вопрос — действительно ли участие в аттракционе создает тот нужный уровень стресса, ведь испытуемые заранее знали, что их жизни и здоровью ничто не грозит. Однако отправить людей на встречу с реальной смертельной опасностью, разумеется, никто не решится.

Свет из прошлого

Но тем же Стетсону и Иглмэну удалось проделать работу, которая значительно продвинула науку по пути понимания временных иллюзий. Чтобы объяснить ее смысл, для начала надо вспомнить, что человек получает информацию по разным сенсорным каналам и не все эти каналы работают с одинаковой скоростью и эффективностью. Например, в условиях плохой освещенности ухудшается зрение и замедляется обработка зрительной информации. А при нормальном свете тактильные данные идут по нервным каналам дольше, чем зрительные. Чесс Стетсон приводил такой пример: вот идет человек по лесу, наступает на сучок и слышит хруст. Действительно ли этот хруст донесся от растоптанного им самим сучка? Или сучком хрустнул поблизости кто-то большой и хищный? Человеку для выживания знать это было важно, а потому, по мнению Стетсона, мозг выработал механизм синхронизации сенсорных каналов и моторики, чтобы Homo sapiens четко понимал связь своих действий с увиденными, или услышанными, или идентифицированными с помощью осязания результатами. Американский нейрофизиолог назвал этот механизм перекалибровкой (recalibrating) — в ее процессе мозг смещает во времени информацию о действии ближе к информации о результате, и таким образом вся наша осознанная деятельность лежит как бы чуть-чуть в прошлом. Мы действуем раньше, чем это осознаем. Если возвращаться к аналогии с сучком, то сначала человек наступил на него, и только потом, спустя несколько миллисекунд, сучок хрустнул. А воспринимается дело так, будто хруст слышится одновременно с движением ноги. Однако подобный механизм можно попробовать слегка обмануть, и тогда получаются интересные иллюзии восприятия времени.

Эксперимент Стетсона и Иглмэна отличался невероятной простотой. Они просили испытуемых нажимать на кнопку, после чего с лагом в 100 миллисекунд зажигалась лампочка. Это происходило многократно, но к концу опыта лампочка начинала загораться без всякого лага, а непосредственно после нажатия кнопки. В этот момент у испытуемых возникало ощущение, что лампочка загорается еще до того, как нажата кнопка. Таким образом, мозг, сблизив во времени моторику с информацией от зрения, при уменьшении лага не успевал перестроиться и уводил данные о результате в прошлое по сравнению с данными о действии.

Скачущие кролики

Итак, ощущение времени нельзя считать абсолютным — мы воспринимаем время только в совокупности и в связи с другими факторами окружающего мира. Это подтверждает еще одна временная иллюзия — так называемый каппа-эффект. Наблюдается он в ходе тоже очень простого эксперимента. Перед испытуемым размещают два источника света. В какой-то момент зажигается одна лампочка и через промежуток времени — другая. Теперь, если лампочки отодвинуть друг от друга на большее расстояние, а затем зажечь их последовательно с тем же самым промежутком времени, то субъективно испытуемый оценит второй промежуток как более длительный. Одно из предложенных объяснений эффекта называется гипотезой постоянной скорости и исходит из предположения о том, что в ощущении пространственно-временных параметров играет роль оценка движения. В более сложном варианте эксперимента источники света числом больше двух последовательно вспыхивали вдоль воображаемой линии. И хотя расстояние между вспышками было неодинаково, лампочки зажигались через одинаковые интервалы. Человеческий мозг же, очевидно, воспринимает эту последовательность как проявления одного предмета, находящегося в движении. И естественно, если предположить, что он движется с одинаковой скоростью, то неодинаковые дистанции между разными вспышками он должен проходить за разное время. Но даже если это не так, иллюзия сохраняется. Не временная, но схожая по сути иллюзия названа «кожным кроликом» (cutaneous rabbit). Если с небольшим интервалом прикоснуться к запястью, а потом к локтевому сгибу, то появится ощущение каких-то прикосновений по всей внутренней стороне локтя — как будто кролик проскакал. То есть и здесь мы наблюдаем стремление мозга объединить последовательные и разнесенные в пространстве события в некую траекторию.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 10, 2016, 19:31:29
Почему мужчинам сложнее переключаться с одной задачи на другую?
http://www.popmech.ru/science/288482-pochemu-muzhchinam-slozhnee-pereklyuchatsya-s-odnoy-zadachi-na-druguyu/#full
Вне зависимости от пола, здоровые люди способны с легкостью переключать внимание с одной задачи на другую. Однако ученые выяснили, что у мужчин и женщин этот механизм работает по-разному, в результате чего одни тратят на смену задачи гораздо больше энергии.

При переключении внимания с одной задачи на другую активация в определенных зонах мозга происходит у всех, вне зависимости от пола и возраста. Речь идет о двухсторонней активации в дорсолатеральных префронтальных областях, нижних теменных дольках и боковых затылочных извилинах. Но оказывается, когда возникает необходимость переключить внимание с одной задачи на другую, мозг мужчин, по сравнению с женским, начинает потреблять больше энергии. А именно, наблюдается более сильная активация в дорсолатеральных префронтальных областях мозга, а также в тех областях, в которых у женщин активации не происходит — в дополнительной моторной области и островке. Такие различия характерны для молодых мужчин и женщин в возрасте от 20 до 45 лет.


К таким результатам в ходе проведенных экспериментов пришли сотрудники Научно-учебной лаборатории нейролингвистики НИУ ВШЭ Светлана Купцова, Мария Иванова, сотрудники Центра патологии речи и нейрореабилитации, врачи-рентгенологи Алексей Петрушевский, Оксана Федина и доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Людмила Жаворонкова. Исследование опубликовано в научной статье в журнале HumanPhysiology.

В экспериментах приняли участие 140 здоровых добровольцев — 69 мужчин и 71 женщина в возрасте от 20 до 65 лет. Испытуемые выполняли различные задания. В одном из заданий с использованием томографа участник исследования должен был переключаться между выполнением двух задач, перемешанных в псевдослучайном порядке. Испытуемым предлагали сортировать фигуры по форме (квадратная или круглая) — первая задача, или по количеству (одна или две фигуры) — вторая задача. Также было проведено нейропсихологическое тестирование на переключение внимания между задачами (D-KEFS TrailMakingTest) и тест Векслера для оценки слуховой и зрительной памяти (WechslerMemoryScale).

«Известно, что более сильная активация в мозге и подключение дополнительных областей мозга наблюдаются, когда речь идет о сложных задачах. Таким образом, в исследовании было показано, что женщины справляются с подобными задачами быстрее, чем мужчины, и при этом мозгу не требуется дополнительных ресурсов. А мужчинам, чтобы успешно переключаться с одной задачи на другую, требуется задействовать дополнительные ресурсы мозга», рассказывает Светлана Купцова.

Помимо гендерной разницы в степени активации отделов мозга при переключении с одной задачи на другую ученые выявили, что эта разница существует до определенного возраста, а именно до 45−50 лет. Среди испытуемых в возрасте от 50 лет не было выявлено разницы, как в активации мозга, так и во времени выполнения заданий на переключение внимания. С возрастом и у мужчин, и у женщин, как пояснили ученые, происходит нарастание активации в ключевых областях, которые участвуют в переключении внимания с одной задачи на другую, а также появляется активация в дополнительных областях мозга. Подобные изменения у женщин начинаются к 45 годам, у мужчин к 55. Проведенное исследование еще раз подтвердило, что молодые женщины быстрее справляются с задачами на переключение внимания, чем молодые мужчины. Разница во времени достоверная, но в обычной жизни, как отмечают авторы статьи, вряд ли заметная.

Ученые не дают ответа на вопрос, с чем может быть связана эта разница. «Можно сколько угодно рассуждать и спекулировать насчет «задумок» природы, — комментирует Светлана Купцова. — Можно, например, предположить, что женщина вела домашнее хозяйство и ухаживала за детьми, и чтобы эффективно с этим справляться, необходима такая способность как выполнение и контроль сразу несколько дел одновременно, и наиболее успешен в этом будет тот, кто способен очень быстро переключаться с выполнения одной задачи на другую. Но это всего лишь гипотеза, которая на данный момент не подтверждена».
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 15, 2016, 06:03:21
Ген, работающий в мышцах и костях, у обезьян стал регулировать развитие мозга
http://elementy.ru/novosti_nauki/432873/Gen_rabotayushchiy_v_myshtsakh_i_kostyakh_u_obezyan_stal_regulirovat_razvitie_mozga
"В развитии коры головного мозга млекопитающих важнейшую роль играют гены, включающиеся в нейронах при их возбуждении. При этом о конкретных генетических механизмах формирования неокортекса известно немного. В частности, непонятно, чем объясняется более сложная организация неокортекса обезьян по сравнению, например, с мышами. Американские нейробиологи обнаружили, что ген OSTN, который у большинства млекопитающих работает в костях и мышцах и не экспрессируется в мозге, у человека и других обезьян включается в нейронах неокортекса при их возбуждении и регулирует рост дендритов. Ген приобрел новую функцию на заре эволюции обезьян благодаря замене всего нескольких нуклеотидов в регуляторной области гена. В результате работа OSTN оказалась под контролем регуляторного белка MEF2, который активируется в нейронах при возбуждении. Полученные данные согласуются с предположением о том, что смена функции OSTN, создавшая новый механизм регуляции развития неокортекса в зависимости от приобретаемого опыта, внесла вклад в эволюцию интеллекта у высших приматов."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 15, 2016, 14:31:33
Где мозгу щекотно
http://www.nkj.ru/news/29953/
Смех от щекотки возникает в обход нейронных цепей, отвечающих за эмоции.

Никому не нужно объяснять, что такое щекотка, однако нейробиологи до сих пор не вполне понимают, почему нам становится смешно, когда кто-то лезет, например, к нам под мышки. Причём это должен быть именно кто-то – ведь, как известно со времён Аристотеля, человек не может пощекотать самого себя: считается, что когда мозг даёт сигнал руке совершить щекочущее действие, он одновременно предугадывает ощущения, которые нас ждут, поэтому ощущение щекотки сходит на нет. Более того, несколько лет назад удалось выяснить, что даже под иллюзией пребывания в чужом теле – а такой трюк сейчас вполне достижим и нейробиологи с психологами часто им пользуются – мы всё равно не можем пощекотать себя: даже если нам кажется, что нас щекочет кто-то другой, никаких таких ощущений всё равно нет.

Очевидно, что щекотка как-то отражается на активности мозга. Действительно, в мозге при этом срабатывают сразу несколько зон, и в первую очередь соматосенсорная кора, воспринимающая прикосновения к телу. Но именно смех и прочие эмоции, сопутствующие щекотке, возникают, как считалось до сих пор, в эмоциональных центрах, в то время как соматосенсорный участок должен просто обрабатывать физические ощущения от прикосновения. Однако, как показали эксперименты исследователей из Института биологии при Берлинском университете имени Гумбольдта, смех от щекотки действительно может возникать, грубо говоря, только из физических ощущений.

Симпэй Исияма (Shimpei Ishiyama) и Михаэль Брехт (Michael Brecht) щекотали крыс – это может показаться странным, однако сейчас накопилось уже достаточно много свидетельств того, что грызуны способны чувствовать щекотку и получать от неё удовольствие: животные возвращаются в то место, где их щекотали, чтобы снова получить порцию тех же ощущений, в их мозге активируется система подкрепления, отвечающая за чувство удовольствия, и в поведении крыс есть все те же характерные проявления положительных эмоций, которые можно наблюдать у других видов зверей. В эксперименте молодых самцов приучали играть с человеком, который во время игр щекотал им спины и животы, так что в конце концов крысы начали даже гоняться за рукой экспериментатора и подставлять себя по щекотку.

Естественно, игры закончились вживлением в мозг электродов, с помощью которых можно было отслеживать активность нейронов соматосенсорной коры и по желанию стимулировать их электрическими разрядами. И довольно быстро выяснилось, что эти нейроны, которые должны были бы отвечать только на механическое раздражение, продолжали «активничать» и тогда, когда крыса бежала за только что щекотавшей её рукой, попискивая от предвкушения новой порции щекотки. И ещё более удивительным оказалось то, что искусственная стимуляция нервных клеток, реагирующих на физические ощущения от щекотки, вызывает те же эмоционально-поведенческие признаки, что и натуральная щекотка – в частности, крысы особым образом попискивали, издавая звуки, означавшие удовольствие и радость. Иными словами, как пишут авторы работы в Science, на нейробиологическом уровне реакция на щекотку возникала только от «механических» нервных импульсов и без участия обычных эмоциональных нейронных контуров.

Попутно удалось показать, что восприимчивость к щекотке зависит от эмоционального состояния: когда крыс сажали на открытое место и освещали ярким светом – что для них, ночных животных, было достаточно стрессовой ситуацией – на щекотку они отвечали слабее, и активность соответствующих клеток в мозге была подавлена. (В общем, то же самое многие наверняка знают по собственному опыту: человека, который чем-то озабочен, находится в подавленном настроении, рассмешить щекоткой очень трудно – если кому-то вообще придёт в голову этим заниматься.)

Очевидно, нейроны соматосенсорной коры, которые активируются при щекотке, ещё на ранних этапах индивидуального развития организма формируют связи с другими нервными клетками, в том числе с теми, которые дают команду рассмеяться лицевыми мышцам, и с теми, которые отвечают за настроение, и с теми, которые анализируют, так сказать, социальный контекст щекотания. То, как человек воспринимает щекотку, порой указывает на некоторые серьёзные психоневрологические проблемы – например, известно, что при шизофрении самого себя пощекотать как раз можно; и не исключено, что нейрофизиология щекотки поможет нам понять, откуда такие болезни берутся и как от них можно избавиться.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 15, 2016, 14:53:54
Как управлять вещами силой мысли?
http://www.popmech.ru/science/290752-kak-upravlyat-veshchami-siloy-mysli/
Недавно мы писали о системе, с помощью которой полностью парализованная женщина смогла управлять буквами на экране лишь силой мысли. В последнее время таких опытов становится все больше и больше, технологии изучения мозга и даже киборгизации человека развиваются пусть медленно, но зато крайне последовательно. Но каким образом это происходит?

Те же технологии, которые дают возможность делать мысль вполне материальной, позволяют понять, что происходит в мозге человека в зависимости от того, о чем он думает. Как обычно, все началось с желания излечить странные и не поддающиеся традиционной терапии болезни мозга, вроде эпилепсии, но полученные исследования привели к крайне интересным и далеко идущим результатам, которые, судя по всему, уже не в столь далеком будущем позволят делать из людей нечто, вроде киборгов из научно-фантастических романов. Ролик озвучен и переведен студией Это Работает.

Видео:
https://vk.com/video-112999337_456239147
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 17, 2016, 05:05:25
Цитата: ArefievPV от ноября 15, 2016, 14:31:33
Где мозгу щекотно
http://www.nkj.ru/news/29953/
Смех от щекотки возникает в обход нейронных цепей, отвечающих за эмоции.
Теперь на Элементах...
За «боязнь» щекотки у крыс отвечает соматосенсорная кора
http://elementy.ru/novosti_nauki/432875/Za_boyazn_shchekotki_u_krys_otvechaet_somatosensornaya_kora
"Оказывается, если крысу щекотать в особых местах, то она начинает «смеяться». Ученые разделили этот «смех» на характерные составляющие и определили специфику реакции на щекотку. Удалось выяснить, что те же самые специфичные звуки крысы издают во время игрового поведения. Измерения с микроэлектродов, вживленных в соматосенсорную кору, отвечающую за «щекотные» области тела, показали, что и «смех», и игровое поведение контролируются вместе в этой части коры. В стрессовых условиях нейроны в этой части коры тормозятся, поэтому ни смеха, ни желания поиграть у крысы не возникает. Все это вместе напоминает реакцию на щекотку у человека, значит, исследования на крысах могут помочь разгадать таинственный феномен щекотки."
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 27, 2016, 15:46:11
Почему дети не умеют прятаться
http://www.nkj.ru/news/29994/
Маленькие дети считают, что если они наденут на голову коробку, их никто не увидит – и наоборот, что и сами они не увидят человека, который просто закроет глаза.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от ноября 27, 2016, 21:04:05
  Древние полагали, что видение объекта происходит через лучи посланные из глаз. Дети считают так же. Секрета нет. Если в темной комнате не посветить фонариком или свечой, то нет и видения объекта.
  Так что прав Козьма Прутков, Луна важнее Солнца, ведь Солнце светит днем, когда и так светло, Луна же указует путь во тьме кромешной ночи.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 29, 2016, 18:11:16
Нейроны и вера: как работает мозг во время молитвы
http://www.popmech.ru/science/296722-neyrony-i-vera-kak-rabotaet-mozg-vo-vremya-molitvy/

19 убежденных мормонов ложились в сканер для функциональной МРТ и начинали молиться или читать священные тексты. В это время ученые наблюдали за активностью их мозга в попытке понять, на что похожи религиозные переживания с точки зрения нейрологии. Оказалось, они похожи на чувство, которое испытывает человек, которого похвалили.

Лежать внутри жужжащего сканера — это совсем не то же самое, что молиться в тишине церкви, но участники эксперимента порой выходили в слезах — такими сильными оказывались их религиозные чувства. Руководитель исследования нейродиолог Джеффри Андерсон (Jeffrey S. Anderson) объясняет это тем, что за стенками аппарата человек может побыть один и погрузиться в свои мысли.

Снимки показали, что при сильных религиозных переживаниях активируется зона мозга, ответственная за чувство вознаграждения — прилежащее ядро. Активность в прилежащем ядре возникала за несколько секунд до того, как мормоны по просьбе ученых нажимали кнопку, когда религиозное чувство переживалось особенно сильно.

Эти результаты предполагают, что религиозные переживания сродни условным рефлексам. Приятные чувства — восторг или даже экстаз религиозного характера могут быть частью процесса классического обусловливания. В таких процессах за стимулом следует награда, а затем приятные чувства появляются в ответ на стимул, даже если награды больше нет.

Похвалы, музыка и общественное одобрение служат закреплению у человека специфической реакции на стимул, роль которого в случае с религией играют проповеди, священные тексты и молитвенные практики. В результате закрепляется сложный комплекс приятных переживаний, который можно всегда вызвать, обратившись к этим стимулам. Другими словами, нейроны прилежащего ядра религиозных людей приучены начинать работать в ответ на молитву или слова священной для верующего книги. Тот же механизм может объяснить привязанность к религиозным лидерам.

При этом суть идеи, реакция на которую закреплена в мозге, не влияет на эту реакцию. Можно с одинаковым успехом закрепить такую реакцию на слова «Возлюби ближнего своего» и на призыв убивать представителей другой религии, объясняет ученый.

Мозг неверующих устроен точно так же, только реагирует на другие стимулы, считает Джеффри Андерсон. Для исследования выбрали мормонов из-за большой роли, которую в их религии играют медитативные практики и изучение собственных чувств. Однако у представителей других конфессий и атеистов все работает очень похоже, уверен ученый.

Ранее в этом году в израильской клинике были впервые получена электроэнцефалограмма мозга человека во время «божественного откровения».

Результаты исследования опубликованы в журнале Social Neuroscience .
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 01, 2016, 19:14:08
«Голоса в голове» возникают из-за генетической мутации
http://www.nkj.ru/news/30048/
Нехватка одной из регуляторных РНК, возникающая из-за исчезновения одной из копий гена этой РНК, может быть причиной возникновения слуховых галлюцинаций при шизофрении.

У шизофрении, как у всех сложных психоневрологических заболеваний, причин может быть много, и среди них есть и генетические.

Например, известно, что если у человека из 22-й хромосомы выпадет (делетируется) определённый кусок с двадцатью пятью генами, то в детстве  по мере взросления могут начаться проблемы с поведением –  повысится тревожность и будет трудно сосредотачиваться, а в дальнейшем у 23–43% людей с таким генетическим дефектом развивается шизофрения. (Необходимо уточнить, что речь в данном случае идёт о синдроме 22q11.2, или синдроме Ди Георга, и проявляется он весьма по-разному: бывает, возникают проблемы с сердцем, или с иммунитетом, иногда синдром виден в буквальном смысле на лице – из-за черепно-лицевых аномалий развития).

Те двадцать пять генов, которые исчезают во время мутации, существуют в геноме в двух копиях, по одной на отцовской и на материнской 22-й хромосоме, и одна из копий всё-таки остаётся на месте. Но для многих генов число копий очень важно: как мы помним, в генах закодирована информация о белках или о регуляторных РНК, которые нужны клетке в том или ином количестве. И во многих случаях это самое нужное количество достигается именно благодаря лишним экземплярам гена.

Однако если мы заглянем в мозг индивидууму, у которого не хватает того самого куска 22-й хромосомы, то обнаружим, что в зоне под названием таламус имеет место перепроизводство белка Drd2, который работает рецептором нейромедиатора дофамина. Таламус играет роль своеобразного сенсорного хаба, через него проходят потоки информации от всех органов чувств (кроме обонятельных), и эти потоки он распределяет по соответствующим отделам мозга.

Ранее Станислав Захаренко и его коллеги из Детской больницы св. Иуды в Мемфисе показали, что уровень Drd2 повышается у больных шизофренией, и повышается как раз в слуховой части таламуса. Антипсихотические средства, помогающие ослабить шизофренические симптомы, действуют как раз на те же нейронные цепи, в которых становится много Drd2. Рецепторный белок нужен, чтобы нейрон смог принять нейромедиаторный сигнал от своего соседа, и если рецептора оказывается слишком много, то нейроны таламуса начинают неправильно обрабатывать звуковую информацию – в результате в голове начинают звучать пресловутые шизофренические «голоса».

Но почему из-за выпадения куска хромосомы становится больше Drd2 (ген которого, кстати говоря, находится вообще не на 22-й хромосоме)? В статье в Nature Medicine, опубликованной Захаренко и его сотрудниками, говорится про микрорегуляторную РНК miR-338-3p – именно её ген находится в том самом выпадающем хромосомном куске. Напомним, что микрорегуляторные РНК, или микроРНК – это специальные небольшие молекулы, которые регулируют синтез белковых молекул на других молекулах РНК, так называемых матричных, которые очень большие и в которых содержится информация о белках. МикроРНК связывается с обычной РНК, и синтез белка на обычной РНК прекращается. Разные микроРНК влияют на разные белки, и вот рецептор Drd2 находится как раз под контролем miR-338-3p.

Эксперименты на мышах показали, что в отсутствии одной из копий гена, кодирующего miR-338-3p, уровень этой микроРНК в слуховых областях таламуса действительно со временем падает, и параллельно повышается количество Drd2. Но если содержание miR-338-3p искусственно повышали, ситуация более-менее приходила в норму: уровень рецептора падал, и нейронные цепи начинали работать, как надо. В целом, если смотреть именно по активности нервных цепей, то повышение уровня микроРНК работало так же, как работают антипсихотические препараты, нацеленные на рецептор Drd2. Возможно, в скором времени удастся создать более эффективные лекарства, которые будут стимулировать работу гена miR-338-3p и тем самым избавлять, по крайней мере, от некоторых проявлений шизофрении.

Любопытно, что мутационное уменьшение уровня miR-338-3p не действовало на другие нейронные цепочки, хотя одна из копий её гена должна была исчезнуть из всех клеток, а дофаминовые Drd2-рецепторы есть не только в таламусе. Авторы работы объясняют это тем, что в других местах регуляторной РНК нужно поменьше, и там необходимое её количество вполне обеспечивает уцелевшая копия гена.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 10, 2016, 14:30:46
Как свет помогает мозгу бороться с болезнью Альцгеймера
http://www.nkj.ru/news/30170/
Световые импульсы определённой частоты уменьшают уровень патогенных белков, запускающих нейродегенеративные процессы.

Болезнь Альцгеймера, как и другие нейродегенеративные заболевания, возникает оттого, что в нейронах мозга скапливаются нерастворимые белковые комплексы, токсичные для клеток. Со временем в нервной ткани формируются характерные крупные отложения, так называемые амилоидные бляшки, состоящие из бета-амилоида – одного из патогенных альцгеймерических белков.

Если бы удалось как-то избавиться от этих нерастворимых комплексов, или хотя бы просто затормозить их появление, болезнь удалось бы усмирить. Не так давно мы писали об экспериментах сотрудников биотехнологической компании Biogen Inc., которые нашли способ уничтожать опасные белковые отложения с помощью специальных антител, которые растворяют амилоидные скопления и помогают иммунным клеткам в буквальном смысле их съесть. Вообще говоря, исследователи по всему миру давно стараются привлечь к борьбе с нейродегенеративными болезнями иммунотерапевтические методы, и, по-видимому, здесь действительно можно надеяться на некоторый успех.

Но можно пойти и другим путём – как это сделали Ли-Хуэй Цзай (Li-Huei Tsai), Эмери Браун (Emery N. Brown) и их коллеги из Массачусетского технологического института. Известно, что один из характерных признаков болезни Альцгеймера – нарушения в гамма-ритмах мозга, необходимых для памяти, внимания, восприятия; если мозг не может генерировать гамма-волны, значит, у него плохо с высшими когнитивными функциями. У мышей, которые генетически предрасположены к синдрому Альцгеймера, проблемы с гамма-ритмами возникают ещё до того, как в мозге появляются амилоидные бляшки – когда мышь пытается выучить дорогу в лабиринте, по электрической активности мозга можно заметить, что он у неё работает не совсем так, как надо.

Исследователи решили выяснить, что произойдёт, если у мышей, предрасположенных к синдрому Альцгеймера, искусственно сгенерировать правильные гамма-волны. Для этого использовали оптогенетические методы, которые позволяют включать и выключать группы генетически модифицированных нейронов с помощью световых импульсов, подаваемых в мозг по оптоволокну.

Оказалось, что если клетки гиппокампа (одного из основных центров памяти в мозге) в течение часа стимулировать на частоте 40 Гц, то уровень опасного бета-амилоида в нейронах гиппокампа уменьшается на 40–50%. Причём частота должна быть именно в 40 Гц: хотя гамма-ритмы варьируют от 25 до 80 Гц, стимуляция на других частотах в гамма-диапазоне такого эффекта на давала. Стоит также добавить, что нейробиологи действовали на определённые клетки, называемые интернейронами – считается, что они помогают синхронизировать гамма-активность в других нервных клетках.

Иными словами, если заставить нервные клетки генерировать правильные гамма-ритмы, то опасного альцгеймерического белка станет меньше, и вероятность заболевания, возможно, тоже уменьшится. Но оптогенетика – всё-таки не клинический инструмент, и, если говорить о медицинских перспективах, то тут нужен метод, который позволял бы обойтись без генетических модификаций и без введения в мозг оптоволокна или чего-то подобного.

И тут выяснилось, что с тем же эффектом можно использовать световые импульсы. В статье в Nature авторы работы пишут, что мерцающие с частотой 40 Гц светодиоды так же помогали мозгу генерировать гамма-ритмы, в результате чего количество бета-амилоида в зрительной коре мышей с ранней стадией заболевания падало вдвое – правда, в течение суток уровень опасного белка поднимался обратно.

Похожий эксперимент провели с животными, у которых болезнь Альцгеймера продвинулась дальше, и в мозге ужа начали появляться характерные бляшки. Таких мышей обрабатывали световыми импульсами по часу в день в течение недели – в результате у них не только уменьшалось количество свободно плавающего, пока ещё растворимого бета-амилоида, но и уже готовые бляшки тоже делались меньше и росли медленнее. Как известно, при болезни Альцгеймера в мозге, кроме бета-амилоидных отложений, появляются ещё и комплексы тау-белка, приобретающего патогенную форму. Так вот, с помощью световых импульсов удалось подействовать и на тау-белок – его тоже становилось меньше.

В норме мозг сам очищает себя от опасных молекул, для этого у него есть особые клетки, называемые микроглией – их задача защищать нервную ткань от возможных инфекций и своевременно убирать разнообразный мусор: остатки погибших клеток, вышедшие из строя биомолекулы и т. д.

Но при синдроме Альцгеймера микроглия работает плохо, её клетки синтезируют воспалительные сигналы и выделяют из себя разные токсичные вещества, которые не только не препятствуют болезни, но даже помогают ей. «Светотерапия» же нормализует работу микроглии, которая начинает активно поедать бета-амилоид. То есть стимуляция гамма-ритмов действует двояко: с одной стороны, нейроны производят меньше опасного белка, с другой, его активно истребляют мусороуборочные клетки.

Мы знаем, что активность различных генов в нейронах зависит от активности самих нервных клеток, и можно предположить, что принудительная работа в «гамма-режиме» включает некие молекулярные механизмы, которые помогают противостоять нейродегенеративным процессам; однако как именно это происходит, станет ясно после дополнительных исследований.

Хотелось бы надеяться, что такой до странного простой способ борьбы с синдромом Альцгеймера действительно окажется эффективным с клинической точки зрения. Однако для начала нужно сделать так, чтобы эффект от подобной терапии длился дольше – выше мы говорили, что уровень патогенного белка поднимался обратно спустя сутки после световой обработки. (Возможно, что проблему можно решить, просто увеличив длительность «лечебного курса» – чтобы нейроны и микроглия привыкли держать бета-амилоид в узде.)

С другой стороны, необходимо удостовериться, что световые импульсы тормозят развитие болезни не только в зрительной коре, но и в других участках мозга. Впрочем, авторы работы утверждают, что так оно и есть: пока что неопубликованные результаты самых последних опытов говорят о том, что очищение от альцгеймерического белка происходит и в других зонах мозга, а не только в тех, которые непосредственно воспринимают зрительную информацию.

Ну и, наконец, нужно убедиться, что у нас при этом исчезают не только молекулярные признаки болезни, но внешние, когнитивно-поведенческие – что память, внимание и прочие высшие когнитивные функции, пусть не улучшаются, но уж точно не становятся хуже.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 11, 2016, 16:46:17
Выполняя два дела одновременно, мозг делит себя пополам
http://www.popmech.ru/science/301652-vypolnyaya-dva-dela-odnovremenno-mozg-delit-sebya-popolam/

Как мозгу удается делать два дела одновременно? Ученые из Висконсинского университета в Мадисоне (США) обнаружили, что при выполнении двух не связанных друг с другом заданий одновременно мозг в каком-то смысле делится на две части, которые работают почти автономно.

Вообще-то человеческий мозг можно разделить надвое даже хирургическим скальпелем, и человек после этого сможет функционровать почти так же, как до разделения. Эта операция называется каллозотомией; ее делают пациентам, страдающим эпилепсией, чтобы помешать аномальной актовности, порождающей приступы, переходить с одного полушария на другое. Для этого разделяют надвое мозолистое тело — самую большу структуру, соединяющую полушария.


Грунна нейробиологов под руководством Сунтаро Сасаи не прибегала к таким радикальным методам. Вместо этого ученые наблюдали за активностью мозга во время того, как участники эксперимента вели машину и слушали радио.
(http://www.popmeh.ru/upload/iblock/308/30833ab20dee5081b26424fa7c5867fb.png)
Могзг при выполнии двух заданий одновременно (фМРТ)

Голубым показаны зоны, ответственные за вождение, зеленым — за прослушивание аудиодаписи. Желтым цветом показаны участки перекрытия. В первой колонке — снимки мозга во время вождения с аудионавигатором, во второй — при прослушивании новостей по радио во время управления автомобилем.
Фото: Sasai et al. / PNAS

Когда водитель слушал инструкции GPS-навигатора, зоны мозга, ответственные за вождение и за обработку звука работали слаженно: на функциональной магнитно-резонансной томограмме это выражалось в том, что участки, участвующие в выполнении первой и второй функции перекрывались. Однако если по радио транслировали новости, не связанные с ситуацией на дороге и маршрутом, область перекрытия соответствующих зон становилось совсем крошечной. Выглядело это так, как будто мозг самостоятельно делил себя на две части, независимо выполняющие две разные функции.

Результаты эксперимента показали, что человеческий мозг способен самостоятельно делиться на независимо функционирующие части при выполнении самых обычных бытовых задач. Остается одна загадка: что при этом происходит с сознанием? Разделяется ли оно надвое, или остается только в одной из работающих частей? Отвечать на этот вопрос авторы исследования пока не берутся, но надеются выяснить это в будущем.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 12, 2016, 20:19:40
Иллюзия на краю глаза
http://www.nkj.ru/news/30181/
Обычно краем глаза мы видим то же, что и перед собой.

В опубликованной недавно статье в Psychological Science говорится об иллюзиях бокового зрения – оказывается, краем глаза мы порой видим не то, что действительно находится сбоку от нас, а то, что находится перед нами.

Марте Оттен (Marte Otten) и её коллеги из университетов Амстердама, Сассекса и Утрехта поставили следующий эксперимент: двум десяткам добровольцев показывали различные картинки, причём поначалу изображение по центру зрительного поля и изображение, попадавшее на край глаза, были одинаковыми, но потом то, что было с краю, начинало постепенно меняться. Изменения были самыми разными: картинки могли отличаться по форме, яркости, оттенкам, изображение с краю начинало иначе двигаться, и т. д. Различия постепенно нарастали, и от человека, который на всё это смотрел, требовалось подать сигнал, когда он, наконец, заметит, что то, что он видит по центру, отличается от того, что он видит краем глаза.

Общий вывод, к которому пришли психологи, состоит в том, что наш мозг старается уравнять зрительное восприятие – нам кажется, что и перед собой, и сбоку мы видим одно и то же, даже если в действительности оно не так. «Иллюзии единообразия» подчиняются все параметры: и форма, и яркость, и движение, и пр. Конечно, если отличия были уж очень явными, иллюзия разрушалась – человек видел, что перед ним и сбоку происходит разные вещи; с другой стороны, если иллюзия возникала, то держалась она потом довольно долго, несмотря на всё большие различия в визуальных стимулах.

Объяснить это можно следующим образом: от бокового зрения мы получаем мало информации, так что мозг старается заполнить пробелы тем, что у него есть «под рукой» – то есть теми сведениями, которые принёс прямой взгляд. И потому, даже если сбоку происходит что-то, нам кажется, что не происходит ничего – наше восприятие «растягивает» центральную картинку на всё поле зрения. И, возможно, когда нам кажется, что мы заметили что-то краем глаза, то нам на самом деле ничего не кажется – мы действительно что-то заметили.

Правда, иногда тем же краем глаза мы замечаем уж совсем что-то непонятно-мистическое – возможно, в таких случаях мозг восполняет нехватку информации из каких-то других источников, например, из зрительной памяти, а не только из того, что мы видим перед собой.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 13, 2016, 05:26:52
Звуковые иллюзии - Доверяете ли вы своим ушам?
https://www.youtube.com/watch?v=nH9n2lvF1CE
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 15, 2016, 18:54:21
Почему с возрастом мы перестаём рисковать
http://www.nkj.ru/news/30213/
Склонность к риску зависит от количества серого вещества в определённой зоне мозга.

Пожилые люди не слишком любят риск, и обычно это объясняют большим жизненным опытом – слишком много они видели за свою жизнь, и потому знают цену неосмотрительности. Однако тут может быть ещё одна причина, сугубо нейробиологическая, связанная с возрастными изменениями в мозге.

Майкл Грабб (Michael A. Grubb) из Нью-Йоркского университета и его коллеги из нескольких других научных центров сделали следующее: они предложили нескольким добровольцам в возрасте от 18 до 88 лет сыграть в игру, предполагавшую некоторый риск – в игре можно было сделать ставку на верный, но небольшой выигрыш, или же попытаться получить намного больше, однако при этом была вероятность, что ты вообще останешься ни с чем. Как и ожидалось, игроки постарше предпочитали не иметь дела с лотереей, и выбирали ту стратегию, где наверняка можно было получить хоть что-то.

Естественно, тут не обошлось без магнитно-резонансной томографии, с помощью которой оценивали состояние мозга участников эксперимента. Оказалось, что тяга к риску тесно связана с количеством серого вещества задней теменной коре, в её правой области – здесь есть участок, который в прямом смысле слова вовлечён в рискованные решения, и, если серого вещества в нём становится немного, то и на риск человек идёт со всё меньшей охотой.

С возрастом количество серого вещества в правой задней теменной коре становится меньше, и с точки зрения биологии, это может быть вполне оправданным: неудачные последствия рискованного поведения пожилому индивидууму пережить будет сложнее, чем молодому, будь то имущественные потери или испорченное здоровье. С другой стороны, если исходить из того, что пожилые люди уже достигли каких-то жизненных целей, то рисковать им опять же ни к чему, для них важно, чтобы жизнь так дальше и шла. Для более молодых, которым нужно оставить потомство, обеспечить себя, сделать карьеру т. д., более безопасные поведенческие «опции» оказываются попросту недостаточными.

В статье в Nature Communications авторы пишут, что количество серого вещества в упомянутой области мозга даже точнее соответствовало склонности к риску, нежели возраст. Однако, по словам Майкла Грабба, на мозг влияют множество факторов, и, если мы говорим о поведении подростков, которые порой действуют так, как если бы никакого риска не существовало, то здесь нужно учитывать, во-первых, что их нервная система ещё формируется, а во-вторых, для них огромное значение имеет мнение окружающих, которые могут подтолкнуть молодого человека к необдуманному поступку, даже если сам молодой человек риск не слишком любит. Впрочем, тут стоит дождаться новых экспериментальных результатов – по словам исследователей, они как раз взялись за подростковые мозги.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от декабря 16, 2016, 01:49:56
Гарвардские ученые нашли физический источник человеческого сознания

https://hightech.fm/2016/11/09/consciousness
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 16, 2016, 19:15:50
Дыхание страха
http://www.nkj.ru/news/30214/
Чувство страха и память усиливаются на вдохе и слабеют на выдохе.

В статье Journal of Neuroscience Джей Готтфрид (Jay Gottfried) и его коллеги из Северо-Западного университета пишут, что наша способность чувствовать страх и запоминать то, что мы видим вокруг себя, зависят от ритма дыхания – и память, и чувство страха срабатывают быстрее на вдохе.

Исследователи экспериментировали с больными эпилепсией, которым в мозг временно вживили электроды. Напомним, что так делают для того, чтобы узнать, где именно «прячется» эпилепсия и как именно она себя ведёт: электроды позволяют проследить за активностью различных групп нейронов и найти те, которые виноваты в эпилептических припадках. Но, раз уж у нас в мозге есть электроды, то почему бы не понаблюдать – разумеется, с согласия самого пациента – за какой-нибудь посторонней его активностью, не относящейся к эпилепсии? Действительно, с того момента, как такой способ лечения вошёл в нейрохирургическую практику, больные эпилепсией успели сослужить большую службу нейробиологам, которые смогли узнать много нового о том, как вживую работает человеческий мозг.

В данном случае удалось выяснить, что электрическая активность некоторых мозговых областей заметно зависит от ритма дыхания, и среди них были не только те, которые занимаются анализом запахов, но и те, чьи функции связаны с эмоциями и памятью. «Дыхательные» изменения в активности мозга отражались на когнитивных функциях. Когда участникам эксперимента – уже другим, не эпилептикам – показывали на мониторе фотографии людей, чьё лицо выражало либо удивление, либо страх (которые довольно легко спутать, если не знать контекста), то если смотрящий смотрел на фото на вдохе, он быстрее распознавал страх – причём именно страх, но не удивление.

Как известно, за страх и вообще за эмоции в мозге отвечает амигдала, или миндалевидное тело – а это как раз одна из тех зон, на которые влияет дыхательный ритм. (Никакого противоречия тут нет: если мы видим чьё-то испуганное лицо, то легко можем предположить, что то, что испугало другого, представляет опасность и для нас, а значит, нам тоже нужно испугаться.) Причём любопытно, что реакция на испуганное лицо на вдохе и на выдохе отличалась только при дыхании носом, если же человек дышал ртом, то страх на чужом лице он распознавал одинаково что на вдохе, что на выдохе.

Похожие результаты получились и в тестах на память, когда на экране монитора показывали серию разных картинок, а потом участников эксперимента просили вспомнить, что они видели: оказалось, что увиденное на вдохе вспоминается лучше. (Как было сказано выше, дыхание влияет не только на эмоциональные центры – гиппокамп, один из основных центров памяти, тоже «прислушивается» к дыхательному ритму.)

На самом деле, о том, что у млекопитающих дыхание влияет на работу некоторых зон мозга, известно давно. Можно понять, почему так сложилось: в жизни зверей обоняние играет огромную роль, окружающие запахи сильнейшим образом влияют на поведение, а значит, и на память с эмоциями. Но запаховая информация поступает в мозг на вдохе (причём именно через нос), так что неудивительно, что активность некоторых нейронных центров согласована с дыхательном ритмом. У человека обоняние далеко не такое сильное, как у прочих зверей, однако наша память и эмоции, как видим, также ориентированы на дыхание – по крайней мере, отчасти.

В момент эмоционального возбуждения мы начинаем дышать чаще – и можно предположить, что благодаря частому дыханию мы лучше воспринимаем (пусть не с помощью носа, а с помощью глаз), что происходит вокруг, и тем самым можем лучше подготовиться к приближающейся опасности. Конечно, ритм дыхания учащается не только во время опасности, но и при большой радости – что ж, хотелось бы думать, что в таком случае частое дыхание помогает нам запомнить нашу радость во всех подробностях.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 18, 2016, 12:24:13
Как перестать беспокоиться и начать жить с помощью МРТ
http://www.nkj.ru/news/30229/
От нерешительности и напрасного страха можно избавиться, если правильно распорядиться бессознательными процессами в мозге.

Переживши стресс, мы запоминаем, где, когда и почему мы оказались в неприятной ситуации, и впоследствии, если мы окажемся в похожей обстановке, то, скорее всего, снова испытаем страх, даже если нам ничего не угрожает. Так происходит при посттравматическом синдроме, когда солдат, например, как будто без причины впадает в панику – просто шум самолёта напомнил ему о бомбёжке, под которую он попал. Посттравматический синдром – уже настоящая болезнь, однако наверняка с навязчивыми неприятными ассоциациями, пусть и не очень сильными, многие сталкиваются повседневной жизни.

Эксперименты исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и центра информации и нейронных сетей в Осаке демонстрируют, как с помощью методов нейробиологии и психологии можно избавиться от ненужного страха, а заодно приобрести веру в себя. Добровольцев – семнадцать студентов и аспирантов – сажали в аппарат для магнитно-резонансной томографии, где им показывали картинки с разноцветными вертикальными полосами: красными, синими, зелёными и жёлтыми. На красной и зелёной картинке участники эксперимента получали лёгкий удар электрическим током по ногам, так что со временем они начинали бояться красного и зелёного. Страх этот был хорошо виден во время сканирования мозга, причём он возникал даже тогда, когда никакого красного или зелёного рисунка перед глазами у человека не было – он просто случайно вспоминал картинку и то, что за ней следовало.

В статье в Nature Human Behaviour авторы пишут, как им удалось ослабить страх: каждый раз, как в мозге у молодых людей возникали воспоминания о неприятном красном, им давали немного денег, около 10 центов (заметим, что деньги давали не во время созерцания красных полос, а тогда, когда человек о них только вспоминал). На следующий день, когда подопытным снова показывали разные рисунки, они по-прежнему боялись красного и зелёного узора, но красного – всё-таки меньше, чем зелёного. Награда достигла цели – неприятная ассоциация стала слабее.

Важно подчеркнуть, что участники эксперимента знали, что им будут давать деньги, но не знали, за что именно, им лишь сказали, что награду можно получить за некую мозговую активность, и что они должны стараться получить как можно больше – то есть в прямом «смысле пойти туда, не знаю куда, принести то, не знаю что». Хотя они, по их же признанию, пытались думать о разных вещах, никто не догадался, за что именно они получают вознаграждение, так что мозг действовал полностью бессознательно, и в результате в воспоминаниях о красных полосках предвкушение награды вытеснило ожидание неприятных ощущений. МРТ же требовалась, чтобы увидеть следы характерного страха в мозговой активности – не страха вообще, а того, что связан был именно с красными полосами на рисунке.

Но страх – не единственное, что можно таким образом скорректировать. В другой статье, опубликованной в Nature Communications, те же исследователи описывают, как экспериментировали с чувством уверенности: человек, глядя на экран, на котором в разные стороны двигались множество точек, должен был сказать, куда движется большинство из них, влево или вправо, и насколько он уверен в своём ответе. Далее нужно было просто следить за беспорядочно двигающимися точками, одновременно думая о чём угодно. И так же, как в опыте с полосками, участнику эксперимента давали награду побольше, когда на МРТ появлялись признаки большой уверенности, и награду поменьше, когда уверенность была небольшой (человек ведь по-прежнему смотрел на точки и что-то про них умозаключал, хотя его уже об этом никто не просил).

Затем повторяли первый этап – снова показывали экран, на котором точки, если присмотреться, двигались всё-таки в каком-то одном направлении, и снова спрашивали мнение наблюдателей. Как можно догадаться, на сей раз ответы были гораздо более уверенными, поскольку уверенность оказывалась связана с большей наградой. Однако это не значит, что ответы оказывались более правильными – пытаясь определить направление движения точек, подопытные ошибались в той же степени, что и раньше, просто теперь они были более уверены в своём мнении.

Характерную мозговую активность можно выявить и для других чувств и мыслей. И тогда того, кто страдает от невроза, связанного, например, с едой или с несчастной любовью, можно достаточно легко вылечить, если избавить его от отвращения (или, наоборот, от чрезмерной тяги) к пище, или заменить отчаяние, сопровождающее воспоминания о бывшей любви, чувством надежды. Конечно, это выглядит как манипуляция, однако в данном случае мозг манипулирует сам собой, а психологи и нейробиологи лишь подыгрывают ему.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 21, 2016, 04:40:00
Беременность изменяет женский мозг: исследования и доказательства
http://www.popmech.ru/science/306562-beremennost-izmenyaet-zhenskiy-mozg-issldeovaniya-i-dokazatelstva/

Психологи из Барселоны провели исследование и выяснили, что беременность приводит к существенным изменениям в структуре головного мозга женщин. Эволюционный «апгрейд» серого вещества направлен на то, чтобы помочь маме установить более прочную связь с ребенком.

Быть родителем — это, безусловно, уникальный психологический опыт. Согласно новому исследованию, это в буквальном смысле изменяет ваше сознание. Сканирование мозга женщин, недавно ставших мамами, показывает, что отделы мозга, участвующие в обработке социальной информации, были значительно «переработаны» после их первой беременности, и эти изменения сохранялись как минимум два года. Они направлены на то, чтобы помочь родителям лучше контактировать с детьми и проявлять повышенную заботу о потомстве.

Работа, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, предоставляет доказательства того, что беременность вызывает долговременные изменения в человеческом мозге. Доктор психологии Элселина Хезема и ее коллеги из Автономного университета Барселоны провели МРТ-сканирование 25 женщин до и после их первой беременности. В результате было обнаружено, что объем серого вещества в некоторых областях был заметно сокращен (серое вещество, как известно, состоит из неизолированных нейронов, обрабатывающих информацию, а также клеток, которые поддерживают их жизнедеятельность). Эти области ответственны за анализ эмоций, желаний и побуждений других людей. Пускай «уменьшение объема мозга» и звучит как нечто отрицательное, в действительность это лишь означает, что его структура становится более совершенной (все равно, что заменить древний пузатый кинескоп на новенькую ЖК-плазму).

Ученые считают, что изменение этих областей мозга помогает матерям лучше понимать потребности младенцев и выстраивать более устойчивую связь со своими детьми, что в первую очередь положительно скажется на их эмоциональном здоровье. Это подтверждается еще и тем, что при демонстрации матерям фотографий их детей у них активизируются именно те отделы мозга, которые подверглись трансформации.

Кроме того, исследователи провели сканировании мозга женщин спустя примерно два года после рождения ребенка и обнаружили, что эти изменения все еще сохраняются. Хезема считает, что они могут быть постоянными и остаются на протяжении всей жизни, но пока что это всего лишь гипотеза. А вот жалобы беременных на забывчивость и повышенную нервозность психолог подтвердить не смогла: никаких физиологических отклонений, которые могли бы привести к подобным симптомам, у беременных не наблюдается. Теперь уже ученые хотят продолжать наблюдать своих подопечных в течение последующих нескольких лет, чтобы узнать, прогрессируют ли изменения мозга, или же он возвращается к своему обычному состоянию.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 22, 2016, 19:25:20
Как мозг понимает то, что мы слышим?
http://www.popmech.ru/science/307382-kak-mozg-ponimaet-to-chto-my-slyshim/

Как мы слышим? Кто-то скажет: ушами. Но уши — только входное отверстие для звука. Слышат (как, собственно, и видят, осязают и обоняют) люди мозгом. Чтобы разобрать слова в море других звуков, сопоставить их с ранее приобретенным опытом и наконец понять смысл, требуется слаженная работа многих нейронов коры головного мозга. Новые подробности о том, как устроен этот процесс, узнали нейробиологи из Беркли.

Фильтрация звука происходит в несколько этапов. Сначала периферийные нейроны раскладывают весь поток звуковых волн на простые составляющие, затем другие нейроны работают как набор фильтров, которые сортируют звук по спектру — комплексной характеристике, в которой учитываются и амплитуда волны, и ее частота.

Процесс разложения всех звуков, которые слышит ухо — это восходящий путь. Есть еще и нисходящий — это распознавание осмысленных сигналов, например слов. Как оно происходит, менее понятно, чем то, как мозг обрабатывает входящие аудиоданные. Известно, например, что приобретенный недавно опыт помогает распознать в шуме звуки, которые человек, не имеющий соответствующего опыта, не слышит или не понимает. Значит, звук интерпретируется сквозь призму того, что человек слышал и понимал ранее.

Группа нейрологов из университета Беркли решила выяснить, как именно приобретенный опыт «настраивает» нейроны на распознавание звуков. Для этого участникам эксперимента давали прослушать специально подготовленную запись. Сначала человек слышал фразу на английском, на которую искусственно наложили много помех. Разобрать, что говорит диктор, было невозможно. Затем та же фраза проигрывалась уже без помех. В третий раз человек снова слышал искаженную запись, но в ней отчетливо различал слова. Во время прослушивания ученые фиксировали активность отдельных нейронов, ответственных за обработку звуковой информации, при помощи ЭЭГ.

Исследование оказалось не из тех, которые отвечают на большие вопросы науки, а из тех, которые показывают, как много предстоит изучить. Активность нейронов, которые наблюдали ученые, показала, как опыт мгновенно меняет способ обработки звука в мозге. Подтвердилось, что восприятие звука (как, впрочем, и запахов, и цвета) — динамичный процесс, который постоянно меняется под воздействием очень многих факторов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 23, 2016, 19:05:56
Дислексию объяснили неспособностью мозга адаптироваться
http://www.popmech.ru/science/308042-disleksiyu-obyasnili-nesposobnostyu-mozga-adaptirovatsya/

Исследователи из Массачусетского технологического института объяснили дислексию неспособностью мозга адаптироваться к повторяющимся стимулам.

Дислексия — неврологическое расстройство, при котором человеку сложно писать и читать. Многие страдающие дислексией вообще не способны разобрать или написать текст, при более мягких проявлениях чтение и письмо дается с большим трудом. При этом дислексики не уступают людям без этого расстройства в других областях деятельности.

Чтение — навык для человечества относительно новый, поэтому ученые уверены, что за неспособностью складывать буквы в слова стоит фундаментальное расстройство более древних функций головного мозга. Но какое?

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые из Массачусетского технологического института решили измерить активность нейронов, которые участвуют в обработке визуальных и звуковых сигналов, поступающих в мозг. Сделали они это при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии — метода, который измеряет количество крови, поступающей к индивидуальным клеткам мозга. Когда нейрон возбуждается, кровь приливает к нему, чтобы обеспечить его кислородом, и так ученые узнают о том, что клетка заработала.

Процессы обучения сопровождаются явлением, которое нейробиологи называют адаптацией. Если нейрон воспринимает стимул впервые, он включается «на полную». Со временем реакция слабеет; это означает, что клетка научилась обрабатывать стимул, и этот процесс больше не требует от нее так много энергии, как в первый раз.

В эксперименте MIT добровольцам, страдающим дислексией, и контрольной группе участников без дислексии показывали картинки, а закадровый голос называл предметы на них. Слова произносились либо одним, либо разными голосами.

Томография показала, что мозг человека с дислексией и без нее по-разному реагируют на повторяющиеся стимулы (в данном случае голос). У людей без дислексии реакция нейронов на один и тот же голос постепенно становилась менее выраженной, в то время как у дислексиков мозг реагировал на снова и снова повторяющиеся стимулы одинаково сильно. Адаптации не наблюдалось

В следующих экспериментах ученые проверили, как обстоит дело с восприятием и обработкой других видов стимулов. Участникам эксперимента говорили слова (повторяющиеся и разные), то же самое проделали без озвучки с изображениями объектов и человеческих лиц, а потом провели отдельный эксперимент с детьми-дислексиками и их ровесниками, которые только что научились читать. Результаты повторились во всех случаях: мозг дислексиков всякий раз реагировал на повторяющийся стимул как на новый.

Вывод ученые делают такой: при дислексии нарушены не специфические для чтения и письма функции, а механизм адаптации. Это похоже на ситуацию, когда человек слышит резкий звук: в первый раз он пугается, а затем постепенно привыкает. Если же механизм адаптации нарушен, человек никогда не привыкнет и всякий раз будет нервно вздрагивать, услышав, например, вой сирены.

В случае дислексии адаптация не работает в отделах мозга, которые ответственны за обработку звуковых и визуальных стимулов. Это сказывается и на выполнении других задач, но особенно влияет на процесс научения чтению и письму, для которых привычка — залог успеха.

Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 25, 2016, 19:44:27
Как мы слышим друг друга сквозь шум
http://www.nkj.ru/news/30276/
Чтобы услышать правильное слово среди окружающего шума, наш мозг использует хитроумный нейронный механизм.

Мы редко задумываемся об этом, но на самом деле у нашего слуха есть одна удивительная способность – умение расслышать то, что нужно, даже если вокруг очень шумно.

Разговаривая с собеседником, например, на улице, где всё вокруг наполнено звуками машин и чужой речью, мы, тем не менее, понимаем друг друга, хотя слова, что мы говорим, часто попросту тонут в окружающем гаме. Всё выглядит так, как будто наш слух – точнее, наш мозг – сам дополняет нерасслышанные звуки. Очевидно, мозг использует тут какой-то трюк, и в статье в Nature Communications исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско объясняют, в чём этот трюк состоит.

В экспериментах Мэтью Леонарда (Matthew Leonard) и его коллег участвовали пять больных эпилепсией, которых должны были хирургическим путём избавить от заболевания и которым сделали предварительную операцию на головном мозге, вживив в него электроды для того, чтобы найти больные нейроны. К таким операциям часто подключаются нейробиологи, занятые решением фундаментальных задач – потому у таких больных (и с их согласия, разумеется) можно живьём увидеть работу человеческого мозга. За распознавание речи у нас отвечает верхняя височная извилина коры, и у каждого прооперированного пациента на неё поставили целую панель из 256 электродов, чтобы в деталях рассмотреть процесс «слышания нерасслышанного».

Участники эксперимента слушали слово, в котором один звук заслонял шум, и то, что удавалось расслышать, можно было понять двояким способом (например, если в слове «порода» выпадет «р», то услышанное можно будет понять и как «породу», и как «погоду»). Сигналы, которые испускает верхняя височная извилина, можно соотнести с разными звуками речи, то есть по её активности можно понять, какой именно звук узнал мозг. Оказалось, что в случае со словами по типу «породы», в которых один из звуков был закрыт шумом, верхняя височная извилина «слышала» вовсе не шум – она представляла себе на этом месте один из равновероятных звуков.

Хотя чистое восприятие звука и его интерпретация, по сути, разные задачи, в эксперименте «буквенный ответ» возникал в извилине спустя десятые доли секунды после того, как до мозга доносился шум посреди слова. Точно такое же время, то есть буквально те же доли секунды, нужно для того, чтобы различить ясно звучащее слово (например, слово «порода») и понять, что оно отличается от другого, похожего на него (то есть от «погоды»). Отсюда авторы работы делают вывод, что распознавание речевых звуков происходит, что называется, в реальном времени, и что здесь нет никакого размышления над правильным вариантом, которое могло бы иметь место после того, как пропущенный звук дошёл до «отдела интерпретации».

То есть всё выглядит так, что верхняя височная извилина, чья задача – слышать звуки речи, в сомнительных случаях нимало не раздумывает над тем, что она услышала, а просто подставляет пропущенный звук. А если слово непростое, вроде «погоды–породы», то звук окажется либо тот, либо другой, и, если слово стоит само по себе, то мы в конечном счёте и услышим либо один вариант, либо другой – потому что верхняя височная извилина случайным образом выберет либо одно, либо другое.

Но слова-то обычно стоят не сами по себе, а в предложениях, так что о том, что именно мы слышим, можно догадаться по контексту. Если мы с кем-то обсуждаем погоду, и собеседник произносит фразу «Сегодня на дворе плохая по...ода», где на месте многоточия у нас над ухом каркнула ворона, то мы всё равно услышим «погоду», а не «породу». Однако, когда участникам эксперимента предлагали послушать такие фразы, одновременно наблюдая за всё той же верхней височной извилиной, то оказалось, что извилина по-прежнему интерпретирует шум по-разному, подставляя на его место то правильные звуки, то неправильные. Но тогда сама собой возникает мысль, что выбор нужного звука зависит ещё от чего-то, ещё от какого-то центра контроля. Действительно, исследователям удалось обнаружить некую область ближе к переднему краю мозга, которая включалась примерно за полсекунды до верхней височной извилины и которая помогала услышать то слово, которое нужно.

Итак, что же происходит, когда мы не можем разобрать из-за шума пару-тройку гласных или согласных? Во-первых, речевой анализатор в верхней височной извилине, считывая речь из окружающих звуков, вполне способен подставлять нужные речевые звуки, не обращая внимания на помехи. Но если результат может оказаться двусмысленным, если требуется анализ контекста, то тогда подключается другая область коры, которая опережает верхнюю височную извилину, проделывает что-то вроде «семантического предсказания» и тем самым помогает услышать правильное звучание.

Как это происходит, как осуществляется процедура «семантического предсказания» со стороны той самой «дополнительной зоны», авторы работы надеются выяснить в своих будущих исследованиях.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 27, 2016, 19:26:05
Существует ли эмоциональное похмелье?
http://www.popmech.ru/science/309662-sushchestvuet-li-emotsionalnoe-pokhmele/
Своеобразное «эмоциональное похмелье» длится еще долго после того, как событие, которое нас взволновало, закончилось. Более того, оно влияет на то, как вы запоминаете то, что с вами происходит, выяснили американские ученые.

Когда вы наблюдаете или участвуете в событиях внешнего мира, мозг обрабатывает их не просто как поток входящей информации. Эмоции, пережитые задолго до текущего момента, влияют на процесс обработки. Поэтому новые воспоминания не ложатся на «белый лист», а зависят от того, что вы видели, слышали и чувствовали раньше. К такому выводу пришли нейробиологи из университета Нью-Йорка.

«Эмоция — это состояние мозга, — объясняет автор исследования Лила Давачи (Lila Davachi), — и полученные нами результаты подтверждают, что это состояние влияет на наше восприятие и сохраняется в мозге в течение долгого времени».

Предыдущие исследования доказали, что память о событиях, сопровождавшихся эмоциональным возбуждением, сохраняется дольше, чем память о нейтральных происшествиях. А теперь Давачи и ее коллеги обнаружили, что пережитые эмоции влияют и на качество запоминания нейтральных событий, произошедших вскоре после волнительных.

Участникам эксперимента показывали изображения и видео, вызывающие эмоциональный отклик, а затем через 9−30 минут показывали несколько нейтральных картинок. Другой группе участников показывали все то же самое, но в обратном порядке. Эмоциональное возбуждение при просмотре видео и картинок измеряли по изменению электропроводности кожи и с помощью фМРТ мозга. Через шесть часов людям из обеих групп дали тест, проверяя, как хорошо они запомнили последовательность нейтральных изображений.

Первая группа сдала тест гораздо лучше второй. На объяснение этого результата указывают томограммы участников: нейронные паттерны, возникавшие при эмоциональном возбуждении, повторялись с течение 20−30 минут, и могли повлиять на то, как мозг подопытных обрабатывал эмоционально нейтральную информацию.

На процесс формирования воспоминаний об эмоционально нейтральных событиях влияют многие факторы: «ПМ», например, писала об исследовании, доказавшем, что физическая нагрузка через 4 часа после сеанса обучения помогает запоминать пройденное.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 30, 2016, 05:04:07
Найден первый точный способ диагностики сотрясения мозга
http://www.popmech.ru/science/310622-nayden-pervyy-tochnyy-sposob-diagnostiki-sotryaseniya-mozga/
Немецкие ученые нашли способ диагностики сотрясения мозга. Раньше врачам приходилось полагаться на слова пациента или применять громоздкое и дорогое медицинское оборудование.

Диагностика сотрясения мозга — сложная задача. Как правило, врачи полагаются на жалобы самого пациента и тесты на координацию движений, в редких случаях делают МРТ или КТ. Но эти методы, во-первых, не всегда надежны (особенно если пациент — ребенок и не может рассказать о том, как себя чувствует), а во-вторых неточны: у врачей до сих пор не было маркера, по которому можно было бы наверняка диагностировать сотрясение по томограмме.

Некоторые исследования указывали на то, что характерными маркерами сотрясения могут служить белки в крови, однако убедительного доказательства этому до сих пор не нашли.

Мозг многих пациентов с сотрясением неправильно выполняет самый первый этап обработки звуковой информации — выделение фундаментальной частоты звуковой волны. Это особенно мешает разбирать речь в шумных помещениях, поэтому специалисты из госпиталя при Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана предположили, что выявить сотрясение можно по нарушениям работы мозга при обработке звуковых сигналов.

В эксперименте участвовало 20 детей, у которых несколькими неделями ранее диагностировали сотрясение мозга; контрольная группа состояла из здоровых детей. Ученые измерили активность нейронов, возникающую в ответ на звук речи из динамика.

Оказалось, что у переживших сотрясение реакция на звуки, особенно низкие, существенно слабее реакции, возникающей в здоровом мозге. Кроме того, существует прямая зависимость между ослабеванием активности мозга и тяжестью других симптомов. В повторных измерениях, сделанных через несколько недель, показатели пациентов с сотрясением сравнялись с показателями контрольной группы.

Работа немецких медиков вызвала огромный интерес врачей и ученых. Если результаты подтвердятся в более масштабных исследованиях, медицина наконец получит средство точной диагностики сотрясения мозга. Нина Краус (Nina Kraus), соавтор статьи об исследовании в журнале Scientific Reports, рассказала журналу Nature о дальнейших планах: она и ее коллеги работают над тем, чтобы приборы для измерения реакции мозга на звук стали мобильными и дешевыми. Тогда ими смогут пользоваться, к примеру, спортивные врачи, чтобы быстро диагностировать сотрясение у спортсменов.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 04, 2017, 15:26:04
Больше от психологии, конечно... Здесь только ссылку размещу.

Как руки помогают думать
http://www.nkj.ru/news/30291/
Чтобы решить сложную проблему, нужно в буквальном смысле повертеть её в руках.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 08, 2017, 16:01:41
Что такое синаптический прунинг?
http://www.popmech.ru/science/313512-chto-takoe-sinapticheskiy-pruning/
Знаете ли вы, чем принципиально отличается мозг ребенка от мозга взрослого? Тем, что у ребенка гораздо больше синаптических связей, и синестезия для него в каком-то смысле естественна. Но это не так хорошо, как кажется, и естественные процессы, происходящие в мозге, некоторые связи начинают убирать. Зачем они это делают?

А если бы мы могли слышать глазами? Или видеть носом? В то время, как малыши ещё помнят, каково это, взрослые исследуют вопрос с научной точки зрения. Мечтать о сенсорной насыщенности или радоваться эффективности мозга — решайте сами. К сожалению, наша психика плохо приспособлена к избытку сенсорной информации, поэтому в мозге постоянно идет естественный отбор и поиск наиболее эффективных путей. Это и есть процесс синаптического прунинга. А подробнее о нем вы узнаете из ролика, переведенного и озвученного студией Vert Dider.

Видео:
https://vk.com/video-55155418_456239455
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 09, 2017, 19:31:15
Эмоциональное восприятие музыки зависит от генов
http://elementy.ru/novosti_nauki/432909/Emotsionalnoe_vospriyatie_muzyki_zavisit_ot_genov

Нейробиологи исследовали влияние полиморфизма в генах рецепторов дофамина D2 на эмоциональное восприятие музыки. Они показали, что у носителей двух вариантов этого рецептора музыка и шум по-разному модулируют эмоциональный настрой. Первый вариант предопределяет улучшение настроения от музыки при нейтральном эффекте шума. У имеющих второй вариант аллеля D2 музыка слабо влияет на настроение, хотя шум его сильно ухудшает. Также у носителей этих двух вариантов D2 ученые выявили разницу в уровне возбуждения в тех участках мозга, которые отвечают за обработку эмоциональной информации.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 09, 2017, 19:36:18
О моделировании мозговых структур...

Компьютер впервые воспроизвел работу нейронов-милиционеров
http://www.popmech.ru/science/313782-kompyuter-vpervye-vosproizvel-rabotu-neyronov-militsionerov/
Кибернетики из Массачусетского технологического института создали компьютерную модель нейронного контура — элементарной структуры мозга, предназначенной для обработки информации. Для этого ученые заставили программу работать по схеме «победитель получает все», в которой входящие сигналы, принимаемые многими нейронами, на выходе превращаются в сигнал одного единственного нейрона.

Группа Нэнси Линч (Nancy Lynch), профессора разработки программного обеспечения и проектирования в MIT изучала, как работает коммуникация в сетях ad hoc-типа — например, в чатах, в которых постоянно меняется состав пользователей. Недавно Линч решила приложить накопленные за годы этой работы знания к моделированию процессов, происходящих в живом мозге.

Существующие сегодня нейросети в довольно огрубленном виде повторяют структуру живого мозга. Они состоят из узлов с определенной (небольшой) вычислительной мощностью. Сигнал принимается узлами (в мозге их роль играют нейроны) первого уровня. Если объем информации превышает тот, что узел способен обработать, сигнал передается на следующий уровень, и так далее. Но до сих пор в нейросетях не было того, что есть в живом мозге — а именно узлов, функция которых сводится к тому, чтобы заставлять другие узлы «молчать», своеобразной клеточной милиции. В мозге это делают тормозящие (inhibitory) нейроны, создавая в работе нейронной сети своего рода петлю. Тормозящий нейрон дает сигнал, заставляющий другой нейрон «молчать», и, в зависимости от входящего сигнала, иногда выключают и самих себя. Такая петля оказалась принципиально важной составляющей модели: без нее вычисления просто не выполнялись.

Не работала и система с единственным тормозящим узлом. Оказалось, что для работы минимальной нейросети в модели требовалось как минимум два тормозящих «нейрона», второй (стабилизирующий) посылал слабые сигналы к прекращению работы после того, как первый (конвергирующий) переставал работать. Однако после двух минимальное необходимое количество тормозящих узлов растет очень медленно: на систему из 100 «нейронов» понадобилось всего 2 тормозящих; рост числа последних не давал увеличения скорости вычислительных операций.

Ученые обнаружили, что для того, чтобы система работала, у тормозных узлов не должно быть никаких инструкций по части того, как именно фильтровать информацию. «Случай нужен нам, чтобы разрушить симметрию», — комментирует Меир Партер, один из соавторов исследования.

Работа кибернетиков позволяет взглянуть на живой мозг, в том числе человеческий, как на очень сложный компьютер. «Мы не вникали в нейрофизиологические механизмы — например, нас не интересовало то, какие белки приводят в действие нейроны», — поясняют исследователи. Большое видится на расстоянии; работа Нэнси Линч ставит перед нейробиологами новые вопросы: сколько тормозящих нейронов нужно мозгу? Почему их меньше, чем других разновидностей клеток мозга? Есть ли в живых организмах клеточные аналоги «стабилизирующих» узлов, которые оказались необходимы в компьютерной модели Линч? На эти вопросы ученым еще предстоит ответить.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 10, 2017, 19:40:06
Мозг растёт дольше, чем считалось
http://www.nkj.ru/news/30443/
Участок коры, отвечающий за распознавание лиц, продолжает увеличиваться в объёме даже у взрослых людей.

Человеческий мозг меняется всю жизнь, однако считается, что с какого-то момента в объёме он уже не растёт, а дальнейшее его развитие происходит за счёт сокращения числа межнейронных контактов – синапсов. Это действительно развитие – если бы такой «редактуры» синапсов не происходило, то мозг оказывался бы захламлен лишними связями, лишними нейронными контурами, и плохо выполнял бы свою работу.

Однако, как оказалось, есть в нашем мозге такие участки, которые продолжают расти вплоть до вполне взрослого возраста. Ещё десять лет назад исследователи из Стэнфорда заметили, что некоторые зоны зрительной коры меняются со временем в разном темпе, одни быстрее, другие медленнее. С появлением новых методов магнитно-резонансной томографии, которые позволяют точно измерить изменения в объёме нервной ткани, стало возможным описать эту разницу в развитии более детально.

В эксперименте участвовали несколько десятков детей (в возрасте от 5 до 12 лет) и взрослых (от 22 до 28 лет), у которых с помощью обычной функциональной МРТ следили за активностью зон коры, отвечающих за распознавание лиц и мест, а объём тех же корковых зон оценивали с помощью количественной МРТ. В статье в Science авторы пишут, что коллатеральная борозда, которая отвечает за распознавание мест, была одинакова что у детей, что у взрослых – то есть, сформировавшись в детстве, она далее уже не менялась. А вот веретеновидная извилина, которая отвечает за узнавание лиц и которая находится всего в двух сантиметрах от коллатеральной борозды, приросла у взрослых на целых 12%.

Увеличение в объёме происходило не просто так. Дети и взрослые проходили тест на распознавание внешности: сначала они смотрели на какое-то лицо, которое им показывали под тремя разными углами, а потом должны были найти его же в ряду других похожих лиц – и оказалось, что взрослые узнают лица лучше, чем дети. То есть, по крайней мере, здесь мозг развивается, не только подрезая лишние синапсы, но и просто наращивая объём – причём так происходит у всех людей, вне зависимости от профессиональных занятий и вообще образа жизни.

Однако это не значит, что в веретеновидной извилине появляются новые нейроны (хотя, как мы помним, в мозге есть участки, где нейрогенез идёт и во взрослом возрасте). Скорее всего, у нервных клеток со временем просто появляется больше отростков-дендритов, что можно сравнить с лесом, в котором на одних и тех же деревьях появляется всё больше веток.

Очевидно, такое продлённое развитие «лицераспознавательной» зоны коры связано с исключительно сложной социальной жизнью человека как биологического вида. В детстве мы сталкиваемся с весьма ограниченным кругом лиц, среди которых – наши родители, близкие родственники, несколько товарищей – и, собственно, всё.

Взрослея, мы расширяем круг общения, важных, значимых лиц (во всех смыслах слова) вокруг нас становится больше. Кроме того, если сравнить со всем прочим, что мы видим, человеческие лица всё-таки очень похожи друг на друга, и, чтобы отличать их, нужно обращать внимание на множество небольших особенностей – потому-то мозгу для этой задачи и нужны дополнительные мощности.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 18, 2017, 20:16:37
Не про человеческий мозг, но...

Как мозг охотится
http://www.nkj.ru/news/30514/
Нейронный центр охотничьего поведения находится в той части мозга, которую мы привыкли считать «центром страха».

Все мы знаем, как охотятся хищники – бегут (или выпрыгивают из засады), хватают, кусают. Хотя поведение это довольно сложное, его можно наблюдать у самых разных животных, в том числе и у тех, которые с точки зрения зоологии к хищникам не относятся: например, грызун, наткнувшись на сверчка, будет вести себя точно так же. Так что можно заключить, что в мозге у зверей (если ограничиться только млекопитающими) есть некая нейронная система, контролирующая хищническое поведение. Но где находится «охотничий центр»?

Нейробиологи давно заметили, что в мозге охотящейся крысы активируется центральная часть миндалевидного тела, или амигдалы – ее традиционно называют «центром страха», но на самом деле она участвует в формировании любых эмоций. Может быть, во время охоты амигдала реагирует на страх, который побочным образом возникает и у охотника тоже: ведь он тоже подвергает себя опасности?

Исследователи из Йеля решили проверить, так ли это, и модифицировали подопытных крыс так, чтобы «охотничьи» нейроны их миндалевидного тела можно было включать световым импульсом, с помощью оптоволокна, проведённого в мозг (такие методы называются оптогенетическими). В статье в Cell авторы пишут, что животные в ответ на нейростимуляцию начинали охотиться не только на сверчков, но и на совершенно несъедобные предметы, вроде крышек от бутылок. Более того, если в клетке вообще не было ничего, похожего на жертву, крысы всё равно вели себя так, как будто они что-то поймали и собираются съесть – они бросали все свои занятия и подносили ко рту передние лапы, будто держа в них что-то съедобное.

Но, может, у крыс просто повышалась агрессивность, или же у них включались пищевые центры, и «поведение охотника» было лишь побочным эффектом? Однако при том, что стимуляция миндалевидного тела заставляла животных активнее охотиться, ели они фактически столько же, сколько и обычные крысы, которых ничем не стимулировали. Кроме того, «охотники» всё же видели различия между друзьями и едой, и на своих товарищей они не набрасывались. То есть амигдала запускала именно охотничье поведение, а вовсе не голод и не общую агрессию.

Теперь остаётся только выяснить, что за конкретные нейронные цепи здесь задействованы. Миндалевидное тело управляет множеством сложных поведенческих реакций, и парадокс здесь в том, что эти реакции часто противоположны друг другу. С одной стороны, амигдала включается при груминге, когда животные чистят шерсть себя или товарищу, с другой – она же заставляет убегать от опасности, наконец, с третьей стороны, как мы только что убедились, амигдала побуждает к охоте.

Возможно, миндалевидное тело служит чем-то вроде диспетчера, переключающего разные поведенческие программы в зависимости от внешних обстоятельств, однако так ли оно на самом деле, нам ещё предстоит узнать.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: MrMen от января 19, 2017, 15:56:05
Интересная тема. И у меня есть вопрос: может ли бег приводить к ускоренному старению некоторых отделов мозга? (гиппокамп)
Как известно бег стимулирует нейрогенез в выше упомянутом гиппокампе, если я правильно помню: новые нейроны образуются из стволовых клеток мозга. Некоторые ученые считают, что запас этих клеток ограничен и не возобновляем, следовательно повышенная стимуляция нейрогенеза может привести к их истощению. Есть ли новая информация по этой теме?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 21, 2017, 20:39:58
Алкоголь заставляет дольше помнить о плохом
http://www.nkj.ru/news/30527/
Под действием этанола в нервных клетках активируются специальные рецепторы, благодаря которым мозг удерживает неприятные воспоминания.

Одна из самых привычных «алкогольных» сцен в кино и литературе – это человек, пытающийся с помощью спиртного забыть какие-то неприятности, которые с ним случились. Действительно, считается, что выпивка дарит забвение, прогоняет стресс, избавляет от депрессии и т. д.

Однако на самом деле, когда мы так говорим, то смешиваем вместе много разных психических феноменов, на которые спиртное может действовать по-разному. Скажем, в случае депрессии алкоголь действительно может работать как быстрый антидепрессант. Но если говорить о неприятных воспоминаниях, то они под действием алкоголя, наоборот, только крепче впечатываются в память.

Исследователи из Института Джонса Хопкинса экспериментировали с мышами: животных сажали в клетку, в которой их било электрическим током по лапам, и одновременно они слышали определённые звуки, так что неприятные ощущения оказывались сцеплены в памяти с тем или иным звуковым тоном.

На следующий день мышей сажали в другую клетку, которая выглядела иначе, и снова прокручивали им те же звуки – в ответ животные явно пугались, замирая на месте, как это делают все грызуны в состоянии стресса. Убедившись, что мыши боятся, как надо, нейробиологи пересаживали их обратно в «электрическую клетку», и снова давали послушать условные звуковые сигналы, но только теперь никаких ударов током не было.

На следующий день процедуру повторяли, только звуковых сигналов теперь было немного больше. Постепенно мыши убеждались, что теперь звуки ничего страшного не предвещают, и переставали впадать в стрессовый ступор. (То, как страх уходит из животных, наблюдали с помощью специального оборудования, которое позволяло следить за движениями мышей – даже если животные вели себя чуть-чуть более раскованно, это было сразу видно.)

Однако в эксперименте была одна особенность: сразу после травматического опыта, когда их только-только подвергли испытанию электрическим током, часть мышей в течение двух часов в качестве питья получала вместо воды двадцатипроцентный раствор этилового спирта.

И вот оказалось, что те, которые, так сказать, выпивали после неприятностей, потом дольше боялись условных звуков, хотя, напомним, током их уже не били. То есть, судя по поведению животных, после алкоголя им труднее было забыть о том, чтó следует за звуком.

Известно, что стирание плохих воспоминаний зависит от того, как у нейронов в мозге работают GluR1– рецепторы к нейромедиатору глутамату. Они представляют собой белки, которым для активации нужна определённая модификация: когда к молекуле глутаматного рецептора в условленном месте прикрепляется остаток фосфорной кислоты, рецептор, до того пребывающий в цитоплазме нейрона, подходит к клеточной мембране и встраивается в неё в зоне синапса – межнейронного контакта.

Нервные клетки передают друг другу импульсы с помощью нейромедиаторов, выливающихся в синаптическую щель, так что теперь глутаматные рецепторы могут чувствовать сигналы, которые другие нейроны передают их нейрону с помощью глутамата. И, наконец, самое важное – чем больше таких рецепторов и чем активнее они работают, тем прочнее оказывается неприятное воспоминание: благодаря им нервные клетки могут беспрепятственно передавать код такого воспоминания друг другу.

Легко догадаться, что алкоголь действовал именно через рецепторы глутамата: в статье в Translational Psychiatry говорится, что число таких рецепторов было заметно больше в синапсах у тех мышей, которые получали алкоголь после испытания током. В нейронах гиппокампа (одного из основных центров памяти) на GluR1 появлялось много фосфатных групп, и они в изобилии встраивались в нейронную мембрану.

Если же мышам давали препарат перампанел (который используется как противоэпилептические средство и который меняет свойства клеточной мембраны так, что рецепторы не могут в неё прочно встроиться), то животные, когда им напоминали звуками о предыдущих неприятностях, боялись уже заметно меньше, – в стрессовой «заморозке» они оставались вдвое меньше времени.

Конечно, не стоит забывать, что опыты тут ставили на мышах, и что у человека, с его намного более сложной нервной системой и сложной психикой, алкоголь может влиять на плохую память по-разному, в зависимости от эмоционального состояния или, скажем, от того, употребляет ли пьющий антидепрессанты.

С другой стороны, есть все основания полагать, что рецепторы к глутамату точно так же действуют в отношении травматических воспоминаний и в человеческом мозге. И потому, чем больше мы будем знать, как на эти рецепторы влияют разные вещества, тем эффективнее мы сможем лечить больных посттравматическим синдромом, депрессией и прочими подобными психическими расстройствами.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 24, 2017, 20:22:20
Сможет ли нейробиолог понять компьютер?
http://www.popmech.ru/science/320882-smozhet-li-spetsialist-po-mozgu-ponyat-kompyuter/
Ученые взяли процессор от компьютеров и приставок 70-х и представили, что совсем не знают, как он устроен. Используя методы современной нейробиологии, ученые попытались понять, как работает процессор. И у них почти ничего не получилось.

Нейробиологи очень любят сравнивать человеческий мозг с компьютером. Миллионы нейронов обмениваются сигналами и обрабатывают информацию подобно тому, как работают транзисторы в процессорах. Вот только о том, как работает мозг, нам до сих пор известно очень мало, а о том, как устроен компьютер, известно всё.

Эрик Джонас из Калифорнийского университета в Беркли и Конрад Кординг из Северо-Западного университета в Чикаго решили проверить, можно ли понять принципы работу компьютера, используя методы современной нейробиологии. В качестве «модельного организма» выбрали процессор MOS 6502, 1975 года, на котором работали компьютеры Apple II и игровые приставки Atari 2600 и Nintendo Entertainment System. У него всего 3510 транзисторов — это количество вполне можно смоделировать на современном компьютере так, чтобы видеть колебания вольтажа на каждом при выполнении любой задачи. Виртуальный 6502 — это 1,5 гигабайта данных в секунду.

Сломай и изучай

Нейробиологи часто наносят подопытным животным повреждения, чтобы узнать, какой отдел мозга выполняет ту или иную функцию. Так, несчастные мыши с изрезанным гиппокампом теряли способность распознавать объекты, и ученые заключили, что гиппокамп отвечает за эту функцию.

Тот же подход ученые попытались применить к 6502. Ученые «установили», например, что играть в игру Donkey Kong (в которой водопроводчик Марио швыряется бочками в огромную гориллу) невозможно, если не работает определенная группа транзисторов.

При этом другие игры спокойно запускались без этой группы. Если бы речь шла о мозге, ученые могли бы сделать осторожный вывод о том, что функция этой группы транзисторов заключается в том, чтобы играть в эту игру.

Но это совсем не так: на самом деле эти самые транзисторы только косвенно задействованы в обработке алгоритма Donkey Kong. Они были только частью цепи, выполняющей одну маленькую программу, нужную для запуска игры про гориллу, но ненужную для других игр.

Корреляция не означает причинно-следственную связь

Другой популярный у нейробиологов метод — наблюдать за активностью разных групп нейронов, когда мозг работает над конкретной задачей. В случае с процессором ученым удалось установить явную корреляцию между активностью пятью транзисторов и яркостью самого яркого пикселя на экране. Но и тут, казалось бы, громкое открытие оказалось ошибкой: эти транзисторы не были вовлечены в регулирование яркости пикселей на экране (на приставке Atari эту функцию вообще выполняет другой процессор, Television Interface Adaptor). А пять транзисторов, которые заинтересовали исследователей, только косвенно участвовали в принятии решений о яркости экрана.

По словам доктора Джонаса, главная проблема заключается в том, что нейрологические методики оказались неспособны выявить структуры, которые заведомо присутствовали в виртуальном процессоре, и плодили сущности, обнаруживая несуществующие связи и закономерности.

Процессор состоит из множества транзисторов, которые объединены в группы для решения простых логических задач, а те, в свою очередь, в еще более крупные группы. Но когда процессор работает, очень сложно увидеть логику за бесконечным мельтешением электрических разрядов в тысячах транзисторов одновременно, — объясняет Джонас.

Нам не нужно больше данных

В адрес Джонаса и Кординга сразу зазвучала критика. Нейробиологи обращали внимание на то, что процессор 6205 настолько непохож на мозг, насколько это вообще возможно, что, несмотря на все ограничения, нейронауки продвинулись далеко и получили вполне верифицируемые сведения о работе, например, зрительной коры.

Джонас и Кординг отвечают, что никогда не ставили себе цель дискредитировать нейробиологию и ее методы. Вместо этого ученые старались доказать, что иногда лучше иметь фундаментальное понимание того, как что-то работает, вместо того, чтобы наращивать доступный объем данных. Они приводят в пример амбициозный проект расшифровки генома человека Human Genome Project, успешно завершенный в 2003 году. Ожидалось, что расшифровка генома ответит на сотни вопросов обо всем — от рака до старения. Но оказалось, что выделить полезную информацию из огромного «текста», записанного «буквами» азотистых оснований, сложнее, чем просто переписать этот текст себе в блокнот.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 03, 2017, 20:11:54
«Расщеплённый» мозг работает как одно целое
http://www.nkj.ru/news/30619/
После разделения полушарий человеческий мозг до какой-то степени сохраняет единое сознание.

Полушария нашего мозга соединены мощным сплетением нервных волокон, которое называется мозолистым телом. Кроме него, есть ещё несколько точек контакта, однако мозолистое тело – самый мощный «мост» между правым и левым полушариями, позволяющий им обмениваться информацией друг с другом.

В сороковые годы прошлого века возникла идея, что, если рассечь мозолистое тело, можно победить эпилепсию. Как известно, эпилептический припадок развивается из-за того, что патологическая активность небольшой группы нейронов быстро распространяется на весь мозг – но если не будет межполушарного «моста», то и припадок остановится.

После опытов на животных такие операции стали проводить и на людях, и вскоре оказалось, что, хотя от эпилепсии действительно удавалось избавиться, у пациентов начинали проявляться некоторые когнитивные странности. Например, «правши» совершенно не могли писать левой рукой и рисовать правой; могли определить правой рукой, что за предмет они ощупывают, и выбрать такой же на картинке, но не могли его назвать и т.д. В итоге нейробиологи пришли к выводу, что рассечение мозолистого тела ведет к рассечению сознания на две части – правополушарное и левополушарное.

Однако в недавней статье, опубликованной в журнале Brain, говорится, что ситуация с сознанием здесь не совсем такая, как описано в классических работах на эту тему. Исследователи из Антверпенского университета вместе с коллегами из Университета Неймегена, Политехнического университета Марке и Оклендского университета попросили двух добровольцев с полностью рассечённым мозолистым телом пройти несколько когнитивно-психологических тестов.

Человека сажали перед экраном, на котором возникали разные объекты, и нужно было сказать, во-первых, появился или не появился тот или иной объект, и, во-вторых, в какой части экрана он появился; кроме того, предмет на экране нужно было назвать, а это, как считается, вызывает наибольшее затруднение при разрыве межполушарных связей.

Отвечать на вопросы участники эксперимента должны были устно и письменно, причём писать нужно было правой и левой рукой. Ожидалось, что ответы будут разными в зависимости от того, с какой стороны появлялся объект на экране – потому что после рассечения мозолистого тела «левое» и «правое» сознания независимо друг от друга контролируют левую и правую половину поля зрения и левую и правую руки.

Например, если предмет появился слева, его увидело бы левое полушарие, и тогда левой рукой человек ответил бы «да», в смысле, предмет появился, тогда как правой рукой он написал бы «нет» – в смысле, что никакого предмета на экране нет. Точно так же должны были отличаться и устные ответы: речевой центр, который работает на доминантном полушарии, либо видел, либо не видел бы объект, в зависимости от его расположения.

Оказалось же, что вне зависимости от «правого» или «левого» появления предмета, его видели как бы целым мозгом: оба участника эксперимента отвечали «да» и устно, и письменно, обеими руками. Однако, например, сравнить два разных предмета, скажем, кружок и квадрат, они не могли: на вопрос, тот же ли самый объект они видят в правом и левом поле зрения, они отвечали «не знаю». Иными словами, мозг, несмотря на рассечение главного информационного «шлейфа», каким-то образом сохранял единое сознание – по крайней мере, оно было единым в некоторых проявлениях.

Это довольно сильно расходится с общепринятой точкой зрения, однако авторы работы настаивают на достоверности своих результатов. Объяснить, как так получается, можно будет только после новых исследований – если, конечно, для них получится найти добровольцев: такую операцию сейчас уже не делают, и число людей с «расщеплённым» мозгом по понятной причине быстро сокращается.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 03, 2017, 20:19:39
Мы спим, чтобы забывать?
http://www.popmech.ru/science/324502-my-spim-chtoby-zabyvat/

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

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

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

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

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

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

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

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

Оба исследования убедительно доказывают, что ночной сон предотвращает избыточный рост синапсов, «стирая» лишние связи между клетками мозга, и что это помогает животным лучше запоминать события прошедшего дня. Однако остаётся неясным, существует ли сон исключительно ради возможности избавиться от лишнего, или это только одна из его функций.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 07, 2017, 04:23:03
К предыдущему сообщению...

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

Согласно «гипотезе синаптического гомеостаза», сон необходим животным, потому что усвоение нового опыта во время бодрствования происходит в основном за счет усиления, а не ослабления синаптической проводимости. Общее нарастание проводимости снижает работоспособность нервной системы, которая поэтому должна регулярно переходить в режим «офлайн», отключаясь от внешних сигналов. Это позволяет избирательно ослабить перевозбужденные синапсы, аккуратно отделяя при этом важную информацию от неважной. Двум исследовательским коллективам из США удалось получить новые независимые подтверждения этой гипотезы. Одна работа основана на трехмерной электронной микроскопии и прямом измерении синапсов, другая — на сравнении количества рецепторов и других белков в синапсах до и после сна. Оказалось, что у мышей во сне достоверно уменьшается и размер синапсов, и количество рецепторов, ответственных за прием возбуждающих сигналов.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 17, 2017, 04:38:39
Кто мощнее: мозг или компьютер?
http://www.popmech.ru/science/330452-kto-moshchnee-mozg-ili-kompyuter/

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

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

Видео:
https://www.youtube.com/watch?v=RrKZHzI-WtU
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 19, 2017, 18:19:48
Нейробиологические признаки аутизма можно обнаружить задолго до того, как он проявится в поведении.
http://www.nkj.ru/news/30751/
Аутизм, или, лучше сказать, расстройства аутистического спектра, проявляются по-разному, однако у людей с аутизмом есть характерные общие особенности: им крайне сложно общаться с людьми и в их поведении часто возникают навязчивые, повторяющиеся действия.

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

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

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

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

Метод протестировали на другой группе детей в возрасте от полугода до года, у которых также были старшие братья и сестры с аутизмом. Оказалось, что точность предсказания составляет 80%, то есть у восьмидесяти процентов детей, у которых, судя по данным магнитно-резонансной томографии, мозг рос слишком быстро, к двум годам действительно возникали характерные когнитивно-поведенческие особенности. В ближайшем будущем метод, вероятно, еще перепроверят и усовершенствуют, и тогда врачи смогут выявлять аутизм у детей еще до того, как он начнет проявлять себя видимым образом.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от февраля 24, 2017, 00:52:17
Цитата: ArefievPV от февраля 19, 2017, 18:19:48В статье в Nature говорится, что аутизм можно обнаружить, когда ребенку всего полгода–год.

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

Цитата: ArefievPV от февраля 17, 2017, 04:38:39Оказалось, что аутизм можно с достаточно высокой вероятностью предсказать по трем параметрам: по объему мозга, по толщине коры и по площади поверхности коры.

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

Цитата: ArefievPV от февраля 17, 2017, 04:38:39Аутисты могут адаптироваться к социальной среде, могут научиться жить в обществе

Могут. Многие из них даже служат в армии, заменяют человек десять военнослужащих у которых в профиле написано "здоров". Минимум об одной армии в мире использующих аутистов мне известно точно. Полагаю, таких армий в мире много.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 24, 2017, 05:18:10
Цитата: slon от февраля 24, 2017, 00:52:17
Цитата: ArefievPV от февраля 19, 2017, 18:19:48В статье в Nature говорится, что аутизм можно обнаружить, когда ребенку всего полгода–год.

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

Возможно для каких-то отдельных "разновидностей" аутизма. Ведь аутизм - это общее название целого "спектра" заболеваний (аномалий развития). Просто симптоматика сходная. А глубинные причины могут быть весьма различны...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 24, 2017, 05:30:07
Цитата: slon от февраля 24, 2017, 00:52:17
Цитата: ArefievPV от февраля 17, 2017, 04:38:39Аутисты могут адаптироваться к социальной среде, могут научиться жить в обществе

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

Очень сомневаюсь... Если и есть такие случаи, то единичные (и наверняка, там только высокофункциональные аутисты). И армию из аутистов сложно будет сформировать (да что там армию, отделение не сформируешь). Ведь основная проблема с аутистами, то что они находятся "вне социума", так сказать. Им очень трудно (а в большинстве случаев - попросту невозможно) работать командой. А современная война - это командный "спорт"... :-[
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 24, 2017, 08:42:45
Неязыковые зона мозга помогают понимать смысл слов
http://www.nkj.ru/news/30777/
Чтобы понять смысл слова, означающего конкретное действие, языковые центры мозга обращаются к двигательной коре.

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

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

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

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

Скорее всего, такое сотрудничество лингвистические участки коры поддерживают и с другими мозговыми департаментами, отвечающими за действия и восприятия, а это значит, что «осмысливание» языка происходит не в специализированных зонах, а в обширных сетях, объединяющих самые разные центры коры полушарий.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от февраля 25, 2017, 22:14:10
Цитата: ArefievPV от февраля 24, 2017, 05:30:07Ведь основная проблема с аутистами, то что они находятся "вне социума", так сказать. Им очень трудно (а в большинстве случаев - попросту невозможно) работать командой. А современная война - это командный "спорт"...

Аутисты (не все конечно) обладают способностями быстро и точно обрабатывать информацию представленную в виде текстов, изображений и т.д.  Поэтому их используют в разведке для анализа текстов, карт, аэроснимков, космических снимков и т.д. Они замечают то, что не замечают обычные люди, а то что могут делать обычные люди делают гораздо быстрее и с меньшим количеством ошибок.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 28, 2017, 11:51:41
Цитата: slon от февраля 25, 2017, 22:14:10
Цитата: ArefievPV от февраля 24, 2017, 05:30:07Ведь основная проблема с аутистами, то что они находятся "вне социума", так сказать. Им очень трудно (а в большинстве случаев - попросту невозможно) работать командой. А современная война - это командный "спорт"...

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

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

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

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

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

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

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

Вообще я считаю, что коммуникативные способности получили преимущество (и «верховную власть», так сказать) в результате ЕО, действующего на уровне групп. Группы, отдельные особи в которые лучше управлялись коллективом (конформизм, «стадное чувство») были более сплочёнными. Отбор пошёл на более внушаемых особей, лучше поддающимися «стадному чувству» (но зато и лучше воспринимаемых новые навыки – более обучаемые, так сказать). Ведь и сам человеческий язык – это в первую очередь, средство управления (и самоуправления) отдельными особями: как со стороны других особей, так и со стороны целых групп («стадное чувство»)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 02, 2017, 05:46:46
Нейрон размером с мозг
http://www.nkj.ru/news/30799/
Отростки нейронов подкорковой ограды проникают в самые далекие отделы мозга.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

По материалам NatureNews.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2017, 04:13:29
Глубокая стимуляция мозга: кто и зачем вживляет чипы в мозг человека
http://www.popmech.ru/science/338412-glubokaya-stimulyatsiya-mozga-kto-i-zachem-vzhivlyaet-chipy-v-mozg-cheloveka/

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

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

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

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

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

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

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

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

В некоторых случаях DBS, по-видимому, приводит к побочным эффектам, таким как снижение беглости слов и словесной памяти, депрессии, усилению суицидальных тенденций, тревоги и мании. В других случаях, как, например, у Мерфи, изменений в личности вообще не происходит. Общим аргументом в пользу глубокой стимуляции является то, что DBS, в отличие от лоботомии, можно отменить, просто выключив электрический ток, текущий в мозг. Пациент даже в состоянии кризиса всегда мог просто разрядить батарею. Но некоторые данные свидетельствуют о том, что это действительно вызывает долговременные, необратимые последствия, такие как повреждение мозговой ткани. Полная степень этих эффектов пока неизвестна. Вы можете более подробно ознакомиться с исследованиями в данной области, прочитав статью Кристен Браун на портале Gizmodo.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 10, 2017, 04:06:25
Врачи зафиксировали активность мозга через 10 минут после смерти
http://www.popmech.ru/science/339152-vrachi-zafiksirovali-aktivnost-mozga-cherez-10-minut-posle-smerti/

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

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

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

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

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

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

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

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

Результаты исследования опубликованы в журнале The Canadian Journal of Neurological Sciences.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 11, 2017, 06:09:12
Тренировка памяти «перепрошивает» мозг за полтора месяца
http://www.popmech.ru/science/339452-trenirovka-pamyati-pereproshivaet-mozg-za-poltora-mesyatsa/

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

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

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

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

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

Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 12, 2017, 12:24:55
У нервных клеток нашли неучтенную активность
https://www.nkj.ru/news/30889/
Дендриты нейронов оказались в несколько раз более активными, чем их тела.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Мы уже как-то писали о том, что запоминание информации зависит от того, совпадает ли активность тела клетки и ее дендритов. Но также можно предположить, что обучение и запоминание зависят и от согласованной работы дендритов между собой. И если учесть, что на дендриты приходится 90% нервной ткани, то, возможно, основную массу вычислительной работы в мозге выполняет как раз «объединенный дендритный компьютер».
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 15, 2017, 05:24:06
Как мозг чувствует чужую чесотку
http://www.nkj.ru/news/30897/
В мозге на чужую чесотку реагирует регулятор суточных ритмов.

И люди, и животные могут заражать друг друга зевотой: если кто-то в компании зевнул, следом начнут зевать и другие. То же самое касается и чесания: если, например, мышь увидит, как почесывается ее товарищ, то и она сама начнет чесаться.

Феномен заразительного поведения очень интересует психологов – считается, что способность поддаваться на чужую зевоту или почесывание свидетельствует об эмпатии, о способности перенимать ощущения другого. То, что зевоту могут подхватывать друг у друга обезьяны, крысы, птицы, собаки (а собаки могут заразиться зевотой даже от хозяев), говорит о том, что эмпатия есть и у животных.

Но, как и в случае всякого психологического феномена, заразительному поведению должны соответствовать какие-то процессы в мозге. Если говорить о почесывании, то можно предположить, что тот, кто смотрит на чешущегося, сам ощущает зуд. Однако, как показывают эксперименты исследователей из Вашингтонского университета, все происходит несколько не так. Чжоу-Фэн Чэнь (Zhou-Feng Chen) и его коллеги сажали мышь в клетку с экраном, на котором показывали видео с другой мышью, которая чесалась. Грызуны-«зрители» начинали почесываться следом – несмотря на то, что зрение у мышей не слишком хорошее, а ни понюхать, ни дотронуться до чешущегося товарища на экране они не могли.

В статье в Science авторы пишут, что после просмотра «чесоточного» видео в мозге животных активировалась зона под названием супрахиазматическое ядро. Про него обычно вспоминают, когда речь идет о биологических часах, поскольку известно, что супрахиазматическое ядро выступает одним из главных регуляторов суточного ритма и вечером отдает всему организму команду «спать». Но, очевидно, есть у него и другие функции, связанные с феноменом заразительного поведения.

Оказалось, что у мышей при созерцании почесывающегося товарища супрахиазматическое ядро выбрасывало много нейропептида GRP (gastrin-releasing peptide). Этот нейропептид, с одной стороны, дает сигнал к выделению пищеварительного гормона гастрина (который активирует пищеварение), с другой – тот же GRP нужен для передачи «зудящего» нервного импульса от кожи к спинному мозгу. Причем GRP требовался именно для того, чтобы заразиться чесоткой: когда у животных с помощью специальных веществ отключали рецепторы к нему, они переставали реагировать на чужое почесывание, но при том спокойно чесались, если сами чувствовали зуд.

Авторы работы полагают, что заразительное поведение происходит независимо от воли индивидуума, и его невозможно контролировать (и каждый, кто оказывался в зевающей компании, вполне с этим согласится). Механизм, позволяющий такому поведению распространяться по группе, встроен прямо в мозг и выглядит довольно простым – один сигнальный нейропептид плюс рецептор к нему.

Однако вряд ли и нейропептид, и рецептор нужны только лишь для того, чтобы заражать друг друга чесоткой или зевотой, кроме того, было бы любопытно узнать, что за сигнальный молекулярно-клеточный механизм срабатывает при зевании – тот же или другой.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 15, 2017, 05:35:51
Преступный умысел хотят искать с помощью фМРТ
http://www.popmech.ru/science/341562-prestupnyy-umysel-khotyat-iskat-s-pomoshchyu-fmrt/
Американские учёных хотят с помощью фМРТ определять, насколько сознательно человек нарушил закон.

В уголовном судопроизводстве участь обвиняемого часто зависит от того, знал он или не знал о преступности своих действий. Если водитель сбивает человека, не справившись с управлением, приговор будет более мягким, а если обвиняемый направил машину на другого человека намеренно, решение суда будет максимально суровым. Но иногда доказать, что человек совершил преступление осознанно или наоборот бывает непросто. Нейробиологи из Технологического института в Вирджинии предположили, что активность мозга может стать надёжным способом определять преступный умысел.

Чтобы проверить свою гипотезу, учёные собрали 40 добровольцев и дали им поиграть в компьютерную игру — симуляцию пограничного пункта контроля. К персонажам участников эксперимента подходили незнакомые персонажи и предлагали перевезти через границу чемодан. В некоторых случаях было понятно, что в чемодане наркотики, в других игрок ничего не знал о содержимом чемодана, хотя и предполагал, что может стоять за таким предложением. Во время игры учёные сканировали мозг участников эксперимента с помощью аппарата фМРТ, который показывает, к каким участкам мозга приливает кровь.

Компьютерная программа на базе технологии машинного обучения запоминала, как ведёт себя мозг человека, который идёт на виртуальное преступление осознанно, и человека, который решается на риск, не зная наверняка, что нарушает закон. Оказалось, что угадывать эту тонкую разницу по фМРТ можно почти в 100% случаев. Конечно, 40 человек — слишком маленькая выборка: чтобы окончательно доказать, что умысел можно вычислить по МРТ, нужно будет провести сотни, а то и тысячи подобных исследований, и установить, как на результаты анализа влияют самые разные факторы — стресс, возраст, образ жизни, лекарства и наркотики, которые принимает человек.

Еще одна сложность заключается в том, что в момент совершения преступления человек, как правило, не помещает голову в сканер. Поэтому авторы исследования рассчитывают найти способ «возвращать» мозг подозреваемого в то ментальное состояние, в котором он находился в момент совершения преступления — например, показывая соответствующие фотографии и предметы. Если такой способ будет найден и окажется достаточно надёжен, у юристов появится инструмент, который позволит доказывать наличие или отсутствие умысла у подозреваемого. Если это произойдёт, считают авторы работы, юристам придётся серьёзно поработать над новыми определениями понятий «преступный умысел» и «халатность»; возможно, потребуется переписать некоторые законы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

P.S. Сомнения...  :-[ Разные и очень много... :-[
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 16, 2017, 20:10:22
Частично перекликается с информацией из сообщения 343...

Тренировка памяти меняет мозг
http://www.nkj.ru/news/30902/
Мнемоническая техника перенастраивает связи между мозговыми нервными центрами.

Память у всех людей разная – кто-то вынужден записывать дни рождения даже ближайших родственников и друзей, чтобы не забыть их вовремя поздравить, а кто-то с одного раза способен запомнить полторы сотни незнакомых имен. Могут ли одни научить других?

Исследователи из Университета Неймегена поставили эксперимент, в котором участвовали люди с обычной памятью, и в придачу к ним – несколько участников чемпионатов мира по соревнованиям на память (World Memory Championships). Разница между теми и другими стала очевидной после теста, в котором им показывали список с семьюдесятью двумя словами, и нужно было за небольшое время запомнить оттуда как можно больше: если участники чемпионатов запоминали в среднем 70,8 слов, то обычные люди – 39,9.

Конечно, различия в памяти обусловлены особенностями строения мозга; но, кроме того, есть специальные мнемонические техники, которые используют в том числе и те, кто хочет стать «чемпионом памяти». Одну из таких техник изобрели еще в античные времена – суть ее в том, чтобы представить в воображении некое хорошо знакомое место или ландшафт, и «населить» его теми вещами, которые надо запомнить. Тогда цифры, факты или же предложения большого текста окажутся связанными с привычным местом, и, снова представляя его в уме, можно легко вспомнить нужные вещи. Такой способ запоминания используют и сейчас, и те, кто участвовал в «чемпионатах памяти», в течение шести недель обучали этой технике группу обычных участников эксперимента. Была и другая группа, у которых тренировали кратковременную память; наконец, третью группу просто оставили на шесть недель в покое.

В статье в журнале Neuron авторы пишут, что память в результате улучшилась только у тех, кого тренировали по античной методе – их память стала почти такой же хорошей, как у самих учителей. Впрочем, исследователей интересовали не столько вполне предсказуемые когнитивно-психологические эффекты, а то, что при этом происходит в мозге.

Оказалось, что после обучения мнемонической технике мозг у обычных участников эксперимента тоже стал работать почти так же, как у их учителей: около двух с половиной тысяч внутримозговых соединений, работающих с памятью и зрительной информацией, перестроились так, чтобы повысить емкость памяти. Мозги оставались перенастроенными как минимум четыре месяца – однако это не значит, что потом все становилось, как раньше, просто эксперимент прекратился; так что вопрос, как долго мозг способен сохранять новую настройку, остается открытым.

Человеческий мозг вообще известен своей пластичностью: в соответствии с задачами, которые ему приходится выполнять, в нем укрепляются одни связи между нервными центрами, ослабевают другие, какие-то участки получают информационное преимущество и т. д. В данном же случае стоит подчеркнуть, что перестройки «под память» оказались весьма масштабными, случились они за относительно короткое время, и что для таких масштабных изменений было достаточно прилежно позаниматься мнемонической техникой, про которую, к слову, часто можно услышать, что это всего лишь эффектный фокус и что ее вряд ли можно использовать в «реальной жизни».

Возможно, что она влияет и на другие аспекты работы мозга, но, возможно, что и нет – чтобы узнать, как действует мнемотехника на мышление в целом, нужны еще дополнительные эксперименты.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 25, 2017, 05:51:08
В «центре страха» нашли «центр удовольствия»
http://www.nkj.ru/news/30945/
Нейроны миндалевидного тела побуждают искать приятные ощущения.

Название «центра страха» издавна приклеилось к миндалевидному телу мозга, или амигдале – в свое время нейробиологи имели возможность неоднократно убедиться, что если амигдала не работает, если она повреждена, то индивидуум просто перестает бояться чего бы то ни было. Однако со временем стало появляться данные о том, что от миндалевидного тела зависит не только страх, но и другие эмоции; более того, в ней даже нашли группы нейронов, нужные для памяти.

В прошлом году сотрудники Массачусетского технологического института по руководством Судзуми Тонегавы (Susumu Tonegawa) (выдающегося современного иммунолога и нейробиолога, о работах которого мы неоднократно писали) опубликовали в Nature Neuroscience статью, в которой описывали две группы нервных клеток на периферии амигдалы: одни были связаны со страшными воспоминаниями, другие – со счастливыми. Эти нейроны посылают сигналы с периферии миндалевидного тела в его центр, причем нейроны страшных воспоминаний и нейроны счастливых воспоминаний соединены с разными зонами в центральной амигдале.

Исследователи продолжили изучать миндалевидное тело, и обнаружили, что в его центре есть семь типов клеток, отличающихся друг от друга как по расположению, так и молекулярно-генетическим признакам. Затем с помощью оптогенетических методов нейробиологи попытались выяснить, чем занимается каждый из этих семи типов. (Суть оптогенетики состоит в том, что в нейрон внедряют фоточувствительный белок, а потом с помощью оптоволокна, введенного прямо в мозг, стимулируют активность модифицированного нейрона или группы нейронов – нервные клетки в ответ на свет посылают нервные импульсы, так что можно узнать, с какими зонами мозга они связаны и как влияют на поведение.)

Оказалось, что многие нейроны центральной амигдалы работают подобно системе подкрепления. Как известно, система подкрепления срабатывает, когда мы добиваемся какой-то цели и получаем в итоге приятные ощущения – это может быть удовлетворение от награды за выполненную работу, удовольствие от еды, от секса и т. д. В систему подкрепления входит целый ряд корковых и подкорковых нервных центров, в том числе и небезызвестный центр удовольствия. Важно подчеркнуть, что речь идет не просто об удовольствии, но о его предвкушении, о стремлении к цели и достижении ее.

В статье в Neuron Тонегава и его коллеги пишут, что целых пять из семи групп нейронов центральной амигдалы были «наградительно-удовлетворительными». В поведении мышей их активность проявлялась так: если на животных действовали каким-то стимулом (например, освещали ярким светом), одновременно с помощью оптоволокна включая нейроны в амигдале, то потом животные снова и снова шли на свет, что для грызунов как для сумеречных зверей, вообще говоря, нехарактерно. И именно к этим нейронам шли сигналы от их «коллег», которые располагались на периферии амигдалы и которые отвечали за приятные воспоминания. Можно предположить, что нейроны центра помогают запомнить какой-то стимул как приятный, и потом, опираясь на приятные воспоминания, стимулируют индивидуума на поиск того, что доставляет ему удовольствие.

Что до оставшихся двух групп нейронов, то клетки одной работали с памятью о страшном («классическая» функция амигдалы), в другой же нейроны не были связаны ни с приятной, ни с неприятной памятью. Авторы работы отмечают, что некоторые нейроны центральной амигдалы еще не описаны должным образом, и среди них могут быть те, что специализируются на страхе. Тем не менее, получается, что миндалевидное тело большей частью занимается приятными ощущениями, чувством удовольствия и т. д., что не слишком вяжется с привычными представлениями об амигдале как «центре страха».

С другой стороны, очевидно, наши представления о системе подкрепления в связи с новыми данными тоже придется расширить. Лаборатория Тонегавы в последнее время активно занимается проблемой памяти и ее связью с эмоциями; не так давно мы писали о том, как Тонегава и его сотрудники нашли способ сменить эмоциональную окраску воспоминаний. Многие психоневрологические расстройства, от депрессии до посттравматического синдрома, связаны с навязчивыми плохими воспоминаниями, и, возможно, то, что мы узнали об амигдале, в перспективе поможет в лечении подобных заболеваний.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 25, 2017, 06:04:33
Небольшой обзор...

10 важнейших исследований в области психологии и нейробиологии
http://www.popmech.ru/science/345032-10-vazhneyshikh-issledovaniy-v-oblasti-psikhologii-i-neyrobiologii/

Человеческий мозг — один из самых загадочных объектов науки. Ежегодно проводится множество научных изысканий, которые позволяют нам лучше понять возможности нашего организма. Рассказываем о самых любопытных исследований последнего года. Спойлер: в фокусе ученых — депрессия, сон, стресс, память и наркотики.

Марихуана против Альцгеймера.
Ученые Института биологических исследований Солка (США) обнаружили, что основное психоактивное вещество в марихуане, тетрагидроканнабинол (ТГК), и несколько других активных соединений уничтожают бета-амилоидные бляшки на выращенных в лабораторных условиях нейронах. Бета-амилоид — это токсичный белок, накапливающийся в мозге людей, страдающих болезнью Альцгеймера. Болезнь прогрессирует за счет клеточного воспаления в головном мозге, которое также ослабляется за счет психоактивных веществ марихуаны. Основная заслуга исследования в том, что оно открывает новые горизонты в изучении возможных эффектов марихуаны.

Объем памяти нашего мозга в 10 раз больше, чем мы думали.
Мы ценим наш мозг за способность хранить и обрабатывать большие объемы информации. Но исследования группы американских ученых из Университета Калифорнии выявили, что реальные возможности мозга в десять раз больше, чем было принято считать до этого. Ученые доказали, что человеческий мозг способен вмещать столько информации, сколько вмещает всемирное интернет-пространство. Чтобы прийти к такому выводу, ученые построили 3D-модель гиппокампа нейронов мозга (гиппокамп — это часть лимбической системы мозга, участвующая в консолидации кратковременной памяти в долговременную), в которых переходы и синапсы повторяются дважды в 10% случаев. Ученый Терри Сежноуски назвал это «настоящей бомбой» в области неврологии.

Болеутоляющие средства обостряют хронические боли.
Недавние исследования показали, что всего 5 дней лечения крыс морфином привели к возникновению хронической боли, которая продолжалась у них в течение нескольких месяцев. Опиоидные препараты повлияли на поведение глиальных клеток у подопытных животных: эти клетки должны защищать нервы спинного и головного мозга от повреждений, однако после многократного употребления морфина этого не происходит, и появляется повышенная чувствительность к боли. Если результаты исследования будут аналогичными и в случае с людьми, это объяснит зависимость от сильных обезболивающих средств: помогая на поверхностном уровне, препараты продлевают и усиливают болевой синдром в долгосрочной перспективе.

Сахар как наркотик.
Наши привычки причудливым образом влияют на работу мозга. Например, даже такие сигналы нервной системы как «стоп» и «идти» меняются под воздействием зависимости от сахара. Как и другие наркотики, пристрастие к сахару сказывается на том, как именно мозг контролирует электрические сигналы, связанные либо с погоней за удовольствием, либо с пресечением этого желания. Выходит, что тяга к сахару — это не просто аппетит и вкусовые предпочтения, а результат изменений мозга, вызванных мощным химическим воздействием. Это еще одно исследование, которое доказывает, что мы недооценивали влияние сахара на наш организм. Кстати, другая научная работа прошлого года рассматривает генетические повреждения памяти, вызванные фруктозой. Скорее всего, тема зависимости нашего мозга от сладкого станет в ближайшем будущем одной из наиболее актуальных в науке.

Счастье заложено в генах?
В ходе одного из крупнейших на сегодняшний день исследований, рассматривающего связи настроения и состояния человека с генетикой, ученые пришли к выводу — корни нашего психологического мировосприятия кроются в геноме. Более 190 исследователей из 17 стран мира проанализировали данные генома практически 300 тысяч человек. Результаты проявили себя в наборе генетических вариаций, связанных с субъективным чувством благосостояния — т. е. мыслями и чувствами, которые возникают у нас относительно уровня и качества нашей жизни, что психологи определяют как центральный компонент счастья. Аналогичным образом были обнаружены генетические вариации, связанные с депрессией и неврозом. Следующий вопрос заключается в том, как эти вариации взаимодействуют с окружающей нас средой, и может ли депрессия быть выявлена методом генетических исследований до ее клинического проявления.

Профилактика болезни Альцеймера: первые шаги.
Исследования прошлого года открыли новые перспективы в создании медицинских препаратов по профилактике болезни Альцгеймера, а возможно, и других нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. Сотрудники Байлоровского медицинского колледжа, ученые Техасской детской больницы и Медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса общими усилиями ищут возможность препятствовать скоплению токсичных белков в человеческом мозге — т. е. работать на опережение, а не разрушать уже образовавшиеся тау-белки. Это большой прорыв в области борьбы с Альцгеймером, потому что основные исследования до сих пор были сконцентрированы на лечении поздних стадий заболевания.

Как апноэ во время сна влияет на мозг.
Апноэ сна — внезапная остановка дыхания, которая может длиться 20−30 секунд, а порой и дольше. Нередко апноэ связывают с повышенным риском инсульта, депрессиями и дорожно-транспортными происшествиями. Исследования показали, что беспокойные ночи с апноэ провоцируют своего рода химические «американские горки», выбрасывая нейротрансмиттеры GABA (гамма-аминомасляная кислота) и глутамат. Как итог — страдающие ночным апноэ более чутко реагируют на стресс, испытывают проблемы с концентрацией внимания и подвержены частым перепадам эмоций.

Ходить за счастьем.
Среди множества исследований, изучающих благотворное влияние пешей ходьбы на эмоциональное состояние человека, можно выделить одну из недавних работ. Так, ученые утверждают, что ходьба улучшает настроение, даже когда мы не ожидаем и не планируем такого эффекта. В ходе трех экспериментов, в которых приняли участие более сотни человек (не подозревающих, что процесс ходьбы здесь один из объектов исследования), было установлено, что всего за 12 минут ходьбы увеличилась веселость, энергичность, внимательность и уверенность в себе испытуемых, по сравнению с тем же временем, проведенным сидя. Важный и приятный вывод: борьба с депрессией и подавленным состоянием не требует финансовых вложений и походов к специалисту. Порой достаточно просто выйти из дома и отправиться на прогулку.

Социальные сети и социальные возможности.
Большинство работ в области психологии, связанные с социальными сетями, изучают их влияние на эмоциональное состояние человека: например, является Facebook триггером хорошего настроения или провоцирует депрессию. В прошлом году появились изыскания, которые сфокусированы на том, как Facebook управляет нашими отношениями. С одной стороны, социальные медиа представляются прекрасным инструментом, чтобы расширить наши коммуникационные возможности, преодолев так называемое число Данбара — количество постоянных социальных связей, которые человек может поддерживать. Но нет: по данным ученых, число Данбара все еще в силе, и наш мозг в состоянии контролировать не более 150 отношений (т.е. знать и помнить черты характера и другие особенности человека). Так что расширение социальных связей благодаря соцсетям довольно условное — сколько бы «друзей» у вас ни было отмечено, ваш мозг способен «дружить» лишь с узким кругом.

Напоминания на стикерах все еще самые эффективные.
Никакие новые технологии не заменят привычных для нас напоминаний, написанных на бумажке и закрепленных где-нибудь на виду, утверждают ученые, которые посвятили этой теме целое исследование. Сегодня наша жизнь становится все насыщеннее и напряженнее, поэтому такие практические знания, подтвержденные научными экспериментами, просто необходимы.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 25, 2017, 09:48:18
Эндоканнабиноиды против эпилепсии
http://www.nkj.ru/news/30949/
Активация эндоканнабиноидной системы мозга ослабляет проявления эпилепсии.

В медицине различают много  форм эпилепсии, и один из признаков, по которым ее классифицируют – то, откуда начинается болезнь, то есть нейроны какой области мозга запускают эпилептический приступ.

Если все начинается с височных долей, то говорят о височной эпилепсии, и это – самая распространенная ее форма. Надежной терапии против нее до сих пор так и нет. Те лекарства, что есть сейчас, часто негативно сказываются на общем состоянии мозга, кроме того, по статистике, почти треть больных вообще нечувствительны к фармакологическим методам.

Эпилепсию можно лечить и хирургически, удаляя участок мозга, который генерирует аномальную активность. Но при височной эпилепсии опасные нейроны прячутся в гиппокампе, одном из главных центров памяти. Если его удалить, то понятно, чем пациенту придется расплачиваться за избавление от припадков.

Можно ли как-то избавиться от височной эпилепсии, не удаляя гиппокамп? Исследователи из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Московского физико-технического института такой способ нашли – правда, пока только в экспериментах на животных. Опыты на морских свинках показали, что болезнь можно заблокировать, если активировать в мозге эндоканнабиноидную систему.

Эндоканнабиноиды – это особые нейромедиаторы, вырабатываемые мозгом, которые связываются, соответственно, с каннабиноидными рецепторами (с ними же связываются и обычные, «внешние» каннабиноиды, но речь сейчас не о них). У эндоканнабиноидов много функций – они подавляют болевые ощущения, дарят чувство эйфории, участвуют в регуляции аппетита, влияют на память и обучение и т. д.

Стимуляторы эндоканнабиноидных рецепторов морским свинкам вводили вместе веществом, запускающим припадок, как при височной эпилепсии. В статье в Brain Research говорится, что при этом исчезал высокочастотный патологический ритм в гиппокампе, электрическая активность мозга приходила в норму, а клетки гиппокампа остаются практически неповрежденными.

По словам авторов работы, эндоканнабиноиды воздействуют комплексно на различные структуры мозга, и порой это происходит в противоположных направлениях. Сейчас было бы несколько преждевременно говорить о том, что новые результаты в ближайшее время найдут применение в медицине; кроме того, не будем забывать, что исследование выполняли на лабораторной модели эпилепсии. Однако, возможно, новые, эффективные средства против этой болезни будут действовать на мозг как раз через его эндоканнабиноидную систему.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 26, 2017, 16:52:44
10 способов манипулировать человеческим мозгом
http://www.popmech.ru/science/164488-10-sposobov-manipulirovat-chelovecheskim-mozgom/

Ученые постоянно изучают, как работает человеческий мозг. И одновременно узнают, каким образом им можно манипулировать — случайно или преднамеренно.

10. Эффект горячего/холодного
Температура может влиять на степень доверия между людьми. В ходе эксперимента под названием «повторяющаяся дилемма заключенного» участников посадили по двое в импровизированные камеры и затем попросили свидетельствовать друг против друга — в обмен на более легкий приговор. Во время опыта одним узникам вручили химические обогреватели, других же попросили держать в руках лед. В итоге первые оказались вдвое больше настроены доверять своему соседу и не наговаривать на него, чем вторые.

9. Дешифровщик мозга
Когда мы читаем про себя, мы слышим голос в своей голове. Одни и те же зоны мозга реагируют на прочитанное, обрабатывают аудиоинформацию и участвуют в мыслительном процессе. Исходя из этого, ученые из Калифорнийского университета в Беркли пытаются расшифровать нейронные сигналы мозга, чтобы создать медицинский протез, который бы позволил «разговаривать» парализованным людям или тем, кто находится в коме.

8. Иллюзия мраморной руки
Необычный эксперимент провела группа европейских нейробиологов. Каждого участника просили положить руку перед собой на стол. Затем по руке стучали небольшим молоточком, но при этом раздавался звук молота, бьющегося о мрамор. Через несколько минут подопытный чувствовал, что его рука становится твердой и тяжелой, как кусок мрамора. Таким образом мозг постоянно обрабатывает информацию, поступающую из разных органов чувств, обновляя восприятие нашего тела. Хотя само тело остается прежним.

7. Таблетка сочувствия
Исследователи из Калифорнийского университета обнаружили, что они могут манипулировать уровнем сочувствия и честности, изменяя химический состав мозга. Участникам эксперимента случайным образом раздавали пустышку-плацебо или толкапон, который усиливает действие «гормона счастья» допамина и используется для лечения болезни Паркинсона. После этого добровольцам предлагали поделиться деньгами с чужаком. Те, кому достался толкапон, были более склонны разделить добро поровну.

6. Длительная изоляция
Для большинства людей длительная социальная изоляция оборачивается серьезными психическими расстройствами. Галлюцинации, искаженное восприятие времени, повышенная внушаемость — вот лишь неполный перечень проблем, с которыми сталкиваются вынужденные отшельники. Установлено, что после длительной изоляции в темноте суточный цикл растягивается до 48 часов: после 36 часов активности следуют 12 часов сна.

5. Эффект Мак-Гурка
Эффект демонстрирует, как то, что мы видим, влияет на то, что мы слышим. Если на видео человек произносит одними губами «ба-ба-ба», а на фонограмме звучит «га-га-га», то участник эксперимента слышит нечто третье, но более близкое к видеоряду — например, «да-да-да». Таким образом мозг пытается сгладить несоответствие между визуальной и аудиоинформацией.

4. Электростимуляция творчества
Ученые Университета Северной Каролины доказали, что творческий потенциал можно подстегнуть электричеством. Добровольцев возрастом от 19 до 30 лет подвергли электростимуляции, чтобы создать так называемые альфа-колебания в лобных долях мозга. Эти колебания связаны с творческим мышлением и возникают, когда человек погружен в дневной сон или глубокую медитацию, решает сложные задачи или генерирует идеи. В результате креативность испытуемых выросла в среднем на 7,4%, что не так уж мало, когда речь идет о такой тонкой материи, как вдохновение.

3. Телепортация
Опыты на крысах показали, что в мозгу есть клетки, которые действуют подобно GPS-навигаторам и определяют положении тела в пространстве. Это открытие было удостоено Нобелевской премии-2014 по физиологии и медицине. Эксперимент — но уже на людях — продолжили ученые Каролинского института в Швеции. Добровольцев помещали в сканер, надевая каждому на голову видеошлем и «телепортируя» его в разные части комнаты. Когда человек видел себя и сканер со стороны, у него возникало ощущение, что он находится в другом месте и в чужом теле.

2. Мозговой самописец
Мозговой самописец, который находится в стадии разработки, позволит людям с ограниченными возможностями записывать свои мысли без нажатия на клавиши или морганий. Используя шлем с электродами для записи мозговой активности, технологию отслеживания движений глаз и бесплатное программное обеспечение, парализованный человек сможет ретранслировать слова и идеи на компьютер, передвигая курсор взглядом.

1. Иллюзия невидимого тела
Еще один эксперимент Каролинского института в Швеции продемонстрировал, как можно создать ощущение бестелесности. Сначала участникам надевали на голову видеошлем, проецирующий изображение манекена. Исследователи дотрагивались различными предметами до тела испытуемого, одновременно проделывая те же манипуляции с манекеном. В результате доброволец чувствовал, что он и есть манекен. Затем опыт повторили, но уже с пустым пространством. Сопоставляя информацию о том, что он видит и чувствует, испытуемый ощущал, что его тело стало невидимым. Эксперты надеются, что результаты этого странного теста помогут в лечении различных фобий.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 31, 2017, 05:16:06
У капилляров мозга обнаружили сигнальные функции
https://nplus1.ru/news/2017/03/27/capillary-sensing

Американские ученые обнаружили, что капилляры мозга способны воспринимать изменения в активности различных его участков и регулировать приток крови к ним с помощью электрических сигналов. Ранее о сигнальных функциях капилляров ничего известно не было. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Нейроны мозга потребляют около 20 процентов всей энергии организма, при этом запасать ее они не могут, из-за чего полностью зависят от кровоснабжения. В связи с этим сосуды мозга быстро реагируют на повышение активности структур мозга расширением локальных артериол и, как следствие, усилением кровотока. Механизмы такой оперативной регуляции до сих пор уточнены не были.

Ближайшими к нейронам клетками сосудистой системы являются эндотелиальные клетки капилляров, формирующие вместе с ними разветвленную сеть. Такое взаимопроникновение в теории делает капилляры наиболее подходящими датчиками нейрональной активности. Чтобы проверить это, сотрудники Университета Вермонта изолировали клетки эндотелия мышиного мозга и провели электрофизиологический анализ разновидностей их ионных каналов.

Выяснилось, что эндотелий мозговых капилляров экспрессирует калиевые каналы KIR2.1, реагирующие на внеклеточную концентрацию калия, которая повышается при активации нейронов и передаче импульсов между ними.

Дальнейшие эксперименты на выделенных функциональных фрагментах ткани мозга с сосудами показали, что активация этих каналов ионами калия приводит к генерированию электрического сигнала, который быстро распространяется вверх по капиллярам до артериол и вызывает расширение этих сосудов, действуя на их гладкомышечные клетки. Исследование мозга живых мышей методом двухфотонной лазерной сканирующей микроскопии подтвердило работу этого сигнального механизма in vivo.

«Полученные результаты позволяют определить мозговые капилляры как активную сенсорную сеть, которая быстро конвертирует изменения концентрации ионов калия в электрические сигналы, направляющие кровоток к активным участкам мозга», — пишут авторы работы. По их мнению, нарушения в этом сигнальном механизме могут лежать в основе развития ряда заболеваний, связанных с нарушением мозгового кровоснабжения. Это должно стать темой последующих работ научного коллектива.

В 2015 году французские ученые разработали технологию визуализации сосудов мозга с микрометровым разрешением с помощью микропузырьков газа и ультразвука. Тогда же научному коллективу из Ливерморской национальной лаборатории США удалось напечатать на 3D-принтере кровеносные сосуды, способные самостоятельно обрастать капиллярной сетью.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 31, 2017, 05:28:35
Биологическими часами управляют не только нейроны
http://www.nkj.ru/news/30968/
Вспомогательные клетки нервной системы влияют на скорость суточного ритма.

Все органы, все ткани и даже почти все клетки в нашем организме подчиняются суточным, или циркадным ритмам. И хотя у всех органов есть свои системы, поддерживающие суточный ритм, они в большей степени слушаются главных часов – так называемого супрахиазматического ядра, которое находится в мозге, в передней области гипоталамуса.

Супрахиазматическое ядро – главный генератор циркадных ритмов, синхронизирующий работу биологических часов во всем организме. К нему приходят специальные зрительные импульсы, которые несут информацию о времени суток, само же ядро управляет «часовым оркестром» с помощью целого набора специальных веществ и сигналов.

Супрахиазматическое ядро очень и очень невелико, у мышей оно состоит всего из 20 000 нейронов (которые еще нужно поделить на два, так как речь идет о парной структуре). Но кроме нейронов, в ядре, как и во всем мозге, есть вспомогательные клетки астроциты числом 6000. Про астроциты долгое время говорили, что они нужны только для ухода за нейронами, что это такие пассивные клетки-няньки, которые питают нейроны, обеспечивают им механическую поддержку и т. д. Однако со временем стало выясняться, что вспомогательные клетки на самом деле не такие уж пассивные, и что они иногда в прямом смысле указывают нейронам, что делать.

Выяснилось, что астроциты синтезируют нейромедиаторы – те самые вещества, без которых нейроны не могли бы передавать сигналы друг другу; что они усиливают межнейронные контакты; более того, оказалось, что астроциты способны поддерживают в мозге особые электрические волны, необходимые для высших когнитивных функций.

Так что нет ничего удивительного в том, что нейробиологам из Вашингтонского университета в Сент-Луисе пришло в голову проверить, не влияют ли астроциты на работу «часового» супрахиазматического ядра. То, что эти клетки сами по себе придерживаются суточного ритма, удалось выяснить довольно быстро. Но затем Эрику Херцогу (Erik D. Herzog) и его коллегам пришлось потратить довольно много времени и сил, чтобы научиться манипулировать астроцитами в мозге так, чтобы не затрагивать нейроны. В конце концов, удалось сделать так, чтобы в астроцитах супрахиазматического ядра в мозге мышей можно было по желанию экспериментатора выключать (точнее, полностью вырезать из ДНК) часовые гены, одновременно наблюдая за поведением животных.

Обычно в таких опытах смотрят в основном на привычку мышей бегать в беличьем колесе: склонность к таким упражнениям четко соответствует суточному ритму, и мыши направляются на тренажер в строго определенное время. Если гены суточных ритмов отключить у нейронов, то ритм жизни нарушится, и животные будут ходить «на пробежку» уже в случайное время. Но если у мышей отключали часовые гены в астроцитах, то их время начинало идти как бы медленнее – мыши подходили к колесу на час позже, чем обычно.

Дальнейшие эксперименты показали, что ритм супрахиазматического ядра во многом зависит именно от астроцитов: если в нейроны вводили мутацию, ускоряющую суточный ритм, то действие нейронной мутации можно было предотвратить с помощью мутации в астроцитах. Выходило, что нейроны ядра сами по себе задают слишком быстрый ритм, и чтобы его сбалансировать, привести в соответствие с реальностью, нужны астроциты. Результаты исследований опубликованы в Current Biology.

Правда, пока непонятно, как именно астроциты в данном случае общаются с нейронами и как они влияют на конечный результат, то есть на результирующий ритм. В дальнейшем, вероятно, также станет ясно, влияют ли астроциты «мозговых часов» только на то, что связано, так сказать, с физическими упражнениями, или же их активность сказывается и на поведении в целом, и не только на поведении, но и на физиологии.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 31, 2017, 05:35:03
Самоотражение мозга
http://elementy.ru/kartinka_dnya/282/Samootrazhenie_mozga

(http://elementy.ru/images/kartinka_dnya/picture_of_the_day_self-reflected_1.jpg)

Это красочное изображение человеческого мозга было создано на основе десятков научных источников. В невероятно сложной работе нейробиологи и физики из Пенсильванского университета совместили ручное рисование, компьютерную симуляцию, оптическое моделирование, фотолитографию, гравировку золотом, микротравление и другие творческие и технические процессы чтобы изобразить примерно 500 000 работающих нейронов на тонком наклонном срезе мозга в сагиттальной плоскости.

Получилась не просто подробная карта нейронов и их аксонов, но настоящее произведение искусства. На этом динамическом изображении мы видим, как при изменении освещения меняется активность разных отделов мозга. При перемещении источника света слева направо можно увидеть движение электрических импульсов и потенциалов действия в мозге за временной промежуток более 500 мс. Видно, как работает «нейронная хореография» мозжечка (моторного отдела), таламуса (центра перераспределения чувственной информации), обонятельного отдела, базальных ядер (инициация движения), варолиева моста (обработка моторики).

Изображение получило название «Самоотражение» (Self Reflected), потому что является, по сути, отражением каждого из нас, ведь, как известно, мы — это наш мозг.

«Самоотражение» — победитель конкурса научной визуализации «The Vizzies 2017» в номинации «выбор экспертов».

Видео:
https://www.youtube.com/watch?v=V5F7snIJ-is

На видео показано, как оживает «хореография нейронов» при изменении освещения
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 31, 2017, 19:51:55
Как наш мозг понимает других
http://www.nkj.ru/news/30986/
Благодаря специальному информационному каналу, связывающему разные области коры, у нас есть способность понимать чужие мысли и чувства.

Для взрослого человека кажется естественным, что кто-то другой может смотреть на мир иначе, чем он, знать то, чего не знает он сам, и испытывать какие-то другие эмоции.

Более того, при всем отличии нас от этого другого, мы можем понять, почему он отличается – образно говоря, мы способны «влезть в чужую шкуру», «поставить себя на чужое место». Без такой способности человек вряд ли смог бы жить в обществе, и речь тут не только и не столько о политике, сколько о самых что ни на есть бытовых вещах: если наш хороший знакомый чем-то опечален, мы не просто перенимаем его настроение, мы можем его понять его – и не усугублять чужую грусть какими-то грубостями и неделикатностями.

Однако способность представлять себя на месте другого появляется у нас не сразу. Если маленький ребенок смотрит какую-нибудь сценку, в которой некий персонаж, например, оставляет конфету на столе и уходит из комнаты, а вернувшись, не может ее найти, потому что приходила мама и убрала конфету в ящик – так вот, по поводу происходящего маленькие дети впадают в недоумение.

Они не понимают, почему тот, кто вернулся, ищет конфету не там, куда ее перепрятали, а ищет ее на старом месте. Им кажется, что если они видели, как мама прячет конфету, то и все вокруг должны про это знать, и герой сценки в том числе; их не смущает, что персонаж отсутствовал и просто не видел, что происходило в комнате. И лишь с четырёхлетнего возраста дети начинают осознавать, что их опыт и чужой опыт могут отличаться.

Очевидно, между тремя годами и четырьмя в мозге происходит что-то, что дает человеку умение понимать чужое психическое состояние (в англоязычной литературе для такого умения есть компактный термин – «Theory of Mind», то есть «теория разума»). Исследователям из Института человеческого мозга и сознания Общества Макса Планка удалось показать, с какой именно мозговой структурой связана наша способность «теоретизировать» насчет чужой психики.

Оказалось, что между тремя и четырьмя годами у нас активно созревают так называемые дугообразные волокна мозга, которые входят в систему проводящих пучков белого вещества. Эти пучки представляют собой крупные «связки» длинных нейронных отростков, соединяющих различные области мозга; их можно сравнить с компьютерной шиной – широким информационным каналом, по которому передаются большие массивы данных.

Дугообразный пучок соединяет две области коры: височную долю, которая активируется, когда мы думаем о других людях, и лобные доли, которые работают, когда мы в своих размышлениях стараемся абстрагироваться от той или иной конкретики и посмотреть на окружающий мир со стороны. Чтобы размышления о других людях и умение посмотреть на мир со стороны соединились, нужен дугообразный пучок белого вещества, и, как только он развивается в должной степени, ребенок начинает понимать, что другой человек может думать, знать и чувствовать иначе, чем он сам.

Известно, что не только люди, но и некоторые животные способны осознавать, что их товарищ думает иначе: так, прошлой осенью мы рассказывали о том, что человекообразные обезьяны могут связать чужие неправильные поступки с чужими неправильными мыслями.

Однако такая способность у них выражена все же слабее, чем у человека, и авторы статьи в Nature Communications объясняют это тем, что тут все дело опять же в недостаточной развитости соответствующих информационных каналов мозга.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 03, 2017, 19:47:17
Пять черепно-мозговых травм, породивших гениев
http://www.popmech.ru/science/349172-pyat-cherepno-mozgovykh-travm-porodivshikh-geniev/

Диагноз персонажей этой подборки — синдром саванта, или савантизм, редкое состояние, которое приводит к появлению выдающихся способностей в узкой области знания или неожиданных навыков. Савантизм иногда сопровождает врожденные расстройства и намного реже — черепно-мозговые травмы. В таких редких случаях пострадавшие от серьезных повреждений мозга люди вдруг обнаруживают склонность к музыке, изобразительному искусству или математическим вычислениям; иногда это полностью переворачивает их жизнь и карьеру. Зарегистрированных случаев приобретенного савантизма насчитывается около пятидесяти.

1. Фракталы и математика

Однажды вечером Джейсон Паджетт вышел с подругой из караоке-бара и встретил нехороших людей. Паджетта избили и ограбили; он получил тяжелое сотрясение мозга и долго валялся в больнице. После выписки он начал замечать изменения в своем восприятии реальности: окружающий мир распадался на фрагменты, и только движущиеся объекты позволяли сложить цельную картинку и понять, что происходит вокруг. Чтобы осмыслить то, что он видел вокруг себя, Джейсон начал рисовать: получались замысловатые фигуры, круги и многоугольники.

Склонностью к математике Паджетт никогда не отличался, поэтому понимание собственных рисунков пришло к нему не сразу: это были графики функций и фракталы. Кто-то из друзей подсказал ему перестать рисовать от руки и вооружиться линейкой и циркулем. Рисунки усложнялись, а с ними и вычисления, помогавшие новоявленному гению понять, что происходит перед его глазами. Подробный отчет о случае Паджетта можно прочитать на английском языке здесь.

2. Календарный гений

Случай Орландо Серрелла обошел все мировые СМИ. В результате травмы, полученной во время игры в бейсбол, у десятилетнего мальчика появилась способность мгновенно производить любые вычисления, связанные с календарем: он мог, к примеру, сказать, сколько раз за тысячу лет 12 марта приходилось на четверг, не задумываясь называл число дней между двумя произвольными датами и называл день недели в заданное число, месяц и год.

3. Скульптура

Перенесенная в детстве черепно-мозговая травма сделала Алонзо Клемонса не самым сообразительным ребенком в классе: в тестах IQ он набирал не больше 40−50 пунктов, зато подарила ему талант скульптора-анималиста. Первыми талант мальчика заметили учителя: Альфонсо сидел на задней парте и методично лепил зверей из пластилина. Когда у него отбирали пластилин, он собирал кусочки глины у дороги и лепил из них.

После школы Клемонс занялся скульптурой профессионально. По свидетельствам родственников он может меньше, чем за час, вылепить узнаваемую фигурку, даже если видел животное всего однажды по телевизору. По одной фотографии он создаёт анатомически верные трехмерные модели любых животных, но предпочитает копытных — лошадей, антилоп и быков. Его работы продаются на выставках за десятки тысяч долларов.

4. Музыка из молнии

История Тони Цикории полна удивительных совпадений. До того, как смертельно опасный инцидент сделал из него всемирно известного музыканта, он работал врачом-ортопедом и никогда не проявлял к музыке особенного интереса. В 1994 году гроза застала его у телефона-автомата; как только Цикория закончил разговор и вышел на улицу, в будку ударила молния. В чувство Цикорию привела женщина, стоявшая следом за ним в очереди к телефону; по случайности она оказалась медсестрой реанимации и смогла оказать ему первую помощь.

МРТ и ЭЭГ не показали никаких отклонений, однако через пару дней после инцидента Цикории захотелось музыки — так сильно, что он купил фортепьяно и начал учиться играть на нём. Через 12 лет после удара молнии Тони начал выступать на публике. С тех пор он выступает с оркестром и соло, играя Шопена и других классиков, а также композиции собственного сочинения, в том числе «Сонату молнии» (Lightning Sonata).

5. Джаз от удара головой

39-летний Дерек Амато отдыхал у бассейна и перекидывался с товарищем футбольным мячом. Один неверно рассчитанный прыжок — и Амато с разбега ударился головой о дно. Когда друзья выращили его на бортик, он был без сознания, а из ушей текла кровь. На восстановление ушло несколько недель; Амато частично потерял слух, начались проблемы с памятью.

Через нескоторое время после инцидента Амато был в гостях и увидел в углу старенький синтезатор. До травмы Дерек не умел играть ни на одном музыкальном инструменте; однако теперь пальцы сами легли на клавиши. Правая рука выводила мелодию, пальцы левой брали аккорды аккомпанемента. Амато играл шесть часов подряд. Повреждение мозга позволило ему вычленять из мелодии отдельные ноты и не задумываясь находить их на клавиатуре. В дальнейшем Амато сделал карьеру джазового музыканта и композитора.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: jogger от апреля 04, 2017, 16:26:00
Коллеги, если кто-то измерял объем мозга по МРТ, поделитесь, пожалуйста, названием организации в Москве (или Питере), где такое сейчас делают. Можно в личку, чтобы без рекламы на форуме. Среди всех платных лаб, кого удалось нагуглить, никто не знает про такую услугу, как определение объема мозга. Понятно, что в медицине такое не нужно, потому что бесполезно. Может быть, есть формулы для самостоятельного расчета объема по результатам МРТ?
Считать по черепу можно, но погрешность большая. И про смысл и пользу: просто любопытно. Почему нет? Это как mtDNA или Y-DNA, например. Никакой практической пользы, но очень интересно сделать тест и посмотреть на результат.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 04, 2017, 19:59:34
Почему глубокое дыхание успокаивает
https://www.nkj.ru/news/30998/
Замедленный дыхательный ритм, действуя через особые нейроны дыхательного центра, успокаивает возбужденный мозг.

В стрессе, в волнении мы говорим себе: «Так, нужно глубоко вдохнуть и успокоиться» – ну или кто-то другой нам так говорит. И что самое интересное, глубокое дыхание действительно работает, то есть действительно помогает успокоиться. И исследователи из Стэнфорда сумели понять, почему.

Дыхание – процесс в основе своей бессознательный: было бы очень неудобно, если бы снабжение клеток кислородом зависело от нашей воли. Параметры дыхания меняются сами в зависимости от нашего состояния: например, во время долгой физической нагрузки мы дышим часто – большие энергетические затраты требуют много кислорода. Но и стресс побуждает нас дышать чаще. И, хотя дыхательный центр в мозге известен уже достаточно давно, механизм, с помощью которого эмоции влияют на дыхание долгое время, оставался неясным.

Дыхательный центр – структура неоднородная, в нем можно выделить группу нейронов, которые контролируют дыхательный ритм и которые находятся в древней области мозга под названием варолиев мост. В конечном счете Марку Краснову (Mark Krasnow) и его коллегам удалось обнаружить в мышином варолиевом мосту совсем небольшую группу нейронов числом всего 350 клеток, которые как раз и связывали дыхание с эмоциями.

Эти нейроны, с одной стороны, контактируют с теми, которые непосредственно контролируют ритм дыхания, с другой стороны, они принимают сигналы от голубого пятна – участка мозга, которая следит за тем, в каком психологическом состоянии находится индивидуум. Голубое пятно собирает информацию от самых разных мозговых зон, и, если принятые сигналы свидетельствуют о состоянии возбуждения, аффекта, тревоги, оно посылает импульсы спинномозговым двигательным и симпатическим нейронам, которые побуждают внутренние органы к большей активности. Получается так, что дыхательно-эмоциональные нейроны варолиевого моста «подслушивают» голубое пятно и в случае возбуждения заставляют нейроны ритма учащать дыхание.

Однако связь тут в действительности не односторонняя, а двусторонняя: по словам авторов работы, если по какой-то причине мы начинаем дышать чаще (эксперименты ставил на мышах, но, скорее всего, такой же механизм работает и у человека), то дыхательно-эмоциональные нейроны через то же голубое пятно заставляют мозг почувствовать возбуждение: соответствующие сигналы идут в области коры, отвечающие за внимание, эмоции и т. д. Тогда становится понятно, почему нас успокаивает глубокое медленное дыхание – дыхательный ритм по тем же нейронным «рельсам» движется из варолиева моста в голубое пятно и далее, работая как успокоительное.

В статье в Science описаны эксперименты, в которых с помощью специальных мутаций убивали все 350 дыхательно-эмоциональных нейронов, и мышь тогда оставалась спокойной даже в довольно стрессовой ситуации, когда она оказывалась в новом, незнакомом месте: ее дыхание оставалось размеренным, а само животное хладнокровно чистило свою шерсть.

С нейронной точки зрения происходило, очевидно, следующее: эмоциональное возбуждение не могло добраться до нейронов дыхательного ритма, так как связующие нейроны были убиты мутацией, – но и само возбуждение не могло подпитываться от ритма дыхания. Впрочем, чтобы узнать все детали того, как эмоции связаны с дыханием, нужно подождать следующих исследований, которые, надо думать, не замедлят состояться – ведь теперь нейробиологи, наконец, обнаружили нейронный механизм, который можно непосредственно изучать.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 05, 2017, 19:09:27
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 37: самостоятельные дендриты
http://neuronovosti.ru/dentrites-live/

Недавно мы писали, как новые методы детекции электрической активности нейронов  позволило расширить функции мозжечка. В новом  исследовании новые методы используются шире – чтобы пересмотреть в целом в какой части нейрона  возникает (или не возникает) возбуждение.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2017/03/111.png)

Контекст

Нейроны – клетки, очень растянутые в пространстве. Они состоят из тела нейрона и его отростков – дендритов (которые передают возбуждения к телу нейрона) и аксонов (передают электрический потенциал от тела нейрона). Дендриты могут тянутся на расстояние до 1000 микрон, тогда как само тело нейрона очень небольшое – около 10 микрон. Классическая теория возбуждения нейрона предполагает, что дендриты – это довольно пассивные участники в передачи электрического сигнала. Они служат связующим звеном между нейронами и передают информацию от синапса к телу нейрона, который в свою очередь интегрирует информацию полученную и от других дендритов и решает, что передавать по аксону к следующему синапсу.

Эта теория строится на изучении поведении дендритов нейронов в «пробирке» – нейронов, выращенных на культуральных планшетах. При таких исследованиях обычно в сам дендрит вставляется электрод, что позволяет измерить изменения потенциала.  Что происходит с дендритами в живом организме проверить с помощью этого метода невозможно – животное будет двигаться, электрод сместится, а это приведет к повреждению и отмиранию дендрита.

В нынешнем исследовании ученые использовали тетрод, специальный вид электродов, который измеряет изменение напряжения на расстоянии, без проникновения в дендрит. Естественно, если разместить этот тетрод у головы животного, то измерение активности отдельных нейронов, не говоря уже о дендритах, получить не получится. Необходимо с ювелирной точностью внедрить тетрод к отдельных дедритам хирургическим путем. При этом действовать надо быстро – тетроды вызывают иммунную реакцию, и соответственно быстро обволакиваются глией, делая измерения невозможными.

Всё же, героическими усилиями группа из Университета Калифорнии Лос Анжелес смогла получить измерения поведения отдельных дендритов у мышей на протяжении четырех дней.  Удивительным образом они зафиксировали, что дендриты возбуждались чаще, чем тела нейронов, с которыми они связывались:  частота  возбуждения дендритов была в 5 раз выше во сне и в 10 раз выше при бодрствовании, чем частота возбуждения тел нейронов. Логичное объяснение этому – это то, что дендриты не пассивны, а могут сами генерировать возбуждение.

Этот вывод приглашает как к глобальному пересмотру учебников нейробиологии, так и повсеместному пересчету многих данных о функционировании нейронов – очевидно, в формулах нужно ввести новую переменную: самостоятельное возбуждение дендритов.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 06, 2017, 19:51:01
Мозг «суперстариков» уменьшается в два раза медленее
http://neuronovosti.ru/superagers-2/

Кора мозга так называемых «суперстариков» – людей, которых в преклонном возрасте не постигло ухудшение когнитивных способностей – деградирует гораздо медленнее, чем у среднего пожилого человека с течением времени, согласно статье, вышедшей на днях в JAMA. Эти же результаты авторы исследования представят сегодня на Саммите по возрастной когнитивистике в Бетесде, штат Мэриленд.

За время 18-месячного исследования обычные пенсионеры потеряли объём коры в два раза быстрее, чем «суперстарики».

С помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) учёные измеряли толщину коры у 24 исключительных пожилых людей и 12 одинаковых с ними по возрасту и когнитивным навыкам обычных пенсионеров, которые составили контрольную группу. За всеми испытуемыми велось наблюдение в течение 18 месяцев. Через год после измерения процентного содержания коры в двух группах выяснилось, что потеря коры у «суперстариков» составила 1.06 процента, а в группе контроля – 2,24 процента, то есть в два раза больше.

Предыдущие исследования показали, что особенные пожилые люди имеют более толстую кору, чем их сверстники, не обладающие такой счастливой особенностью. Изучая то, что делает таких людей уникальными, учёные заявили, что надеются под «прикрытием» биологических факторов типа торможения деградации коры головного мозга найти те пути, которые поддержат память и другие когнитивные функции в пожилом возрасте.

«В этом исследовании мы проверили, медленнее ли уменьшается в объёме мозг суперстариков. И обнаружили, что они правда устойчивы к стандартным темпам потерь мозговой ткани, которые мы обычно наблюдаем у средних пожилых людей. Они, сумев найти баланс между продолжительностью жизни и крепким здоровьем, действительно наслаждаются своими поздними годами и существуют в своё удовольствие», – отмечает Эмили Рогальски, профессор Центра когнитивной неврологии и болезни Альцгеймера (CNADC) Школы медицины Северо-Западного университета Фейнберга.

Изучение «суперстариков» входит в ставшую уже традиционной программу исследования болезни Альцгеймера. С их помощью отслеживаются качества мозга, играющие «на опережение», которые затем сравниваются с  обычными мозгами и, возможно, когда-нибудь помогут ответить на вопрос, почему начинает страдать эффективность умственной деятельности.

«Иногда полезно превратить сложную проблему в простую и взглянуть на неё с совершенно другой точки зрения. Программа SuperAging как раз на противоположном конце спектра, она про людей, которые обладают неожиданно высокой производительностью памяти для своего возраста. А вот почему и с чего вдруг так бывает – мы и пытаемся выяснить», – говорит Рогальски.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 06, 2017, 19:52:17
Спинной мозг обрабатывает боль
http://neuronovosti.ru/dgr-pain/

Оказывается, у млекопитающих есть не только головной и спинной мозг. Можно сказать, что в теле существует много «маленьких мозгов», которые тоже обрабатывают информацию. Речь идёт о спинномозговых ганглиях, которые участвуют в передаче болевых ощущений (ноцицептивная передача). Оказывается, эти нервные узлы не только передают информацию о боли в мозг, но и предварительно обрабатывают ее.  Исследование опубликовано в Journal of Clinical Investigation.

До недавнего времени считалось, что, возникнув от болевого рецептора, потенциал действия (подробнее о нём можно прочитать в нашем материале) передается без прерывания в центральную нервную систему. Группа учёных из США, Китая, Малайзии, Великобритании и Японии, изучавшая передачу болевых сигналов у мышей, обнаружила, что всё гораздо сложнее.

«Когда мы пристальнее изучили периферийную нервную систему, то обнаружили, что нейроны в ней могут общаться, и что каждый чувствительныйй нерв имеет свой «мини-мозг», который в определенной степени может интерпретировать поступающую информацию», – сообщил автор исследования Никита Гампер из Университета Лидса.

Авторы статьи с удивлением узнали, что нервные узлы спинного мозга – спинномозговые ганглии —  сами могут «общаться» друг с другом, образуя синапсы, которые обмениваются информацией при помощи гамма-аминомасляной кислоты. При этом, таким образом, в спинном мозге происходит первичная обработка болевых ощущений. Это открывает новые возможности для создания противоболевой терапии.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 11, 2017, 20:02:11
Долговременная память формируется одновременно с кратковременной
https://www.nkj.ru/news/31080/
Долгая и короткая память формируется в мозге одновременно, однако клеткам долговременной памяти требуется время, чтобы усвоить то, что они запомнили.

Мы запоминаем все в два этапа: сначала информация находится в кратковременной памяти, а потом, спустя какое-то время, отправляется в долговременное хранилище. Причем различия между этими двумя видами памяти не только функциональные, но и структурные – они находятся в разных частях мозга.

Как известно, за память в мозге отвечают несколько зон, и самые главные тут – кора полушарий и подкорковый гиппокамп. В начале 50-х годов прошлого века к нейробиологам попал больной эпилепсией, у которого во время операции на мозге пришлось повредить гиппокамп, после чего пациент перестал запоминать то, что с ним происходило только что, но зато сохранил память о более отдаленном прошлом. Иными словами, если говорить об эпизодической памяти (то есть памяти на события), то ее кратковременная версия хранится в гиппокампе, а долговременная – в коре, которая вообще занимается высшими когнитивными функциями.

Но как именно происходит перетекание информации из кратковременного хранилища в долговременное – или, если воспользоваться обычным нейробиологическим термином, как происходит консолидация памяти? По одной модели, кратковременная память формируется и хранится в гиппокампе, чтобы потом полностью из него исчезнуть. По другой модели, которая возникла сильно позже, в гиппокампе все же остаются какие-то следы тех сведений, которые ушли в долговременную память.

Судзуми Тонегаве (Susumu Tonegawa) и его коллегам из Массачусетского технологического института удалось во многом механизм консолидации памяти расшифровать. Тонегаву особенно представлять не надо: мы неоднократно писали о работах этого выдающегося современного иммунолога и нейробиолога, лауреата Нобелевской премии, который уже успел сделать необычайно много для понимания нами нейробиологических механизмов памяти. Так, одно из самых крупных достижений лаборатории Тонегавы – экспериментальное открытие так называемых энграммных клеток в гиппокампе. Под энграммой понимают след, оставленный раздражителем; если говорить о нейронах, то повторяющийся сигнал – звук, запах, некая обстановка и т. д. – должны провоцировать в них некие физические и биохимические изменения. Если стимул потом повторится, то «след» активируется, и клетки, в которых он есть, вызовут из памяти всё воспоминание целиком. Иными словами, у нас энграммные («ключевые») нейроны отвечают за доступ к записанной информации, а чтобы сами они заработали, на них должен подействовать ключевой сигнал; очевидно, что сами такие клетки должны уметь как-то сохранять в себе информацию о тех или иных стимулах.

Именно энграммные клетки, как пишут исследователи в своей новой статье в Science, задействованы в превращениях памяти. В эксперименте некоторые нейроны мозга у мышей получали генетическую модификацию: в их ДНК вставляли ген светочувствительного белка, чтобы потом такой нейрон можно было активировать световым импульсом (свет в мозг подавали через оптоволокно; в целом все это называется оптогенетикой, о которой мы уже как-то подробно рассказывали).

Нейроны модифицировали в трех зонах мозга: в префронтальной коре, в гиппокампе и в эмоциональном центре – миндалевидном теле, или амигдале. Световой «рубильник» ставили не во все клетки, а лишь в те, которые у мышей реагировали на неприятные, пугающие обстоятельства: животных сажали в клетку, по полу которой пускали слабый электрический разряд. Мышь пугалась, замирала на месте, а в мозге у нее включались вполне определенные нейроны, срабатывающие в ответ на стресс. Мышь запоминала нехорошую клетку и, когда ее снова в нее сажали, она по старой памяти также пугалась и замирала, даже если электрического тока уже не было.

Естественно, когда на мышь находили воспоминания, то в ее мозге включались соответствующие клетки памяти. Это были те самые энграммные клетки, которые хранили следы прошлых неприятных ощущений, связанных с конкретным окружением, и реагировали на сенсорный стимул – внешний вид клетки. Энграммные клетки электрического шока были как в коре, так и в гиппокампе, и, что оказалось особенно примечательным, они появлялись сразу и там, и там (под «появлялись» мы имеем в виду не то, что в мозге появились новые нейроны, а то, что некоторые из существующих нейронов взяли на себя функцию помнить конкретный стимул).

Однако, например, если мышь сажали в неприятную клетку на следующий день после обучающего электрошокового сеанса, то корковые энграммные клетки молчали, а срабатывали лишь гиппокампальные энграммы. Однако корковые нейроны можно было «разбудить»: если их включали с помощью светового импульса, то мышь вела себя так, как будто ее что-то напугало – точно так же она вела себя и тогда, когда включались клетки гиппокампа, только эти-то срабатывали и так, просто от внешней обстановки.

Спустя две недели картина менялась: энграммные электрошоковые клетки в коре созревали, начинали иначе выглядеть и иначе работать – теперь они активировались естественным образом, когда животное попадало в ту самую стрессовую клетку. Напротив, клетки гиппокампа переставали включаться – однако какие-то следы произошедшего в них оставались, и, если на них действовали световым импульсом, то мышь впадала в страх.

Однако, чтобы нейроны в коре созревали правильным образом, они должны были общаться с «коллегами» из гиппокампа, которые помнили то же, что и они; если связь между теми и другими прерывали, клетки долговременной памяти получались «недозрелыми», что, очевидно, должно сказываться на самой памяти. Что до амигдалы, то ее клетки удерживали именно эмоциональную составляющую события, и с ними никаких перемен не происходило – они работали как с нейронами гиппокампа, так и с нейронами коры.

Таким образом, нельзя сказать, что информация перетекает из кратковременной памяти, где она первоначально формируется, в долговременную, где ее вообще не было: в обоих «департаментах» она формируется одновременно, просто в долговременном хранилище память какое-то время остается «сырой», неактивной, и чтобы ее активировать, нужна помощь кратковременного отдела.

С другой стороны, гиппокамп не забывает полностью то, что удерживалось в кратковременной памяти – правда, пока неясно, насколько долго в нем остаются такие следы: исследователи ограничились в эксперименте только двумя неделями, и, возможно, спустя два месяца гиппокамп уже вообще забывает все, что было два месяца назад.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 14, 2017, 20:09:24
В мозге нашли «зону сновидений»
https://www.nkj.ru/news/31103/
Обширный участок задней коры меняет свою электрическую активность, как только нам начинает что-то сниться.

Сон делится на несколько стадий: фазу быстрого сна (REM-сон, или фазу быстрых движений глаз) и фазу медленного сна (которая, в свою очередь, состоит еще из нескольких фаз). Довольно долго считалось, что сновидения приходят только в быстром сне – не зря же во время него глаза двигаются.

Однако со временем оказалось, что сны снятся не только в быстром сне, но и в медленном (например, человеку может что-то присниться, хотя по электроэнцефалограмме (ЭЭГ) никакого быстрого сна у него вообще не было).

Нейробиологи давно пытаются выяснить, подчиняются ли сны каким-то законам, какие зоны мозга включают режим сновидений и т. д. В статье в Nature Neuroscience исследователи из Висконсинского университета в Мадисоне пишут, что им удалось не только найти область в мозге, которая «включает» сны, но и предсказывать, когда человеку будет что-то сниться. В эксперименте участвовали несколько десятков людей, которых попросили поспать в лаборатории с небольшим устройством для регистрации электрических волн мозга на голове. Добровольцев будили в разное время, спрашивая, снилось ли им что-нибудь и могут ли они вспомнить какие-то подробности этого, и их ответы сравнивали с тем, что показывала ЭЭГ.

Оказалось, что у сновидений есть вполне определенный электроритмический «почерк»: когда человеку начинало что-то сниться, то интенсивность волн низкой частоты падала, а интенсивность волн высокой частоты, наоборот, повышалась, и происходило это в определенной области в задних долях коры. «Сновидческие» изменения в электрической активности мозга имели место не только во время фазы быстрого сна, но и во время медленной фазы тоже. Следя за «зоной снов», нейробиологи смогли достаточно точно предсказывать, видит ли человек сон или нет. Кстати, выяснилось, что сны сопровождают 95% быстрого сна и 71% – медленного.

Надо сказать, что зона коры, связанная со сновидениями, оказалась довольно обширной, и сама по себе она состоит из ряда участков с теми или иными функциями. Содержание сна зависело от того, в каком участке происходили электроритмические изменения: например, если интенсивность высоких частот повышалась в зоне Вернике, которая участвует в интерпретации речи, то разбуженный человек потом рассказывал, что у него во сне кто-то что-то говорил.

Пока, наверно, преждевременно было бы утверждать причинно-следственную связь между снами и активностью «сонной коры» – может быть и так, что смена частоты мозговых волн не столько запускает механизм сновидений, сколько лишь сопровождает его. Так или иначе, чем больше мы будем знать, что происходит в мозге во время сновидений, тем больше узнаем не только о природе сна, но и о природе сознания вообще.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 14, 2017, 21:06:43
5 функций, которые мозг выполняет во время сна
http://www.popmech.ru/science/50862-5-funktsiy-kotorye-vypolnyaet-mozg-vo-vremya-sna/

Необходимость ежедневно спать целую треть суток должна быть чем-то обоснована, не так ли? Ученые исследовали сон в течение многих десятилетий и теперь могут объяснить некоторые из происходящих с нами во сне процессов.

Итак, чем же занимается мозг во сне?

1. Принимает решения

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, говорит о том, что мозг более чем способен принимать решения во время сна. Участников этого исследования просили сортировать слова на две категории нажатием кнопки, причем во время испытаний позволялось уснуть. Однако эксперимент продолжился и во сне — мозг участников был способен принимать решения даже после того, как организм погружался в сон.

2. Сортирует воспоминания

Во сне мозг обрабатывает новые воспоминания, проверяет связи со старыми, и сортирует память так, чтобы человек не забывал нужные моменты. По словам доктора Мэтью Уокера из Калифорнийского университета, если человек занимается фортепиано после после здорового сна и в следующую ночь спит еще восемь часов, то пройденное на уроке воспроизводится им на 20−30% лучше, чем при проверке знаний сразу же по окончании занятий.

3. Создает ассоциации

Во время сна мозг строит ассоциативные связи между, казалось бы, не связанными между собой вещами. Это может привести к появлению необычных идей или углубленному пониманию окружающего мира. Поэтому возникающие порой в голове неожиданно оригинальные идеи не так уж и спонтанны.

4. Избавляется от токсинов

Серия исследований показывает, что во сне мозг мышей очищается от нейродегенеративных клеток и токсинов, увеличение концентрации которых может привести к развитию болезней Альцгеймера и Паркинсона.

5. Обучается физическому труду

Во время фазы быстрого сна новая информация о двигательной функции организма передается из коры головного мозга, отвечающей в том числе за моторику, в височную долю. Это помогает нам «осмысливать» и эффективнее выполнять задачи, касающиеся физической активности.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 17, 2017, 04:05:13
Удивительные способности мозга слепых людей: новые исследования
http://www.popmech.ru/science/344902-udivitelnye-sposobnosti-mozga-slepykh-lyudey-novye-issledovaniya/

Часто говорят, что потеря одного чувства улучшает другие. Новое исследование показывает степень того, насколько это справедливо для слепых людей и то, как их мозг создает новые каналы связи для улучшения слуха, обоняния, осязания и даже когнитивных функций, таких как память и язык.

Новое исследование, опубликованное сегодня в PLOS One, впервые показало структурные, функциональные и анатомические различия в мозге слепых людей, который отличается от мозга нормально зрячих. Эти изменения, связанные со слухом, обонянием, осязанием и когнитивными способностями, более широко распространены в мозге, чем считалось ранее, подчеркивая драматическую степень, в которой наш «пластичный» мозг могут компенсировать отсутствие сенсорной информации.

Используя сканеры МРТ, исследователи из Научно-исследовательского института глазных болезней в Массачусетсе исследовали мозг 12 человек с диагнозом ранней глубокой слепоты. Все испытуемые были либо слепыми при рождении, либо ослепли до достижения ими трехлетнего возраста. Эта группа была сопоставлена ​​с 16 полноценно зрячими людьми. В отличие от предыдущих исследований, в которых рассматривались только изменения в затылочной доли (части мозга, в которой происходит обработка зрения), новое исследование изучало всю карту мозга.

«Хотя нам удалось воспроизвести и подтвердить многие из уже известных результатов, наш подход, основанный на известных данных, позволил расширить область исследования и наблюдать изменения в других областях головного мозга, о которых ранее не сообщалось», — объясняет ведущий автор нового исследования Коринна Бауэр.

Наблюдаемые структурные и функциональные изменения показывают, что мозг слепых людей имеет уникальную конфигурацию, передавая информацию туда и обратно иначе, чем у нормально зрячих людей. Некоторые из этих изменений усиливали связи между определенными частями мозга, в то время как в других регионах наблюдалось уменьшение связности.

«Как и в предыдущих исследованиях, наблюдалось снижение связности, в затылочной области, где происходит обработка визуальных сигналов», поясняет Бауэр. «С другой стороны, рост нейронной активности заметен в областях, связанных с двигательной, слуховой или языковой обработкой, что является следствием компенсации возросших требований, предъявляемых к этим системам у лиц, потерявших зрение».

Эти увеличения, говорит Бауэр, повышают возможности «кросс-модальной обработки» головного мозга, позволяя затылочной коре обрабатывать информацию из других органов чувств, таких как осязание, обоняние или слух, вместо визуальной сенсорной обработки. У слепых людей затылочная кора не обрабатывает визуальную информацию, но она все еще работает, и это может объяснить, почему чувства слепых людей обострены. К примеру, исследования показывают, что слепые люди лучше локализуют звуки и дифференцируют звуковые частоты. Даниэль Киш, который был слепым с детства, может даже использовать человеческую версию эхолокации, чтобы «видеть» мир.

Бауэр говорит, что «новые» связи как таковые образоваться не могут, и вместо этого происходит усиление тех или иных нейронных путей, по сравнению с полностью здоровыми людьми. Это исследование демонстрирует, насколько на самом деле устойчив и податлив наш мозг, и как он способен изменять себя и естественно адаптироваться к условиям среды и организма. Когда теряется зрение, нейроны в затылочной коре не пропадают впустую; вместо этого данный регион переходит к обработке остающихся чувств. Этот вывод в соответствии с предыдущей работой показывает, что слепые испытуемые могут анализировать звуки, используя как слуховую кору, так и затылочную долю, тогда как обычно зрячие люди используют только слуховую кору.

«Это исследование представляет собой важную попытку использовать множественные методы визуализации МРТ во всем мозге, чтобы понять структурные и функциональные изменения, которые сопровождают измененные сенсорные переживания во время развития», — говорит нейрофизиолог Кристина Карнс из Университета Орегона, которая не принимала участия в исследование. «Прижизненная сенсорная активность, которая отличается от типичной, изменяет ряд корковых систем. Это исследование ставит вопрос о том, какие изменения восприятия или когнитивных способностей могут сопровождать структурные изменения мозга».

Исследователи еще не проводили каких-либо поведенческих или сенсорных тестов, которые бы определяли, действительно ли у их испытуемых были повышенные чувства осязания, слуха, обоняния, но уверяют, что это область будет рассмотрена в будущем исследовании. Текущая работа проводилось с участием людей, которые были слепы на протяжении всей их жизни, но было бы интересно узнать, возникают ли такие же процессы и закономерности для людей, которые потеряли зрение позже. Еще в 2013 году исследователи из нейробиологической лаборатории Франсуа Шампу из Монреальского университета представили доказательства того, что всего лишь 90 минут обучения могут помочь зрячим людям с завязанными глазами чувствовать тонкие звуки или уровни «гармоничности» в тонах, которые они изначально не могли слышать. Это еще один намек на то, что наши чувства могут быть более податливыми, чем мы полагали ранее. Учитывая размер выборки исследования в исследовании Бауэр, хорошей идеей было бы повторить его результаты с другой группой.

P.S. Заметка была опубликована 23.03.2017г.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 19, 2017, 04:26:18
Чем мужской мозг отличается от женского
https://www.nkj.ru/news/31128/
Мужской мозг более вариативен по некоторым нейроанатомическим показателям, однако в целом у мужского мозга и женского сходства больше чем отличий.

Вряд ли кого-то нужно убеждать в том, что мужчины и женщины отличаются друг от друга. Однако видимые, внешние различия интересуют всех намного меньше, чем различия психологические. А где психология, там и нейробиология, то есть – мозг. Есть ли различия между мужским мозгом и женским мозгом, и если есть, то как они проявляются в психике?

Сейчас уже накопилось много сведений о том, в чем мозг мужчин отличается от мозга женщин: это и иной ландшафт коры, и разные объём некоторых мозговых зон, и разное устройство внутримозговых соединений (например, несколько лет назад исследователи из Медицинской школы Пенсильванского университета сообщили на страницах журнала PNAS, что у женщин лучше развиты межполушарные связи, а у мужчин – внутриполушарные).

Вместе с тем, как пишет портал Science, в подобных исследованиях либо мозг оценивали уж слишком по-крупному, не вдаваясь в детали того, как устроена какая-нибудь небольшая зона, либо в экспериментах участвовало не очень много человек, обычно менее сотни, чего явно недостаточно для того, чтобы распространить полученные результаты на всех людей.

Нейробиологи из Эдинбургского университета использовали в своей работе не сто, а свыше пяти тысяч мозгов – точнее, не самих мозгов, а результатов магнитно-резонансной томографии, собранных в базе данных UK Biobank. Для анализа взяли 2750 женщин и 2466 мужчин в возрасте от 44 до 77 лет, а в самом мозге сравнивали размеры 68 разных мозговых участков и, кроме того, толщину коры и рисунок извилин на ней.

В среднем, как говорится в препринте статьи на сайте bioRxiv, кора у женщин оказалась толще, но все подкорковые зоны у мужчин оказались больше по объему – а среди таких подкорковых зон были и гиппокамп, который работает одним из главных центров памяти, и миндалевидное тело, отвечающее за эмоции и принятие решений, и полосатое тело, участвующее в обучении, и таламус, распределяющий сенсорную информацию по разным мозговым анализаторам. Однако если подкорковые зоны сравнивали в контексте всего мозга в целом, то различия во многом сглаживались: четырнадцать зон оказывались больше у мужчин, десять зон – у женщин.

С другой стороны, нейроанатомические параметры варьировали у мужчин сильнее. Тут авторы работы напоминают о результатах некоторых психологических исследований, в которых в среднем никакого различия в интеллекте между мужчинами и женщинами не было, но у мужчин был больше разброс – это как будто вполне соответствует тому, что мужской мозг более вариабелен.

Еще один важный вывод заключается в том, что, хотя в мозге и можно найти характерные половые особенности, сходства между мужскими мозгами и женскими больше, чем отличий, и даже специалист с большим трудом сможет сказать (если вообще сможет), какой перед ним мозг, просто глядя на результат томографического сканирования.

С другой стороны, не будем забывать, что человеческий мозг довольно пластичен, он меняется не только в связи с теми задачами, которые ему приходится выполнять постоянно, он также отзывается и на внутренние факторы – например, на изменения в гормонах. Мы уже как-то писали о том, что женский мозг меняется каждый месяц, видимо, реагируя на разные фазы менструального цикла, и что мужской мозг может работать «по-матерински». Так что, говоря о «женско-мужских» отличиях, следует все это иметь в виду.

Что до того, как толщина коры и объемы гиппокампа, полосатого тела, таламуса и пр. связаны с психическими особенностями, то тут какого-то четкого ответа пока нет, и вряд ли он появится в ближайшем будущем. (Мы говорим, разумеется, о научном ответе; так-то в бездельных рассуждениях на эту тему недостатка нет.)

Сами нейробиологи полагают, что сейчас лучше сосредоточиться на как можно более полном и тщательном описании именно нейроанатомических отличий, возникающих в мозге под действием тех или иных факторов, поскольку для психологических выводов у нас пока что просто не хватает нейробиологических данных.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 21, 2017, 21:01:57
Насколько отличается мозг человека и обезьяны?
http://neuronovosti.ru/khaitovich-monkey/

Международная группа учёных из России, Китая и Германии под руководством профессора Сколтеха Филиппа Хайтовича открыла уникальные особенности работы генов в разных слоях префронтальной коры головного мозга человека по сравнению с мозгом шимпанзе и макаки. Исследователи пришли к выводу, что микроархитектура коры больших полушарий мозга человека претерпела весьма значительные изменения в процессе эволюции несмотря на кажущееся сильное сходство анатомии мозга человека и приматов. Результаты исследования опубликованы в Nature Neuroscience.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2017/04/%D1%85%D0%B0%D0%B9%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87.png)

Исследование высокой эффективности когнитивных способностей человека – приоритетная задача медицины и нейробиологии. Но как изменилась функциональная организация мозга человека в эволюции, известно мало.

У человека наибольшее развития получила кора больших полушарий, в первую очередь префронтальная кора, которую и исследовали в этой работе. Каждый из её шести слоёв характеризуется особыми функциональной ролью в обработке информации, распределением клеток разного типа и организацией связей между ними. На мышах показано, что работа более 5 000 генов различается от слоя к слою. Но для мозга человека систематического анализа работы генов в разных частях коры больших полушарий ранее не проводилось.

«Данная работа – создание и анализ больших баз данных о молекулах РНК, выделенных из разных слоёв префронтальной коры человека, шимпанзе и макаки – предоставляет ценный ресурс для научного сообщества. Открытие множества новых, человек-специфических, маркёров и переключение экспрессии генов между слоями, характерное для коры больших полушарий человека, стало возможным благодаря использованию высокотехнологичных сравнительно-эволюционных исследований молекулярно-генетических основ когнитивных функций», – говорит Ольга Ефимова, один из первых авторов исследования, сотрудник Сколтеха.

Учёные анализировали РНК в последовательных срезах префронтальной области коры больших полушарий человека, шимпанзе и макаки. В результате нашлось более 2,320 генов – новых маркёров слоёв коры головного мозга, уникальных для человека. При более пристальном их изучении оказалось, что 367 генов человека стали работать совсем в другом слое коры в сравнении с шимпанзе. А у шимпанзе, по сравнению с макакой, подобных генов обнаружено всего 133.

Интересно при этом, что времени с момента эволюционного разделения линии макаки и шимпанзе прошло намного больше, чем с момента разделения шимпанзе и человека, а различия максимальны между транскриптомами шимпанзе и человека. Этот факт говорит о существенной реорганизации микроархитектуры префронтальной коры в процессе эволюции человека.

Такие уникальные особенности работы генов дают большие возможности для разработки новых способов регуляции когнитивных функций человека при нормальном старении и развитии патологий головного мозга.

«Иммуногистохимический анализ показал, что уникальные для человека изменения в экспрессии генов затронули не только нейроны, но и широкий спектр других клеток, например, астроциты и микроглию. Это делает очень актуальными результаты недавних исследований, говорящих о критической роли астроцитов и микроглии в интеграции и хранении информации в мозге», – рассказывает Ольга.

Исследовательская группа Филиппа Хайтовича активно занимается поиском молекулярных механизмов, специфичных для эволюционно новых когнитивных способностей человека через интеграцию данных анализа генома, транскриптома, липидома и метаболома, полученных на образцах современного и древнего человека, а также близких видах млекопитающих: шимпанзе, макак и мышей, в сотрудничестве с международными группами ученых из Китая и Германии.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 26, 2017, 19:23:52
Нейрофизиология на ПостНауке: Вячеслав Дубынин о мозге и сенсорных системах
http://neuronovosti.ru/dubynin-sensory/

О строении сенсорных систем, карте рецепторных поверхностей и функции таламуса в своей лекции на портале «Постнаука» рассказывает Вячеслав Дубынин, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ, специалист в области физиологии мозга.

Видео:
https://www.youtube.com/watch?v=Nse6POigkgw

И в текстовом варианте (некоторые лучше воспринимают определённую информацию в такой форме):

ЦитироватьНаш организм довольно богато снабжен различными органами чувств. Еще в античные времена выделили основные пять чувств: зрение, слух, обоняние, осязание и вкус. На самом деле мы снабжены сенсорными системами гораздо богаче. Их назначение понятно: мы собираем информацию из внешней среды и из внутренней среды организма, потому что нашему мозгу важно, в каком состоянии находятся внутренние органы, насколько растянут кишечник или бронхи — все это достаточно значимо.

Большинство сенсорных систем имеют стандартное строение, и все начинается с клеток-рецепторов, то есть таких датчиков, которые реагируют на сигнал ― на химический сигнал (молекулы появились в окружающей среде) или на физический, прикосновения, электромагнитные волны, как в случае зрения. Дальше этот датчик, клетка-рецептор, передает электрические импульсы на проводящий нерв. Нерв — это такой провод, который связывает датчик и центральный процессор, головной и спинной мозг. У нас, как известно, 31 пара спинномозговых нервов, и все они занимаются передачей сенсорных сигналов от разных этажей тела. Кроме того, из 12 пар черепных нервов большинство тоже занимаются сенсорикой. И наконец, третий, самый сложный этап: сигнал попадает в центральную нервную систему и дальше сначала внутри спинного мозга, а потом и головного мозга последовательно обрабатывается, запускаются те или иные реакции, информация запоминается. Чем выше сигналы двигаются по центральной нервной системе, тем более сложные вычислительные операции реализуются. Самые сложные человеческие моменты обработки информации случаются в коре больших полушарий.

Если смотреть подробнее на наши рецепторы, с них, собственно, все начинается. Мы видим, что они делятся на два типа: это могут быть нервные клетки или ненервные клетки. Если рецептор — это нейрон или его отросток, такие рецепторы называются первично чувствующими. В каком-то смысле эволюция начинала с них. На нервные клетки приходил сигнал, дальше генерировался электрический импульс, и в этом понятном для мозга виде информация поднималась в спинной мозг, головной мозг. Но сигналов очень много, и они разные. Видимо, ресурсов нейронов не хватает на то, чтобы реагировать на все на свете, а чем больше сенсорных потоков вы считываете, тем полней информация об окружающей среде, тем правильнее ваше поведение, поэтому эволюция искала еще какие-то датчики, кроме нейронов. В конце концов ряд клеток ― прежде всего эпителиальных, покровных клеток на поверхности кожи или на поверхности полостей организма ― тоже превратились в рецепторы. Но это уже не нервные клетки, а такие рецепторы называются вторично чувствующими. Для того чтобы им передать сигнал в ЦНС, нужна помощь нейронов периферической нервной системы. То есть рецептор реагирует на стимул, потом он должен передать его на так называемый проводящий нейрон, и уже только отростки проводящего нейрона доберутся до головного и спинного мозга.

К первично чувствующим рецепторам относятся рецепторы нашей обонятельной системы, а еще рецепторы таких систем, как кожная, мышечная, болевая, еще рецепторы системы внутренней чувствительности. Вторично чувствующие рецепторы — это зрение, слух, вестибулярная система и вкус. Получается, что у нас девять больших серьезных сенсорных систем. Хотя на самом деле иногда предлагают выделить больше. Критерий выделения некой части нашего тела в отдельную сенсорную систему в общем и целом довольно понятен. Мы говорим об особой сенсорной системе, если есть свои рецепторы, свои проводящие пути и свои отдельные центры в головном и спинном мозге, которые обмениваются внутри сенсорной системы информацией. С этой точки зрения кожная чувствительность, болевая чувствительность и мышечная чувствительность — это разные сенсорные системы, хотя когда-то говорилось об общей чувствительности тела. Обоняние — отдельная сенсорная система, но существует так называемая дополнительная обонятельная система — вомероназальный орган. Эта конструкция, хоть она и небольшая, удовлетворяет всем критериям, приложимым к сенсорной системе. Поэтому довольно логично вомероназальный орган и все, что с ним связано, то есть сигналы, которые возникают при появлении феромонов, а потом уходят в гипоталамус, выделять в отдельную сенсорную систему. Но она получается уж больно маленькая, просто она очень сильно редуцирована.

Как рецептор вообще реагирует на сигнал? За счет чего чувствительная клетка или ее отросток отвечает на физическое или химическое воздействие? Логика работы здесь довольно близка к тому, что вообще делают нейроны. Обычная нервная клетка отвечает на появление вещества медиатора. Рецепторы вкуса или рецепторы обоняния, рецепторы внутренней чувствительности примерно так же реагируют на появление химического вещества. На мембране рецептора есть чувствительные белки, с которыми связаны ионные каналы. При появлении определенного запаха они открываются, в клетку входят положительно заряженные ионы, возникает сдвиг заряда вверх, деполяризация, и это может служить причиной генерации электрических импульсов. Дальше эти импульсы убегут опять-таки в головной или спинной мозг. Примерно по такому же принципу работают рецепторы механической чувствительности и даже зрительные рецепторы. Как правило, некое адекватное сенсорное воздействие вызывает на мембране рецептора открывание (правда, иногда закрывание) тех или иных ионных каналов, возникает сдвиг заряда в клетке и генерируется потенциал действия, убегающий в центральную нервную систему. И чем сильнее сенсорное воздействие, тем чаще бегут импульсы (потенциалы действия) сначала по сенсорному нерву, а потом уже внутри сенсорных центров головного и спинного мозга.

Это является первым из двух базовых законов работы сенсорных систем. Закон звучит так: интенсивность энергии сенсорного сигнала кодируется частотой потенциала действия в проводящем нерве. То есть чем громче звук, чем ярче свет, чем более концентрированный раствор, например, глюкозы, тем чаще бегут импульсы по тому или иному нерву. В зависимости от этой частоты наш головной мозг и высшие центры узнают об интенсивности сенсорного сигнала. Если говорить уже о реальных цифрах, то сигнал, который субъективно воспринимается как довольно слабый, где-то 20–40 импульсов в секунду. Если импульсы бегут с частотой 50–70 Гц по нерву, то это для нас субъективно сигнал средней силы. Когда ближе к 100 импульсам в секунду, то есть 100 Гц, это сильный сигнал. А когда уходит за 100 Гц, это уже сверхсильный сигнал, и такие сигналы для нас зачастую субъективно неприятны. Слишком яркий свет, слишком громкий звук — мы стараемся уйти от таких воздействий, потому что велик шанс повреждений тех самых рецепторов или, что еще хуже, сенсорных центров головного и спинного мозга.

Для того чтобы рецепторы хорошо и качественно работали, им, как правило, нужны некие вспомогательные структуры, создающие для них все условия. Рецепторы функционируют уже внутри этих структур. Такие структуры мы называем органами чувств. Не нужно путать понятия «орган чувств» и «сенсорная система». Орган чувств ― это место, где рецептору хорошо. Скажем, глаз ― это орган зрения. Внутреннее ухо или улитка ― орган слуха. Кожа ― это орган осязания, болевой чувствительности.

Помимо интенсивности, энергии каждый сенсорный сигнал характеризуется еще одним качеством. С точки зрения организации сенсорной системы качественно разными сигналами считаются те, которые действуют на разные рецепторы. Это не очень сходится с нашим бытовым восприятием работы органов чувств и сенсорных систем, но это именно так. Проще всего это понять на примере кожной чувствительности. У нас есть поверхность кожи, по которой рассеяны рецепторы, отростки нервных клеток, и разные рецепторы обслуживают разные участки кожи. Соответственно, есть рецептор и нейрон, работающий с большим пальцем, и есть нейрон, работающий с мизинцем. Качественно разные сигналы ― это сигналы, которые считываются от разных участков кожи. Для слуховой системы организация нашей улитки такова, что разные рецепторы реагируют на сигналы разной тональности. Есть рецепторы, настроенные на высокие частоты, на низкие частоты, средние частоты. Для нашей зрительной системы качественно разными сигналами являются сигналы, приходящие от разных точек пространства, потому что разные фоторецепторы у нас на сетчатке как бы сканируют свой кусочек этой 2D-картинки и отчитываются перед центральной нервной системой о неких точках в определенных местах пространства. То есть качественно разные сигналы ― это сигналы, действующие на разные рецепторы.

Дело еще в том, что рецепторы, как правило, расположены в определенном месте нашего тела. Эта зона называется рецепторная поверхность. Каждый рецептор передает сигнал своим нервным клеткам, информация от соседних рецепторов передается соседним нервным клеткам. В итоге рецепторная поверхность параллельно отображается на структурах головного и спинного мозга ― этот параллельный перенос знаком вам из геометрии. В результате возникает очень интересный эффект: у нас в головном или спинном мозге формируется карта рецепторных поверхностей. Наша кожная поверхность с большим пальцем, ухом, спиной, мизинцем, коленом и так далее отображается в центрах кожной чувствительности, сетчатка отображается в зрительных центрах, а улитка и ее базилярная мембрана ― в слуховых центрах. Параллельный перенос позволяет нашему мозгу различать сигналы разного качества. Каким образом мозг узнает, что прикоснулись к носу или к колену? Ведь импульсы, которые бегут по нервным клеткам, абсолютно одинаковые. Узнать можно, только если посмотреть, по какому аксону прибежал сигнал. В кибернетике это называется кодировка номером канала. Принцип кодировки номером канала лежит и в основе работы сенсорных систем. Это второй базовый закон работы сенсорных систем. Он звучит так: качество сенсорного сигнала кодируется номером канала. Мы можем закодировать интенсивность сигнала с помощью частоты ПД, закодировать качественные характеристики с помощью номера канала, и этого достаточно головному мозгу, для того чтобы дальше обрабатывать эту сенсорную информацию.

Что происходит в головном и спинном мозге с сенсорными сигналами? Они фильтруются и способны запускать различные реакции. Головной и спинной мозг, особенно головной, способны опознавать так называемые сенсорные образы. Сенсорная область ― это совокупность нескольких сенсорных сигналов, информационная сущность более высокого порядка. Спинной мозг в основном работает с чувствительностью тела, 31 сегмент спинного мозга считывает информацию с 31-го этажа нашего тела: это болевая чувствительность, кожная, мышечная чувствительность и сигналы от внутренних органов ― это называется интерорецепция, внутренняя чувствительность. Дальше белое вещество спинного мозга, скопление аксонов позволяет провести, передать эту информацию уже в головной мозг. Главными восходящими трактами спинного мозга, теми, которые передают такую сенсорную информацию, являются так называемые дорзальные столбы, идущие на самой задней поверхности спинного мозга. Еще есть спинно-мозжечковые тракты, взаимодействующие с мозжечком. Для передачи болевой чувствительности очень важен спинно-таламический тракт.

Если мы говорим о головном мозге, то ему достается львиная доля сенсорных входов. Существует обонятельный нерв, зрительный нерв, вестибуло-слуховой нерв ― три нерва, занимающиеся исключительно сенсорикой. Кроме того, такие нервы, как лицевой, языкоглоточный, тройничный, тоже передают различные сенсорные сигналы.

Очень важным уровнем обработки сенсорных сигналов является таламус — структура, через которую все сенсорные потоки, кроме обоняния, поднимаются в кору больших полушарий. Таламус — это важнейший информационный фильтр, работающий по заказу коры больших полушарий и пропускающий то, что здесь и сейчас является значимым. Кроме того, таламус очень охотно пропускает новые сильные сигналы. В выполнении этой функции ему помогает четверохолмие среднего мозга, где расположены наши древние зрительные и слуховые центры. В конце концов сенсорная информация поднимается в кору больших полушарий, где есть зрительные центры, слуховые центры, вкусовые центры. Затылочная доля ― это зрительная кора, височная доля ― слуховая, область в районе центральной борозды ― это наша чувствительность. Внутри этих сенсорных зон выделяют первичную, вторичную, а также третичную кору, которая занимается узнаванием все более сложных образов. Первичная зрительная кора ― это узнавание линий, вторичная зрительная кора ― узнавание геометрических фигур, а третичная ― это уже лица конкретных людей. После обработки в конкретных сенсорных центрах сенсорная информация передается в ассоциативную теменную кору, где находятся нейроны, способные работать одновременно с разными сенсорными потоками.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 28, 2017, 21:20:39
Как мозг понимает чужие эмоции
https://www.nkj.ru/news/31181/
Неопределенные и двусмысленные эмоции мозг оценивает с помощью специальных нейронов миндалевидного тела.

Бывает, что нам достаточно лишь бегло взглянуть на кого-то, чтобы понять, что творится у него в голове – выражение лица у человека оказывается в буквальном смысле говорящим. Но бывает и так, что мы решительно при этом ошибаемся: нам кажется, что у кого-то злое лицо, а он не злится, а радуется.

Чтобы понять, как случаются такие ошибки, нужно представлять себе, как мозг сопоставляет выражение лица с социальным контекстом. В мозге есть центр обработки эмоций – миндалевидное тело, или амигдала, и уже давно известно, что в амигдале есть клетки, которые реагируют именно на выражение лица другого человека. Однако то, как происходит именно «социальное осознание» увиденной эмоции, до сих пор было не вполне ясно.

Исследователи из Калифорнийского технологического института измеряли активность нейронов миндалевидного тела у нескольких пациентов, которым по каким-то медицинским показателям делали операцию на мозге – человеку показывали фотографии, на которых были люди с разными выражениями на лицах, и одновременно наблюдали, как на них отвечает амигдала. Для эмоции вроде страха и радости подобрали серию фото, на которых страх и радость проявлялись в разной степени; кроме того, на некоторых изображениях люди испытывали, что называется, двойственные эмоции, либо вообще хранили нейтральное выражение лица. Для каждой фото от участников эксперимента требовалось определить, радуется ли человек на фотографии или же чего-то боится.

В итоге, как пишут авторы работы в Nature Communications, им удалось в миндалевидном теле удалось обнаружить два сорта нейронов. Первые специализировались на конкретной эмоции, на страхе или на радости, и реакция таких клеток была тем сильнее, чем сильнее была чужая эмоция. Например, «нейроны чужой радости» отзывались и на фото с сильной радостью, и с умеренной радостью, но на первое они отвечали намного активнее; то же самое было и для страха.

А вот другой сорт нейронов включался тогда, когда чужая эмоция оказывалась неопределенной, двойственной, и эти клетки срабатывали на любую двойственность, из каких бы эмоций она ни складывалась. И в конечном счете вывод о том, что чувствует человек на фото, зависел от того, как сложатся активности «нейронов эмоций» и «нейронов неопределенности». Порой случалось так, что одно и то же выражение лица один и тот же человек сначала оценивал сначала как радостное, а потом как испуганное, но, так или иначе, решение о том, что именно испытывает человек перед тобой, зависело преимущественно от миндалевидного тела.

Полученные данные подтвердились и в экспериментах с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии, позволяющей следить за активностью разных зон мозга, в том числе и амигдалы, и в экспериментах, в которых участвовали пациенты с поврежденной амигдалой.

Есть целый ряд психоневрологических расстройств, от аутизма до посттравматического синдрома, при которых больному бывает крайне трудно понимать чужие эмоции, и, возможно, подобные проблемы можно было бы устранить с помощью целенаправленной электро- или магнитной стимуляции миндалевидного тела.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 02, 2017, 19:57:10
Общее внимание синхронизирует мозги
https://www.nkj.ru/news/31193/
Одинаковый интерес к предмету и стремление работать в группе заставляет мозги работать в унисон друг с другом.

Известно, что когда два человека занимаются какой-то совместной деятельностью, у них синхронизируется активность мозга. Например, несколько лет назад исследователи из Института развития человека Общества Макса Планка установили, что когда несколько музыкантов исполняют одно произведение, их мозги работают в согласии друг с другом, пусть даже сами музыканты играют разные партии. Общие черты в мозговой активности можно найти и у людей, которые просто вместе смотрят кино – об этом три года назад в NeuroImage писали нейробиологи из Университета Аалто.

Еще один пример взаимной мозговой синхронизации описывают в своей статье в Current Biology исследователи из Нью-Йоркского университета. Они экспериментировали с группой студентов: в течение семестра студенты ходили на занятия, надев на голову портативное устройство для считывания волн мозга. Таким образом, удалось собрать информацию о том, как мозг работает в реальной, не лабораторной социальной группе и в разных условиях: когда человеку интересно слушать материал, когда, наоборот, скучно; кроме того, авторы работы интересовались, как каждый из участников эксперимента относится к своим товарищам и к преподавателю, и насколько каждый из них вообще любит групповую активность.

Оказалось, что степень синхронизации мозговой активности совпадал с тем, насколько студенты заинтересованы в предмете и в преподавателе – иными словами, если их интересовал материал и то, как его подают, электрические ритмы мозга у них становились похожи. С другой стороны, синхронизация зависела от того, насколько люди нравятся друг другу и насколько им легко друг с другом общаться. То есть у близких друзей в ответ на интересный материал мозги совпадут сильнее, чем у тех, кто друг другу равнодушен (хотя и им тоже может быть интересно на занятии).

Тут, однако, была любопытная особенность: большая синхронизация между друзьями наступала лишь в том случае, если они лично пообщались перед лекцией; причем на самой лекции им уже было необязательно смотреть друг другу в лицо – мозги синхронизировались и так. Все выглядело так, как будто два человека настраивались на общую волну перед событием, так что потом само событие они воспринимали одинаково. Ну и, разумеется, те, для кого было особенно важно работать в группе, демонстрировали бóльшую синхронизируемость со своими товарищами.

Два года назад мы писали о чем-то похожем, только тогда речь шла о том, как мозг лидера синхронизируется с мозгами его подчиненных. Можно заметить, что во всех таких случаях есть кое-что общее – это внимание, которое разные люди вместе направляют на что-то одно: на музыку, на кино, на учебное занятие или же на общение друг с другом (как в случае экспериментов с лидером и подчиненными). Если говорить с практической точки зрения, то легко представить, например, что, измеряя синхронизацию мозга у разных членов группы, можно понять, насколько та группа окажется эффективной для выполнения той или иной задачи.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 02, 2017, 20:00:09
В предыдущем сообщении было упоминание про данную заметку...

Мозг лидера настроен на других людей
https://www.nkj.ru/news/26095/
Почему мы слушаемся наших лидеров? Потому что они понимают, что мы думаем и чувствуем.

Лидер должен уметь убеждать людей в том, что он знает, как лучше, и что ему можно доверять. Иными словами, он должен уметь находить общий язык с другими. Исследователи из Пекинского педагогического университета совместно с Обществом Макса Планка и ещё несколькими европейскими и американскими научными центрами решили узнать, как такое умение проявляется в активности человеческого мозга. Участников эксперимента разбивали на группы по три человека (каждая состояла либо только из мужчин, либо только из женщин), и каждой тройке предлагали в течение нескольких минут обсудить некую моральную дилемму. За активностью мозга следили с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области, которая позволяет отслеживать изменения в уровне гемоглобина, связанного с кислородом – там, где мозг активнее всего работает, там и кислород расходуется сильнее. После дискуссии её участники называли того, кто, по их мнению, оказался лидером группы. Одновременно по записи разговора лидера должны были определить «независимые эксперты» – посторонние люди, не участвовавшие в обсуждении и не знающие никого из спорщиков.

В статье в PNAS Цзин Цзян (Jing Jiang) и её коллеги описывают любопытный феномен, который им удалось обнаружить: определённый участок коры (а именно левая височно-теменная спайка) в ходе дискуссии начинал у разных людей работать в унисон. Причём синхронизация происходила по мозгу одного из них, которого потом признавали лидером как сами участники дискуссии, так и те, кто слушал её в записи. Известно, что височно-теменная спайка помогает нам понять чужое психическое состояние, вникнуть в эмоции и мысли другого человека, потому её ещё можно назвать зоной эмпатии. (Кстати говоря, такой же участок коры есть и у обезьян, и работает он, как недавно показали исследователи из Оксфорда, точно так же, то есть настроен на эмпатическое понимание.) Поскольку лидер должен одновременно и чувствовать настроение своей группы, и влиять на эмоции и мысли других людей, неудивительно, что активность именно этой зоны коры оказалась связана с появлением «уважаемого человека».

Синхронизация происходила в большей степени при вербальном, нежели при невербальном общении, что вполне понятно: мимика, жесты и язык тела служат у нас обычно лишь вспомогательными средствами общения, подкрепляющими то, что сказано словами. Здесь было важно не то, как часто человек открывал рот во время дискуссии, а что он говорил. Некоторые из членов группы вступал в разговор очень часто, но не обязательно становились главными, и лишь слова настоящего лидера, даже если он говорил не очень много, вызывали синхронизацию активности коры. То есть сами по себе речевые навыки явно недостаточны для лидерской позиции (кстати, языковые центры коры у разных членов группы «активничали» по-своему).

В какую же сторону шло согласование мозговой активности – то есть, проще говоря, кто под кого подстраивался? Процесс шёл в обе стороны, однако сильнее всего синхронизировались с другими именно лидерские мозги. Вступая в общение, потенциальный глава группы должен был как-то согласовать то, что он собирается сказать, с мыслями и чувствами других людей. Так что его мозг в буквальном смысле настраивался на чужую волну. Это не значит, что он подлаживался под чужое мнение и начинал его повторять – это значит, что он понимал и учитывал чужую позицию в собственных словах.

Речь ни в коем случае не идёт о том, что такая мозговая активность служит причиной появления лидера. Вышеописанные нейрофункциональные особенности лишь указывают на то, что происходит в головах у людей, когда группа выделяет человека, которому она доверяет и который может руководить остальными. Такого человека можно обнаружить ещё до явных выборов главы сообщества – просто по тому, как меняется мозговая активность в ходе групповой коммуникации. Очевидно, такая способность – в большей степени человеческая черта, хотя, возможно, эволюционировать она начала ещё у обезьян (ведь они, напомним, тоже могут чувствовать психическое состояние другого). Хотелось бы надеяться, что из этих результатов выйдет и практическая польза: например, нейробиологи и психологи могли бы создать тест, позволяющий по активности мозга оценить, достоин ли кандидат в руководители занять предлагаемое ему место.

Вообще же синхронизация активности мозга может происходить и при других формах совместной социальной активности. Например, три года назад похожую работу выпустили сотрудники Института развития человека Общества Макса Планка, только в их статье речь шла не о рождении лидера в ходе дискуссии, а о совместном музицировании. Сам по себе факт «музыкально-мозговой синхронизации» известен с 2009 года, однако какое-то время полагали, что так происходит потому, что музыканты играют одни и те же ноты. Оказалось, что нет – мозги начинают работать вместе, даже если исполнители играют разные партии. Другой случай синхронизации связан с кино: нейробиологи из Университета Аалто год назад выпустили в журнале NeuroImage статью, в которой говорили о сходной активности мозга у людей, смотрящих один и тот же фильм. С одной стороны, здесь нет ничего удивительного, поскольку звуковые и зрительные стимулы тут одинаковы, с другой – кино для нашей нервной системы всё-таки довольно сложный раздражитель, и можно было бы ожидать более разной реакции на него со стороны разных людей.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 05, 2017, 04:35:01
Депрессия возникает из-за спутанных нейронов
https://www.nkj.ru/news/31207/
Отростки серотониновых нейронов, сбиваясь в кучу, перестают доставлять серотонин в те нервные центры, которые в нем нуждаются.

Нейроны мозга обмениваются друг с другом электрохимическими импульсами через свои многочисленные отростки, дендриты и аксоны. Отростки часто бывают очень и очень длинными, особенно это касается аксонов.

С другой стороны, мозг ведь не сразу получается такой, какой он есть у взрослого человека, он довольно долго формируется, нервные связи в нем перестраиваются по мере взросления, да и потом, как известно, мозг остается достаточно пластичным – одни нервные цепочки в нем разрушаются, другие, наоборот, появляются, нейроны формируют друг с другом контакты-синапсы, так что отростки могут уменьшаться или прорастать куда-нибудь в другое место. Возникает вопрос, как те же длинные аксоны, пробираясь в невероятно сложных мозговых дебрях, ухитряются не мешать друг другу.

У аксонных отростков действительно есть специальный молекулярный механизм, помогающий им, так сказать, не путаться под ногами у своих «коллег»: аксоны узнают друг друга по специальным белкам на клеточной мембране, и если аксон «видит» на встречном такой же белковый набор, то он приближаться к нему не станет. Такое взаимное отталкивание помогает нейронным отросткам правильно распределиться по мозговому пространству, помогает в прямом смысле слова найти свой путь и не позволяет аксонам с одинаковыми функциями бессмысленно скучиваться в одном и том же месте. В конечном счете все это нужно для того, чтобы сформировались правильные нейронные сети и чтобы информация в мозге обрабатывалась так, как надо.

Но что же будет, если белковый «идентификационный номер» по какой-то причине испортится или исчезнет? Такой эксперимент поставили нейробиологи из Колумбийского университета: они отключали у мышей гены, которые кодируют эти белков у нейронов, вырабатывающих нейромедиатор серотонин.

В результате аксоны серотониновых нейронов сближались друг с другом, и, как следствие, те участки мозга, до которых они обычно дотягивались, оказывались лишены обычной порции серотонина. (А вот если бы белковый «идентификационный номер» остался на месте, то нейронные отростки, отталкиваясь друг от друга, дошли бы до нужного места.)

У нейромедиатора серотонина много функций, и среди прочего он обслуживает нейронные цепи, которые работают с эмоциями, настроением и т. д. Как пишут исследователи в Science, мыши, у которых отростки серотониновых нейронов пришли все вместе куда-то не туда, демонстрировали явно депрессивное поведение.

Конечно, депрессию мы обычно считаем сугубо человеческим расстройством, однако некоторые ее черты можно наблюдать и у животных: так, если мышей запустить в водный лабиринт, в котором им нужно доплыть до поплавка-платформы, чтобы не утонуть, то обычные мыши приложат как можно больше усилий для того, чтобы выжить, а вот депрессивные сравнительно быстро откажутся от борьбы. Именно так и повели себя экземпляры с отключенными генами белкового «идентификационного кода» – они быстро переставали барахтаться, и причиной тому были вовсе не проблемы с мышцами или координацией.

Дальнейшие эксперименты сузили круг генов до одного – Pcdhαc2. Именно благодаря Pcdh?c2 – и белку, который он кодирует – отростки-аксоны серотониновых нейронов распределяются по мозгу так, как нужно. Если же этот белок не работает, то, как мы сказали выше, аксоны сбиваются в кучу и перепутываются друг с другом; в результате множество нейронных цепочек и нейронных комплексов остаются без серотониновых сигналов, что, в свою очередь, проявляется в симптомах депрессии.

Конечно, у депрессии есть и другие причины, и по ее поводу чаще говорят о каких-то аномалиях, связанных с синтезом серотонина и его динамикой в межнейронных контактах. Однако мутации, нарушающие правильное распределение отростков нервных клеток в ткани мозга, тоже могут играть свою роль, и, возможно, стоило бы подумать о каких-то лекарствах, которые помогали бы отросткам серотониновых нейронов отойти друг от друга и добраться до правильного места назначения.

По материалам ScienceNews.

P.S. Разумеется, в заметке про мозг мыши речь идёт. Но думаю, что результаты опытов помогут разобраться и в мозге человека...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 06, 2017, 14:34:50
После радиотерапии мужчина стал видеть цветные сны
http://www.popmech.ru/science/362572-posle-radioterapii-muzhchina-stal-videt-tsvetnye-sny/

В первых разноцветных сновидениях к 59-летнему австралийцу «приходили» бывшие подруги, автомобили и... алгебраические символы.

59-летний австралиец впервые увидел цветные сны после того, как прошел курс радиотерапии, чтобы излечиться от опухоли глаза.

Как рассказал мужчина (он предпочел не называть свое имя и остаться анонимом), раньше ему снились только черно-белые сны. Но после четырехнедельной радиотерапии головы, ему вдруг стали приходить сновидения в четких и ярких цветах. Некоторые из снов были связаны с бывшими подругами, автомобилями и рыбами (мужчина обожает рыбалку). А один раз он даже увидел разноцветные алгебраические символы, которые вихрем пронеслись мимо него.

Такое «переключение» на цветные сны может быть связано с воздействием радиации на электрическую активность мозга, считает лечащий врач мужчины, онколог Майкл Маккей. Есть некоторые свидетельства того, как радиация может влиять на электрическую активность мозга: люди, подвергшиеся радиации во время аварии на Чернобыльской АЭС, сообщали о ненормальных снах, а также показывали необычную электрическую активность мозга во время электроэнцефалографии головного мозга (ЭЭГ).

Сны пациента могли стать более яркими в ответ на измененную деятельность головного мозга, потому что цвет — это легко изменяемый компонент восприятия. Так, например результаты ЭЭГ людей, принимавших галлюциногены, сообщали о повышенном цветовом восприятии.

Однако в случае с австралийцем может быть и более банальное объяснение, говорит исследователь Роберт Стикголд из Гарвардского университета. Возможно, мужчина всегда видел цветные сны, но не запоминал их. Радиотерапия могла всего-навсего заставить пациента чаще просыпаться, будучи на разных фазах сна, поэтому он и запомнил цветные сны.

К слову, длилось это состояние недолго: после полного излечения и окончания курса радиотерапии, через несколько дней ему снова стали сниться обычные черно-белые сны.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 08, 2017, 18:05:21
Мозжечок и базальные ганглии
https://postnauka.ru/video/72336
Физиолог Вячеслав Дубынин о клетках Пуркинье, строении мозжечка и формировании двигательной памяти

https://www.youtube.com/watch?v=o-E1blj9POM
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 09, 2017, 04:32:11
Глубокое обучение помогло декодировать образы букв в мозгу человека
https://nplus1.ru/news/2017/05/08/deep-learning-letters

Китайские исследователи разработали новый метод декодирования видимых изображений из зрительной коры головного мозга человека. С его помощью можно по активности мозга узнать, какую букву или цифру показывают участнику эксперимента. Метод основан на глубоком обучении нейросетей на данных функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). По словам авторов, новый подход позволяет гораздо точнее воспроизводить образы, чем другие известные методы. Препринт исследования опубликован на сервере arXiv.org, кратко о нем сообщает MIT Technology Review.

Визуальная информация сетчатки глаза обрабатывается зрительной корой мозга. Первичная зрительная кора, в которую изначально попадает эта информация, состоит из примерно 140 миллионов нейронов. Главная сложность исследования соответствия между визуальными стимулами и активностью мозга состоит в отсутствии методов, способных быстро и с высоким разрешением анализировать активность клеток нервной системы. На сегодняшний момент одним из общепризнанных стандартов является метод фМРТ.

Функциональная магнитно-резонансная томография позволяет определять активность нейронов по изменению кровообращения в мозгу. Она связана с простой закономерностью — увеличение активности конкретной группы нейронов усиливает локальный кровоток к этой области мозга. Вместе с кровотоком увеличивается количество гемоглобина, несущего молекулы кислорода. Такой гемоглобин обладает диамагнитными свойствами (выталкивает магнитное поле), в отличие от парамагнитного (усиливает магнитное поле) деоксигемоглобина. Именно эти изменения в магнитных полях фиксирует фМРТ.

Однако у этого метода есть свои недостатки. В первую очередь концентрация гемоглобина растет с некоторой задержкой (около секунды) по сравнению с ростом активности нейронов. Также, фМРТ анализирует области пространства, размеры которых больше, чем один нейрон. Это воксели (объемные пиксели), в каждый из которых входят тысячи и десятки тысяч нейронов. Еще одна сложность при использовании метода — большое количество шумов в данных и сильная нелинейная корреляция между состояниями соседних вокселей.

При сопоставлении визуальных стимулов (изображений, демонстрируемых в экперименте) и активности вокселей необходимо учитывать эти нелинейные корреляции. Ранее многие методы анализа игнорировали этот аспект. Авторы новой работы воспользовались глубоким обучением чтобы учесть корреляции и отличать их от шумов считывания.

База данных для обучения была построена на данных более ранних экспериментов других научных групп. Ученые собрали более 1800 экспериментов фМРТ, записывавших состояние зрительной коры в ответ на демонстрацию визуального стимула — цифры, буквы или простой геометрической фигуры. 90 процентов этих данных исследователи использовали для обучения нейросети, оставшиеся 10 процентов — для проверки работоспособности методики.

По словам ученых, новая методика позволяет получать более контрастные и точные  реконструкции, по сравнению с ранними методами.

Среди возможных применений техники — создание нейроинтерфейсов человек-компьютер. Следующими шагами в развитии метода станет анализ более сложных визуальных стимулов и движущихся изображений. Последнее потребует использования рекуррентных нейросетей. Кроме того, по словам авторов, тот же самый подход с машинным обучением может помочь и в реконструкции другой информации — например, звуковой или моторной. 

Ранее с помощью фМРТ канадские ученые смогли предсказать способности человека к изучению второго языка. Нейрофизиологи из Северозападного университета использовали эту методику для анализа биологической основы эффекта плацебо, а японские исследователи из Brain Information Communication Research Laboratory Group смогли повлиять с ее помощью на оценку незнакомых лиц добровольцами (делая ее положительной или негативной).

(https://nplus1.ru/images/2017/05/08/451831ba2626aff778a2dc707ce9d405.jpg)

(https://nplus1.ru/images/2017/05/08/f669b0e929fdbc8a7fd48b18d0b99276.jpg)

Верхний ряд — визуальные стимулы. Нижний ряд — результат обработки фМРТ с помощью нейросети, обученной авторами. Между ними — результат работы более ранних алгоритмов
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 17, 2017, 20:14:06
Электростимуляция мозга возвращает сознание
http://www.popmech.ru/science/news-364372-elektrostimulyaciya-mozga-vozvrashchaet-soznanie/

Больным в вегетативном состоянии и состоянии минимального сознания научились возвращать сознание при помощи слабых электрических импульсов, направленных в область префронтальной коры головного мозга.

Серьёзные органические повреждения центральной нервной системы иногда приводят к коме — пограничному состоянию между жизнью и смертью, при котором отказывает большая часть функций организма. Если нарушены не все, а только часть функций — например, сохраняются двигательные рефлексы, но сознания нет, говорят уже не о коме, а о вегетативном состоянии пациента. Если же человек осознаёт сам себя, но при этом не может общаться с другими людьми, диагноз звучит как «состояние минимального сознания».

В 2014 году команде бельгийских нейробиологов удалось на несколько часов вернуть сознание и способность общаться 13 пациентам в состоянии минимального сознания и двум — в вегетативном состоянии при помощи транскраниальной электростимуляции.

Слабые электрические сигналы, подававшиеся через контакт, закреплённый в определённой области черепа, стимулировали активность нейронов в префронтальной коре головного мозга — области, где протекают процессы, связанные с сознанием. Через некоторое время после однократной стимуляции к пациентам возвращалось сознание. Однако через несколько часов эффект прекращался, и пациенты снова теряли сознание.

Учёные предположили, что более продолжительная стимуляция сможет вернуть сознание не на пару часов, а на более долгий срок, и повторили исследование. На этот раз мозг стимулировали по 20 минут каждый день пять дней подряд. Каждый из участников к началу эксперимента находился в состоянии минимального сознания минимум три месяца. На пятый день 9 из 16 участников эксперимента начали приходить в сознание: они реагировали на просьбы, узнавали разные предметы и даже могли контролировать свои движения. Улучшения продлились около семи дней с последнего дня стимуляции. Двое участников эксперимента даже могли, двигая отдельными частями тела, отвечать на вопросы врачей.

Несмотря на то, что стимуляция была направлена на префронтальную кору, стимуляция с большой долей вероятности распространялась на другие отделы мозга, тесно с ней связанные, и помогла временно восстановить взаимодействие между разными структурами в мозге, за счёт которого и достигается сознание.

Авторы исследования не уверены, что зависимость продолжительности эффекта от продолжительности стимуляции совершенно прямая. Потребуются новые эксперименты — в частности, чтобы установить, есть ли у этой методики побочные эффекты. Если клинические испытания подтвердят эффективность и безопасность электростимуляции мозга, эта практика может стать повсеместной. Приборы для стимуляции продаются уже сейчас относительно недороги; их смогут позволить себе даже семьи с ограниченным доходом.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 18, 2017, 04:27:44
Эмоции человека влияют на физическое здоровье: научное доказательство
http://www.popmech.ru/science/news-364582-emocii-cheloveka-vliyayut-na-fizicheskoe-zdorove-nauchnoe-dokazatelstvo/

P.S. Поначалу даже не хотел в этой теме размещать (полностью размещу заметку в другой теме). Как-то всё "расплывчато" подаётся... Может другой ресурс (хорошо бы "Элементы...") в ином формате подаст этот материал. Подождём...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 23, 2017, 19:58:19
Про мозг обезьян, не человека (только косвенно касается, в плане эволюции и аналогичности некоторых функций)... Продублирую для порядка (только ссылку).

Цитата: ArefievPV от мая 23, 2017, 19:53:50
Из чего состоит социальная сеть мозга
https://www.nkj.ru/news/31323/
В мозге макак резуса есть зона, включающаяся только в ответ на социальные взаимодействия.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 01, 2017, 19:58:16
Зрительная кора предсказывает будущее
http://neuronovosti.ru/opticallobe-2/

Долгое время исследователи думали, что зрительная кора мозга, занимается исключительно восприятием и обработкой тех сигналов, которые поступают от сетчатки глаз. Однако недавно нейрофизиологи из Университета Радбоуд обнаружили, что эта область также участвует в прогнозировании будущих событий. Работа опубликована в Nature Communications.

Представьте, что вы стоите на тротуаре и готовитесь перейти улицу. Приближается машина, и нужно решить ­– стоит подождать или перейти дорогу до того, как машина проедет. Вы когда-нибудь задумывались, как вы предсказываете будущую траекторию автомобиля? Эксперимент Маттиаса Экмана и коллег-исследователей из Университета Радбоуд показывает, что первичная зрительная кора — основная визуальная область мозга — участвует не только в восприятии автомобиля, но и в прогнозировании ее будущего расположения.

Исследователи провели эксперимент, который имитирует подобную ситуацию. Вместо автомобиля участникам исследования показывали белую точку, которая быстро двигалась от левой части экрана к правой. Сам участник при этом лежал в томографе, где ему выполнялась функциональная МРТ. Картина мозговой активности в зрительной коре оказалась удивительно похожа на визуальный точечный стимул, который был показан на экране.

Важная часть эксперимента началась уже после того, как участники пронаблюдали за движением точки несколько минут. Теперь на экране была только точка в левой стороне экрана – начальном её положении. Интересно, что при этом картина активности зрительной коры была представлена не только этой отправной точкой, но и оставшимися точками последовательности.

«Наши результаты показывают, что мы формируем ожидания в отношении предстоящих событий, и  что зрительная кора может дополнить последовательность при частичном вводе информации», — комментирует Маттиас Экман.

О способностях зрительной коры к предсказанию свидетельствуют также результаты другого исследования. В нём участникам предложили сосредоточиться на изменении буквы на заднем фоне, совершенно не обращая внимания на движущиеся точки. Удивительно, что одна в зрительной коре при этом обнаружили ту же модель активности.

«Ваша зрительная кора предсказывает эти события, даже когда внимание находится в другом месте. Тот факт, что предсказание событий является независимым от внимания, говорит о том, что она отражает автоматический процесс», – продолжает Экман.

Конечно, этот эксперимент упрощён по сравнению с работой мозга в реальной жизни. Но, по словам исследователей, его результаты показывают нам, о том, как мы предвидим будущие события в постоянно меняющемся мире. Зрительная кора может постоянно прогнозировать события, происходящие вокруг нас ежедневно: например, подсказывает нам, как поймать летящий мяч. В будущем авторы работы намерены выяснить, какие области мозга взаимодействуют с зрительной корой в процессе таких предсказаний. Они ожидают, что гиппокамп – область мозга, связанная с памятью – играет важную роль в этом процессе.

P.S. Джефф Хокинс подобную идею уже высказывал... В другой теме ("Психика и мозг") это дело немного обсуждалось. Народ что-то тогда выражал несогласие. А тут, вроде как, частичное подтверждение идеям Хокинса... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 02, 2017, 04:23:13
Зрительная кора продолжает развиваться и во взрослом возрасте
http://neuronovosti.ru/visualcortex/

Канадские учёные опровергли факт остановки развития зрительной коры у взрослых. Исследователи выяснили, что она продолжает формироваться почти до 40 лет. Подробности исследования опубликованы в Journal of Neuroscience.

Ранее проведённые исследования на животных показывали, что область, отвечающая за визуальное восприятие – зрительная кора мозга, заканчивает своё развитие в первые годы жизни. Учёные планировали подтвердить это научное утверждение и обнаружить остановку изменений в возрасте пяти – шести лет.

Однако, в ходе исследования нейробиологи пришли к другим выводам. Они сделали анализ 30 образцов тканей мозга людей, которые умерли в возрасте от 20 до 80 лет и изучили белки-активаторы нейронов зрительной коры. Выяснилось, что лишь  интервал от 31,5 до 40,5 лет — это тот возраст, к которым область визуализации достигает полной зрелости.

По словам руководителя исследования, нейробиолога из Университета Макмастера Кэтрин Мерфи, в понимании работы мозга есть большие пробелы, одним из которых является представление о том, что сенсорные области мозга формируются в детстве и после этого остаются стабильными, что неверно.

Полученные выводы могут пригодиться в терапии некоторых нарушений зрения у взрослых. Если ранее считалось, что лечение предназначено только для детей, то с обнаружением способности взрослого мозга подвергаться изменениям, методы лечения более старшего поколения будут пересмотрены.  О том, как вообще развивается нервная система до рождения — читайте в нашем специальном материале.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 02, 2017, 04:27:13
Ссылка на специальный материал (упоминается в заметке):

...как появляется нервная система
http://neuronovosti.ru/neuro-dlya-chainikov-neuroembryology/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 03, 2017, 05:19:42
Раскрыт нейронный принцип распознавания лиц
https://nplus1.ru/news/2017/06/02/face-recognition

(https://nplus1.ru/images/2017/06/02/e7adb3cd1204986a565b3908678af24d.jpg)
Верхний ряд: оригинальное изображение и его реконструкция; на графиках: распределение нормализованных параметров лица по изображениям и длина векторов в 50-мерном пространстве параметров; D - примеры лиц с одним удвоенным значением параметра; Е - варьирование параметров

Нейрофизиологи из Калифорнийского Технологического института впервые детально описали механизм, с помощью которого человеческий мозг распознает лица. Оказалось, что принцип его работы похож на распознавание более простых характеристик, таких как цвета и формы объектов. За каждую конкретную черту отвечают свои нейроны, и их комбинированный сигнал позволяет человеку проанализировать увиденное и выяснить, например, знакомо ему это лицо или нет. При этом установить, что именно мозг считает «чертой», ученые смогли лишь в процессе машинного обучения. Исследование опубликовано в Cell.

На сегодняшний день ученым известно, какие нейроны в мозге отвечают за распознавание цветов, форм и размеров. Но как происходит быстрая, практически мгновенная оценка сложных объектов, — таких как человеческие лица, — до сих пор оставалось неясным. Ряд исследований показал, что в ходе процесса распознавания лиц в мозгу активируются специальные участки, работающие, по-видимому, исключительно для выполнения этой задачи. Однако было непонятно, как именно устроена их работа: активируются они в ответ на распознавание конкретных или похожих лиц и насколько большой объем информации они, таким образом, хранят.

Предыдущие работы, в ходе которых ученые пытались менять параметры «вручную», предлагая испытуемым посмотреть на изображения людей с разными размерами рта или глаз, не позволяли получить сколько-нибудь исчерпывающие данные. Проблема состояла в том, что черты лица трудно поддаются словесному и параметрическому описанию, и при оценке лиц мозг пользуется какими-то другими критериями, которые не удавалось задать в виде набора простых характеристик.

Чтобы обойти это затруднение, авторы новой работы воспользовались методами машинного обучения. Обработав 200 лиц, компьютерная программа сама «поняла» основные параметры, по которым они различаются. Таких параметров оказалось около пятидесяти. Около половины из них касались форм объектов, остальные описывали их цвет и текстуру. Комбинация всех параметров позволяла получать упрощенное изображение, вполне похожее на настоящее лицо. В восьмидесяти процентах случаев люди, которым показывали такие изображения, правильно соотносили их с прототипами.

Далее ученые решили выяснить, как участки, активирующиеся при распознавании лиц, будут реагировать на изменения этих параметров. В качестве испытуемых в ходе эксперимента использовали двух макак, к мозгу которых были подключены электроды. Им показывали две тысячи изображений лиц, варьируя их по всем параметрам, после чего обрабатывали полученные сигналы, представляя реакции нейронов как векторы в 50-мерном пространстве.

Выяснилось, что около сотни нейронов из тех участков, которые участвуют в распознавании лиц, проводят в ходе этого процесса высокоорганизованный детальный анализ, причем разные нейроны отвечают за обработку разных черт лица. Если черта, за которую отвечает конкретный нейрон, изменяется, то этот нейрон активируется и передает соответствующий сигнал дальше по нейронной сети; если же меняются другие черты, то он остается в неактивном состоянии. Таким образом, у каждого нейрона или группы нейронов есть своя задача, не зависящая от окружающих. Итоговый комбинированный сигнал всех этих нейронов и дает результат, который соответствует или не соответствует знакомому лицу.

Интересно, что это открытие не наделяет такие нейроны какими-то особенными свойствами — напротив, получается, что их работа не слишком отличается от работы остальных чувствительных нейронов мозга, хотя раньше предполагалось, что в распознавании лиц кроется какой-то иной, гораздо более сложный механизм. Авторы приводят в пример уже описанный механизм распознавание цветов — в нем нейрон, отвечающий за узнавание, например, красного цвета, одинаковым образом реагирует на оранжевый и фиолетовый цвета, потому что красная компонента в них одна и та же.

Принцип распознавания лиц, таким образом, открыт, но конкретные его детали еще предстоит выяснить, например, связать определенные нейроны с распознаванием конкретных параметров — пока эта связь понятна только в общих чертах. Параллельно ученые ведут и другие исследования механизмов распознавания зрительных образов. Например, о том, как вырабатывается умение распознавать лица после периода долгой слепоты, можно прочитать здесь.

Ссылка:
https://nplus1.ru/news/2017/05/23/blind-children

P.S. Трудно поддаются словесному и параметрическому описанию... А мозг это делает. Вывод напрашивается простой: все эти "словесные и параметрические описания" вторичны. Это просто рационализация уже понятого ("абьиснялочки" для себя и других). Следовательно, и понимаем мы совсем не привлекая рационализацию. Это для любителей цифр и строгих определений (терминов): типа нет цифр (и строгих определений, терминов) - нет понимания... Бред это... :-[ Есть понимание. Потому как, сначала понимание, а потом его объяснение (рационализация с помощью знаковых систем (эмоциональный язык, членораздельная речь и т.п.)). Но если нет понимания, то и объяснять нечего (нельзя объяснять того, чего ещё не существует).

Кстати, и осознавать нельзя того, чего ещё не существует (в нашей психике). Кроме того, мало, что нам доступно для осознания. Например, само понимание (вся совокупность процессов) для осознания недоступна, а результат - уже доступен. Сам процесс рационализации (процесс "перевода" результатов понимания на знаковую систему) не доступен, а результат такого "перевода" (даже промежуточный) - уже доступен. И так далее...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 12, 2017, 10:00:02
Исследования проводились не с человеческим мозгом, конечно. Но, полагаю, результаты можно использовать и для объяснения особенностей человеческого мозга...

Как мозг видит «поток движения»
https://www.nkj.ru/news/31546/
Специальные клети сетчатки, работая по группам, помогают мозгу понять направление оптического потока.

Когда мы едем в машине, перед нами разворачивается шоссе: из точки на горизонте оно становится все шире. А вот в зеркале заднего вида мы увидим нечто обратное – шоссе собирается в точку позади нас.

Все, конечно, помнят про перспективу: все, что находится далеко, кажется меньше, чем на самом деле. Однако в данном случае мы говорим о движении, о том, как объекты внешнего мира меняются, когда мы движемся относительно них. То, что они не выглядят при этом как размазанное, трудноразличимое пятно, есть заслуга особых клеток в сетчатке глаза, чья задача – как раз чувствовать «поток движения».

Сетчатка состоит из десяти клеточных слоев, один из которых образован так называемыми ганглионарными клетками. Их существует пятьдесят разновидностей, каждая со своей функцией. Сами по себе они не воспринимают свет, но собирают нервные сигналы от фоторецепторного слоя, от палочек и колбочек; какие-то из ганглионарных клеток специализируются на движении, какие-то на цвете, и т. д.

«Двигательные» ганглионарные клетки делятся еще на несколько групп, но общая задача у них в том, чтобы дать представление о направлении движения. Исследователи из Брауновского университета, экспериментировавшие с мышами, проанализировали активность 2 400 клеток, отвечающих за чувство движения – задача была в том, чтобы охватить как можно больше таких клеток, не только в центральных областях сетчатки, но и на ее периферии.

Оказалось, что клетки в разных зонах сетчатки работают группами, и активность таких групп меняется в зависимости от того, как происходит движение: вперед, назад, вверх или вниз. Клетки реагировали именно на «поток движения», или, точнее сказать, на оптический поток (так называют изображение видимого движения объектов, поверхностей или их краев, которое получается при перемещении наблюдателя относительно сцены).

Более того, как пишут авторы работы в Nature, от клеток, отслеживающих оптический поток, зависят движения глаз при повороте головы. Когда мы поворачиваем голову, мы ведь тоже видим некий «поток движения», но при этом остаемся на месте, к нам ничего не приближается, от нас ничего не отдаляется. Как тогда понять, в каком направлении все двигается?

Оказывается, в таком случае все решает разница между обоими глазами: при повороте, например, направо правый глаз видит оптический поток так, как будто объекты приближаются к нам, а левый, наоборот, как будто они отдаляются. Сличая показания обоих глаз, мозг понимает, что мы поворачиваемся и в каком направлении мы поворачиваемся.

При повороте мир не сливается в неразличимое пятно благодаря корректирующим движениям глаз, и происходит это потому что, что система, управляющая движениям глаз, прислушивается к сведениям об оптическом потоке.

Однако, хотя мы все время и говорили «мы», не стоит забывать, что эксперименты ставили на грызунах, у которых глаза располагаются иначе, чем у нас – по бокам головы. И все же можно с уверенностью утверждать, что и у людей есть аналогичная система стабилизации изображения во время движения – просто потому, что, не будь ее, перемещаться в мире нам было бы очень и очень непросто.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 13, 2017, 05:01:24
Интересный пациент: человек с 10% мозга
http://neuronovosti.ru/10percent_of_brain/

Мы представляем новую рубрику на нашем портале, в которой, на самом деле, уже было две публикации. Здесь мы будем рассказывать вам об интересных, необычных и, как казалось почти невозможных клинических случаях из области неврологии, нейрохирургии и психиатрии. Действительно, в жанре «картинка дня» мы уже рассказали об очень похожих случаях Грегора Бачи и Финеаса Гейджа, которые перенесли проникающее ранение головного мозга и выжили. Но наш сегодняшний случай ещё более фантастичен.

Если вы часто при ссоре говорили: «Да у тебя что, мозгов нет?!», то забудьте — и без 90% мозга можно жить и быть почти нормальным человеком. Так что это выражение становится совсем не оскорблением, а констатацией факта. Это доказал интересный пациент ещё в 2007 году — француз, который только на пятом десятке жизни обнаружил отсутствие практически всего мозга.

Обнаружили «недостаток мозга» при обращении, с первого взгляда, обычного пациента, который жаловался на лёгкую слабость в левой ноге. В результате сканирования мозга врачи обнаружили, что череп заполнен жидкостью, а остался «в живых» лишь тонкий наружный слой ткани.

Врачи считают, что мозг медленно разрушался из-за накопления жидкости в черепе в течение 30 лет. Гидроцефалию у мужчины диагностировали ещё в младенчестве, из-за чего врачи поставили специальный стент, но в 14 лет его удалили. Видимо, именно с этого момента началось разрушение.

Но несмотря ни на что, пациент не был умственно отсталым — у него отмечался низкий IQ в 75 баллов, но, тем не менее, он успешно работал служащим. А также женился, сейчас у него двое детей, и до этого момента оставался относительно здоровым.

На основе этого случая Аксель Клирманс (Axel Cleeremans), когнитивный психолог из Université Libre de Bruxelles в Бельгии, выдвинул теорию, которую назвал «тезис радикальной пластичности»:

«Сознание приобретается через опыт — это обучение, взаимодействие с самим собой, миром и другими людьми»,— говорит исследователь.

Другими словами, учёный считает, что за сознание отвечает не какая-то определённая область мозга. Мы не рождаемся с сознанием, оно базируется на обучении. Именно поэтому «центр сознания» может располагаться в любом отделе мозга.

Впервые свою идею Клирманс опубликовал в 2011 году, а в июне этого года прочитал лекцию на эту тему в Ассоциации научного изучения сознания на конференции в Буэнос–Айресе. Впрочем, далеко не все учёные согласны с Клирмансом. И это понятно: в теме сознания до сих пор ясного и определённого не очень много.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 13, 2017, 05:10:30
Дополню немного. Заметки о которых упоминается в предыдущем сообщении (про Грегора Бачи и Финеаса Гейджа).

Картинка дня: рыцарь с пробитым мозгом
http://neuronovosti.ru/mozg-ne-zadet/

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2016/11/bde3e252c9e7359b415e41816e894167.jpg)

Перед вами – картина, созданная в XVI веке в Венгрии, ее до сих пор можно увидеть в замке  Амбрас эрцгерцога Фердинанда II в австрийском Инсбруке.  Собственно говоря, большой любитель искусств Фердинанд и включил портрет в свою роскошную коллекцию.  На нем изображён венгерский дворянин Грегор Бачи, который получил, в общем, типичную для рыцарских турниров травму: копьё по нисходящей траектории вошло в правую глазницу и вышло через шею. Что же удивительного в этом? А то, что Грегор Бачи после этой травмы, судя по всему, выжил. Именно этим и объясняется и создание самой картины, и наличие аналогичной гравюры XVI века.

Возможно ли это? Вполне возможно. В 2010 году журнал Lancet описал случай, когда рабочий упал со строительных лесов при работах под потолком храма с высоты 14 метров и «наделся» на прут железной арматуры, который прошёл параллельно плоскости Франкфорта (воображаемая плоскость, проходящая через нижний край глазной орбиты и верхний край мочки уха). Тем не менее, пациент выжил, прошёл через две операции, после чего некоторое время страдал головными болями и умеренной диплопией (двоением в глазах), но через пять лет после травмы был полностью здоров (за вычетом потерянного глаза), что еще раз говорит о пластичности мозга и способности человека к выживанию.

Картинка дня: ломик в мозге
http://neuronovosti.ru/mozgnezadet2/

Перед вами — рядовой дагерротип, фотография на стеклянной пластинке, сделанная в 1850-х годах. Человек средних лет, со слепой левой глазницей и шрамом на челюсти держит в руке железный лом. Казалось бы, какое отношение эта картинка имеет к нейронаукам? Всё очень просто: это портрет Финеаса Гейджа, одного из самых известных нейропациентов, так называемый «американский случай с ломиком».

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2016/11/d6e1a11cd69ef22fa8634fbd6ca2ac04.jpg)

Финеас Гейдж был никому не известным рабочим, простым строителем железной дороги. Мы даже не знаем дня его рождения – только год (называют  дату 9 июля, но она неточна):  1823.

13 сентября 1848 года он занимался взрывными работами, прокладывая сквозь горы железную дорогу в штате Вермонт. В полпятого вечера Финеас готовил очередной взрыв и услышал людей за спиной. Он повернулся через правое плечо и открыл рот, чтобы сказать «что ж вы тут делаете?», как  в этот момент внезапно рвануло и в голову Гейджу прилетел железный ломик диаметром 3,2 сантиметра, длиной 1,1 метр и весом в 6 килограммов. Он пронзил голову снизу вверх, от угла нижней челюсти, прошёл за левым глазом рабочего и вышел вверху, пробив лобную кость.

Как ни странно, Гейдж не просто выжил, но и пришёл в себя через пару минут. Когда приехал доктор, пациент сказал: «Здесь достаточно работы для вас» и вытошнил примерно полчашки своего мозга на пол.

Тем не менее, через два месяца Гейдж вернулся к жизни, залечив и рану, и инфекцию, занесённую в неё.

Вот только... как говорили друзья, «это был уже не Гейдж».  Он стал агрессивен, депрессивен, импулсивен, капризен и глуп. Тем не менее, и таким он прожил ещё 12 лет. В 1860 году у него начались эпилептические припадки, и в итоге 21 мая того же года после суточной серии припадков Гейдж скончался. Кровопускание, проведенное экстренно вызванным врачом не помогло.

Этот случай стал на полторы сотни лет хит-парадом всех медицинских диковинок и странностей.

Загадку Гейджа смогли разгадать в 2012 году исследователи под руководством Джона Ван Хорна (John Van Horn) из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, которые провели компьютерную томографию черепа Гейджа,  который хранится в Варреновском анатомическом музее Гарвардской медицинской школы. Результаты исследования  были опубликованы в журнале PLOS One.

Сравнив КТ мозга Гейджа с диффузной тензорной визуализации  мозга 25-летнего мужчины-правши, неврологи смогли понять, какие области мозга превратил в кашу ломик и вытошнил под ноги своему врачу молодой строитель.

Гейдж утратил около четырёх процентров коры головного мозга и одиннадцать процентов белого вещества, лом фактически провёл ему лейкотомию, поскольку сама кора была повреждена лишь в области лобной доли левого полушария, но одновременно были нарушены связи с левой височной и правой лобной долями, а также лимбической системой.

Ну и в заключении хочется сказать, что случай Финеаса Гейджа очень напоминает случай, произошедший несколькими веками ранее, когда венгерский рыцарь Грегор Бачи «поймал глазом» копьё на рыцарском турнире,  и тоже, вероятно, выжил.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 13, 2017, 05:13:09
Интересный пациент: девушка без мозжечка
http://neuronovosti.ru/cerebellar-agenesia/

О том, насколько пластичным может быть наш мозг, мы уже писали, рассказывая о клиническом случае, опубликованном в 2007 году в журнале Lancet. Там в поле зрения учёных попал человек, у которого осталось всего 10%  головного мозга. Такие медицинские новости ставят всегда вопрос: а без чего еще можно прожить? Оказывается, можно прожить без мозжечка. Об этом сообщает журнал Brain в июньской статье 2015 года.

В предыдущих работах уже сообщалось о наблюдениях пациентов с церебеллярной агенезией – например, в статях 1994 и 2009 годов в том же Brain, но там во-первых, были посмертные секции мозга через много лет после смерти (первый пациент скончался аж в 1939 году), а во-вторых – основные дискуссии велись на тему того, можно ли верить тому, нормально ли двигался пациент?

Нынешний же случай – первый в истории, в котором описали живого пациента. Точнее, пациентку. 24-летней китаянке поставили диагноз «мозжечковый агенез», подтвердив его методом компьютерной томографии. Девушка обратилась в больницу с жалобами на головокружение и рвоту в последний месяц. По словам женщины, она всю жизнь испытывала некоторые проблемы с ходьбой, но передвигалась, тем не менее, самостоятельно.

По словам ее матери, стоять самостоятельно девушка научилась в четыре года, говорить – в шесть лет, ходить – в семь. Девушка никогда не училась в школе, однако была полностью социализирована и социально ориентирована, вышла замуж, родила дочь, нарушения ее двигательной и когнитивной функций оцененивались врачами, как «среднестепенные».

Разумеется, девушка попала в цепкие руки довольных врачей.

МРТ-иследование, дающее более точные результаты, также не выявило никаких признаков мозжечка, хотя средний и продолговатый мозг, а также Варолиев мост были целы. Нормальными были и рисунок кортикальных извилин, равно как и мозолистое тело.

Компьютерная ангиография сосудов мозга показала отстуствие артерий мозжечка, а диффузная трактография показала полное отсутствие как афферентных, так и эфферентных нервных путей в и из мозжечка.

Таким образом, новый клинический случай абсолютно уникален, и ещё раз показывает то, насколько порой пластичным может стать мозг.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 13, 2017, 19:44:11
Многомерная Вселенная мозга
http://neuronovosti.ru/bluebrain/

При помощи нового для нейробиологии математического метода участники исследовательского проекта Blue Brain продемонстрировали, что, возможно, мозг работает в множестве измерений, а не в трёх, как мы привыкли считать.

Чтобы понять мир четырёх измерений, большинству людей потребуется нешуточно поднапрячь своё воображение, а о пятимерном, шестимерном или даже одиннадцатимерном пространстве лучше вообще молчать. Но согласно новому исследованию, опубликованному в Frontiers in Computational Neuroscience, мозг может формировать такие структуры, чья размерность достигает одиннадцати. Учёные использовали глубокое компьютерное моделирование, чтобы осознать, как клетки мозга организуются при выполнении сложных задач. Конечно, объекты, обнаруженные в исследовании, кроме как в трёхмерном пространстве существовать не могут, но математика, использованная для их описания, может иметь пять, шесть, семь или даже 11 измерений.

«За пределами физики многомерные пространства часто используются для описания сложных структур данных или условий систем, например, динамической системы в пространстве её состояний. Пространство — это просто объединения всех степеней свободы, которые имеет система, и это состояние описывает значения этих степеней свободы», — объясняет профессор Кеес ван Лиувен (Cees van Leeuwen) из KU Leuven, Бельгия.

«Поляны» и «деревья в лесу»

Открытие появилось на свет благодаря применению алгебраической топологии – ответвления математики, которое может описывать системы с любым числом измерений и которое до этого редко использовалось в нейробиологии. Математиками, которые привнесли алгебраическую топологию  в исследование сетей мозга в проекте Blue Brain, стали Кейтрин Хесс (Kathryn Hess) из EPFL и Рэн Леви (Ran Levi) из университета Абердин. Это позволило команде проекта показать, что эти многомерные структуры возникают в тот момент, когда группа нейронов формирует «клики» («clique» — в теории графов кликой неориентированного графа называется подмножество его вершин, любые две из которых соединены ребром – прим. ред.). То есть когда каждый нейрон соединяется с каждым другим нейроном в группе очень специфическим способом, что формирует определённый геометрический объект.

Количество нейронов в «кликах» определяет их размер, что более формально принято называть «измерение». Чем больше нейронов в «клике», тем выше размерность геометрического объекта. Способ, которым «клики» связываются вместе, можно представить геометрически. Когда направленные «клики» связываются подходящим образом через обмен нейронами, не образуя тем не менее огромный «клик» из-за потери связей, они формируют «полости» («дыры», «пустоты») в таких геометрических представлениях. «Клики» описывают поток информации в сети на местном уровне, в то время как «полости» обеспечивают глобальное описание информационного потока во всей сети.

«Мы нашли мир, который просто не могли себе вообразить» — так описывает работу нейробиолог Генри Маркрам (Henry Markram), директор проекта Blue Brain и профессор в институте EPFL в Лозанне, Швейцария. — «Существуют десятки миллионов этих объектов даже в малой крупице мозга, которые имеют вплоть до семи измерений. В некоторых сетях мы даже нашли структуры, где до одиннадцати измерений».

Маркрам предполагает, что это может объяснить, почему же так сложно понять мозг. «Математика, которая обычно применяется для различных сетей, не может обнаружить многомерных структур и пространств, которые мы сейчас видим так отчётливо».

«Алгебраическая топология сродни телескопу и микроскопу в одно и тоже время. Она может увеличить сети, чтобы найти скрытые структуры – деревья в лесу, и увидеть пустые пространства – поляны – в одно и то же время», — объясняет Кетрин Хесс (Kathryn Hess).

«Песчаные замки» нейронной активности

В 2015 году Blue Brain опубликовали первую цифровую копию части крысиного нейрокортекса – наиболее эволюционно позднюю область мозга. Это исследовании с применением алгебраической топологии выполнили именно на той самой виртуальной реконструкции ткани мозга, чтобы показать, что обнаруженные многомерные структуры мозга не произведены случайно. Эксперименты затем выполнили и на реальной ткани мозга в лаборатории проекта Blue Brain в Лозанне. Они подтвердили, что ранние открытия на модельной ткани биологически обоснованы.

Во время исследования виртуальной ткани мозга дали стимул с определёнными пространственно-временными характеристиками, который привёл к тому, что в течение взаимосвязанной активности работающие «клики» формировали «полости» всё более высоких (возрастающих) размерностей. Более того, когда стимулы с различными параметрами применялись к одной сети или одинаковые стимулы – к разным сетям, они все демонстрировали одинаковые принципы эволюции.

«Появление многомерных «полостей» в тот момент, когда мозг обрабатывает информацию, означает, что нейроны в сети реагируют на раздражители крайне слаженным способом. Это примерно так же, как если бы мозг реагировал на стимул строительством, а затем разрушением башни из многомерных блоков, начиная с железных прутов (1D), затем досок (2D), потом кирпичей (3D), а уж потом все более сложными фигурами с четвертым, пятым и последующими измерениями. Последовательность активностей через мозг напоминает многомерный песчаный замок, который сначала материализуется из песка, а затем распадается», — рассказывает Леви.

Большой вопрос, которым сейчас задаются эти исследователи, состоит в том, зависит ли огромная сложность задач, которые мы можем выполнять, от сложности тех многомерных «замков из песка», которые наш мозг может строить. Нейробиологи также пытаются докопаться, где же мозг хранит воспоминания.

«Они могут быть скрыты в многомерных полостях», — рассуждает Маркрам.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 13, 2017, 19:48:36
Карта эмпатии внутри мозга
http://neuronovosti.ru/emphaty/

Когда кто-то из нас чувствует себя плохо, то мы сопереживаем. Наша эмпатия принимает различные формы, будь то ощущение чужой боли от травмы, полученной в автоаварии, или сочувствие, например, семьям погибших от теракта в метро Санкт-Петербурга. Эти формы предполагают и разные модели активности мозга, согласно исследованию, опубликованному в Neuron.

«Сочувствие – вот та добродетель, которую мы хотим активно культивировать в межличностных отношениях и в обществе. Понимание нейрофизиологии этих эмоций может открыть пути для усиления способности сострадать, которая, кажется, теряется в последнее время», — говорит первый автор работы Йони Ашар (Yoni Ashar), аспирант в лаборатории доктора Тора Вагера, профессора нейронаук Университета Колорадо.

Для изучения чувства эмпатии исследователи набрали 66 взрослых добровольцев, чтобы во время прослушивания 24 правдивых рассказов людей, попавших в беду, провести им фМРТ. Например, в одной из историй молодой наркоман находит помощь в школе-интернате и позже сможет помогает избавиться от зависимости другим. После повторения истории ещё раз учёные составляли индивидуальные эмоциональные «карты».

В предыдущих экспериментах учёные исследовали эмпатию, фиксируя активность мозга в ответ на изображения, мелькающие на экране. Они отмечают, что теперь использовали более близкий к жизни подход, который лучше напоминает то, в каких условиях мы сочувствуем другим людям в нашей повседневной жизни.

Активность мозга, связанная с эмпатией, не ограничивается одной лишь его частью, и все способы сенсорного ввода, прежде чем интерпретироваться, хорошо обрабатывались. Выяснилось, что она распространяется по всему мозгу и задействует сразу несколько областей.

Структуры, связанные с заботой, например, также сообщались с областью ценности и награды – вентромедиальной префронтальной корой и медиальной орбитофронтальной корой. Эмпатический дистресс (реакция сопереживаемого страдания) накладывался на системы, ответственные за зеркализацию (способность, помогающая человеку смоделировать или представить, что другой чувствует или думает) – премоторную кору, а также первичную и вторичную соматосенсорную кору.

Карты удивительно повторялись от человека к человеку, до такой степени, что исследователи могли предсказать, основываясь на активности мозга, что в данный момент чувствует испытуемый.

Помимо сканирования мозга исследователи опросили отдельную группу из 200 взрослых, которые слушали рассказы и в каждый из определённых моментов составляли «рейтинг» своих ощущений, оценивая более элементарные чувства типа печали, отвращения, гнева, страха, негатива, позитива и счастья. Через сопоставления оценок исследователи обнаружили, что эмпатическая забота связана со счастьем и грустью, хотя эмпатический дистресс, как правило, охватывал негативный спектр: печаль, гнев, страха и брезгливость.

Забота – это то, что вдохновляет и способствует позитивному поведению, тогда как эмпатический дистресс, как полагают некоторые, может стать сдерживающим фактором, инициирующим желание уйти или отвернуться. Для того, чтобы проверить влияния этих различных видов эмпатии на поведение, исследователи также просили испытуемых, которые прошли сканирование мозга, чтобы те пожертвовали часть своей оплаты за участие в эксперименте. Такая проверка показала, что обе формы эмпатии тем не менее повышают вероятность благотворительных пожертвований.

Эмпатический дистресс может оказывать немалое влияние, вызывая отрицательны эмоции и профвыгорание, например, у воспитателей или нянь. Поэтому учёные в данный момент работают над 4-недельной программой расслабления, которая поможет участникам вновь обострить свои возможности сопереживать другим, если они по каким-то причинам потерялись.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 20, 2017, 07:43:08
Когда эмоции выходят из берегов
http://www.nkj.ru/news/31591/

Специальные зоны коры мозга удерживают эмоции там, где они должны быть.

Мы постоянно испытываем самые разные эмоции, но бывает так, что эмоции не ограничиваются той ситуацией, в которой они возникли: например, с кем-то сильно поругавшись с утра, мы весь день (а то и дольше) погружаемся в плохое настроение, или же, наоборот, от чего-то хорошего приходим в такую эйфорию, что никакие неприятности не могут вывести нас из счастливого состояния.

Исследователям из Висконсинского университета в Мадисоне удалось отчасти расшифровать нейробиологический механизм, который лежит в основе такого «эмоционального растекания»: в своей статье в Psychological Science они пишут, что тут все зависит от латеральных участков префронтальной коры – именно эти зоны мозга определяют, насколько эмоциям позволено будет выйти из берегов.

Участникам эксперимента показывали несколько фотографий, на которых люди либо улыбались, либо же их лица выражали страх. Затем шла серия фото с людьми, чьи лица не выражали никаких эмоций, и нужно было сообщить о своих впечатлениях. Если с участниками эксперимента ничего не делали, то нейтральные лица оставались для них нейтральными. Если же на латеральные участки коры действовали внешним магнитным полем, то нейтральные портреты вдруг оказывались эмоциональными: люди на них казались счастливыми или испугавшимися.

Метод, когда на мозг действуют внешним магнитным полем, называется транскраниальной магнитной стимуляцией. Наряду с транскраниальной электростимуляцией (когда используют не магнитное поле, а слабый ток) это сейчас один из самых популярных методов исследования мозга: тут безо всякой операции, без введения электродов можно подавить или активировать ту или иную мозговую область, одновременно наблюдая, что происходит с восприятием, с памятью, вообще с любой психической функцией.

В случае с эмоциональными и нейтральными фотографиями магнитное поле подавляло активность латеральных участков префронтальной коры, и чем сильнее их подавляли, тем сильней оказывался перекос в восприятии; так что, очевидно, именно эти зоны не позволяют какому-либо впечатлению распространиться на события и объекты, которые к ним не имеют никакого отношения.

По словам авторов работы, фото с эмоциями пролетали перед смотрящими довольно быстро: они видели, что написано на лице, но не успевали в него всмотреться; кроме того, когда случался перекос в восприятии, они не осознавали, что это произошло под влиянием первой серии фотографий.

Эффект держался довольно долго – когда участники эксперимента через три дня вернулись в лабораторию, чтобы снова посмотреть на серии разных фото, они опять воспринимали нейтральные лица часто совсем не как нейтральные, находясь под впечатлением от фотографий с эмоциями.

В дальнейшем, как пишет портал Association for Psychological Science, исследователи хотят поставить обратный эксперимент: повысить активность латеральных участков коры и посмотреть, насколько это ограничит распространение эмоций.

Вообще, нельзя сказать, что такая эмоциональная неопределенность – что-то однозначно вредное: нет ведь ничего плохого в том, что хорошее настроение порой помогает нам не зацикливаться на каких-то мелких неприятностях.

С другой стороны, то же хорошее настроение может привести к тому, что какие-то важные вещи мы не заметим; наконец, кроме хорошего настроения, есть и плохое, и наверняка многие сталкивались с тем, как не то что большая ссора, а просто какая-то бытовая мелочь надолго лишает душевного спокойствия.

Так происходит в том случае, когда мозговая система эмоционального контроля дает сбой, не работает, как надо – и, возможно, как раз в таких случаях терапевтическое магнитное воздействие на мозг было бы очень кстати.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 20, 2017, 20:25:55
Навигационная система мозга
http://neuronovosti.ru/golos-vasi-utkina-v-golove/

Нейробиолог Фрейя Олафсдоттир, исследователь-постдок из Университетского колледжа в Лондоне  в своей статье на портале ПостНаука рассказывает о гиппокампе, нейронах места и когнитивной карте мозга.

ЦитироватьСпособность ориентироваться в пространстве и определять положение вещей важна для выживания людей, млекопитающих и других подвижных существ. В последние десятилетия исследования в области пространственного восприятия особенно успешны и становятся предметом особого интереса психологов, неврологов и математиков. Данные исследования позволили понять некоторые стратегии, используемые животными в процессе навигации, и определили набор типов клеток, ответственных за обработку пространственной информации. Это помогло определить структуру для понимания нейронных образов и механизмов, лежащих в основе этой фундаментальной когнитивной способности. Некоторые из ключевых открытий этой области кратко приведены ниже.

Когнитивная карта

В психологии начала XX века преобладали поведенческие теории. Бихевиоризм понимает поведение животного как приобретенный результат последовательностей «стимул — реакция», ведущих к желаемым результатам. Большинство бихевиористских исследований было проведено на крысах, которых тренировали ориентироваться в лабиринтах различных степеней сложности, чтобы получить награду — еду. Согласно бихевиористам, крысы учились ориентироваться путем запоминания определенных последовательностей действий (например, последовательности поворотов), которые вели к вкусной награде. Однако Эдвард Толман был первым, кто поставил под вопрос данную точку зрения. Толман предположил, что животное обладает серией внутренних установок, которые могут гибко направлять его в сторону достижения целей. Толман выдвинул гипотезу о том, что у животных есть так называемая когнитивная карта — ментальная картина окружающей среды, несущая информацию о нахождении различных ключей, ориентиров и их соотношении друг с другом. Эта картина поддерживает ориентацию в сложной изменяющейся обстановке. Толман проверил гипотезу с помощью нескольких экспериментов.

В одном эксперименте крысы для достижения награды сначала обучались преодолевать серию кольцевых лабиринтов. Эта задача решается с помощью простой стратегии «стимул — реакция». После тренировки на этой задаче кольцевая часть лабиринта убиралась, а взамен встраивалась часть коридоров, организованная по модели солнечных лучей. Только один из этих коридоров вел к награде. Если ранее животные использовали стратегию «стимул — реакция», чтобы решить эту задачу, то в этот раз они не смогли бы решить эту часть задачи таким методом. Однако многие из них выбирали правильный коридор — дорожку, которую они никогда ранее не выбирали, и достигали награды. Толман утверждал, что животные могли решить эту часть задачи, так как сформировали мысленную когнитивную карту среды лабиринта, позволяющую выбирать новые и адаптивные маршруты.

Идея о том, что у животных есть внутренняя установка, которая влияет на ориентационное поведение, сейчас принята повсеместно. Более того, исследования установили некоторые из стратегий, используемые животными для навигации, такие как ориентиры или геометрическая форма окружающей среды. Например, если животное умеет ориентироваться в простой среде цилиндрической формы с единственным ориентиром в форме белой карточки на одной из стен, то путь животного изменится вместе с изменением места ориентира. Кроме того, ученые заметили, что животные полагаются на прокладывание или точный расчет пути.

Другими словами, животные могут двигаться между двух локаций в отсутствие информации об окружающей среде, например в темноте, по мере того, как они объединяют свои внутренние сигналы. Примеры таких сигналов относятся к вестибулярной системе, отслеживающей движения тела, проприоцепция (ощущение собственной позы в пространстве) указывает на положение конечностей, и моторные эфферентные сигналы сообщают о движениях, которые мозг недавно скомандовал, а тело выполнило. Херст и Мария-Луиза Миттелстеадт проверили, полагаются ли песчанки на интеграцию по траектории в эксперименте, где грызуны должны были найти своего детеныша на круглой арене и вернуть в дом, находящийся на границе с ареной. Если песчанок медленно поворачивали на арене, чтобы они не заметили вращения, грызуны ошибались по пути назад — пропорционально вращению, на которое они были повернуты. Это подразумевает, что в решении этой задачи они полагались на свои внутренние вестибулярные сигналы.

Нейроны места

Джон О'Киф с коллегами провели серию экспериментов со свободно двигающимися крысами, во время которых они проводили внеклеточную регистрацию активности гиппокампа — отдела мозга, находящегося в медиальной височной доле. О'Киф и его коллеги обнаружили, что активность главных клеток областей Са1 и Са3 была почти точно предсказана пространственным положением животных. О'Киф назвал эти клетки нейронами места. Нейроны места обычно неактивны, но сильно увеличивают свою активность, когда животное проходит через место, в котором находится область активации нейрона. Разные клетки места чувствительны к разным частям окружающего пространства, так что в любом месте активна только небольшая группа таких клеток, что с точностью кодирует местоположение животного. Более того, на уровне популяции нейроны места предоставляют своего рода «карту» среды, подобную толмановской когнитивной карте. Для одной среды срабатывание нейронов места постоянно во времени и позволяет среде и основным ориентирам оставаться прежними. Однако в другой среде нейроны места могут изменять локацию своей активности или прекращать активность вообще. Этот процесс называется ремэппингом. Таким образом, любая среда будет иметь определенную репрезентацию нейрона места. Нейроны места интенсивно изучали почти 40 лет, это находили у различных видов, включая мышей, летучих мышей и людей.

Интересно, что активность нейронов места кажется подверженной влиянию тех же переменных, что влияют на ориентацию животного. Например, дистальные ключи (ориентиры) или геометрия окружающей среды. Скажем, если животные находятся в простой среде с ключевой карточкой на стене как единственным ориентиром, то, если эта карточка будет повернута на определенную позицию, позиция нейрона места будет повернута так же. Нейроны места способны полагаться на информацию, полученную от интеграции траекторий. Они были замечены в использовании внутренних сигналов в экспериментальных условиях, которые вызывают конфликт между внешними и внутренними сигналами. Тем не менее при нормальных обстоятельствах в основном на активность клеток места влияет информация об окружающей среде.

Нейроны направления головы

Другой тип нейронов — нейроны направления головы. Он был обнаружен Джеймсом Рэнком и его коллегами. В отличие от нейронов места нейроны направления головы могут активировать потенциалы действия в любом месте в окружающей среде. Тем не менее нейроны направления головы активизируются только тогда, когда голова животного ориентирована в предпочтительном направлении ячейки в горизонтальной плоскости. У каждого нейрона разное предпочтительное направление, и все вместе эти клетки могут лежать в основе чувства направления. Клетки направления головы были идентифицированы в широком спектре областей головного мозга — как корковых, так и подкорковых, таких как ядра таламуса, в мамиллярных телах и энторинальной коре, некоторые из которых проецируют информацию напрямую в гиппокамп.

Как и нейроны места, нейроны направления головы полагаются на сигналы окружающей среды. Условия, которые приводят к ремэппингу нейронов места, приводят к сопутствующим вращениям нейронов направления головы. Тем не менее нейроны направления головы отличаются от нейронов места тем, что они активны во всех средах. Когда они вращаются, они делают это связно, как единая популяция. Например, если одна ячейка имеет предпочтительное направление при 60°, а другая — при 120°, тогда, когда животное переместится в другую среду, два нейрона изменят свое предпочтительное направление активации вместе, чтобы поддерживать то же угловое соотношение в 60°.

В течение 1980-х и 1990-х годов область нейробиологии, посвященная пониманию нейронных представлений, лежащих в основе пространственного познания, была весьма продуктивна, однако до ближайшего крупного открытия пришлось ждать два десятилетия.

Нейроны решетки

В 2005 году активное исследование гиппокампа было вновь запущено благодаря тому, что Мей-Бритт и Эдвард Мозеры открыли другой тип нейрона, который, как казалось, был задействован в обработке пространственной информации. Как и нейроны места, этот тип клетки активировался в момент нахождения в определенном месте. Хотя вместо того, чтобы активизироваться только один раз в определенной среде, они активировались по всей площади регулярным треугольным рисунком по принципу «замощения». Благодаря их регулярной и повторяющейся природе Мозеры назвали эти нейроны «решеткой». Решетки считаются самыми многочисленными клетками в поверхностных слоях средней энторинальной коры (СЭК), хотя их можно встретить и в более глубоких слоях. Нейрон решетки может быть описан тремя способами: при помощи его охвата (расстояния между соседствующими полями активации), по ориентации (осей его решетки к некоторому опорному направлению) и фазе (двухмерное смещение осей решетки к внешней точке опоры). Более того, решетчатые нейроны анатомически организованы в модули, которые имеют схожий охват и ориентацию, но чьи фазы смещены на разные значения. Фаза такого нейрона может меняться в зависимости от того, в какой среде оказывается животное, но, как с нейронами направления головы, они активны во всех средах.

Важно, что сдвиги в ориентации и фазах решетчатых нейронов последовательны внутри своего модуля, но могут варьироваться в разных модулях. Когда нейроны решетки только открыли, считалось, что они являются нейронным субстратом для интеграции траектории. Более того, их открытие привлекло внимание многих теоретиков, которые предполагали, что нейронные решетки могут играть важную роль в формировании активности других пространственных клеток, в особенности нейронов места. Хотя исследования последних лет заставили сомневаться в этой гипотезе, так как активность нейронов места продолжается и в отсутствии активности нейронов решетки, и появляется все больше доказательств, что на решетчатые нейроны также оказывает влияние среда, а именно ее геометрия и степень новизны. Тем не менее ученые все еще полагают, что с наибольшей вероятностью решетчатые нейроны являются субстратом для интеграции территории и, несомненно, влияют на активность нейронов места, хотя они необязательно полностью ее определяют.

Нейроны границы

Как уже упомянуто выше, геометрия среды оказывает сильное влияние на активность различных пространственных нейронов. На самом деле ранние модели их активности предполагали существование граничных нейронов, которые кодируют расстояние до ближайшей границы среды и обеспечивают нейроны места вводными данными. В такой модели предполагалось, что эти клетки должны иметь удлиненные поля вдоль конкретной границы среды и должны контролироваться простым направлением головы. Такие клетки были действительно найдены около десяти лет назад исследовательскими группами Мозеров и О'Кифа независимо друг от друга в субикулуме и СЭК у крыс. Как и предполагалось, эти клетки активизировались вблизи границ среды, таких как стены или острые края, и были хорошо управляемы направлением головы.

Например, нейрон границы полностью настраивался на границу, которая находится к югу от животного. Если вторая граница внесена параллельно первой границе, нейрон развивает новое поле активации вдоль северного края новой границы. Влияние нейронов границы на активность нейронов места требует непосредственных исследований. Хотя уже известно, что клетки границы имеют проекцию на гиппокамп. Следовательно, можно предположить, что их активность формирует активность клеток места. Итого оказывается, что было обнаружено несколько типов клеток, которые специализируются на обработке пространственной информации в мозгу у грызунов и млекопитающих. Эти клетки хорошо справляются с поддержкой способности животных находить дорогу. Но как это относится к человеку?

Пространственное восприятие человека

Хорошо изучено, что гиппокамп играет главную роль в формировании памяти или по крайней мере в сохранении и воспроизведении краткосрочной памяти. Несмотря на это, перед учеными до сих пор стоит вопрос, принимает ли человеческий гиппокамп, схожий с гиппокампом грызунов, участие в формировании пространственного поведения. Благодаря современному технологическому прогрессу в исследованиях визуализации мозга (к примеру, функциональной МРТ) нейроученые смогли изучить задействованность различных участков человеческого мозга в мыслительном процессе. В соответствии с вышеописанными открытиями, полученными в ходе экспериментов с животными, данные исследования подтвердили участие гиппокампа в регулировании различных действий в пространстве, особенно тех, которые требуют гибкой стратегии нахождения пути. Более того, пациенты с внутричерепными электродами, имплантированными в медицинских целях, предоставили уникальную возможность исследовать активность единичных нейронов, которая является основой человеческого мышления. Некоторое количество этих исследований строились на пространственных экспериментах, в ходе которых в медиальной височной доле были обнаружены клетки с той же реакцией на место и клетки решетки, как у грызунов.

К тому же открытия, сделанные с помощью экспериментов с животными, вдохновили ученых исследовать пациентов с повреждением гиппокампа. Эти исследования показали, что у пациентов с поврежденным гиппокампом обычно наблюдались проблемы с пространственным поведением, в частности с нахождением пути к заданной цели. Наконец, распространенные заболевания, связанные с амнезией, к примеру синдром Альцгеймера, также обусловливаются ухудшением пространственного восприятия. Из всех этих открытий косвенно следует, что нейронные связи, поддерживающие пространственное восприятие грызунов, можно найти и у человека.

В целом, хотя большая часть исследований навигационной системы мозга основана на экспериментах с грызунами, у нас есть основания считать, что открытия, сделанные с помощью животных, можно перенести и на людей и таким образом обеспечить глубокое понимание нейробиологических процессов, поддерживающих пространственное восприятие человека. Более того, зная о роли гиппокампа в мнемоническом процессе, исследователи данного феномена могут не только пролить свет на механизмы, стоящие за здоровым человеческим мышлением, но и обнаружить ослабленные процессы при расстройствах памяти.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 25, 2017, 05:48:34
Мозг подавляет преждевременную реакцию на стимул
http://neuronovosti.ru/ne-razlej-vodku/

Вы несёте кофе в людном помещении, вдруг кто-то толкает вашу руку, но в считанные секунды рука корректирует движение так, чтобы кофе не пролился. Исследователи из Стэндфордского университета пытались понять, как мозгу удаётся это делать, и заметили одну интересную особенность: моторная кора, помогающая контролировать движения, фиксирует сенсорную информацию о столкновении практически моментально. Однако она выдерживает паузу перед тем, как дать команду для реакции мышцам.

Оказалось, что клетки моторной коры используют этот момент, чтобы определить, какая именно мышечная реакция необходима. Результаты работы, опубликованные в журнале Neuron, помогут в разработке протеза руки с управлением силой мысли.

В процессе исследования с применением виртуальной реальности учёные регистрировали нейронную активность у обезьян. Животные контролировали скорость движения курсора либо с помощью лапы, либо с помощью интерфейса «мозг-компьютер». Управляя курсором, они должны были достичь мишени, которые периодически меняли своё положение. При этом собственную «рабочую» лапу животные не видели. Если обезьяна успевала достигнуть цели за определённое время, она получала вознаграждение. В противном случае животное слышало звуковой сигнал, который означал неудачную попытку.

В разных вариациях эксперимента учёные предъявляли обезьянам восемь или две мишени. Когда использовалось две мишени, в 25 процентах попыток добавлялась «помеха» в виде перемещения положения курсора на определённое расстояние от исходной оси задания. Такое «перепрыгивание» курсора можно сравнить со столкновением руки или протеза с помехой в реальной жизни.

Выяснилось, что после стимула в виде помехи моторная кора распознаёт необходимость реакции, но кратковременно подавляет её, параллельно решая, какие команды отправить мышцам.

«В мозге есть механизм, который предотвращает преждевременную реакцию в ситуации, когда нас кто-то толкает. Теперь, когда мы его [механизм] поняли, мы можем разработать электронный интерфейс между моторной корой и протезом руки, который будет работать так, как это задумывалось в природе», – отмечает руководитель исследования Кришна Шеной (Krishna Shenoy).

По мнению стэндфордских исследователей, у этого открытия есть практическая значимость. Раньше нейроучёных беспокоило, что при подключении мозга напрямую к протезу могут возникать преждевременные реакции на помехи, что приводило бы к неустойчивым движениям руки всякий раз, когда пользователь сталкивается с чем-либо неожиданным. Результаты нового исследования прояснили, что происходит в мозге при столкновении с неожиданным препятствием, и будут полезны на ранних этапах подготовки клинических испытаний протеза руки с интерфейсом «мозг-компьютер» на людях.

P.S. Будут и неустойчивые движения и преждевременная реакция... Протезом придётся учится управлять. Но это всё решаемо, постепенно новые нейронные связи сформируются и человек освоится с управлением протеза.

Хуже если такая особенность у человека изначально имеется - преждевременно реагировать заученным (обычно простым) способом... Возможно, кора не в силах подавить непосредственную реакцию других структур мозга... Возможно, выбирать не из чего (типа, необходимый двигательный шаблон/алгоритм не сформирован)...

Про людей обычно говорят:  "сделал не подумавши", "сказал не подумавши"... Но это на высоком уровне, так сказать. А на более примитивном уровне просто возникают хаотичные дёрганные движения (нет целостного поведения)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 03, 2017, 05:57:12
Где в мозге происходят «мысленные эксперименты»?
http://neuronovosti.ru/mindgames/

Современные методы нейровизуализации дали исследователям много нового материала о работе отдельных нейронных структур коры мозга в задачах на выполнение действий. Но вот для того, чтобы понять взаимодействие этих структур, не хватало соответствующей модели. Это исправила группа учёных из Швейцарии и Австралии и опубликовала сформулированный образ в Trends in Cognitive Sciences.

Они обратили внимание на работу нейронной структуры в месте соединения верхней части париетальной (теменной) зоны коры с дорзальной премоторной корой (часть коры между моторной и фронтальной корой), которая  сокращенно  именуется  ДФНС (дорзальная фронто-париетальная нейронная структура). Эта область коры, по данным разных исследователей, даёт одинаковый паттерн (рисунок) активности как в состоянии покоя, так и при  решении различных двигательных и когнитивных задач, в частности, когда рука тянется и захватывает предмет, при движениях глазами, при ориентировке в пространстве, при выполнении тестов мысленного вращения предметов.

Для того, чтобы разобраться в том, как одна и та же структура может решать такое количество разных задач, авторы проследили её возможный эволюционный путь развития от простой сети, которая имелась в задней части теменной коры, а также в премоторной коре и реализовывала только  управление движениями.

Учёные предположили, что постепенно ДФНС стала выполнять и ряд других задач – когнитивных, поскольку её основная функция состояла в  планировании и построении воображаемых действий (другими словами, в способности заранее  мысленно проигрывать действия). Это предполагает то, что есть структура для динамического внутреннего представления движения, а также для того, чтобы реально управлять этим движением в течение определённого времени. Эта её важная особенность заставила трансформироваться «простую» моторную нейронную сеть в  многокомпонентную универсальную (domain-general)  ДФНС.

В основе такой гипотезы авторов лежит «принцип когнитивной  экономии», который говорит о том, что нейронные системы мозга могут увеличить свою «вычислительную мощность» за счёт совместного  использования разных нейронных ресурсов, предназначенных для решения различных задач (подобно тому, как применяется подобный режим «шейринга» в компьютерах).

В простейшем случае  цепочка рабочих операций в предложенной модели такова: движение в пространстве синтезируется на языке пространственно-временных и кинематических параметров  желаемого действия (например, в задаче протягивания руки и схватывания предмета). Затем программируются соответствующие моторные команды для выполнения этого действия, и в то же время создаётся «эфферентная копия»  для ввода в систему проигрывания. Обе системы настраивают выходные нейроны (эффекторы) на нужный паттерн, после чего этот паттерн активности через петлю обратной связи сравнивается с «эфферентной копией», то есть с желаемым состоянием.

Поскольку в процессе проигрывания воспроизводится некий  «виртуальный  образ» движения, то должна использоваться так называемая «рабочая память». Кстати, именно она, как считают современные исследователи, лежит в основе интеллекта.

Таким образом, ДФНС стала использоваться в мозге человека для поддержки различных когнитивных функций, среди которых находятся такие разные задачи, как пространственная ориентировка, мысленное вращение и построение виртуальных образов, то есть вся та внутренняя визуализация, которая нам необходима в том числе и для визуального мышления.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 08, 2017, 14:10:31
Музыка помогает учить новые движения
http://neuronovosti.ru/music-movements/

Прослушивание музыки во время обучения какому-либо физическому навыку – способ, который поможет укрепить связи в трактах белого вещества, соединяющих слуховую и моторную области головного мозга. Как гласит работа, опубликованная в Brain & Cognition, люди, которые учили разные движения (не только танцевальные) под музыку, показали гораздо более сильную структурную связь между областями мозга, обрабатывающими звук и управление моторной деятельностью.

Междисциплинарный проект объединил учёных из Института по изучению роли музыки в развитии человека и общества Университета Эдинбурга, Центра интерпретации клинических исследований, а также Центра клинической неврологии и нейропсихологии Лейденского университета в Нидерландах. Исследование имеет потенциальную пользу и может стать базой для работ, которые направлены на разработку режимов реабилитации пациентов, в результате травм или иных причин полностью или частично потерявших возможность двигаться.

В эксперименте принимали участие тридцать праворуких добровольцев, которых разделили на две группы и поручили выполнять последовательные движения пальцами неведущей левой руки. Одна группа тренировалась с музыкальным сопровождением, другая же обошлась без музыки.

После четырёх недель практики исследователи пришли к выводу, что обе группы добровольцев выполняли последовательность одинаково хорошо. Но на выполненной диффузной тензорной трактографии выяснилось, что у участников музыкальной группы значительно возросла структурная связность в трактах белого вещества, которые объединяют связывает слуховые и моторные регионы правого полушария. В «тихой» группе такие изменения не выявились.

Учёные надеются, что будущие эксперименты с большим числом участников более подробно «расскажут» о том, поможет ли музыка в специальных программах двигательной реабилитации больных, например, после инсульта.

«Исследование показывает, что музыка даёт ключевое различие в структурной целостности. Нам давно известно, что она побуждает людей двигаться. Эта работа предоставляет первые экспериментальные доказательства того, что добавление музыкальных сигналов к изучению новых двигательных задач может привести к изменениям в структуре белого вещества мозг», — отмечает доктор Кэйти Овери (Katie Overy), которая возглавляла исследовательскую группу.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 19, 2017, 20:56:56
Нейронауки в Nature и Science. Выпуск 57: как мозг умеет достраивать реальность
http://neuronovosti.ru/naturesci57/

Учёные выяснили, насколько точно наш мозг определяет границы предметов. Исследование опубликовано в Nature, где сообщается, как нейроны связываются при реакции на границы предметов, чтобы структура окружающего нас мира отражалась в синапсах.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2017/07/1234567.jpg)

Наш мозг хорошо определяет контуры объектов, но иногда обманывает сам себя. Например, он видит то, чего не существует – края синего треугольника на переднем плане фигуры. Так называемые оптические иллюзии наглядно доказывают, как наш мозг определяет границы и контуры объектов. Источник: Sonja B. Hofer et al.

Исследовательская группа во главе с Соней Хофер (Sonja Hofer), профессором биоцентра Базельского университета (Швейцария), выяснила, почему наш мозг хорошо расставляет границы предметов. Нейроны, которые на них реагируют, соединяются между собой и обмениваются информацией. Таким образом мозгу проще различать объекты.

Зрительные стимулы обрабатываются независимо от нашего сознания. Нейроны зрительной коры обмениваются поступающей информацией, чтобы сформировать единый перцепционный образ из доступной визуальных деталей, окружающих нас. Визуальное восприятие возникает из этих взаимодействий, но как – не было понятно до сих пор и именно из-за того, что до этого оставалась неизвестной связь между определёнными нейронами в мозге.

Соня Хофер вместе со своей командой смогла показать, что отдельные нейроны зрительной коры, которые не участвуют в обработке непосредственно изображений, получают информацию от оставшегося визуального поля.

«То, как мы воспринимаем индивидуальные визуальные стимулы, сильно зависит от окружающей среды. Отдельные части изображения, например, сливаются в линии, контуры и объекты. Исследование доказывает, что нейроны будут связаны подобным образом, если они, к примеру, реагируют на черты, которые лежат на общей оси. Наша визуальная среда содержит много длинных линий и контуров. Таким образом, структура окружающего нас мира отражается в слиянии синапсов в мозге», — объясняет Хофер.

Команда Хофер считает, что специфическая связь нейронов может способствовать восприятию удлинённых линий и краёв: нейроны, которые реагируют на разные части таких краев, могут увеличивать активность друг друга и, следовательно, усилить реакцию восприятия визуального мира в определённом направлении.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 26, 2017, 20:14:36
ЭЭГ и фМРТ помогут определять наличие сознания
http://neuronovosti.ru/gdemozg/

Ранняя ЭЭГ и фМРТ диагностика людей с тяжёлыми черепно-мозговыми травмами может позволить более точно определить уровень нарушения сознания у таких пациентов. Новое исследование, опубликованное в Brain, показывает, что стандартные процедуры осмотра упускают некоторые свойства повреждений, важные для оценки степени нейрофизиологического ущерба.

Когда речь идёт о находящихся в реанимации пациентах с тяжёлыми черепно-мозговыми травмами, часто необходимо принимать серьёзные решения насчёт того, чтобы продолжать поддерживать жизнь в определённом объёме, а также иметь возможность для начала реабилитационных процедур. Такие решения обычно принимаются в соответствии с уровнем сознания тяжелобольных. Но бывает, что способность мыслить восстанавливается раньше способности выражаться: двигаться и говорить. Это ведёт к повышенной вероятности неверных диагнозов, снижающих качество лечения.

Опубликованный в журнале Brain отчёт исследователей Массачусетского госпиталя на базе Гарвардского университета в Бостоне (Massachusetts General Hospital) впервые показал, что использование функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и электроэнцефалографии (ЭЭГ) позволяет выявить наличие сознания у пациентов с тяжёлыми травмами мозга, находящихся в реанимации. Более того, часто это возможно, когда стандартная диагностика бессильна: технологии нейровизуализации определяют уровень нарушения сознания более точно.

Есть ли сознание?

Обычно проводящийся осмотр может неверно указывать на то, что человек с тяжёлой черепно-мозговой травмой находится в бессознательном состоянии. Происходит это по нескольким причинам. Во-первых, сама травма или седативные средства влияют на способность пациента говорить и двигаться. Во-вторых, врач может принять слабое, но намеренное движение за рефлекс или не заметить его. Некоторые исследования показывают, что неверная диагностика людей с на самом деле сохранившимся сознанием может достигать 40 процентов.

Исследование включало 16 пациентов с тяжёлыми черепно-мозговыми травмами, находящихся в реанимационном отделе Массачусетского госпиталя. В момент поступления 8 из них реагировали на речь, трое были диагностированы как минимально сознательные без способности говорить, трое – как находящиеся в вегетативном состоянии (частично находящиеся в сознании, но без способности самопроизвольно мыслить), и двое – в состоянии комы (в отличие от вегетативного состояния потерявшие способность к сознанию и рефлексам). фМРТ и ЭЭГ исследования проведены в течение суток после того, как пациенты стали достаточно стабильными для исследований. 16 подобранных по возрасту и полу здоровых человек прошли те же процедуры в качестве контрольной группы.

Обследования проводились в трёх экспериментальных условиях. Во время и фМРТ, и ЭЭГ испытуемых просили представить, что они сжимают и разжимают свою правую руку. Поскольку известно, что некоторые отделы мозга реагируют на звуки даже тогда, когда человек спит или находится под влиянием седативных препаратов, пациентов также во время двух исследований подвергали небольшим аудиозаписям речи и музыки. Эти тесты проводились для того, чтобы зарегистрировать активность тех частей мозга, которые не просто различают наличие звука, но и узнают его – то есть, отвечают за высшую нервную деятельность.

Оно есть!

В эксперименте, когда больных просили представить сжимание и разжимание руки, из 8 пациентов, которые в ходе стандартного обследования были диагностированы как неспособные отвечать на речь, сознание обнаружили у 4. Среди них трое изначально классифицировались как вегетативные.

У ещё двух пациентов высшую нервную деятельность обнаружили в ответ на музыку или речь. В то время, как это не доказывает наличия сознания, лидер исследовательской группы подчеркнул, что результат может быть важным для последующего восстановления пациентов.

Он также обратил внимание, что негативные результаты тестов не обязательно свидетельствуют о низкой вероятности восстановления. У 25 процентов здоровых испытуемых не было обнаружено чёткого сигнала во время задания со сжатием руки. И, кроме того, один из пациентов, диагностированный всеми методами, как находящийся в состоянии комы, отлично восстановился 6 месяцев спустя.

На самом деле не нашли зависимости между ранней диагностикой и долгосрочным развитием состояния людей с тяжёлыми черепно-мозговыми травмами. Это может связываться с маленькой выборкой исследования или тем фактом, что в ходе эксперимента испытуемые находились под действием седативных препаратов.

К тому же сложно оценить ложные положительные результаты в ходе фМРТ и ЭЭГ исследований, потому что не существует золотого стандарта диагностики уровней нарушения сознания этими методами. Впереди ещё множество работ по уточнению техник нейровизуализации в медицине, в частности, для лечения людей с тяжёлыми черепно-мозговыми травмами. В скором времени в Массачусетском госпитале планируют провести более масштабное исследование.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 26, 2017, 20:16:44
Мозг во время разговора на одной волне с собеседником
http://neuronovosti.ru/synchro/

Учёные из Испании нашли подтверждение синхронизации мозговой активности двух людей во время беседы. По мнению нейробиологов, найденная синхронность может играть существенную роль в понимании слушателем речи говорящего, а также самого языка и выстраивании межличностных отношений. Подробности работы опубликованы на страницах Scientific Reports.

Деятельность мозга – это индивидуальный процесс для каждого человека, но под действием различных факторов он способен изменяться. Так, например, мозговая деятельность людей становится похожей, если они выполняют похожие действия. Нейробиологи взялись выяснить, применяет ли мозг такие же механизмы синхронизации во время вербальной коммуникации между собеседниками без подражательных физических действий с их стороны.

В эксперимент пригласили 15 пар участников одного пола, которые виделись и общались первый раз в жизни. Между ними находился экран, который не позволял видеть собеседникам друг друга, но давал возможность задавать 30 вопросов на пять разных тем и слышать ответы. С помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) и сети из 729 электродов учёные измеряли мозговую деятельность каждого участника, а именно четыре основные частоты мозговой активности – альфа, бета, дельта и тета-ритм. Для контроля служила мозговая деятельность тех же самых участников вне данного разговора.

В результате оказалось, что мозговая активность собеседников становится параллельной уже после начала разговора. Учёные обнаружили 123 синхронизированные электродные пары. Из них 28 приходилось на альфа, 32 бета, 14 дельта и 49 тета-ритмов. Интересно, что для каждой пары общая схема синхронизированных электродов оставалась индивидуальной. Такие выводы позволяют обнаружить разговор двух конкретных людей, используя только ЭЭГ и просматривая деятельность мозга собеседников.

После анализа топографического распределения четырёх сигналов уже у отдельных людей выяснилось, что механизм синхронизации управляется внутренними низкоуровневыми процессами, которые возникают при восприятии речи собеседника и своей собственной. Кроме этого, задействуются и интерактивные процессы в каждой конкретной беседе между двумя участниками. Но механизмы некоторых частот – дельта и тета, оказались сложными для разделения. Так как эти частоты могут создавать ситуации «автонастройки» участков мозга на произвольную речь, учёные провели дополнительный этап эксперимента, на котором исключили их из анализа. Результаты показали, что одновременная активность мозга на альфа и бета-частотах также индивидуальна и не случайна для каждой пары.

Исследование испанских нейробиологов способно дать шансы людям с коммуникационными нарушениями научиться полноценно взаимодействовать с обществом. По мнению учёных, их работа открывает дополнительные возможности для специалистов в области психологии, социологии, психиатрии и образования.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 27, 2017, 20:03:59
Как биологическая обратная связь управляет активностью мозга
http://neuronovosti.ru/selfactivity/

Исследователи Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ и Института проблем машиноведения РАН открыли подробности того, как человек самостоятельно управляет активностью собственного мозга. Что на самом деле происходит во время этого процесса, учёные описали на страницах Scientific Reports.

Ещё в 1960 году Джо Камия из Чикагского университета изучал психофизиологию обычного и расширенного сознания, что послужило предпосылками для исследования метода, с помощью которого человек сможет приобрести навык управления собственной электромагнитной активностью мозга. Учёный обнаружил, что когда возникает биологическая обратная связь, человек способен через получение информации о мозговой активности изменять её, а также учиться довольно точно определять, в каком состоянии находится его мозговая деятельность.

В своей работе учёные измеряли электрическую активность мозга на электроэнцефалографе, а именно, альфа-ритмы, которые связаны с состоянием покоя и борьбой со стрессовыми ситуациями. 18 добровольцам предложили, глядя на информацию об активности своих альфа-волн мозга на экране монитора, постараться мысленно усилить их уровень, который в случае успеха отражался изменением интенсивности красного цвета.

При этом половине участников эксперимента, опытной группе, показывали реальные показатели их усилий и правдивое изменение яркости цвета в ответ на их старания. Вторая половина или контрольная группа получала ложную информацию об обратной связи – изменения цвета на мониторе не были связаны с уровнем их альфа частот. Эксперимент продлился два дня, в течение которых участники прошли пять сеансов обратной связи длительностью по две минуты. Интересно, что исследователи не стали подсказывать добровольцам, каким образом им легче всего улучшить свои показатели.

В конце первого дня учёные наблюдали повышение альфа-активности у всех участников опытной группы. На второй день в течение всех сеансов показатели стремительно выросли с низких значений и превысили значения, которые были в конце первого. Таким образом, добровольцам хватило двух дней тренировок, чтобы самостоятельно повысить свою альфа-активность мозга. В контрольной группе показатели не изменились.

На следующем этапе исследователи сравнили динамику изменения параметров волн во время тренировки в разные дни в обеих группах. Это стало необходимостью из-за «подвижности» альфа-частот, которая проявляется всплесками с разной длительностью и амплитудой. Учёных заинтересовало именно число всплесков в единицу времени, потому что, как выяснилось, оно изменяется сильнее всего. Это явление – новая подробность в механизмах обратной связи.

Метод  биологической обратной связи используется в терапии припадков у больных эпилепсией, синдрома дефицита внимания и гиперактивности, а также он способен облегчить состояние человека при депрессии. Спортсмены используют его для управления психоэмоциональным состоянием перед ответственными соревнованиями. Он действительно помогает улучшать память, внимание и повышать уровень концентрации.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 29, 2017, 20:28:54
Про мозг мышек, конечно, но тем не менее...

В мозге нашли «источник здоровья и долголетия»
https://www.nkj.ru/news/31833/
Стволовые клетки гипоталамуса задерживают старение во всем организме.

Наши ткани и органы обновляются благодаря запасу стволовых клеток, которые постоянно делятся. Так, на смену разрушающимся эритроцитам приходят новые, появившиеся от стволовых клеток крови, а стволовые клетки кишечника помогают восполнить недостаток клеток всасывающего кишечного эпителия.

Но стволовые клетки тоже стареют, и со временем утрачивают способность делиться и производить на свет новых «специалистов». Возможно, общее старение организма можно было бы затормозить, каким-то образом обновив стволовые клетки, но тогда нам нужно обновлять все их сорта, которые у нас есть: стволовые клетки крови, кожи, кишечника и т. д.

Однако, как пишут в Nature исследователи из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна, для того, чтобы затормозить старение, не обязательно обновлять стволовые клетки по всему телу – достаточно сделать это в гипоталамусе. Так называют крохотный отдел в мозге, который, несмотря на свои незначительные размеры, играет огромную роль – он связан практически со всеми отделами центральной нервной системы, от коры полушарий до спинного мозга, и синтезирует множество гормонов, от которых зависят ощущение голода, жажды, половое поведение, терморегуляция и т. д.

Гипоталамус служит связующим звеном между нервной системой и эндокринной системой; более того, в последнее время говорят, что он влияет и на высшую нервную деятельность, на эмоции и на память.

И раз ему подчиняется так много физиологических процессов, то очевидно, что гипоталамус должен быть теснейшим образом связан со старением. Действительно, не так давно удалось выяснить, что с возрастом в гипоталамусе начинается вялотекущее воспаление, и если у подопытных мышей это воспаление подавляли, то животные лучше себя чувствовали и дольше жили. Понятно, что здоровый гипоталамус лучше управляет эндокринной системой, тем самым поддерживая «в форме» все ткани и органы.

Но воспаление – не единственная неприятность, которая с возрастом происходит с гипоталамусом, в нем еще сильно уменьшается число стволовых клеток (вероятно, одно непосредственно связано с другим). У старых мышей гипоталамус остается вообще без клеточно-стволового запаса.

И если у молодых животных с помощью молекулярно-клеточных методов истребить все гипоталамические стволовые клетки, то можно увидеть, как грызуны начинают стареть не по времени и как у них сокращается время жизни. Молодые мыши, лишенные 70% стволовых клеток, становятся похожи на своих бабушек и дедушек: у них так же слабеют память и координация движений, они становятся менее общительными и менее склонными к исследованию новых территорий.

Но, что особенно важно, тут есть и обратный эффект: у мышей, которым в гипоталамус ввели стволовые клетки, продолжительность жизни увеличилась на 10%, и их когнитивные и физические способности оставались в лучшем состоянии, чем у животных, которые не получали клеточных инъекций, либо же которым вводили какие-то другие, не стволовые клетки.

По мнению авторов работы, дело тут не только в том, что стволовые клетки позволяют гипоталамусу восполнить недостаток тех или иных специализированных клеток, необходимых для общения с мозгом и управления гормональной системой. Стволовые клетки в гипоталамусе выделяют огромное количество мембранных пузырьков – экзосом, наполненных разнообразными микрорегуляторными РНК (микроРНК). Так называют особые молекулы РНК очень небольшого размера, которые могут управлять синтезом тех или иных белков.

Пузырьки с багажом из микроРНК можно получить из стволовых клеток, растущих в лабораторной культуре, в посуде с питательной культурой. И если эти пузырьки ввести в гипоталамус мышей, то эффект окажется тот же, что и при введении стволовых клеток. То есть стволовые клетки замедляют старение не только как ресурс клеток на замену, но и как источник неких молекулярных сигналов.

Правда, как и где работают стволовые микроРНК, пока неясно: возможно, они помогают отключить воспаление в том же гипоталамусе, а возможно, они отправляются в другие отделы нервной системы.

Но, так или иначе, хотелось бы, чтобы полученные результаты скорей проверили на человеческих клетках – если у людей дела обстоят так же, как у мышей, останется только придумать удобное медицинское средство, запускающее гипоталамический механизм продления жизни.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 30, 2017, 16:51:19
Что мы видим перед смертью
https://www.nkj.ru/news/31835/
«Околосмертные» ощущения у разных людей могут быть разными по характеру и по порядку.

Люди, которые по каким-то причинам пережили близость смерти, описывают свой опыт порой весьма детально: это и яркий свет, и чувство, будто движешься по туннелю, и ощущение умиротворения, и ощущение выхода из тела.

Исследователи из Льежского университета решили проанализировать различные показания, касающиеся «околосмертного» опыта, чтобы понять, есть ли в переживаемых ощущениях какая-то закономерность – например, повторяются ли вышеупомянутые элементы всегда в одном и том же порядке и с одинаковой частотой, или идут у разных людей вразнобой. В статье в Frontiers in Human Neuroscience собраны показания более полутора сотен человек, которые прошли через состояние близкой смерти.

По словам психологов, люди обычно проходят через четыре разных состояния, но вот частота и характер этих состояний оказываются довольно разными. Чаще всего – в 80% случаев – приходит ощущение умиротворения и покоя; 69% видят яркий свет, еще 64% общаются с духами. Очень редко – в 5% случаев – возникает ощущение умственного ускорения, а к 4% приходила способность видеть будущее.

Что до последовательности, то большинство (то есть 35%) первым делом чувствовали выход из тела, и в большинстве же случаев (в 36%) заканчивалось все сценой возвращения в тело. Что до последовательности, то, хотя цепочка «выход из тела – полет в туннеле – яркий свет – умиротворение» возникала очень часто, все же какого-то универсального порядка ощущений в «околосмертном» опыте нет: все оказывается достаточно индивидуально, у разных людей разные элементы могут выпадать или же идти в другой последовательности.

Поэтому тут можно говорить о том, что даже в такой экстремальной ситуации человеческий мозг все равно не может не учитывать индивидуальный опыт, воспитание, культурные влияния и т. д. Впрочем, чтобы дальше исследовать «околосмертные» ощущения, нужно иметь под рукой побольше таких случаев, и желательно, чтобы люди, пережившие близость смерти, принадлежали разным социальным слоям и разным культурам.

Стоит отметить, что специалисты из Льежского университета занимаются этой темой довольно давно. Так, четыре года назад они опубликовали в PLoS ONE статью, в которой говорили о том, что свои переживания на границе жизни и смерти человек помнит чётче, чем всё, что с ним случалось до или после.

Известно, что мы можем запоминать как реальные события, которые с нами случились, так и воображаемые – собственные мысли и чувства, которые крутятся только у нас в голове. Оба сорта памяти работают по-своему, то есть реальное мы вспоминаем одним способом, а воображаемое – другим. Людей, переживших кому, спрашивали о реальных впечатлениях из жизни, об опыте близости к смерти, и всё это сравнивали с показаниями обычных людей, которым не приходилось бывать близко к собственной смерти.

И оказалось, что опыт вне тела вспоминается вовсе не как нечто воображаемое – то есть умирающий действительно видит то, что видит. Но при сравнении с памятью о реальных событиях оказалось, что опыт вне тела реальнее самой реальности. То есть мозг не просто помнит «околосмертные» впечатления так, как если бы они были реальны, он помнит их с большими подробностями и вообще лучше.

Тут стоит вспомнить, что ощущение выхода из тела, по мнению нейробиологов, происходит по вине височно-теменной доли коры – иными словами, привкус реальности происходит тут не столько из-за бурного воображения, сколько из-за особенностей работы мозга в экстремальных обстоятельствах. Можно сказать, что мозг врёт, но это враньё оказывается настолько важным и новым опытом, настолько непохожим на всё, что человек испытывал до сих пор, что память запоминает его во всех подробностях.

Впрочем, такие объяснения исходят из того, что у нас есть чёткая граница между мозговой органикой и воображением, а обсуждение этой темы увело бы нас слишком далеко. Пока же стоит отметить, что «околосмертный» опыт, по-видимому, вполне реален, хотя его реальность лежит исключительно внутри самого мозга.

Если же кого-то такая реальность не устраивает, и ему хотелось бы услышать про нечто потустороннее, то считаем своим долгом напомнить, что мнение исследователей, стоящих на сугубо материалистических позициях, не обязательно должно совпадать с чьими-то идеалистическими настроениями.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 14, 2017, 09:39:49
В мозге нашли барьер от галлюцинаций
http://www.nkj.ru/news/31927/
Несколько нервных центров в мозге согласовывают между собой объективные данные от органов чувств с нашей богатой психической жизнью.

Наверно, не стоит лишний раз объяснять, что наша психика – отнюдь не ровное зеркало, в котором внешний мир отражается как есть, без искажений. Даже вполне нормальный, здоровый человек обычно чего-то не замечает, к чему-то не прислушивается, а иногда ему порой кажется что-то, чего на самом деле нет.

Один из первых экспериментов, который показал, что даже простые органы чувств могут нас обманывать, был поставлен в Йеле еще в 1890 году: человеку несколько раз показывали какую-то картинку вместе с определенным звуком, и потом, когда звук выключали, человеку все равно казалось, что он что-то слышит, пока картинка была у него перед глазами.

Разумеется, когда мы говорим, что нас обманывают органы чувств, нужно понимать, что сами органы чувств тут ни при чем. Наши собственные мысли, ожидания и переживания влияют на восприятие, заставляя подчас видеть и слышать то, чего нет. Многие и без всяких экспериментов знают это по себе: когда очень ждешь какого-нибудь важного телефонного звонка, звук телефона начинает мерещиться буквально поминутно. Иными словами, наше восприятие складывается из информации, которую мы получаем от глаз, ушей, осязательных рецепторов и т. д., и наших же ожиданий относительно конкретной ситуации. Ожидания же могут быть подчас настолько велики, что приводят к натуральным галлюцинациям.

Исследователи из Йельского университета решили узнать, какая область мозга отвечает у нас за чувство реальности, и воспроизвели эксперимент, который более ста лет назад поставили их коллеги: человеку показывали некое изображение, и одновременно он слышал звук определенной длительности и определенной частоты. Картинку показывали много раз, и участников эксперимента просили нажимать на специальную кнопку, если они заметят, что звук, сопровождающий картинку, изменился: стал сильнее, или слабее, или вообще исчез. Причем саму кнопку нужно было давить сильнее или слабее в зависимости от того, насколько ты уверен в собственных ощущениях.

В опытах участвовали как вполне здоровые люди, так и больные с психозами, причем некоторые из психотиков страдали от слуховых галлюцинаций, а некоторые – нет; кроме того, среди тех, у кого были галлюцинации, были такие, которых они нисколько не смущали. (Не так давно мы писали о том, что далеко не всегда голоса в голове указывают на серьезные клинические проблемы.)

Предполагалось, что тем, у кого есть голоса в голове, чаще будут слышаться несуществующие звуки – то есть, если вернуться к условиям эксперимента, им будет казаться, что они слышат звук, сопровождающий картинку, хотя звук на самом деле уже выключили. Все именно так и оказалось: в статье в Science говорится, что те, кто слышал голоса, будь то настоящие больные, или же люди без выраженных клинических симптомов, в пять раз чаще слышали несуществующий звук.

Наблюдения за активностью мозга с помощью магнитно-резонансной томографии показал, что у тех, кто слышит голоса, некоторые мозговые зоны ведут себя не совсем обычно. Для примера можно привести мозжечок, который отвечает не только за те движения, которые мы совершаем прямо сейчас, но и за те, которые мы собираемся совершить в ближайшем будущем; то есть, грубо говоря, мозжечок планирует, как сохранить равновесие при следующем шаге, или если вдруг мы соберемся подпрыгнуть, или дотянуться до какого-нибудь предмета, не вставая с места.

Но для того, чтобы планировать, нужно постоянно обновлять сведения об окружающем мире. У больных шизофренией (наиболее, наверно, известное заболевание со слуховыми галлюцинациями) и у обычных обладателей голосов в голове мозжечок оказался не слишком активен – во всяком случае, по сравнению с теми, у кого голосов в голове нет.

В целом и мозжечок, и другие участки в мозге, которые удалось выявить в эксперименте, работают чем-то вроде службы «фактчекинга» – они проверяют, насколько внутренние ощущения соответствуют тому, что действительно видят наши глаза и слышат наши уши (хотя отметим, что про зрительные галлюцинации речь пока не шла).

Любопытно, что склонность к искаженному восприятию оказалась больше у «слушателей голосов» – очевидно, клинические симптомы можно рассматривать как крайнее проявление такого вот искажения, которое начинается с того, что наши ожидания и предчувствия начинают играть слишком большую роль.

Зная, какие зоны мозга отвечают за баланс между миром внутренним и миром внешним, мы, возможно, в будущем сможем с помощью фармакологических средств или, например, транскраниальной магнитной стимуляции настраивать мозг на более адекватное восприятие – хотя кое-кому, безусловно, захочется с помощью тех же средств усилить свой внутренний мир до полной потери внешнего.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 18, 2017, 08:05:11
Опыты на мышках проводились, конечно...

Как управлять мозгом на расстоянии
http://www.nkj.ru/news/31957/
С помощью дистанционного магнитного поля можно включать и выключать в мозге разные зоны, но для этого, правда, сам мозг нужно слегка модифицировать.

Когда мы видим, как кто-то управляет чужим мозгом на расстоянии, заставляет кого-то другого бежать, прыгать, махать руками и т. д. против его воли, это значит, что мы смотрим научно-фантастический фильм, или какое-нибудь мистическое фэнтези. Хотя современная наука делает все возможное, чтобы подобная фантастика воплотилась в жизнь.

Исследователи из Университета штата Нью-Йорк в Баффало научились в прямом смысле слова управлять мышью – с помощью метода магнитно-температурной стимуляции. Дело не обошлось без генетической инженерии: животным встроили ген белка, который контролирует поток ионов сквозь клеточную мембрану и который одновременно реагирует на температуру.

Такой ионный канал, оказавшись в мембране нервных клеток, стимулировал их активность при нагревании: ионные ворота открывались, ионы перегруппировывались, изменялась разность потенциалов снаружи и внутри мембраны, и клетка генерировала электрохимический импульс.

Нагревателем работали магнитные наночастицы, сделанные из феррита кобальта и феррита марганца. Наночастицы вводили в определенную область мозга, где были генетически модифицированные нейроны; частицы прилипали к поверхности клеток, и теперь оставалось только разогреть их в переменном магнитном поле – из-за быстрых изменений намагниченности наночастицы выделяли тепло, активируя термочувствительные ионные каналы.

Этот метод Арнд Пралле (Arnd Pralle) и его коллеги разрабатывали около десяти лет – все начиналось со стимуляции клеточных колоний растущих в лабораторной посуде, им на смену пришли круглые черви, и вот сейчас дело дошло до мышей.

В статье в eLife исследователи пишут, что они экспериментировали с двигательными зонами мозга: так, действуя на моторную кору, мышей понуждали бежать, а при стимуляции полосатого тела грызуны начинали крутиться на месте. Стимуляция других зон ввергала мышей в ступор, так что они не могли пошевелить ни единой лапой. По словам авторов работы, нейроны, на которые действовали наночастицами и полем, оставались живы и здоровы, несмотря на многократную стимуляцию.

Плюс магнитно-температурной стимуляции в том, что с ее помощью можно включать очень небольшие нейронные группы, всего 100 микрометров поперечнике. (Кстати говоря, похожий метод мы описывали два года назад, когда исследователи из Массачусетского технологического института опубликовали статью про стимуляцию мозга теплыми наночастицами.)

Конечно, кое-кто из читателей может вспомнить, что что-то похожее позволяет делать оптогенетика, когда мы сначала с помощью то же генетической инженерии снабжаем нейрон светочувствительным белком, а потом активируем его световым импульсом. Но чтобы послать в мозг световой импульс, нужен специальный оптоволоконный кабель, который будет освещать нужные нейроны в мозге. С магнитно-температурной стимуляцией никаких кабелей не нужно, внешнее магнитное поле действует без проводов, и из головы ничего не торчит.

Стоит добавить, что сейчас нейробиологи широко используют метод транскраниальной магнитной стимуляции, когда мощное магнитное поле, направленное извне, повышает или понижает активность каких-то участков мозга.

Но в этом случае речь идет не о группах нейронов диаметров 100 мкм, а о достаточно больших зонах нервной ткани – хотя даже такое широкое воздействие дает весьма впечатляющие результаты: например, несколько лет назад специалисты из Северо-Западного университета с помощью транскраниальной магнитной стимуляции сумели ни много, ни мало, как улучшить память нескольким людям.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 22, 2017, 09:13:06
Опыты на мозгах макак, а не человека. Но, полагаю, что результаты могут быть отчасти применимы и для человеческого мозга...

Как мозг отличает виденное от невиденного
http://www.nkj.ru/news/31971/
Действуя на определенный участок коры, можно заставить мозг вспомнить то, что они никогда не видел.

Когда мы смотрим на что-нибудь или кого-нибудь, мы не только оцениваем размер, цвет, форму предмета (или черты лица, если речь о человеке), мы также вспоминаем, видели мы это раньше или нет.

Умение отличать виденное от невиденного – одно из важнейших свойств, без которого мы ни общаться с другими людьми не могли бы, ни ориентироваться на местности, ни вообще жить нормальной жизнью. Но, хотя нейробиологи давно и очень успешно изучают, как мозг обрабатывает зрительную информацию, о том, как происходит различение между виденным и невиденным, до сих пор мало что было известно.

Зрительные импульсы от глаз приходят в так называемую первичную зрительную кору, которая находится в затылочных долях полушарий. Но первичная зрительная кора – не последняя остановка: дальше информация расходится по двум нейронным путям, дорсальному и вентральному. Идя по вентральному зрительному пути, импульсы проходят через несколько аналитических центров и в конце концов прибывают в периринальную кору в височной доле. Она непосредственно связана с гиппокампом, а гиппокамп, как мы знаем, это один из главных центров памяти.

Известно, что сама периринальная кора отвечает за зрительную память и помогает нам различать разные объекты. Эксперименты исследователей из Токийского университета показали, что кора различает увиденное не только по физическим параметрам, но и в зависимости от того, попадался ли конкретный предмет на глаза или нет.

Нескольких японских макак в течение трех месяцев учили распознавать знакомые и незнакомые картинки; всего изображений было более 6000, из которых обезьянам нужно было выучить 20–30 объектов. У макак с помощью оптогенетических методов модифицировали нейроны периринальной коры, так что их можно было включать и выключать импульсом света, который приходит в мозг по оптоволоконному кабелю; кроме того, те же нейроны можно было стимулировать обычными нейроэлектродами. Когда макаки выучивали нужные объекты, их снова им показывали, но одновременно стимулировали ту или иную группу нейронов.

Как пишут авторы работы в Science, стимуляция периринальной коры импульсом света превращала незнакомые предметы в знакомые, что же до прежде выученных картинок, то они такими же знакомыми и оставались. И даже если изображение как-то портили, «зашумливали», то макаки все равно воспринимали все как привычное и хорошо знакомое.

Правда, потом исследователи решили простимулировать периринальную кору непосредственно электричеством, и тут появился странный нюанс. Активированные нейроны передней части коры давали тот же эффект, что и при стимуляции светом, то есть для обезьян все становилось знакомым, а вот если электрические импульсы действовали на клетки задней части коры, эффект оказывался обратным – для макак все делалось незнакомым, они забывали то, что выучили ранее. Иными словами, поведение обезьян в некоторых случаях оказывалось разным в зависимости от метода воздействия на мозг.

Тем не менее, как бы то ни было, сейчас удалось доказать, что периринальная кора действительно играет ключевую роль в различении виденного и невиденного. В перспективе, возможно, эти данные помогут в лечении разных психоневрологических расстройств, связанных с памятью вообще и зрительной памятью в частности, хотя сначала тут еще предстоит расшифровать конкретные нейронные механизмы и заодно понять, насколько результаты, полученные на маках, применимы к человеку.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от августа 24, 2017, 09:10:12
"Of note, there is no human orthologous gene of Fcrls in humans, the most highly expressed gene in murine microglia." https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4066672/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 26, 2017, 13:43:14
Почему мы едим после еды
https://www.nkj.ru/news/31999/
В мозговом «центре страха» нашли нейроны, которые стимулируют аппетит, несмотря на полный желудок.

Ответить на вопрос, почему мы едим после еды, вроде бы не стоит труда: потому что нам хочется, потому что нам нравится, потому что мы чувствуем удовольствие от еды, даже если уже наелись. Но для нейробиологов это не ответ.

Чувство голода и аппетита возникают тогда, когда мозг решает пополнить энергетические запасы – к нему приходят сигналы о том, что ресурсов у нас мало, и в результате начинают активно работать пищевые центры. Но тогда какие нервные центры побуждают нас есть после того, как мы утолили голод и пополнили энергетические запасы?

В вышедшей на днях статье в Nature Neuroscience говорится, что причина здесь – в амигдале, или миндалевидном теле. Оказывается, некоторые нейроны амигдалы связаны с чувством удовольствия от еды. Вообще, миндалевидное тело долго называли «центром страха», и считалось, что страх – единственный «объект деятельности» амигдалы.

Потом выяснилось, что она отвечает и за другие эмоции тоже; так, совсем недавно мы писали о том, что некоторые нервные клетки амигдалы обслуживают чувство удовольствия. В ней же, как ни странно, находятся нервные центры, управляющие охотничьим поведением зверей. Наконец, в последние годы появляется все больше данных в пользу того, что амигдала еще и пищевое поведение регулирует. Например, в ней есть нейроны, которые запрещают есть что-либо – они включаются, когда индивидуум берет в рот что-то явно вредное.

Рюдигер Кляйн (Rüdiger Klein) и его коллеги из Института нейробиологии Общества Макса Планка решили проверить, есть ли в миндалевидном теле нервные клетки, которые действуют противоположным образом, и такие клетки нашлись. Они называются HTR2a-нейроны – в аббревиатуре зашифрована их способность реагировать на серотонин и синтезировать другой нейромедиатор, гамма-аминомасляную кислоту.

HTR2a-нейроны очевидным образом оказались связаны с приятными ощущениями: если их модифицировали так, что их можно было включать световым импульсом извне, а потом давали мышам возможность самим включать свои HTR2a-нейроны, нажимая мордой на специальную кнопку, то животные просто не могли отойти от этой кнопки.

Специализацией HTR2a-клеток оказалось именно удовольствие от еды: активируя эти нейроны у мышей, исследователи наблюдали, что животные продолжают есть даже с полным животом. Если же нервные HTR2a-клетки вообще отключали, то грызуны продолжали регулярно есть и вовсе не теряли вес, однако они ели ровно столько, сколько нужно, чтобы только утолить голод.

«Нейроны избыточного насыщения» (назовем их так) реагировали только на еду – то есть они не отвечали ни на какие посторонние сигналы, которые предвещали обед, они включались лишь непосредственно в момент обеда. Очевидно, именно они дают чувство удовольствия, связанное со вкусом пищи, ее аппетитностью; более того, манипулируя активностью HTR2a- нейронов, можно было заставить мышей полюбить некий вкус, который они до сих пор не особо любили.

Разумеется, «нейроны избыточного насыщения» и «нейроны запрета на еду», о которых мы упоминали выше, взаимно подавляют друг друга. Находясь в амигдале, они напрямую связаны между собой, и, если еда кажется опасной, «нейроны запрета» подавляют активность «нейронов избыточного насыщения», если же еда кажется вкусной, то все происходит наоборот, «нейроны избыточного насыщения» подавляют «нейроны запрета». Вероятно, «нейроны избыточного насыщения» для того и нужны, чтобы, наткнувшись на хорошую еду, индивидуум съел больше чем нужно, сделав запас на случай, если в перспективе предстоит долго сидеть без еды вообще.

Вероятно, именно миндалевидное тело с его пищевыми нейронами играет важную роль в разнообразных психоневрологических расстройствах, когда человек становится в буквальном смысле одержим едой. Считается, что склонность есть больше, чем нужно, развивается при непосредственном участии системы подкрепления – группы нервных центров, которые отвечают за чувство удовольствия и поведенческую мотивацию.

Система подкрепления, в которую входит и миндалевидное тело, вообще играет большую роль во всевозможных зависимостях, пищевых в том числе, и, возможно, сейчас как раз удалось найти те самые нейроны, в которых наши пищевые зависимости и прячутся.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 01, 2017, 08:51:25
Стволовые клетки против болезни Паркинсона
http://www.nkj.ru/news/32038/
Нейроны, полученные из искусственных стволовых клеток, позволяют ослабить симптомы болезни Паркинсона.

Всякий раз, когда мы говорим о стволовых клетках, обязательно упоминаем про их медицинские перспективы. Как известно, стволовые клетки могут превращаться в любой другой тип клеток, и с их помощью вполне можно было бы восполнять клеточные потери, случающиеся при травмах, болезнях и т. д.

Знаменитые нейродегенеративные болезни (болезнь Альцгеймера, Паркинсона и т. д.) связаны как раз с массовой гибелью нейронов в мозге. Раз стволовые клетки превращаются во что угодно, значит, и в нейроны тоже. Можно ли с помощью клеточно-стволовых методов добавить мозгу нервных клеток взамен погибших?

Здесь есть один очень важный момент – новый нейрон ведь недостаточно просто засунуть в мозг, он должен установить контакты с другими нервными клетками, включиться в нейронные цепочки, которые обрабатывают ту или иную информацию. Может ли пересаженный нейрон все это проделать? Нас самом деле может: год назад мы писали про эксперименты, в которых нейроны, полученные из стволовых клеток, пересаживали мышам в мозг, в зрительную кору – пересаженные клети установили правильные контакты с «местными», так что зрение у мышей даже улучшилось.

Исследователи из Университета Киото проделали нечто похожее с обезьянами, только на сей раз речь шла о том, чтобы внедрить в мозг нейроны иной разновидности – те, которые в первую очередь гибнут во время синдрома Паркинсона.

Для этого использовали искусственные стволовые клетки, которые получают из зрелых специализированных клеток тела: у семи человек (трех с болезнью Паркинсона и четырех здоровых) брали образцы крови и кожи и затем с помощью специального белкового коктейля перепрограммировали кожные и кровяные клетки так, чтобы они утратили специализацию, забыли про свои функции и вернулись, так сказать в детство.

Полученные таким образом индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, как и настоящие стволовые клетки из эмбриона, способны делиться чрезвычайно долго, так что их можно было нарастить в нужном количестве, а потом с помощью уже других белков-регуляторов отправить на нейронный путь развития.

Нейроны, как мы сказали, нужны были не любые, а те, которые синтезируют дофамин и работают в двигательных центрах мозга (болезнь Паркинсона, как известно, сказывается в первую очередь на координации движений).

Клетки, когда специализируются, проходят через несколько этапов. Исследователи дожидались, когда стволовые клетки до определенного момента продвинутся в своих превращениях в нервные клетки, после чего пересаживали их в мозг макак-крабоедов, где клетки окончательно превращались в зрелые нейроны двигательной коры.

Макакам же перед клеточной пересадкой вводили специальный нейротоксин, который убивал двигательные нейроны в мозге, так что у обезьян начинались симптомы, похожие на симптомы болезни Паркинсона. Но после того, как у них в мозге появлялись новые клетки, состояние обезьян улучшалось на 40–50%: так, характерный тремор конечностей у них становился не таким сильным, как раньше, движения животных становились более естественными.

Терапевтический эффект был долговременным, он длился как минимум год. То есть пересаженные клетки не только успешно дозрели до дофаминовых нейронов, они сумели включиться в работу нервных цепочек – хотя, как пишут исследователи в статье в Nature, такие нейроны по сравнению с природными клетками синтезировали только половину того дофамина, что должны были. (Возможно, если бы клетки на замену удалось заставить давать больше дофамина, то и лечебный эффект был бы сильнее.)

Стоит напомнить, что клеточное сырьё для экспериментов брали в том числе и у людей с синдромом Паркинсона, тем не менее, никаких проблем с такими клетками не возникло. Даже если причины болезни у тех людей были наследственно-генетические – а это значит, что соответствующие дефектные гены были у всех клеток организма – то все равно они никак не проявились ни после превращения в стволовые клетки и затем в нейроны, ни после пересадки в обезьяний мозг.

И все же, если говорить о будущих клинических перспективах, то желательно все-таки больному человеку пересаживать клетки, полученные от здорового донора. И тут возникает проблема с иммунитетом, который должен атаковать чужие клетки.

Однако тут можно воспользоваться некоторыми уловками, которые описаны в параллельной статье в Nature Communications. Иммунные клетки отличают своих от чужих по особым молекулам на клеточной мембране, и подбирая донора, нужно постараться найти такого, чтобы мембранные молекулы на его клетках были похожи на мембранные молекулы на клетках больного.

Как показали опыты на тех же обезьянах, это действительно позволяет до некоторой степени усыпить бдительность иммунной системы. Впрочем, хотя тут еще предстоит выполнить массу исследований на тему безопасности и надежности метода, важно, что клеточно-стволовой подход в принципе может помочь в случае конкретных заболеваний нервной системы.

P.S. Немного фраза непонятна (типа, дефектные гены никак себя не проявили). Или дефектность генов сказывалась только на количестве вырабатываемого клеткой дофамина?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 01, 2017, 08:59:36
И две старые заметки (с информацией, упоминавшейся в предыдущем сообщении)...

Пересаженные нервные клетки встроились в мозг
http://www.nkj.ru/news/24773/

ЦитироватьНовые нервные клетки можно получить из клеток кожи, причём  нейроны с таким своеобразным происхождением после пересадки смогут занять своё место в мозговых нейронных цепях.

Хотя нервные клетки всё-таки восстанавливаются (в мозге есть зоны, где новые нейроны появляются даже в зрелом возрасте), такого обновления явно не хватит, чтобы покрыть массовую гибель клеток, например, в случае болезни Паркинсона. Можно, конечно, поступить иначе, и вырастить необходимое количество нейронов в лаборатории. Для этого нужно взять какие-нибудь зрелые клетки, например, клетки кожи, обратить их в стволовое состояние, то есть вернуть им способность превращаться в любой другой тип клеток, и запрограммировать на трансформацию в нейроны. Получившиеся клетки можно пересадить в мозг.

Однако нейроны, как известно, формируют сложные сети, образуя друг с другом множество контактов. Смогут ли новые нейроны, пересаженные извне, встроиться в существующую нейронную сеть, и смогут ли они в ней функционировать? Проверить это попытались исследователи из Университета Люксембурга: они превратили клетки кожи мышей в разновидность стволовых клеток, которые служат непосредственными предшественниками нейронов, и пересадили нейронные стволовые клетки в мозг тем же мышам, в гиппокамп (один из главных центров памяти) и кору.

Как пишут авторы работы в Stem Cell Reports, спустя полгода никаких побочных эффектов у животных не проявилось. Более того, нейроны, которые образовались и созрели из стволовых предшественников, сформировали синапсы с «коренными» нервным клетками и вполне успешно вошли в состав нервных цепочек.

До клинических испытаний тут ещё довольно далеко – пока что удалось показать только то, что пересаженные нервные клетки, да ещё полученные из клеток кожи, не остаются в мозге сами по себе и в принципе могут формировать принимать и передавать сигналы другим клеткам. Теперь же предстоит выяснить, как именно они это делают: хотя у мышей, как было сказано, побочных эффектов не было, качество работы новых нейронов нужно ещё неоднократно перепроверить. Например, хорошо бы убедиться, что новые нервные клетки, встав в правильное место, могут замещать нейроны, производящие дофамин. Если да, то таким образом можно будет компенсировать симптомы болезни Паркинсона, при которой в первую очередь гибнут как раз дофаминовые нервные клетки. Однако повторим, на практике это вопрос очень отдалённого будущего.

Пересаженные нейроны встроились в работу мозга
http://www.paininfo.ru/press/4756.html

ЦитироватьВ журнале Nature вышла статья профессора Сюзанны Фолкнер (Susanne Falkner) и её коллег из Института нейробиологии Общества Макса Планка и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана об успешной пересадке нейронов в мозг.

Нервные клетки, пересаженные во взрослый мозг, в зрительную кору, «адаптировались», встроились в работу мозга, и даже улучшили зрение.

Ученые проводили эксперименты на мышах, сперва удаляя фрагмент зрительной коры, а затем пересаживая на его место кусочек коры мозга, взятый у эмбриона. Наблюдения проводили посредством специальной микроскопической техники, наблюдая за изменениями клеток. В течение месяца пересаженные нейроны созревали, проходя те же этапы, что и обычные нервные клетки.

Более того, прооперированные мыши чувствовали себя также, как здоровые, а пересаженные нейроны установили синапсы с «родными» клетками. После ученые провели тесты на функциональность: показывали мышам узоры из полос, и постепенно новые клетки научились отличать одни узоры от других.

Это позволило авторам сделать вывод о том, что пересаженные клетки встраиваются в мозг и могут активно функционировать, улучшая состояние здоровья.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 09, 2017, 08:33:25
Мозг учится распознавать лица с нуля
https://www.nkj.ru/news/32118/
Способность распознавать лица у приматов, по-видимому, не «вшита» в мозг с рождения, а развивается постепенно после появления на свет.

Умение различать лица – одна из важнейших когнитивных способностей людей и обезьян. Если бы мы не могли отличать одно лицо от другого, нам бы очень сложно было общаться, а от общения, от социальных связей у приматов зависит очень много.

В мозге даже есть специальная зона, которая отвечает за распознавание лиц. И до сих пор принято было считать, что эта способность у людей и обезьян врожденная: во-первых, вышеупомянутая зона у разных приматов расположена примерно в одном и том же месте, во-вторых, даже самые маленькие дети, когда общаются с другими людьми, предпочитают следить именно за лицом.

Но с другой стороны, когда человек или обезьяна регулярно сталкиваются с какими-то новыми объектами, у них в зрительной коре полушарий появляются специальные участки, которые работают именно с этими новыми объектами, и саму такую способность различать текст, или автомобили, или какие-то строения никак нельзя считать врожденной, сформировавшейся в ходе долгой эволюции.

Исследователи из Гарварда предположили, что и распознавание лиц на самом деле никакое не врожденное умение, что мозг учится узнавать чужие лица с нуля. Эксперимент ставили с макаками: одни с рождения были со своими матерями и другими маленькими макаками – то есть росли, как обычно; других же растили люди – они кормили обезьян, играли с ними и т. д., но при этом носили маски, полностью закрывающие лицо. Таким образом некоторые макаки за первый год жизни не видели вообще ничьих лиц, ни обезьяньих, ни человеческих.

Когда обезьянам исполнялось двести дней, их мозг сканировали в магнитно-резонансном томографе, чтобы выяснить, появились ли у них в зрительной коре участки, отвечающие за распознавание различных объектов – лиц, рук, тел, каких-то других предметов. Как можно догадаться, у одних макак были все нужные зоны распознавания, у других же одной зоны не хватало, а именно зоны распознавания лиц.

Затем и тем, и другим показывали групповые портреты обезьян или людей. Те молодые макаки, которые росли с матерями и товарищами, в первую очередь смотрели на лица тех, кто был на изображении. Те, кого растили люди в масках, предпочитали рассматривать чужие руки – и вообще, как говорится в статье в Nature Neuroscience, у таких обезьян зона распознавания рук в зрительной коре была особенно большой. Что понятно – еду и ласку обезьяны получали от рук, и разницу между людьми чувствовали, вероятно, тоже по их рукам, коль скоро лица были скрыты.

Вывод из результатов понятен: чтобы мозг научился узнавать какой-то образ, его нужно в мозг установить, инсталлировать, сделать так, чтобы зрительный анализатор свыкся с конкретным объектом. И распознавания лиц это касается в той же мере, что и распознавания разных прочих образов.

Новые данные, очевидно, пригодятся специалистам, которые имеют дело с психоневрологическими расстройствами вроде прозопагнозии, когда больной даже свое лицо не узнает, или аутизма, когда человек боится чужих лиц. Возможно, подобные вещи связаны с тем, что мозг не может сформировать нужную зону распознавания, и если ему в этом помочь, то, вероятно, к нему вернется способность спокойно смотреть на лица и понимать, чем они отличаются.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 18, 2017, 14:58:36
Спонтанные вспышки в мозге недоношенных младенцев — путь к развитию сознания
http://neuronovosti.ru/delta-brushes/

В новом исследовании, опубликованном в eLife, ученые из Университетского колледжа Лондона и Лондонского Королевского колледжа обнаружили, что в генерации спонтанных нейрональных вспышек в головном мозге задействована конкретная область – островковая доля.

Исследователи считают, что спонтанная активность мозга необходима для укрепления связей в головном мозге, которые будут развиваться в течение жизни. Согласно другим  исследованиям, если у младенцев отсутствуют вспышки, то они более склонны к развитию церебрального паралича или будут иметь низкие когнитивные способности.

«Мы еще не выяснили, что вызывает эти нервные вспышки, но мы знаем, что они есть у здоровых недоношенных младенцев и что затем исчезают навсегда. В отдаленной перспективе их отсутствие считается плохим признаком у недоношенных детей так же, как и их наличие у доношенных, — сказал Доктор Лоренцо Фабрици (Университетский колледж Лондона), один из ведущих исследователей. —  Мозг недоношенного ребенка – это не просто уменьшенная модель взрослого, он создан, чтобы подготовить себя к жизни в этом мире».

В ходе исследования, команда ученых определила источник самых распространенных вспышек – так называемых дельта щеток у 10 здоровых недоношенных детей от 32 до 36 недель внутриутробного развития. Использовали сочетание двух методов: электроэнцефалограммы (ЭЭГ) – для выявления сигнала, и функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ, см. илл. выше), для определения локализации.

Электроэнцефалограмма не дает точной пространственной информации, поэтому исследователи сопоставили ее с результатами фМРТ, которая показывает локализацию всплесков путем измерения кровотока в головном мозге.

На головы младенцев надевали специально изготовленные шапочки, оснащенные электродами для записи ЭЭГ. фМРТ проводили во время сна недоношенных, аккуратно помещая их в томограф. До этого исследования одновременно ЭЭГ и фМРТ еще никогда не использовались в исследованиях на недоношенных детях. Это был смелый эксперимент, авторы были очень осторожны, чтобы не причинить детям дискомфорта во время испытаний.

Исследователи обнаружили, что источник вспышек — островковая доля, в которой наиболее высокая концентрация связей по сравнению с другими областями развивающейся коры. Результаты настоящего исследования совпадают с предыдущими в отношении того, что островок начинает активно развиваться в поздний фетальный период.

Ученые считают, что островковая доля, которая играет важную роль в развитии мозга, как главный источник случайных вспышек у недоношенных, требует дальнейших научных исследований на человеке и животных одновременно.

«У нас появились новые возможности, чтобы изучить развитие активности головного мозга у недоношенных младенцев и новое понимание того, как ранние нарушения могут в конце концов привести к инвалидности. Большинство исследований в области раннего развития мозга фокусируется на структуры, а не на функции. Мы надеемся, использовать эти методы в дальнейшем для расширения знаний о функции мозга до рождения», — сказал руководитель исследования, доктор Томоки Аричи (Королевский колледж Лондона).
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 19, 2017, 12:27:19
Чем больше забывчивость, тем выше интеллект?
http://neuronovosti.ru/forget-to-be-smarter/

Быстрое или точное запоминание, безусловно, играет в нашей жизни основную роль, когда необходимо «записать» в памяти имя нового начальника отдела или название фирмы целевого расходного материала. При этом также часто мы и забываем разные мелочи, что иногда нас сильно смущает и подводит. Учёные из Университета Торонто доказали, что это даже хорошо, ведь такое забывание делает нас  фактически «умнее». Об этом они рассказали в журнале Neuron.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2017/09/2222.jpg)
Модель построения воспоминаний.
(A) Старые данные передают картину очень подробно (синие точки), но это не позволяет предсказать новые данные (зелёные точки). Мнемонический эквивалент сложной модели сохранит воспоминания о конкретных шаблонах каждого футбольного мяча, который мы когда-либо видели.

(B) Если строить модель, которая сможет не идеально описать старые данные, но будет лучше прогнозировать новые, то это позволит забыть большинство деталей относительно футбольных мячей, но вместо этого помнить, что они обычно состоят из пяти- и шестиугольников (нижнее изображение). Это лучше предскажет вид нового мяча, с которыми мы столкнёмся в будущем, и позволит нам его идентифицировать.

Традиционно считается, что человек, который помнит практически всё, очень умён. Но оказалось, что для мозга полезнее сохранение целостной картины, чем чётких деталей. Исследователи утверждают, что забывание повышает гибкость памяти, снижая влияние устаревшей информации на принятие основанных на воспоминаниях решений.

Помимо этого они выяснили, что такая функция мозга предотвращает переобучение, тем самым способствуя обобщению информации. Согласно этой точке зрения, цель памяти – не передача информации во времени, а оптимизация процесса принятия решений. И забывание так же важно, как и хранение данных.

Ученые сделали обзор наиболее актуальных работ по этой теме, обратив внимание как на запись и стабильное хранение информации в головном мозге, так и на её удаление, необходимое для устойчивых соединений между нейронами и накопления новой информации. Особая роль выделилась потенциалу LTP в гиппокампе, который, как считается, представляет собой важнейшую функцию запоминания данных. Не оставили в стороне и и работы, касающиеся взаимодействия нейрогенеза и памяти.

Казалось бы, мозг обладает достаточной ёмкостью для хранения огромного количества данных, ведь он состоит их 80-90 миллиардов нейронов. Если бы была возможность «зарезервировать» лишь десятую часть из них, то, согласно расчётам, можно бы было надёжно хранить примерно один миллиард индивидуальных воспоминаний. Авторы полагают, что этот эволюционный механизм компенсации выработался специально для условий быстро меняющегося мира в качестве адаптации. И в этой ситуации бережное хранение всего, что попадает в нашу голову, не только не всегда полезно, но и может принести вред, сделав поведение не таким гибким, как нужно.

Скорее, настойчивость полезна только тогда, когда она поддерживает те аспекты опыта, которые либо относительно стабильны, либо хорошо прогнозируют новый опыт. Таким образом, только благодаря взаимодействию сохранности и забывчивости память действительно служит своей истинной цели: использовать прошлое для разумного руководства процессом принятия решений.

Исходя из выводов, которые сделали ученые, мозг не просто решает, что необходимо запомнить, а фактически сохраняет новые воспоминания и перезаписывает старые. Но когда он «переполнен» неиспользуемыми или второстепенными воспоминаниями, это мешает эффективному принятию актуальных решений.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 22, 2017, 14:25:41
Зрительная кора головного мозга слепых людей занялась обработкой речи
https://nplus1.ru/news/2017/09/19/hear-with-your-eyes

ЦитироватьНейроны отделов мозга, отвечающих за зрение, могут участвовать в процессе понимания речи, но только у слепых людей. К такому выводу пришла группа европейских ученых, которая изучила процесс понимания речи слепыми людьми и людьми с нормальным зрением. Препринт статьи доступен на сайте bioRxiv.org.

Разные отделы человеческого мозга «настроены» на обработку определенных типов информации (зрительной, слуховой или сенсомоторной). При потере функционирования этих отделов, например в результате травмы или врожденных дефектов, мозг может подключать к процессу другие отделы. Например, детей, рожденных с нарушениями отделов мозга, отвечающих за производство и понимание речи, можно научить говорить и понимать собеседника. Такие исследования показывают, что способность к речи не зависит от функционирования только речевых центров и может опираться на совершенно разные нейронные структуры.

Авторы новой работы провели исследование функциональной реорганизации зрительной коры при помощи магнитоэнцефалографии (МЭГ) у слепых с рождения или раннего детства людей (17 человек) и людей с нормальным зрением (16 человек). Каждому участнику предложили прослушать 14 отрывков из популярных аудиокниг длительностью примерно в одну минуту в трех режимах:

•оригинальный отрывок;
•отрывок, в котором голос рассказчика изменен, но смысл различим;
•отрывок, в котором голос рассказчика изменен так, что смысл различить нельзя.

Эти режимы были избраны для того, чтобы разделить два процесса: обработки членораздельной речи и обработки нечленораздельного шума.

После прослушивания каждого отрывка участникам предлагалось принять или опровергнуть утверждение относительно его содержания — это было сделано с целью убедиться в том, что добровольцы внимательно слушают и различают смысл услышанного.

В итоге ученые выяснили, что во время эксперимента у слепых людей активировалась первичная зрительная кора — небольшой участок затылочной доли коры больших полушарий. Причем такая активация наблюдалась только для тех отрывков, смысл которых был различим, на основании чего ученые сделали вывод, что данная область мозга у слепых людей участвует в процессе обработки речи.

(https://nplus1.ru/images/2017/09/19/98e7c01be77b8557d9a7692874052461.png)
Активация первичной зрительной коры (отмечена цветом) среди слепых участников эксперимента в сравнении с участниками с нормальным зрением при прослушивании оригинальных отрывков (в сравнении с неразличимыми)

Ученые объясняют полученные результаты тем, что зрительная кора не перестает функционировать с потерей зрения и также участвует в обработке информации. Однако из-за того, что источник получения визуальной информации потерян, эта область начинает участвовать в обработке данных, полученных с помощью других источников — в данном случае при помощи слухового аппарата.

Звуки являются основным источником информации об окружающем мире для людей, утративших зрение. Например, в нашей заметке вы можете узнать о том, как слепые люди смогли определить примерный рост человека по его голосу, а здесь вы можете прочитать об изучении эхолокации, которую некоторые слепые люди используют для ориентации в пространстве подобно дельфинам и летучим мышам.

P.S. Две ссылки на заметки, о которых упоминается в статье...

Слепые определили сравнительный рост мужчин по звуку голоса
https://nplus1.ru/news/2016/04/21/Blind-size-up-by-hearing

Ученые создадут новое устройство для изучения эхолокации человека
https://nplus1.ru/blog/2017/09/07/Neurosci-25
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 22, 2017, 14:33:43
Разницу между осознанным и неосознанным восприятием обнаружили на нейронном уровне
https://nplus1.ru/news/2017/09/21/consciousperception
Цитировать
(https://nplus1.ru/images/2017/09/21/5c9829aff7ec9fd33f42199f5d5841ba.jpg)
Установлено местонахождение нейронов, отвечающих как за осознанное, так и за неосознанное восприятие изображений человеком. Эти нейроны локализованы в медиальной височной доле, однако внутри самой зоны работают по-разному. Работа с результатами исследования немецких нейрофизиологов опубликована в Current Biology.

Сознание — это избирательный процесс, поскольку только часть сенсорной информации становится осознанной — в этом случае говорят об осознанном восприятии. Бóльшая часть стимулов, поступающих с сенсорным систем, остается на уровне шума. Это, однако, не значит, что мозг не реагирует на такие стимулы, но восприятие остается неосознанным.

На данный момент неясно, какие нейронные механизмы лежат в основе как осознанного, так и неосознанного восприятия. Известно, что существует связь между осознанным восприятием и активностью отдельных нейронов в передних областях вентрального пути у низших приматов или в медиальной височной доли у человека (medial temporal lobe), но более точными сведениями до недавнего времени ученые не располагали.

Авторы новой работы, желая узнать больше про нейрофизиологию восприятия, зарегистрировали активность 2735 нейронов у 21 пациента с эпилепсией в ответ на визуальные раздражители. Эпилептики были выбраны в качестве объекта исследования потому, что в их мозг для мониторинга его состояния были имплантированы электроды — это значительно облегчало проведение исследования.

В начале исследователи, основываясь на предварительном скрининге, выбрали два изображения — T1 и T2. На данные изображения у испытуемых были зафиксированы достоверные реакции по показателям ЭЭГ. Участники испытаний должны были сообщить, когда они замечают эти изображения среди 14 других, с большой скоростью сменяющих друг друга у них перед глазами.

Всего ученые провели 216 сеансов, разделенных на три «пробы» по 72 испытания в каждой. Между испытаниями была небольшая остановка. Последовательность изображений менялась после каждого испытания.

(https://nplus1.ru/images/2017/09/21/688e720fbbdbb362f03a4cb275d41cd8.bmp)

Дизайн эксперимента

После каждого испытания испытуемые должны были нажимать на кнопку, сообщая ученым, заметили ли они среди показанных им изображений Т2, которое постоянно транслировалась позже, чем Т1 (их могло разделять не более трех других изображений). Таким образом, исследователи обращали внимание на то, замечали испытуемые Т2 или нет («Т2 видимое» или «Т2 невидимое»). При этом у участников эксперимента регистрировалось ЭЭГ. Также исследователи во время смены изображений следили за проявлением «внимательного моргания» (attentional blink). Считается, что этот процесс необходим для переключения внимания с одного объекта на другой.

Хотя испытуемые знали, что изображение Т2 всегда следует за изображением Т1, они в некоторых пробах не нажимали на кнопку, иначе говоря, не замечали изображения Т2. Тем не менее, при каждой демонстрации этого изображения у них была зарегистрирована активность нейронов, то есть происходило неосознанное восприятие.

По возникавшим ответам нейронов на «Т2 видимое» или «Т2 невидимое» исследователи смогли понять, какие нейроны участвуют в формировании осознанного восприятия. Также ученые заметили разницу во времени восприятия и в локализации нейронов, отвечающих за осознанные и неосознанные раздражители. Как оказалось, нейроны в разных областях медиальной височной доли человека по-разному реагируют на видимые и невидимые раздражители. Реакция нейронов в задней части доли была одинакова, а ответы в средних и особенно передних областях медиальной височной доли происходили позже, были более продолжительными и слабыми.

(https://nplus1.ru/images/2017/09/21/b9738ebe4ac8d046fb93f746686c6673.bmp)

Примеры ответов отдельных нейронов. Изображение в правом верхнем углу — стимул, который вызвал селективный отклик нейрона. Растровые графики показывают наблюдаемые времена ответов относительно начала стимула T1/T2. Цветное кодирование — это разные ответы: желтый — замечено T1, зеленый — замечено T2, красный: T2 — невидим. RPH — правая задняя часть гиппокампа; LA — левое миндалевидное тело; RPHC — кора правой части гиппокампа; LPHC — кора левой части гиппокампа.

Эти данные свидетельствуют о том, что для возникновения осознанного восприятия необходима синхронизация нейронных реакций во всей медиальной височной доле. Если синхронизации не происходит, восприятие остается на неосознанном уровне.

Ранее мы писали о том, что шведские нейрофизиологи обнаружили в мозге мыши нейроны, ответственные за внимание. А нейробиологи из Рокфеллеровского университета обнаружили, что ряд зон мозга у макак-резусов (Macaca mulatta), ответственных за восприятие и распознавание лиц, активизируются, только если изображение лица возникает вместе с изображением тела.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 22, 2017, 14:54:21
Продублирую ссылки (две лекции Вячеслава Дубынина). В прошлый раз упустил...
Цитата: ArefievPV от сентября 19, 2017, 13:15:40
Слуховые центры головного мозга
Физиолог Вячеслав Дубынин о слуховых ядрах, системе эхолокаций и абсолютном слухе
https://www.youtube.com/watch?v=_DChuaTxCqk

Цитата: ArefievPV от сентября 19, 2017, 14:33:50
Средний мозг
Физиолог Вячеслав Дубынин о сенсорных центрах среднего мозга, черепно-мозговых нервах и детекции лжи по поведению зрачка
https://www.youtube.com/watch?v=ybtmBY7Dfcg

Если по ссылкам (мои сообщения) пройти, то там и в текстовом варианте эти лекции имеются...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 26, 2017, 12:56:07
Глаз и фоторецепторы
Физиолог Вячеслав Дубынин о строении глаза, мутациях кристаллина и пигментах палочек и колбочек

https://www.youtube.com/watch?v=wn8QnM1Zj5c
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 26, 2017, 12:58:49
В текстовом варианте:
https://postnauka.ru/video/79564

Цитировать
Зрительная система — это важнейшая сенсорная система нашего организма. Львиную долю информации мы получаем именно через зрение. И для того, чтобы работать со зрительными сигналами, у нас есть центры в головном мозге и сложнейший орган чувств, который называется глаз. Внутри глаза есть сетчатка, а в сетчатке есть фоторецепторы — те самые чувствительные клетки, которые воспринимают зрительный сигнал.

Задача фоторецепторов непроста, потому что зрительный сигнал — это электромагнитные волны. И чтобы среагировать на эти специальные волны, нужны специальные механизмы, и эволюция долго и достаточно мучительно эти механизмы формирует. О строении глаза можно говорить очень много и долго. Это действительно очень сложная штука. Все знают о том, что есть хрусталик, есть зрачок, есть сетчатка, есть сосудистая оболочка, зрительный нерв. Про каждую из этих конструкций можно рассказывать много.

Меня больше всего восхищает, пожалуй, хрусталик. Для того чтобы наводить изображение на резкость, эволюция изобрела прозрачную эластичную линзу, и эта линза состоит из живых клеток. Такой как бы подвиг — создать прозрачные живые клетки. Чтобы это случилось, возник специальный белок, который называется кристаллин. У него совершенно потрясающая первичная, вторичная, третичная структура. В итоге возникает что-то вроде кристаллов, способных проводить электромагнитные волны без особой задержки.

Кристаллин в ходе эволюции формируется достаточно рано, а потом остается очень стабильным, консервативным, потому что эволюция довела его уже до такого идеала, что даже небольшие изменения ухудшают проведение света. Именно поэтому на основе кристаллина были в свое время построены первые филогенетические деревья млекопитающих. То есть мы берем кристаллин человека, макаки, крысы, сравниваем их между собой и видим, что различия в первичной структуре минимальны. То есть буквально две, три, пять мутаций. А поскольку мутация в кристаллине не портит его свойства, возникает достаточно редко — один раз в 3–4 миллиона лет, — то отличие человека от макаки в три мутации означает, что мы разошлись с нашими обезьяноподобными предками 10–12 миллионов лет назад. А от крысы отличие в восемь мутаций, значит, расхождение случилось 30 миллионов лет назад. В 90-е годы прошлого века это были новые и впечатляющие факты, которые позволили понять, что эволюция — это не только появление пятен на шкуре жирафа или удлинение его шеи, но это молекулярная эволюция, когда по изучению строения белка или, например, рибосомальной РНК вы можете увидеть, как одни организмы происходят от других.

Фоторецепторы внутри глаза человека делятся на две группы — палочки и колбочки. Сам термин достаточно старый, из XIX века, когда под микроскопом увидели форму этих клеток. Палочки — это цилиндрические клетки, а колбочки больше похожи на конус. И у палочки, и у колбочки есть центральная часть — зона, где находится ядро. Есть та часть, которая повернута в сторону хрусталика, и там располагается пресинаптическое окончание, которое контактирует с нейронами сетчатки. И есть часть, которая обернута в сторону сосудистой оболочки, и там располагаются светочувствительные пигменты.

Светочувствительные пигменты — это ключевая конструкция внутри фоторецептора, то есть это те самые молекулы, которые реагируют на электромагнитные волны. И для того, чтобы это делать, внутрь светочувствительных пигментов вставлена особая молекула, которая называется ретиналь. Ретиналь — это трансформированный ретинол, то есть витамин А. И все знают, что морковка ужасно полезна для зрения, потому что там есть что-то такое, от чего наши фоторецепторы работают лучше. В морковке находится оранжевый пигмент под названием каротин, и когда мы съедаем каротин, то он у нас в организме превращается в ретинол и встраивается внутрь палочек и колбочек.

Нужно понимать саму идею витамина. Это незаменимые вещества, которые нам необходимы, но которые мы сами делать не можем и должны откуда-то получать, — как правило, из растительных источников. Зачем растениям каротин? Он играет роль вспомогательного светочувствительного пигмента. Растения зеленые, и это значит, что их хлорофилл реагирует на красный диапазон спектра, на синий диапазон спектра, поглощает эту энергию. А зеленая часть диапазона теряется, отражается от листьев, поэтому мы видим листья зелеными. Выходит, что примерно третья часть энергии теряется. Поэтому возникает идея: а давайте мы сделаем пигмент, который бы все-таки ловил зеленые лучи и помогал хлорофиллу. Так появляется каротин — оранжевый, оранжево-красный, и это значит, что он поглощает синие и зеленые лучи. Поглощая зеленую часть спектра, он помогает хлорофиллу.

Что получается с витамином А? Наша эволюция, эволюция животных, не смогла изобрести молекулу, которая ловит электромагнитные волны. Поэтому для того, чтобы заработали наши фоторецепторы, мы должны съесть растение, извлечь каротин, превратить его в ретинол и вставить внутрь палочек-колбочек. И только тогда мы начинаем видеть. Мы, животные, настолько зависимы от растений, что даже зрение опирается на те молекулы, которые мы от них получаем. Это общая логика, она распространяется практически на все витамины. Все знают, что каротин полезен для здоровья и наш организм к нему очень трепетно относится. Ретинол запасается в печени и по мере необходимости идет на то, чтобы синтезировать дополнительные новые светочувствительные пигменты.

Пигмент палочек называется родопсин, а пигменты колбочек — йодопсин. И палочки все одинаковы, и родопсин одинаков. Один тип родопсина присутствует внутри нашего глаза. А что касается йодопсинов (английский вариант — конопсины), их три типа. Как известно, наши колбочки и наши йодопсины — это три класса, каждый из которых реагирует либо на красные лучи, красный диапазон спектра, либо на зеленый диапазон, либо на синий диапазон. Поэтому и о йодопсинах, и о колбочках говорят, что они делятся на красночувствительные, синечувствительные и зеленочувствительные.

Это один из интересных парадоксов нашей зрительной системы. На уровне сетчатки мы видим только красный, синий и зеленый диапазоны спектра. И все многообразие цветов, которое у нас в голове возникает, — это результат работы внутреннего фотошопа, который нашему сознанию предоставляет информацию о том, сколько объект отражает синих лучей и зеленых, красных лучей в виде интегральной штуковины под названием цвет. Нет лилового, нет оранжевого, нет салатового цвета, а есть пропорция между синими, красными и зелеными. Обычный человек над этим не задумывается, а физиологи очень давно задумываются, и существует большое количество теорий цветового зрения. Эти теории до сих пор не полностью объясняют все те эффекты, которые наблюдаются, когда человек работает с цветными картинками. Поэтому в данном месте физиологии зрения еще довольно большое белое пятно.

Догадываться о том, что есть отдельно синий, красный и зеленый чувствительные фоторецепторы начали еще на грани XVIII–XIX веков. Тогда английский физик Томас Юнг придумал следующий эксперимент. Если взять прозрачные стеклышки — синее, красное, зеленое — и сложить их вместе, то на перекрестье получится белое стекло. Получается, что равная пропорция красного, синего и зеленого субъективно воспринимается нами как белый цвет. К середине XIX века Герман Гельмгольц, немецкий физиолог, сформулировал эту идею как наличие фоторецепторов разного типа. Потом в течение XIX века стали возникать различные теории цветового зрения.

Теории и написанные книги, в частности, Гельмгольцем произвели большое впечатление на молодых французских художников, которые сказали: «О, как интересно! Наш глаз же видит чистые цвета. Зачем же мы смешиваем краски на палитре? Давайте будем рисовать чистыми цветами». И поэтому мы знаем, что одним из источников импрессионизма являются работы в области физиологии зрения. Скажем, Сёра и Синьяк читали работы Гельмгольца, и тот стиль импрессионизма, который называется пуантель, во многом базируется на такой физиологии зрения и на тогдашних знаниях о ней.

Эволюция зрительной системы и фоторецепторов начинается именно с колбочек. В этом смысле она отличается от того, что мы видим в человеческой технике. Потому что человек сначала изобрел черно-белый телевизор, а потом цветной. Эволюция шла другим путем, потому что придумать молекулу, которая реагирует на определенную часть спектра, проще, чем молекулу, которая реагирует на весь спектр — от красного до синего. Поэтому в ходе эволюции сначала появляется довольно много разных типов колбочек, и, если мы смотрим на сетчатку рыб, амфибий и рептилий, там порой этих колбочек семь, а то и десять типов. Еще внутрь колбочки порой вставлены такие жировые капли, играющие роль дополнительного светофильтра, который заужает частотный диапазон и позволяет еще более четко реагировать на тот или иной цвет. Цветовые сигналы очень значимы в поведении животных. Предупреждающая окраска или окраска, которая возникает при размножении, — в общем, цветовые сигналы — очень распространена в мире животных.

И в нашей линии эволюции, в линии эволюции позвоночных, и в линии эволюции моллюсков и членистоногих тоже очень сложный глаз. У головоногих моллюсков глаз работает по очень похожим принципам, а вот у членистоногих глаз состоит из множества маленьких глазок, и там несколько другая система. Глаз членистоногих видит картину скорее как сложную мозаику, и, судя по всему, такая интегральная картинка получается хуже, но зато эта система очень хорошо и здорово реагирует на любые изменения, смещения объекта в пространстве. В этом смысле членистоногие на движение нашей руки реагируют очень здорово и очень четко.

Фоторецептор реагирует в тот момент, когда на него падает световой сигнал. Эта реакция начинается с того, что распадается светочувствительный пигмент — родопсин или йодопсин. Дальше возникает цепочка химических реакций, которая приводит к появлению рецепторного потенциала, и, в отличие от обычных рецепторов, сигнал идет не вверх, не как деполяризация, а как гиперполяризация. Этот сигнал довольно медленно развивается, и в ответ даже на короткую световую вспышку рецепторный потенциал длится 50 миллисекунд, то есть одну двадцатую секунды. Это приводит к очень характерной зрительной иллюзии — иллюзии слияния отдельных световых вспышек в целостную картину. Эта иллюзия лежит в основе эффекта кино: если мы даем 20 кадров в секунду, а лучше 24 кадра, а лучше, конечно, 50 или 70 кадров в секунду, эти кадры начинают сливаться, и возникает непрерывная движущаяся картинка. Это из-за того, что наши фоторецепторы довольно медленно работают. То есть из всех рецепторов это самые медленно работающие клетки.

После того как сигнал воспринят фоторецепторами, он передается на нейроны сетчатки. Сетчатка состоит из фоторецепторов и четырех слоев нервных клеток. Это клетки горизонтальные, амакриновые, биполярные, ганглионарные, и они уже сразу внутри сетчатки начинают обработку зрительного сигнала, в частности подчеркивают контрасты тех или иных объектов, линий, границ. И выходными клетками сетчатки являются ганглионарные клетки. Именно их аксоны формируют зрительный нерв. Примерно миллион таких аксонов идет в наш головной мозг. Получается, что картинка, которую цифрует наша сетчатка, — это примерно один миллион пикселей, что само по себе удивительно, поскольку даже обычные фотоаппараты дают более детальную картинку. Но фокус в том, что детальная, очень точная оцифровка происходит только в центре нашей сетчатки, а периферия цифруется с гораздо меньшим разрешением. В итоге, для того чтобы четко видеть ту или иную картинку, мы должны смотреть прямо на нее центром нашей сетчатки — это то, что называется желтым пятном. И именно с этой области получается самое качественное изображение.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 26, 2017, 12:59:50
Зрительные центры головного мозга
Физиолог Вячеслав Дубынин о зрительных нервах, распознавании образов и функциях зрительной коры

https://www.youtube.com/watch?v=gJ90GKNibB8
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 26, 2017, 13:01:49
В текстовом варианте:
https://postnauka.ru/video/80726

Цитировать
От наших глаз в головной мозг идут зрительные нервы. У нас два глаза и, соответственно, два зрительных нерва. Зрительные нервы — это вторые черепные нервы (первые — обонятельные). Перед мозгом зрительные нервы перекрещиваются, и возникает зрительная хиазма — перекрест зрительных нервов. Внутри этого перекреста зрительные нервы обмениваются своими аксонами, и в итоге в правое полушарие попадает информация от правых половин сетчаток каждого глаза, а в левое полушарие — от левых половин сетчаток. Это нужно для того, чтобы потом сравнивать изображения от правого и левого глаза и формировать объемную картинку.

Зрительный нерв входит в головной мозг на границе между таламусом и гипоталамусом, то есть он входит спереди в промежуточный мозг. Дальше аксоны зрительного нерва расходятся в нескольких направлениях, чтобы начать обработку зрительного сигнала. Мы знаем о существовании трех главных подкорковых зрительных центров. Высшие зрительные центры находятся в затылочной доле коры больших полушарий. Самый древний зрительный центр находится прямо в месте входа зрительного нерва в промежуточный мозг. Это так называемые супрахиазменные ядра гипоталамуса. Там расположены нервные клетки, которым все равно, что мы конкретно видим, — для них важен общий уровень освещенности. Это очень древняя конструкция, которая реагирует на количество света, попадающего на нас за некий интервал времени.

Внутри супрахиазменных ядер мы обнаруживаем нервные клетки, которые настраиваются на суточный ритм освещенности, и здесь же обнаруживаем нейроны, связанные с сезонными ритмами света. Суточные ритмы — это смена дня и ночи, то есть в супрахиазменных ядрах располагаются нервные клетки, отслеживающие смену времени суток. Те, что реагируют на день, связаны с центрами бодрствования и, например, помогают нам просыпаться по утрам, а те, что реагируют на наступление ночи, связаны с центрами сна и помогают нам ночью заснуть. Работа этих центров происходит весьма мягко, но когда резко меняем часовой пояс, то супрахиазменным необходимо несколько дней, чтобы перевести стрелки. Сезонные ритмы, как правило, связаны у животных с впадением в спячку или весенними/осенними перелетами у птиц, сезонами размножения. Это отдельная сфера, о которой можно долго и интересно рассказывать.

Средний мозг — это древний зрительный центр. Там находится зона, которая называется четверохолмие. Верхние, или передние, холмики четверохолмия — это древние зрительные центры, которые выполняют скромную, но очень важную функцию — реагируют на новые зрительные сигналы. Если что-то появляется в нашем поле зрения, что-то шевелится, то включаются нейроны четверохолмия (их еще называют нейронами-детекторами новизны), и дальше за счет работы среднего мозга запускается так называемый ориентировочный рефлекс, то есть поворот глаз, головы, а если нужно, то и всего тела в сторону нового сигнала. Это любопытство на самом древнем его уровне, и неудивительно, что именно в среднем мозге находятся центры, которые управляют движениями глаз. Это третий, четвертый и шестой черепные нервы — глазодвигательный, отводящий и блоковый. Там же находятся парасимпатические центры, управляющие диаметром зрачка и формой хрусталика. Это называется аккомодацией, и за счет изменения формы хрусталика мы можем четко видеть близкие объекты, дальние объекты — все это реакции среднего мозга.

Третий поток информации, основной, идет в таламус. В задней зоне таламуса находятся важнейшие зрительные центры. Это, во-первых, латеральное коленчатое тело и, во-вторых, так называемая подушка. Латеральное коленчатое тело (ЛКТ) — наиболее жесткий, четко скоординированный, поточечно размеченный вход от сетчатки на затылочную область коры больших полушарий. От сетчатки через зрительный нерв на латеральное коленчатое тело поточечно переносится вся та матрица, все то описание, которое предоставляют нам фоторецепторы. По сути, фоторецепторы — палочки и колбочки сетчатки — сообщают в головной мозг, сколько и какой яркости синих, красных, зеленых и серых точек мы видим. Эта картинка проходит через латеральное коленчатое тело, там нейроны образуют строгие слои. Основная функция латерального коленчатого тела — подготовить зрительную информацию для дальнейшей обработки в коре больших полушарий.

Самое главное, что делает латеральное коленчатое тело, — контрастирование зрительного сигнала, то есть повышение контраста. На пульте от телевизора, например, обычно есть кнопка для изменения яркости, а есть кнопка для изменения контраста. При контрастировании светлое становится светлее, темное — темнее, и в целом в зрительной картинке более четко можно выделить границы. Это очень важно, потому что равномерно закрашенные области для нашей зрительной системы неинтересны. Важно то, что где начинается, что где заканчивается, то есть важны именно границы, поэтому важно повысить именно контраст изображения. Это делает латеральное коленчатое тело, и дальше из него информация уходит в первичную зрительную кору. Зрительная кора занимает 20% в коре больших полушарий, и это не очень много. Например, у обезьян она занимает 50–60%.

Все дело в том, что у нас очень велики ассоциативные зоны — теменная кора и лобная кора. Зрительная кора, конечно, тоже очень обширна. В классификации полей коры больших полушарий по Бродману первичная зрительная кора — это поле № 17. Это самая задняя часть наших затылочных долей, и еще она в значительной мере подворачивается на внутреннюю, медиальную поверхность больших полушарий. Там мы наблюдаем, по сути, карту сетчатки, то есть информация с фоторецепторов сетчатки через сеть нейронов передается на ганглионарные клетки, а дальше аксоны ганглионарных клеток через латеральное коленчатое тело передают сигнал в первичную зрительную кору. Там возникает это поточечное отражение — ретинотопическая карта нашей сетчатки.

Первичная зрительная кора, так же как большинство зон новой коры, имеет шесть слоев. Слой, который принимает сигналы от сетчатки, — это четвертый слой, и там мы как раз обнаруживаем поточечное отражение сетчатки. А во всех остальных слоях — первом, втором, третьем, а также пятом и шестом — уже находятся нервные клетки, которые реагируют на зрительные образы. Наша зрительная система, зрительная кора должна в некой картинке увидеть объекты (зрительные образы), из отдельных точечек собрать эти образы и их опознать. Конечно, физиологов всегда интересовало, что узнается первым, какие образы раньше всего детектируются нашей зрительной корой. В 70-е годы прошлого века в экспериментах Хьюбела и Визела было показано, что таким образом является линия. То есть наша зрительная система первым делом реагирует на отрезки прямых линий разной ориентации, то есть расположенные под разными углами к горизонту. У Хьюбела и Визела есть прекрасная книга «Глаз, мозг, зрение» (всем, кто интересуется зрительной системой и вообще работой мозга, я очень рекомендую эту книгу почитать). В 1981 году они получили Нобелевскую премию за изучение первичной зрительной коры, и именно тогда стало понятно, насколько компьютерообразно может быть устроен наш мозг, потому что, когда мы смотрим на строение, архитектуру первичной зрительной коры, такое ощущение, что там сидел робот с паяльником, распаивал все эти контакты — настолько регулярно расположены там нейросети.

Сделано это как раз для того, чтобы детектировать прямые линии. Если мы начнем анализировать, что делают нейроны в зрительной коре во всех слоях, кроме четвертого, мы увидим, что детекция линий не хаотично рассеяна по первичной зрительной коре, а существуют небольшие локальные зоны, так называемые микроколонки, и в каждой микроколонке нейроны настроены на линию своей ориентации. Например, микроколонка, реагирующая на вертикальные линии, рядом с ней будет микроколонка, реагирующая на чуть сдвинутые линии, примерно на 12 градусов, потом будет микроколонка 24 градуса, 36, 48 и так далее. В итоге 15 микроколонок опишут все 180 градусов — получится функциональный блок первичной зрительной коры, который способен реагировать на линии всех ориентаций. Это называется макроколонкой.

Макроколонка — это вполне осязаемая конструкция, миллиметр-полтора нейросетей. Наша первичная зрительная кора, первичная зрительная кора обезьяны и кошки состоит из чередующихся макроколонок, и получается, что первый зрительный объект, который детектирует наша затылочная кора, — это линия. Именно поэтому существует такой стиль художественного изображения, как кубизм, потому что если изобразить натюрморт, или портрет, или пейзаж в виде прямых линий, то для первичной зрительной коры это будет очень значимо. Когда вы входите в зал Пушкинского музея, где висят картины кубистов — скажем, ранний Пикассо, — вам могут эти картины нравиться, не нравиться, но они в любом случае привлекают наше внимание, потому что первичная зрительная кора говорит: «О, сколько прямых линий! Я хочу это рассматривать». Возможно, именно поэтому мы в принципе очень любим прямые линии, и те интерьеры и та архитектура, которую создает человек, во многом основаны на прямых линиях. Это тот образ, который очень легко и в первую очередь детектируется нашим 17-м полем — первичной зрительной корой.

Дальше, вперед от 17-го поля, находится вторичная зрительная кора — зона, где опознаются уже более сложные зрительные образы, а на основе линий — больших, маленьких, под разным углом к горизонту — собираются зрительные образы, и какой-либо треугольник, квадрат опознается уже во вторичной зрительной коре — это поля 18 и 19 по Бродману. Надо сказать, что свойства первичной зрительной коры врожденные, то есть мы не обучаемся узнавать линии. Нейросети там сконфигурированы так, что сразу реагируют на отрезки прямых линий разной ориентации. А во вторичной зрительной коре важен элемент обучения, и наши родители и педагоги рассказывают нам: «Вот смотрите: это треугольник, это ромб, это трапеция». То есть этому мы, как правило, обучаемся, хотя во вторичной зрительной коре есть нейроны, реагирующие и на врожденно значимые зрительные образы — это, например, схема лица. Схему лица «носик-ротик» мы узнаем врожденно — это видоспецифичный сигнал. Более того, мы сейчас знаем, что узнается не просто схема лица, а основные мимические выражения: горе, страх, ярость, улыбка. Древнегреческие маски, трагедия и комедия, смайлик — это врожденно действует на нашу вторичную зрительную кору, это врожденно значимо. Именно поэтому это для нас так важно и напрямую связано еще и с центрами положительных и отрицательных эмоций.

Во вторичной зрительной коре много что происходит. Там, например, наконец-то объединяются системы цветового и черно-белого зрения. В первичной зрительной коре серые, красные, синие и зеленые линии детектируются отдельно, а вот уже во вторичной все это соединяется в единое целое, и, как правило, сигналы от палочек используются для того, чтобы определить контур объекта, а от колбочек — чтобы залить его цветом. Вторичная зрительная кора работает с так называемым бинокулярным зрением, и сравниваются сигналы от правого и левого полушария. Как я уже сказал, в правое полушарие попадают сигналы от правых половин сетчаток. И получается, что объем реально, конечно, существует, но каждая наша сетчатка — это ведь плоская матрица, то есть картинка получается плоская. Поэтому для того, чтобы увидеть объем, нужно произвести вычислительные операции: сравнить сигнал от правой и левой сетчатки и по степени различий рассчитать этот объем. Поэтому создать иллюзию объема довольно легко — достаточно показать правому и левому глазу две картинки, которые немножко различаются, и вы получите объемное изображение, например как 3D-кино.

И наконец, между вторичной корой и ассоциативной теменной корой находятся высшие зрительные зоны — их иногда называют третичной зрительной корой. Там происходит детекция самых сложных зрительных образов — это все, что связано с речью (чтение текстов, рукописей, иероглифов, логотипов), и такая сложнейшая функция, как опознавание лиц конкретных людей. Это наши высшие зрительные функции, которые характерны именно для человеческого мозга.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 05, 2017, 19:52:29
«Общая валюта» уверенности в собственных суждениях
http://neuronovosti.ru/metacognition/

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (École polytechnique fédérale de Lausanne) показали, что уверенность в собственном восприятии, скорее всего, регулируется одной общей системой вне зависимости от того, о каком органе чувств идёт речь. Исследование опубликовано в Journal of Neuroscience.

Метасознание – в общем, способность контролировать, оценивать, осознавать собственные когнитивные процессы. Например, думать о том, что думаешь. Знать о том, что знаешь. К этой же категории метакогнитивных процессов (мета – то есть, стоящих выше когнитивных, над ними) относится способность оценивать собственную адекватность восприятия окружающего мира.

В силу сложности концепта, именно это проявление метапознания изучается чаще всего. Обычно эксперименты строятся таким образом: на первом шаге участникам необходимо выполнить некоторое сложное перцептивное задание, а затем – оценить уверенность в правильности его выполнения.

То, как формируется отношение к восприятию, и является исследовательским вопросом. А именно, ученые интересуются тем, отвечает ли за оценку действий общая система, не зависящая от конкретного органа чувств, или существует набор метакогнитивных процессов, специфичных для типа сигнала о внешнем мире. Ранее это изучалось на примере слуха и зрения. Было показано, что, скорее, существует общая система оценки восприятия. Такой вывод был сделан на основе того, что результаты участия в экспериментах, задействовавших слух или зрение, коррелировали. То есть, люди, которые более точно оценивали правильность выполнения визуального перцептивного задания, были более успешны в этом и в случае, когда вместо зрения в эксперименте проверяли слух. Кроме того, для обоих типов заданий была обнаружена активация одних и тех же участков фронтальной коры, что тоже указывает на наличие общей системы метапознания.

В то же время, однако, другие исследования не подтвердили гипотезы об общей системе. Они не нашли значимых корреляций между результатами выполнения различных заданий, задействовавших слух, зрение и память. Исследователи Федеральной политехнической школы Лозанны в своей новой статье приводят ряд подтверждений, свидетельствующих о наличии общей метакогнтивной системы, которая отвечает за рефлексию насчёт восприятия. Учёные провели три серии экспериментов, где изучали не только слух и зрение, но и осязание, а также одновременное использование слуха и зрения.

В первой серии экспериментов участники должны были дискриминировать между стимулами. Это были либо картинки, либо звуки разной частоты, либо ощущения – вибрации прибора в руке. Прежде всего, проводилась калибровка, чтобы учесть особенности каждого участника. Затем он проходил задание по новой и при этом каждый раз оценивал свою уверенность в том, что на основе наблюдаемого стимула правильно выбрал один из двух вариантов. Эта серия экспериментов показала, что оценка успешности выполнения заданий коррелировала между доменами восприятия. Правильно оцениваешь свое зрение, значит, правильно оцениваешь и слух, и осязание.

Вторая серия экспериментов сравнивала использование одного чувства (зрения или слуха) и двух одновременно. Гипотеза об общей системе анализа восприятия была подтверждена на основе того, что унимодальные и бимодальные задания не отличались в успешности выполнения, а коррелировали между собой. Кроме того, моделирование позволило показать, что наличие общей метакогнитивной системы лучше объясняет полученные результаты. Так, имеет смысл говорить об общей системе метапознания, потому что анализ восприятия происходит отдельно от специфических чувств, на другом уровне.

Третья серия экспериментов была аналогична второй, но проводилась с использованием ЭЭГ. Были обнаружены сходства в активности мозга во время бимодальных и унимодальных заданий. Ученые изучили нейронную активность в момент, предшествующий принятию решения на первом шаге эксперимента (когда нужно различить два стимула). Исследователи пришли к выводу, что последующая повышенная уверенность в правильности ответа была связана с амплитудой событийных потенциалов и пониженной частотой альфа-волн. Это позволило им предположить, что в анализе восприятия важную роль играют поведенческие сигналы в момент принятия решения. Отсюда следует, что метапознание может производиться на более высоком, интегрированном уровне, не только потому что оценки уверенности совершаются отдельно от восприятия (как показал второй эксперимент), но и потому что эти оценки могут информироваться поведенческими сигналами, едиными для всех модальностей восприятия.

Данное исследование – важный шаг в изучении метапознания. Оно указывает на то, что анализ восприятия основан на общем нейронном механизме, который стоит выше отдельных чувств: слуха, зрения, осязания. Можно сказать, есть «общая валюта» уверенности в собственных суждениях – нейронный сигнал, отвечающий за неё, всегда одинаков, вне зависимости от того, через какой источник информация поступила первоначально.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 07, 2017, 15:05:47
Канализация чертогов разума: лимфатические сосуды в мозге. Теперь и у человека
http://neuronovosti.ru/lymph/

Ученые из Национального института здоровья обнаружили в мозге лимфатические сосуды. Результаты исследования, опубликованные онлайн в издании eLife, также дают возможность предположить, что эти сосуды могут выступать в качестве «линии связи» между мозгом и иммунной системой.

Сканируя мозг у здоровых добровольцев, исследователи из Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS) Национальных институтов здоровья (NIH) увидели первое доказательство того, что очень давно искали: наш мозг может сбрасывать отходы через лимфатические сосуды, канализационную систему организма.

«Мы буквально наблюдали, как мозг людей сливает жидкость в эти сосуды», – сказал Дэниел С. Рейч, доктор медицинских наук, старший научный сотрудник NIH и главный автор исследования. «Мы надеемся, что наши результаты проложат путь для новых открытий в области различных неврологических расстройств».

Лимфатические сосуды являются частью системы кровообращения и переносят лимфу –бесцветную жидкость, содержащую иммунные клетки и отходы – в лимфатические узлы. В основном, в теле они проходят рядом с кровеносными сосудами. Кровеносные сосуды доставляют белые клетки крови органам, а лимфатическая система удаляет клетки и рециркулирует их через организм. Этот процесс помогает иммунной системе обнаруживать, что орган подвергается воздействию бактерий или вирусов, или был поврежден.

В 1816 году итальянский анатом сообщил об обнаружении лимфатических сосудов на поверхности мозга, но на два века это было забыто. До самого недавнего времен        и исследователи не обнаруживали признаков наличия лимфатической системы в мозге, в результате чего многие недоумевали, как же мозг сбрасывает отходы. Предполагали, что мозг в этом отношении – уникальный орган. Затем в 2015 году в двух исследованиях на мышах были обнаружены данные о лимфатической системе мозга в твердой мозговой оболочке. В этом же году доктор Рейч увидел презентацию Джонатана Кипниса, PhD, профессора в Университете Вирджинии и автора одного из этих исследований.

«Я был полностью обескуражен. В медицинской школе нас учили, что мозг не имеет лимфатической системы, – сказал доктор Рейч.  – После выступления доктора Кипниса, я подумал, может быть, мы могли бы найти её и в мозгу человека?»

С помощью данных МРТ, доктор Рейч и его команда исследуют рассеянный склероз и другие неврологические расстройства, которые, как считается, связаны с иммунной системой. Совместно с исследователями из Национального института рака, команда взялась за обнаружение лимфатических сосудов в твердой мозговой оболочке, покрывающей головной мозг.

Чтобы найти сосуды, команда доктора Рейча дважды сканировала мозг здоровых добровольцев, используя контрастное средство. В первой серии молекулы контраста были достаточно малы, чтобы просачиваться наружу из кровеносных сосудов в твердой мозговой оболочке, но слишком велики, чтобы пройти через гематоэнцефалический барьер и войти в другие части мозга. Результаты показали, что контраст просочился из кровеносных сосудов и протек через твердую мозговую оболочку в соседние лимфатические сосуды. Во второй серии молекулы были крупнее и не могли просачиваться наружу из сосудов. Независимо от настроек сканера, исследователи видели кровеносные сосуды в твердой мозговой оболочке, но не лимфатические сосуды, что подтвердило их подозрения.

Также ученые обнаружили доказательства наличия кровеносных и лимфатических сосудов в препаратах твердой мозговой ткани человека, взятой при посмертном вскрытии. Более того, то же показали и их исследования мозга и препаратов посмертного вскрытия мозга у нечеловекообразных приматов. Это свидетельствует о том, что лимфатическая система является общей чертой мозга млекопитающих.

«Эти результаты могут кардинально изменить наши представления о том, как взаимосвязаны мозг и иммунная система», – говорит Уолтер Дж. Корошец, доктор медицинских наук, директор NINDS.

Команда доктора Рейча планирует исследовать, отличается ли работа лимфатической системы у пациентов с рассеянным склерозом и другими нейровоспалительными расстройствами.

«В течение многих лет мы знали только как жидкость поступает в мозг. Теперь мы можем, наконец, увидеть, что, как и другие органы в организме, мозговая жидкость может выходить через лимфатическую систему», – сказал доктор Рейч.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 08, 2017, 12:31:57
Двигайся в такт: как движение помогает слуховому восприятию
http://neuronovosti.ru/bumbox/

Почти каждого из нас «заводит» и заставляет двигаться в такт та или иная музыка, будь то зажигательные ритмы латины или битбокс. Исследование, проведённое в Университете Макгилла, показывает, что двигательные сигналы в мозге фактически усиливают восприятие звука, и этот эффект возрастает, когда мы двигаемся в ритме со звуком.

Двигательная система довольно тесно общается с сенсорными областями мозга. Она контролирует многую сочетанную мышечную активность, чтобы мы могли взаимодействовать со средой вокруг, в том числе и распознавать звуки. Только до сих пор было непонятно, как воплощается это распознавание.

В Монреальском неврологическом институте Университета Макгилла, решили проверить гипотезу о том, что сигналы, поступающие из сенсомоторной коры, могут подготавливать слуховую кору для обработки звуков и тем самым улучшать её способность расшифровывать комплексные звуковые потоки типа речи и музыки.

На протяжении эксперимента группа из 21 добровольца слушала сложные тональные последовательности и указывала, оказывалась ли целевая мелодия в среднем выше или ниже по сравнению с неким оригиналом. Исследователи также включали переплетённую отвлекающую мелодию, чтобы измерять способность участников сосредоточиться на целевой музыке.

Упражнение проводилось в два этапа: в первом участники сидели полностью неподвижно, а во втором им разрешалось постучать по тачпаду в одном ритме с мелодией. В этот момент активность их мозга регистрировалась с помощью магнитной энцефалографии (МЭГ).

Миллисекундная МЭГ-визуализация показала, что всплески быстрых нейронных колебаний, поступающих из левой сенсомоторной коры, направлялись в слуховые области мозга. Эти колебания предвосхищали появление следующего тона, который соответствовал мелодии. Открытие показало, что двигательная система таким образом может помочь заранее предсказать мозгу, когда появится звук, и отправить эту информацию в слуховые области, чтобы они могли подготовиться к его интерпретации.

Интересно, что предвосхищающая сигнализация моторной коры предсказывала мелодию даже тогда, когда участники оставались полностью неподвижными. А движение ещё делало характеристики ещё более точными.

Понимание связи между движением и слуховой обработкой может пригодиться при лечении людей с проблемами слуха или речи.

«Это имеет значение для клинических исследований и стратегий реабилитации, особенно у детей с дислексией и у людей с нарушениями слуха. При их обучении лучше полагаться на моторную систему, для начала даже открыто двигаясь синхронно с темпом говорящего. Это должно помочь им лучше понимать разговор», — говорит первый автор работы Бенджамин Морильон (Benjamin Morillon).
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 10, 2017, 11:28:57
«Гормон любви» действует на центр удовольствия
https://www.nkj.ru/news/32306/
Прямое взаимодействие окситоциновых и дофаминовых нейронов дарит нам удовольствие от общения.

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

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

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

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

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

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

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

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

Полностью результаты исследования опубликованы в Science. Возможно, если мы научимся действовать на эту нейронную «микросхему», о которой зависит интерес к общению, то сможем лечить такие психоневрологические расстройства, как аутизм, клиническая депрессия и шизофрения – то есть те, которые сильно нарушают нашу социальность.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 23, 2017, 11:13:03
Электрические волны обучения
http://www.nkj.ru/news/32386/
По волновой активности мозга можно определить, какой механизм – сознательный или бессознательный – задействован при обучении чему-либо новому.

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

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

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

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

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

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

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

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

Выявляя механизм обучения по его волновой картине, можно подбирать более эффективные обучающие методики. Например, если мы установили, что кто-то полагается больше на имплицитное обучение, значит, он учится лучше за счёт положительной обратной связи от своих действий, чем за счёт отрицательной, и мы можем в соответствии с этим изменить схему обучения. С другой стороны, известно, что при развитии нейродегенеративных заболеваний (таких, как синдром Альцгеймера) начинает преобладать имплицитный механизм обучения, так что анализ волновой активности может помочь распознавать такие расстройства на ранних стадиях.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Nur 1 от октября 23, 2017, 11:45:28
Уважаемый ArefievPV, здравствуйте!

...примечательный материал...тут, оказывается...тоже от механической зубрежки к электрическим цепям сознательности...с соответствующим ростом КПД...случайно ли инженеры сегодня увлечены переходом от ДВС к электрическим двигателям...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 29, 2017, 14:40:54
Правдоподобность некоторых МРТ-исследований под вопросом
http://neuronovosti.ru/fail-mri/

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 31, 2017, 05:29:21
Новая концепция памяти: сначала энграммы, а потом синапсы
http://neuronovosti.ru/silent_engrams_article/

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

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

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

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

Скрытые воспоминания

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

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

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

Ансамбли памяти

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

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

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

Это поставило вопрос о том, зачем тогда после кодирования синтезируются белки. Учитывая, что тихие энграммы не извлекаются естественным путём, исследователи полагают, что основная цель белкового производства – обеспечить возможность естественной реакции на вызовы, чтобы память работала максимально эффективно.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 31, 2017, 08:35:33
Витая в облаках, мозг работает на автопилоте
http://www.nkj.ru/news/32417/
Делать привычные и знакомые дела нам помогает специальная нервная сеть без определенных функций.

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

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

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

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

Напомним, что про эту сеть обычно говорят, что она занимается какими-то вещами, не связанными с текущей деятельностью. Возможно, так оно и есть, возможно, дефолтная сеть действительно занимается интроспекцией и осознаванием нашего собственного «я» – не будем забывать, что она работает не только во время режима автопилота, но и тогда, когда мы ничем не заняты. Однако, как видим, нельзя говорить, что она не имеет никакого отношения к насущным задачам. Если мы делаем что-то давно знакомое, например, идем привычной, сто раз хоженой дорогой, то именно дефолтная сеть с помощью центров памяти помогает нам дойти, куда надо, не присматриваясь к дороге и думая о чем-то своем. Исследователи полагают, что, действуя на дефолтную сеть, можно ослабить некоторые болезни, связанные с нарушениями памяти, неврозами и зависимостями, однако прежде чем мы поймем, как на нее действовать, ее нужно поглубже изучить.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 19, 2017, 07:26:47
Стресс заставляет рисковать
https://www.nkj.ru/news/32558/
Из-за стресса кора мозга перестает контролировать центры мотивации, которые в буквальном смысле начинают жить в свое удовольствие.

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

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

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

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

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

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

P.S. Как-то расплывчато подана информация... :-[
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Nur 1 от ноября 19, 2017, 07:54:36
Уважаемый ArefievPV, доброе утро!

Нет ли у Вас данных о плотности нейронов в различных отделах ЦНС человека и животных?
Весьма любопытные сведения получаются.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 19, 2017, 14:35:14
Цитата: Nur 1 от ноября 19, 2017, 07:54:36
Уважаемый ArefievPV, доброе утро!

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

Специально этим не интересовался.

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

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

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

Про мифы о мозге.
http://genadiafanassjev.blogspot.ru/2012/04/blog-post_5345.html
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 20, 2017, 07:56:36
Статистика «на глазок»
http://www.nkj.ru/news/32545/
Зрительное «чувство статистики» действует не по математическим правилам.

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

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

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

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


Авторы работы подчеркивают, что для определения среднего значения зрительная система не использует информацию о количестве объектов – без которой было бы не обойтись, если бы зрительная статистика действовала по законам математической. Полученные результаты могут пригодиться как в дальнейших фундаментальных исследованиях когнитивных процессов, так и на практике – например, в преподавании, когда нужно доступно и наглядно объяснить студентам некоторые понятия из той же статистики.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Nur 1 от ноября 20, 2017, 08:32:44
Уважаемый ArefievPV, доброе утро!

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

С почтением,
Nur.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 27, 2017, 11:17:02
В человеческом неокортексе есть редкий тип нейронов, отсутствующий у шимпанзе и горилл
http://elementy.ru/novosti_nauki/433155/V_chelovecheskom_neokortekse_est_redkiy_tip_neyronov_otsutstvuyushchiy_u_shimpanze_i_gorill

Попытки понять, чем человеческий мозг отличается от обезьяньего, продолжаются уже полтора века, однако до сих пор найдено не так уж много серьезных отличий кроме размера. Сравнение полных транскриптомов 16 отделов мозга у людей, шимпанзе и макак выявило множество генов, активность которых заметно изменилась в человеческой эволюционной линии. Попутно выяснилось, что в человеческом неокортексе есть редкий тип дофаминовых нейронов, отсутствующий у шимпанзе и горилл, хотя у нашей более далекой родни — орангутанов и нечеловекообразных обезьян — такие нейроны в коре имеются. Полученные данные станут важным подспорьем в поисках причин человеческой уникальности.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 03, 2017, 13:05:26
Почему с подростком трудно договориться
https://www.nkj.ru/news/32645/
Особенности развивающегося мозга не дают нам до поры до времени адекватно оценивать плюсы и минусы наших действий.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

P.S. Заинтересовать подростка в чём-либо - ещё суметь надо... Ну не посчитает подросток это нужное дело (с нашей точки зрения!) интересным и дальше что? Сформировать связь между работой и действительно его интересующим? Это долго, нудно и плохо воспринимается не то, что подростком, но и взрослым человеком... Типа, достижение цели через кучу достижений отдельных промежуточных результатов. Надо показать всю цепочку и убедить, что только так и можно (через всю цепочку) достигнуть интересующего человека результата. Взрослому проще рявкнуть или рукой махнуть...  :-[
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 03, 2017, 16:27:14
Обзорная статья...

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

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

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

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

Провода в голове

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

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

Что такое пластичность мозга?

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

Именные нейроны

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

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

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

Нейроинженерия

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

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

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

Может ли мозг видеть без глаз?

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

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

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

Игра с картинками

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

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

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

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

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

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

Светлая голова

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

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

У этой технологии есть несколько потенциальных применений. Одно из них — это частичное восстановление зрения глаза с пораженной сетчаткой за счет сообщения светочувствительных свойств сохранившимся несветочувствительным клеткам (есть успешные опыты на животных). Получая вызванные падающим светом электросигналы, мозг вскоре научится работать с ними и интерпретировать их как изображение, пусть и худшего качества. Другое применение — работа с нейронами непосредственно в мозге с помощью миниатюрных световодов. Активируя разные нейроны в мозге животных с помощью пучка света, можно проследить за тем, какие поведенческие реакции эти нейроны вызывают. Помимо этого, «световое» вмешательство в мозг в будущем может иметь и терапевтическое значение.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 06, 2017, 12:16:47
Нейробиологи выяснили, как мозг следит за временем
https://oko-planet.su/ekstrim/ekstrimsovet/404331-neyrobiologi-vyyasnili-kak-mozg-sledit-za-vremenem.html

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

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

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

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

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

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

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

https://hightech.fm/2017/12/05...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 07, 2017, 20:26:53
У мальчика без первичной зрительной коры обнаружили способность видеть
https://nplus1.ru/news/2017/12/07/boy-with-no-v-one

Австралийские ученые сообщили о мальчике, который способен видеть при практически полном отсутствии зрительной коры головного мозга. В докладе, представленном на конференции Австралийского сообщества нейронауки, сообщается, что семилетний пациент может различать предметы, цвета и даже определять выражение лица.

Мозг обладает невероятной пластичностью; именно поэтому, при нарушениях отделов мозга, отвечающих за определенные функции, за работу могут взяться другие отделы: так, например, детей, рожденных с обширными нарушениями отделов мозга, отвечающих за обработку и понимание речи, можно научить говорить. Этот процесс может быть и обратным: например, слепые люди с функционирующей зрительной корой используют ее для обработки языковой информации.

В новой работе австралийских ученых при участии Иньяки-Карилл Мундиньяно (Iñaki-Carril Mundiñano) из Университета Монаша (Мельбурн, Австралия) описывается случай семилетнего мальчика (авторы называют его «B.I.»). В возрасте 12 месяцев затылочные доли головного мозга B.I. были повреждены вследствие дефицита фермента ацил-КоА-дигедрогеназы — редкого генетического заболевания, из-за которого нарушается процесс окисления жирных кислот, что ведет к неблагоприятным последствиям в процессе развития и функционирования тканей органов (в том числе и мозга).

Несмотря на полную дисфункцию первичной зрительной коры, мальчик может видеть. Авторы работы сообщают, что B.I. способен различать формы, цвета, а также различать грустное и счастливое выражения лица и использовать зрительную информацию для навигации в пространстве. Ученые предположили, что из-за того, что нарушение зрительной коры произошло в достаточно раннем возрасте, к семи годам мозг B.I. смог восстановить базовые зрительные функции благодаря тому, что за них стали отвечать другие отделы зрительной коры.

Анализ трактов головного мозга, выполненный при помощи фМРТ, показал, что две важных области головного мозга, участвующих в получении и обработке зрительной информации — сама зрительная кора и подушка таламуса — «перепрограммировали» связь в мозге мальчика. Так, оказалось, что подушка таламуса, которая напрямую связана со всеми частями зрительной коры, связана в мозге B.I. с пятой зоной зрительной коры (V5), которая в первую очередь отвечает за визуальную обработку движений, — причем без участия связи с самой главной, первичной зоной.

Таким образом, на примере одного случая ученым удалось показать пластичность головного мозга в вопросах нарушения и восстановления перцептивных функций. В будущем, возможно, это открытие можно будет использовать для реабилитации слепых пациентов — например, с помощью глубокой стимуляции.

В прошлом году ученым удалось частично восстановить функции парализованных конечностей и речь пациентов после инсульта с помощью инъекции в мозг стволовых клеток.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 19, 2017, 08:08:49
Аутизм пытаются лечить через мозжечок
http://www.nkj.ru/news/32785/
Действуя на нейронные связи мозжечка с корой, можно ослабить некоторые аутистические симптомы.

Говоря о нейробиологических причинах аутизма, обычно обсуждают кору полушарий. Кора в большей степени, чем прочие части мозга, связана с высшими когнитивными функциями, и потому естественно думать, что проблемы с общением, повторяющееся поведение и другие характерные особенности аутистических расстройств связаны именно с неполадками в коре.

Однако другие области мозга тоже играют довольно серьезную роль в развитии аутизма; в частности, известно, что у аутистов есть характерные аномалии в мозжечке, и что мозжечок связан с нейронными цепочками, которые при аутистических расстройствах работают неправильно. Исследователи из Юго-западного медицинского центра Университета Техаса задались целью более детально узнать, как именно мозжечок связан с корковыми центрами, в которых, как считается, прячется аутизм, и действительно ли связь между ними в данном случае на что-то влияет. Другой задачей было понять, можно ли эти связи изучать на мышах.

В статье в Nature Neuroscience авторы пишут, что и у человека, и у мышей есть схожие связи между мозжечком и нижней теменной долей коры. Когда на мозжечок действовали электрическим током (с помощью метода транскраниальной электростимуляции, при котором слабый электрический ток подают в определенную область мозга прямо сквозь кожу и кости черепа), то и у животных, и у людей менялась активность одинаковых нейронных «проводов», идущих от мозжечка в кору. Затем такую же электростимуляцию провели с детьми с аутизмом – и оказалось, что эти самые «провода» функционируют у них иначе, чем у обычных детей.

Хотя у мышей мозг устроен проще, чем у человека, тем не менее, основные симптомы аутизма могут проявляться и у них: животные избегают общества других (что для общительных мышей крайне несвойственно) и постоянно без нужды повторяют какие-то действия. И когда у мышей подавляли вышеупомянутую связь между мозжечком и корой, то у них в поведении возникали все характерные аутистические особенности.

Наконец, когда нейроны мозжечка, связывающие его с корой, стимулировали извне, аутистические симптомы у мышей проходили, правда, не все: к животным возвращалась общительность, они могли нормально коммуницировать с товарищами, однако повторяющееся поведение у них оставалось. С другой стороны, стимуляция давала эффект и на взрослых мышах тоже, а не только молодых.

Возможно, действуя на мозжечок, можно будет если и не излечивать аутизм у людей, то, по крайней мере, в значительной мере ослаблять его симптомы – и ослаблять не только у детей, но и у взрослых. Здесь еще предстоит выполнить достаточно много предварительных исследований, но, раз связь мозжечка с аутизмом можно изучать на мышах, пожалуй, что в скором времени дело дойдет и до полноценных клинических исследований.

Добавим, что в последнее время вообще все чаще говорят о том, что функции мозжечка не ограничиваются только лишь контролем над движениями (как это можно прочитать в старых учебниках) – на самом деле он связан с разными высшими когнитивными функциями и даже играет большую роль в творчестве.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 23, 2017, 19:40:43
Мозг и любопытство — Вячеслав Дубынин
https://www.youtube.com/watch?v=SV3X8tOcRB0
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 23, 2017, 19:44:40
В текстовом варианте...

Мозг и любопытство
https://postnauka.ru/video/79313
Физиолог Вячеслав Дубынин об иерархии центров любопытства в мозге, этапах обработки информации и связи исследовательского поведения с положительными эмоциями

ЦитироватьНаш мозг любопытен, как и мозг любого высокоразвитого животного. Любопытство — это собственно стремление к новой информации, которая для нас так же важна, как еда, сон или безопасность. Нервные клетки и нейросети ориентированы на то, чтобы выделять во внешнем мире новые события, сигналы и анализировать их в первую очередь, и это основа правильного поведения. Если в мире что-то меняется, нужно детектировать это и учесть в своих реакциях. В ходе эволюции мозга центры любопытства сформировали достаточно сложную и характерную иерархию. Если подниматься от стволовых структур вверх к большим полушариям, мы встречаем центры любопытства в среднем мозге, затем в промежуточном и в коре больших полушарий.

Самый древний центр, связанный с обработкой новой информации и с детекцией новых событий, расположен в среднем мозге — в зоне, которая называется четверохолмие. Там в свое время были выделены нейроны, названные детекторами новизны. Они постоянно сравнивают сенсорные сигналы, поступающие в мозг, с сигналами, которые были несколько десятых секунды до того. Четверохолмие называется так потому, что там есть пара передних холмиков ближе к носу и пара задних холмиков ближе к затылку. В передних холмиках находятся зрительные нейроны, которые детектируют новые события: перемещения в поле зрения, появление новых объектов. В задних холмиках четверохолмия находятся слуховые нейроны, которые реагируют на появление нового звука, перемещение источника звука, изменение тональности. Все это очень важные системы.

После детекции нового сигнала четверохолмие на уровне среднего мозга запускает ориентировочный рефлекс, который выделил еще Иван Петрович Павлов и назвал его рефлексом «что такое». Ориентировочный рефлекс — это реакция поворота глаз, головы и всего тела в сторону нового сигнала. Это одна из самых сложных врожденных рефлекторных программ, которые вставлены в наш мозг. У младенца все это очень рано проявляется. Смысл ориентировочного рефлекса достаточно очевиден. Чтобы хорошо воспринимать изображение, оно должно попадать на центр сетчатки, а чтобы хорошо воспринимать звук, наши уши должны примерно с одинаковой интенсивностью воспринимать звуковые сигналы — это делает четверохолмие и глазодвигательные центры, которые расположены в среднем мозге. Именно там находятся управляющие движениями глаз нейроны, которые наводят резкость на изображение, меняя форму хрусталика, нейроны, которые отвечают за диаметр зрачка. Так обеспечивается оптимальный вход новой информации в наш головной мозг.

Четверохолмие работает не только со слуховыми и зрительными сигналами, но и, например, с прикосновениями. Если кто-то прикоснулся к вашему правому плечу, вы повернетесь и посмотрите, что произошло. Существует спинотектальный тракт, идущий из спинного мозга в четверохолмие, который приносит кожную чувствительность. Обратный тракт называется тектоспинальным и запускает поворот всего туловища. То же самое происходит, если вы учуяли новый запах и тоже начинаете крутить головой — это компонент ориентировочного рефлекса. Ориентировочный рефлекс рано появляется в ходе эволюции, он есть уже у рыб, у которых четверохолмие — это очень важная структура, в то время как у нас этот рефлекс выполняет вспомогательные функции.

Первый уровень любопытства — это посмотреть на новый объект и собрать информацию. Следующий уровень исследовательского поведения связан с активным перемещением в пространстве, когда мы подходим к какому-то объекту и пытаемся вступить с ним в контакт: нужно встать и пойти, чтобы пощупать, понюхать, рассмотреть поближе. Здесь ключевую роль играет субталамус, находящийся на границе промежуточного и среднего мозга, но все-таки относимый к промежуточному. В нем расположены нейроны, которые отвечают за запуск локомоций: перемещений в пространстве, ходьбы, бега, ползания у детей или плавания у дельфинов. Локомоциями занимается спинной мозг, там расположены мотонейроны, которые управляют сгибаниями и разгибаниями конечностей, но команду стартовать дают субталамичекие нейроны.

К субталамусу сходятся сигналы от самых разных центров потребностей. Если вы захотели есть, вы встали и пошли к холодильнику. Если вам неуютно, вы встали и пошли в более безопасное место. Когда детектируются какие-то новые события, к субталамусу поступают сигналы, и мы встаем и начинаем исследовать окружающую обстановку. Если кошку посадили куда-то в новое место, она обойдет и обнюхает все углы — запускает эту реакцию именно субталамус. Такой сбор новой информации очень важен: о новом месте нужно собрать как можно больше сведений и только потом решать, какие из них полезны и как их использовать. Для исследовательского поведения это очень характерно. Информация как бы собирается наперед. Павел Васильевич Симонов, физиолог, автор классификации биологических потребностей, назвал подобные программы программами саморазвития. Накопительный подход к информации очень значим, потому что позволяет адаптировать свое поведение к сложной среде.

Так же значим и уровень поискового поведения, который тоже запускается субталамусом. Вместе с ним работает структура, которая называется гиппокамп. Это наш ключевой центр кратковременной памяти, зона, которая относится к коре больших полушарий. В гиппокампе прописываются новые сведения, которые собираются во время поискового поведения. Он изначально был связан с локомоциями, с движением в пространстве, так как возник в ходе эволюции для запоминания траектории, по которой мы движемся, чтобы в случае опасности с помощью сформированной им карты можно было быстро вернуться в исходную точку. Гиппокамп исходно был привязан к субталамусу, к движению в пространстве, а потом он стал ключевым центром кратковременной памяти: вся информация, которая у нас записывается в течение текущего дня, сначала попадает в гиппокамп, а потом уже перезаписывается в долговременную память. Гиппокамп мощно ориентирован на выделение новизны, в нем тоже есть нейроны, детектирующие изменения.

Третий уровень связан уже с манипуляциями некими предметами, когда мы берем объект и не просто на него смотрим, а пытаемся разломать, раскрутить, посмотреть, что внутри. Это очень человеческое, точнее, обезьянье поведение. Манипуляции (от слова manus — «рука») с предметами требуют развитых пальцев. Это характерно для обезьян и енотов, у которых рука развита очень хорошо, с ее помощью они могут доставать пропитание со дна реки. Обезьянам рука нужна, чтобы хвататься за ветки. Когда с этих веток мы спустились на ровную поверхность, в руку мы взяли палку. Манипуляция с предметами — это очень важный компонент нашей психической (не просто двигательной) активности. Маленький ребенок осваивает эти манипуляции в том числе как источник для сбора новой информации. Младенца нередко можно застать за пристальным разглядыванием собственной руки. Все действия, которые развивают его мелкую моторику, очень значимы, так как позволяют активнее узнавать окружающий мир и выстраивать свое поведение, в том числе на уровне взаимодействия с орудиями труда.

Этой активностью занимается наша лобная кора, в ней выделяют премоторную и моторную зоны. Первая формулирует программу движения в целом, вторая отвечает за сокращение конкретных мышц. Есть отдельная сфера в физиологии мозга под названием «двигательное обучение». Поначалу, когда нам попадается по-настоящему новый объект, наши неуверенные движения (они называются произвольными) идут под зрительным контролем. Но если вы многократно выполняете эти движения, мозжечок, специальный двигательный сопроцессор, запоминает программы этих движений, какие мышцы в какой последовательности дергать, и начинает помогать премоторной и моторной коре. Происходит автоматизация движений, позволяющая вам с каждым разом крутить гораздо увереннее кубик Рубика, работать на клавиатуре, играть на музыкальных инструментах или писать. Всему этому мы учимся, а начинается это обучение с мелкой моторики и с исследования возможностей нашей руки по манипуляции с теми или иными объектами.

Эти уровни — уровень ориентировочного рефлекса, поискового поведения, манипуляции с предметами — поддерживаются центрами положительных эмоций. Любопытство приносит нам удовольствие. На нейрохимическом уровне за это отвечает медиатор, который называется дофамин. Каждый раз, когда мы узнаем новое, мы испытываем вброс дофамина, в зависимости от степени новизны и от значимости новой информации его может быть чуть-чуть или достаточно много. То есть новизна является важным источником положительных эмоций. За счет положительных эмоций наш мозг подталкивает нас к узнаванию мира, к сбору новой информации, к формированию все более адаптивного поведения.

Высший уровень исследовательского поведения — это формирование речевой или информационной модели окружающей среды. По мере того как мы узнаем мир, мы узнаем о существовании слов, которые обозначают те или иные объекты. Этим уже занимается ассоциативная теменная кора. То есть движения — это лобная, а речь на уровне запоминания слов, их значения, мышления — это ассоциативная теменная кора. Мы копим слова, которые обозначают предметы, действия, признаки, но копятся они не поодиночке, а возникают в виде связанной информационной сети. Каждое слово связано с множеством других слов и ассоциаций — так формируется информационная модель внешнего мира, слепок внешней среды, который накладывается на наш мозг. Формирование этого слепка — это такой же процесс узнавания нового, оно тоже очень значимо и тоже приносит положительные эмоции.

Начиная со второго года, а иногда и раньше, младенец активно формирует эту систему, радуется новым словам. В конце концов формируется речевая модель внешнего мира, с помощью которой мы думаем. Она является отдельным источником новизны и положительных эмоций. С помощью этой модели мы можем придумать что-то новое, и это уже вброс дофамина. Мы также можем из имеющейся информации собрать новый фрагмент, новую ассоциацию, понять логику каких-то процессов, сочинить и решить математическую задачу, придумать новую рифму. Мы можем просто услышать новый анекдот, новую историю и на уровне речевого взаимодействия испытать вброс дофамина — положительные эмоции.

Это важнейший компонент нашей психической деятельности. Мы очень любопытны, в том числе на речевом уровне. У людей, ориентированных на исследовательское поведение, как правило, очень большой вклад сангвинистического темперамента. Если таким людям не хватает новой информации, они недобирают положительных эмоций. Для них важно, чтобы каждый день случалось что-то новое. В рамках корпоративных процессов они больше подходят для коротких дел. Сегодня одно, завтра другое, послезавтра третье — когда каждый день мы сталкиваемся с чем-то новым, нам не становится скучно. Положительные эмоции, связанные с новизной, — это важнейший компонент нашей психической жизни.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 23, 2017, 20:14:15
Мозг и вкус — Вячеслав Дубынин
https://www.youtube.com/watch?v=GT4dFtsJYuU
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 23, 2017, 20:16:44
В текстовом варианте...

Мозг и вкус
https://postnauka.ru/video/82658
Физиолог Вячеслав Дубынин о вкусовых рецепторах, роли таламуса и гипоталамуса в обработке вкусовых впечатлений и врожденных реакциях, которые они запускают

Цитировать
Наша вкусовая система нужна для определения качества пищи. Она решает очень простой вопрос: съедобное — несъедобное. Казалось бы, все должно быть достаточно просто, но целостное вкусовое ощущение определяется не только вкусом. Оно складывается из вкуса, обоняния, кожной чувствительности — все эти составляющие формируют богатый образ, вызывающий у нас положительные или отрицательные эмоции. Вкусовое восприятие составляет важную часть нашей сенсорной и эмоциональной жизни.

У рыб вкусовые рецепторы расположены по всему телу: они воспринимают вкус и боком, и хвостом. Это наблюдается у сомов, поэтому ихтиологи говорят, что сом — это сплошной плавающий язык. При выходе живых организмов на сушу вкусовые рецепторы уходят в ротовую полость, а носителем вкусовых рецепторов становится язык. Некоторое количество рецепторов расположено по стенкам ротовой полости, в глубине глотки.

На языке мы обнаруживаем так называемые вкусовые сосочки, которые можно разделить на несколько типов. Самый распространенный тип — грибовидные сосочки. Если вы высунете язык и капнете на него капельку молока из пипеточки, вы увидите, как он побелеет и на нем станут заметны маленькие розовые пенечки. Это и есть грибовидные сосочки, выглядящие как цилиндрики, окруженные канавкой. Внутри этой канавки расположены вкусовые почки — скопление вкусовых рецепторов, клеток, реагирующих на вкус.

Вкусовой рецептор является вторично чувствующим. Это не нейрон, у него нет аксона. Соответственно, он должен передавать свой сигнал на проводящую нервную клетку, которая донесет информацию до головного мозга. Так, наш язык обслуживается несколькими черепно-мозговыми нервами, прежде всего седьмым лицевым (с ним связана передняя часть языка) и девятым языкоглоточным (с ним — задняя часть языка).

Вкусовые рецепторы способны к выделению медиатора — аденозинтрифосфорной кислоты. За счет ее выделения вкусовые рецепторы передают информацию. У рецептора есть характерные микроворсинки, на которых находятся белковые рецепторы, реагирующие на то или иное химическое вещество. Кроме того, как и в обонятельном эпителии, мы обнаружим в них опорные клетки и базальные клетки. Опорные клетки нужны, чтобы разделять рецепторы и не мешать им генерировать электрические потенциалы. А базальные нужны для восстановления этой системы. Известно, что вкусовые рецепторы и почки довольно быстро разрушаются и меняются каждые 10–14 дней. Базальные клетки активно участвуют в этом процессе. Нам всем он знаком: обжигая язык кипятком, мы ощущаем гибель рецепторных клеток и временно утрачиваем вкусовую чувствительность, которая восстанавливается спустя 2–3 дня. Регенеративная способность вкусовой системы очень велика — рецепторы улитки или рецепторы сетчатки ею уже не обладают.

Все знают про четыре основных вкуса: кислый, сладкий, горький, соленый. Каждый из них воспринимается специальными рецепторами. Большинство слышали и про белковые рецепторы, так называемые рецепторы умами. В последнее время было открыто еще несколько: точно доказано существование у человека рецепторов, реагирующих на жирную пищу, на жирные кислоты. В ближайшее время стоит ожидать доказательства наличия у человека рецепторов к кальцию, к крахмалистой пище, к воде, к ионам водорода. Обычно их сначала открывают на экспериментальных животных, а потом находят в той или иной форме у человека. Но на данный момент пять основных вкусов — кислый, сладкий, горький, соленый и белковый (умами) — составляют некоторую верхушку вкусового ощущения. Их задача заключается в определении пригодности пищи к употреблению.

Пища оценивается с точки зрения пользы для нашего организма. Во-первых, она должна быть источником энергии. Энергия — это углеводы, моносахариды, дисахариды. И поэтому существуют рецепторы сладкого вкуса, реагирующие на глюкозу и глюкозоподобные молекулы. А во-вторых, пища выступает источником строительных материалов. А строительный материал — это прежде всего белки. Поэтому существуют рецепторы, восприимчивые к глутаминовой кислоте, которая является самой распространенной аминокислотой из тех двадцати, что составляют белки. Эволюция настроилась на глутамат как на сигнал о белковой пище. Наш мозг так организован, что при появлении сладкого или белкового вкуса сигнал, передаваясь в продолговатый мозг и мост, запускает пищевое поведение. Эти врожденные реакции прекрасно реализуются даже у младенца. Младенец детектирует молоко матери, сладковатое на вкус за счет лактозы и белков. Так запускаются реакции сосания, глотания, слюноотделения.

Кроме этого, сигналы от сладкого и белкового уходят в центры пищевого поведения, в гипоталамус. Там происходит генерация положительных эмоций. Мы устроены таким образом, что сладкое или белковое нравится нам врожденно. Конечно, диетологи советуют контролировать потребление калорий, но связанный с этим поток положительных эмоций колоссально значим. Поэтому порой удержаться от очередной конфетки, кусочка шоколада или бутерброда бывает непросто.

С кислым и соленым все обстоит несколько сложнее. Кислый вкус в небольшом количестве воспринимается как приятный, но увеличение его интенсивности уже ведет к повреждению слизистой, это как бы не нравится, запускает оборонительное поведение. А с соленым, видимо, ситуация такая, что наши предки жили в среде, где было мало NaCl. А он очень важен для правильного состава межклеточной среды, состава плазмы, и приходилось везде искать эти минералы. Вкусовая система настроена на то, что NaCl в небольшом количестве — это хорошо. Но его потребление в большом количестве запускает оборонительную реакцию организма, выражающуюся, например, в повышении кровяного давления. Подсоленная пища, содержащая небольшую добавку NaCl, для нас вкуснее, чем пища без соли, — это дань нашему эволюционному прошлому. Сейчас, когда NaCl слишком много вокруг, медики говорят о том, что надо ограничивать его потребление.

Наиболее сложная ситуация наблюдается с горьким вкусом. Он образуется молекулами, которые являются растительными токсинами, и запускает оборонительное поведение. Если вы подсунете младенцу что-то горькое, он это выплюнет и закричит — это такие же врожденные реакции, как сосание, глотание, слюноотделение. Отличие лишь в том, что последние направлены на поглощение пищи, а реакции, связанные с горькостью, — на отвержение непригодной пищи. Кроме того, связанный с этими реакциями сигнал передается в центры отрицательных эмоций гипоталамуса, а также в центры оборонительного поведения — возникает мощное негативное переживание. Тем, кто давно его не испытывал, могу посоветовать оторвать кусочек алоэ и пожевать: если вы выдержите хотя бы десять секунд, вы запомните этот опыт на всю жизнь. Но в какой-то момент мы начинаем искать новые вкусовые ощущения, и нам приятно выпить кофе без сахара или тоник. Но настоящая сильная горечь однозначно вызывает отрицательную реакцию, сравнимую, например, с реакцией на боль.

Горькие растительные токсины химически разнообразны, потому что растения по-всякому защищаются от травоядных животных, пытаются создать разные молекулы. Восприятие сладкого, кислого, соленого и белкового требует лишь один или два типа белковых рецепторов. В то же время описано около сорока типов молекулярных рецепторов, настроенных на разные варианты горечи. Существует целый набор химических веществ, которые у разных людей вызывают разное восприятие горького, более яркое или менее яркое. К слову, от этого зависит и наше целостное восприятие еды: многие продукты, например крестоцветные растения вроде брокколи, содержат подобные вещества, и для кого-то это не ощутимо, а кто-то явно чувствует горький привкус. Индивидуальное восприятие вкуса даже на уровне вкусовой системы во многом завязано на горьких рецепторах.

Ощущение горечи — это действительно сигнал о том, что мы съели что-то не то. Недавно была описана иммунная реакция на горький вкус. Оказывается, что те рецепторы, которые находятся в глубине глотки, не только вызывают вкусовые ощущения, но еще и активируют иммунную систему. Из этого очевидный вывод: лекарство должно быть горьким, потому что так его вкус дополнительно активирует неспецифический иммунитет, который дополнит действие молекул лекарства.

Сигнал от языка уходит через черепные нервы в продолговатый мозг и мост. Первичные вкусовые центры находятся на их границе, где расположено ядро одиночного пучка. Именно отсюда начинаются те рефлекторные дуги, которые запускают сосание, глотание, слюноотделение, выделение желудочного сока. Отсюда же вкусовой сигнал начинает подниматься вверх, до развилки к таламусу и гипоталамусу.

Гипоталамус — это эмоциональное восприятие пищи. Поскольку он еще и ориентирован на внутреннюю среду организма, это эмоциональное восприятие во многом зависит от нашего текущего состояния. Например, у беременных женщин во время токсикоза гипоталамус находится в неопределенном состоянии, и им иногда хочется самых неожиданных вещей — это явно гипоталамическая реакция.

Основной сигнал поднимается в таламус. В его медиальных ядрах происходит переключение вкусовой чувствительности. Если сигнал прошел, то дальше он поднимается в кору больших полушарий. Основной центр вкуса располагается на дне боковой борозды в островковой, или инсулярной, коре. Здесь формируется целостное восприятие вкуса — в этой зоне соединяется вкусовой и обонятельный сигналы, а еще сигнал от системы кожной чувствительности. Об их взаимосвязи все знают: если с обонянием что-то не так, то вкус становится гораздо более простым, неинтересным.

При некоторых вариантах патологии или травме (например, при обжигании языка целым рядом химических веществ) исчезает вкусовая чувствительность. Тогда оказывается, что, даже при наличии обоняния и кожной чувствительности, есть становится невозможно: исчезновение вкуса превращает вкусовой образ во что-то совершенно несъедобное. Человек описывает эту ситуацию как невозможность глотать пищу, сравнивает ее употребление с пережевыванием пластилина. Без вклада вкусовой системы еда перестает восприниматься как еда. Получается, что вкусовая система делает нашу жизнь значительно богаче и на сенсорном, и на эмоциональном уровнях.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 23, 2017, 20:27:14
Мозг и боль — Вячеслав Дубынин
https://www.youtube.com/watch?v=dO55tFbct60
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 23, 2017, 20:30:43
В текстовом варианте...

Мозг и боль
https://postnauka.ru/video/79136
Физиолог Вячеслав Дубынин о простагландинах, принципах работы анальгетиков и возникновении хронических болей

Цитировать
Система болевой чувствительности — это одна из сенсорных систем, которые относятся к разряду чувствительности тела. Есть кожная чувствительность, есть мышечная чувствительность, есть внутренняя чувствительность, есть болевая чувствительность. Соответственно, есть отдельно болевые рецепторы, проводящие пути именно для болевых сигналов, а также обрабатывающие центры в спинном мозге, в головном мозге, которые очень специфично занимаются болью.

Для любой сенсорной системы важно осознавать и понимать, а на что она реагирует, то есть что является тем исходным запускающим сигналом, который вызывает дальнейшую цепочку событий. Для зрительной системы это электромагнитные волны, свет, для слуховой системы — колебания окружающей среды. Для болевой системы это повреждение наших клеток и тканей.

Боль в принципе возникает по самым разным поводам: ударился — больно, обжегся — больно, электрическим током стукнуло — больно. Что объединяет эти ситуации? Их объединяет сам факт повреждения. То есть повреждаются клетки и ткани, и из этих поврежденных клеток выделяются специальные химические вещества — их называют еще «сигналы SOS». Эти вещества влияют на наши болевые рецепторы, то есть на чувствительные нервные окончания. Там возникают электрические импульсы, которые уже убегают в центральную нервную систему.

Первый момент, в котором нужно разобраться, — а что это за сигналы SOS? Подобные молекулы выделяют и обычные клетки нашего организма, и специализированные — макрофаги или тучные клетки. И в список этих веществ входит гистамин, простагландины, субстанция P, кальций, калий. Довольно большой список. И у каждой молекулы есть своя функция.

Ключевое значение для запуска именно болевых сигналов имеют простагландины. Это молекулы, которые образуются из липидных молекул нашей мембраны. То есть каждая наша клетка окружена жироподобной липидной оболочкой, в состав которой входит арахидоновая кислота. Когда мембрана повреждается, арахидоновая кислота становится доступной для действия специальных ферментов, которые из нее вырезают сигнальные молекулы, сообщающие о том, что есть повреждения. И ключевое значение имеют молекулы, которые называются простагландины.

Есть ферменты, которые все это производят. Ключевое значение имеет фермент, который называется циклооксигеназа. Поэтому первый способ ослабить боль — это помешать поврежденной зоне образовывать простагландины. Обширная группа лекарственных препаратов является так называемыми блокаторами циклооксигеназы. То есть они не дают возникать простагландинам в достаточной концентрации, и боль становится не такой сильной.

В чем тут проблема? Наша система болевой чувствительности — это сигнализация. Она сообщает нашему мозгу о том, что где-то повреждения и нужно срочно принимать меры. Эта сигнализация, к сожалению, порой работает слишком назойливо. Обычная сигнализация в вашем автомобиле — у вас есть кнопочка для ее выключения. Сигнализация, которая идет от поврежденного участка кожи, — кнопки выключения напрямую у нас нет. Мы не можем сказать нашей болевой системе: «Да, я уже знаю, проблема существует, я осознал, я с этим работаю, перестань болеть». Поэтому существует огромная потребность в анальгетиках — препаратах, которые снижают болевые ощущения, передачу болевых сигналов. Блокаторы циклооксигеназы как раз к этой категории относятся.

Большинство веществ, которые вы знаете как анальгетики, которые продаются в аптеках, как правило, без рецептов, — это блокаторы образования простагландинов. Аспирин, анальгин, парацетамол, диклофенак — все это относится к этой категории. Все здесь не очень просто, потому что на самом деле циклооксигеназ вообще-то две: циклооксигеназа-1 и циклооксигеназа-2. Классические ненаркотические анальгетики, блокирующие циклооксигеназы, работают и с той и с другой, но чаще с первой.

Первая циклооксигеназа кроме передачи болевых сигналов выполняет кучу других важных функций, и поэтому, если вы ее блокируете, получаете довольно много побочных эффектов, например, на уровне желудка. Поэтому более современная группа лекарственных препаратов из этой категории — это блокаторы циклооксигеназы второго типа. Эта циклооксигеназа функционирует именно в очагах повреждения, в очагах воспаления. Это полезно знать, выбирая анальгетики, для того чтобы уменьшить, например, зубную боль или снять еще какие-то проблемы.

Простагландины и другие вещества, например калий, действуют на болевые рецепторы. В этих рецепторах, в этих отростках нейронов возникают нервные импульсы, убегающие дальше в спинной и головной мозг. Откуда берутся болевые рецепторы? Их источником являются специальные сенсорные нейроны, которые в случае нашего тела (то есть туловище, руки, ноги) расположены рядом со спинным мозгом в особых скоплениях — в спинномозговых ганглиях. Спинномозговых ганглиев 31 пара, это соответствует делению нашего спинного мозга на 31 сегмент. Получается, что сам нейрон находится рядом со спинным мозгом внутри позвоночного столба, а его чувствительный отросток — длинный дендрит — дотягивается, например, до кончиков пальцев и реагирует на боль.

В случае головы восприятием болевых сигналов занимается тройничный нерв — пятый черепной нерв, который формирует три этажа: лобный, верхнечелюстной, нижнечелюстной, — и три ветви сходятся в единый тройничный нерв. Поэтому он называется тройничным. Дальше болевые сигналы от головы тоже попадают в центральную нервную систему.

Отросток идет в кожу или во внутренние органы, потому что болевая чувствительность у нас работает по всему объему тела. А аксон этого нейрона входит, например, в спинной мозг. В спинном мозге основное скопление нейронов, серое вещество спинного мозга, и оно образует с каждой стороны три выроста: задние рога спинного мозга, боковые и передние. Болевые сигналы попадают в задние рога спинного мозга, и там происходит их первичная обработка. Эта первичная обработка заключается в очень простой вещи: задние рога спинного мозга не пропускают слабый болевой сигнал.

Жизнь такая, что наше тело все время испытывает довольно много повреждений, и, если бы все эти сигналы проходили в головной мозг, осознавались, у нас бы все время что-то болело. Поэтому важно слабый болевой сигнал останавливать, а пропускать только значимый. Для того чтобы фильтровать болевую чувствительность в задних рогах серого вещества, существуют специальные тормозные нейроны, стоящие над контактом сенсорного нейрона с той нервной клеткой, которая дальше будет передавать сигнал.

То есть существует основной синапс, передающий болевые сигналы, и над ним тормозной блок, который реализуется вставочными нервными клетками двух типов. Часть из них использует в качестве медиатора гамма-аминомасляную кислоту, а часть — эндорфины. И если мы хотим снять боль уже на уровне спинного мозга, мы можем использовать вещества, похожие на гамма-аминомасляную кислоту, и вещества, похожие на эндорфины. И это будут вещества с центральным анальгетическим, обезболивающим действием.

Блокаторы циклооксигеназы работают на периферии. И они вообще не влияют на нервные клетки, поэтому, например, к ним не возникает привыкания и зависимости — по крайней мере, в явном виде. А если вы начинаете использовать вещества, похожие на ГАМК, вещества, похожие на эндорфины, которые будут влиять уже на синаптическую передачу в спинном мозге, здесь вы должны быть готовы к тому, что будет формироваться и привыкание, и зависимость.

Основной группой препаратов из этой категории являются морфиноподобные соединения, потому что морфин — это молекула, которая похожа на эндорфины. С давних времен опиоиды и опиум использовались, для того чтобы снимать боль. К сожалению, морфин и морфиноподобные молекулы вызывают очень быстрое привыкание и зависимость — к сожалению потому, что сейчас мы уже настолько хорошо знаем систему болевой чувствительности, что нам понятно: по-настоящему сильную боль мы можем снимать только морфиноподобными молекулами эффективно и надежно. То есть сама передача сигнала в синапсах, которые в задних рогах серого вещества так организована, что, если мы очень мощно активируем морфиноподобное торможение, мы можем выключить вообще любую боль. Это то, что не способны сделать аспирин, анальгин.

Морфиноподобными препаратами мы можем вообще блокировать болевую чувствительность. При этом не пострадает, например, кожная чувствительность, мышечная, потому что подобный информационный фильтр есть только в тех каналах, которые передают болевые сигналы. Но морфиноподобные молекулы, к сожалению, вызывают очень быстрое привыкание и зависимость. Очень быстро модифицируется работа синапсов, начинает требовать еще, еще и еще эту молекулу. Поэтому, конечно, медицинское использование подобных веществ строго ограничено. Все это сугубо рецептурные препараты, и применять их нужно только в экстренных случаях: при тяжелых ожогах, онкологии или тяжелых физических травмах. Дело усугубляется тем, что морфиноподобные молекулы работают в центрах положительных эмоций, вызывают эйфорию.

Если болевой сигнал достаточно силен, то он проходит через задние рога серого вещества спинного мозга. Дальше у него две судьбы. Он может запускать реакции, рефлексы на уровне спинного мозга и подниматься в головной мозг. Рефлексы на уровне спинного мозга всем известны — это рефлексы отдергивания. В ситуации, когда вы укололи или обожгли руку и ее отдернули, идет сокращение мышц-сгибателей. Это очень древняя программа, которая носит оборонительный характер, и без этого мы не существуем. Это врожденный рефлекс, мы не обучаемся ему.

А когда сигнал передается в головной мозг, нужны специальные тракты, специальные пути. Аксоны клеток заднего рога серого вещества спинного мозга внутри спинного мозга переходят на противоположную сторону и в боковом канальчике белого вещества поднимаются в головной мозг и достигают таламуса. Таламус — это информационный фильтр на входе в кору больших полушарий, и там есть зрительные центры, слуховые центры, двигательные центры, в том числе центры, связанные с передачей боли. Эти центры находятся во внутренней части таламуса, в медиальных ядрах таламуса. И оттуда сигнал уходит в кору больших полушарий.

Кроме того, часть сигналов идет ниже и достигает гипоталамуса. В гипоталамусе располагаются центры, связанные с нашими потребностями, эмоциями, центры, которые запускают реакцию на стресс. И для этих центров болевые сигналы очень важны. Гипоталамус обеспечивает такое эмоциональное восприятие боли, и наш мозг сконфигурирован таким образом, что боль со стопроцентной вероятностью вызывает негативные эмоции. И чем сильнее боль, тем сильнее эти негативные эмоциональные переживания. Это все логично, это заставляет мозг формировать поведенческие программы, направленные на избегание боли.

За реакцию на боль отвечает в основном задняя часть гипоталамуса, и там находятся нервные клетки, которые запускают изменения в вегетативной нервной системе. Возникает стрессорное состояние, начинает чаще биться сердце, расширяются зрачки, усиливается потоотделение, начинает выделяться адреналин из надпочечников. Кроме того, в задней части гипоталамуса находятся центры, которые активируют оборонительное поведение.

И там еще одна важная развилка. Эта реакция может наступать в виде реакции страха, убегания, избегания, затаивания либо как агрессивная реакция, когда мы как бы нападаем на источник неприятностей. Основной поток болевых сигналов из таламуса поднимается в кору больших полушарий. И здесь есть два варианта.

Первый поток идет специфично в теменную кору, в теменную долю. Это примерно макушка нашей головы, и, если вниз от макушки вот так проводить, вот здесь находятся зоны, которые анализируют чувствительность нашего тела, в том числе здесь есть карта нашего тела, позволяющая оценить болевые сигналы, их интенсивность, специфику, потому что боль бывает разная: острая, тянущая, ноющая.

Кроме того, есть такой тотальный неспецифический поток из таламуса на всю кору больших полушарий, который подтормаживает работу мозга. И специфика болевых сигналов такова, что, когда такой сигнал поднимается в кору, он говорит всем остальным нервным процессам, что нужно прекращаться, нужно разбираться, где болит, где повреждение. В этом смысле боль имеет первый приоритет, и когда у вас что-то заболело, то заниматься какой-то другой деятельностью бывает сложно, особенно если это сильная боль.

Сильная длительная боль крайне неполезна для нашего мозга. И если человек долгое время терпит боль, особенно если это сильная боль, то нервные клетки, синапсы между ними, способны перестраиваться, и болевой сигнал будет проводиться все легче и легче. И это путь к патологии боли, к возникновению хронических болей. Поэтому крайне не рекомендуется терпеть долгую интенсивную боль. Нужно использовать анальгетики. И всерьез нужно разбираться, что является источником боли, и принимать более серьезные меры.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 26, 2017, 07:27:54
Учёные выяснили, как мозг запоминает запахи
http://neuronovosti.ru/brain_in_smell/

Что происходит в мозге, когда мы впервые чувствуем запах и решаем никогда его не забывать? Учёные из Германии расшифровали лежащий в основе этого механизм. Оказалось, что в подобном процессе участвуют несколько структур мозга. Подробности исследования авторы раскрыли в журнале Cerebral Cortex.

Как рассказывает один из исследователей, нейробиолог Кристина Штраух (Christina Strauch) из Рурского университета, временно сохранять воспоминания о запахах может грушевидная кора – часть обонятельной коры лимбической системы, которая играет главную роль в различении запахов. Учёные решили выяснить, применим ли тот же путь и к долговременным воспоминаниям.

Мозг сохраняет воспоминания о событиях благодаря изменениям связей между нейронами или построению новых связей. Этот процесс называется синоптической пластичностью. Исследование авторов помогло понять, способна ли грушевидная кора крыс к синаптической пластичности и насколько долго она может сохранять эти изменения.

Для запуска процесса, который сохраняет впечатления от запаха в виде воспоминаний, учёные использовали электрические импульсы, различные по интенсивности и частоте. Ожидания авторов не подтвердились, однако помимо грушевидного тела импульсы действовали на другую область мозга, ответственную за долговременные воспоминания – гиппокамп.

Используя эту информацию, авторы предположили, что для формирования воспоминаний о запахе грушевидному телу необходимо получать сигнал от другой области мозга. Например, от орбитофронтальной коры, которая принимает участие в представлении эмоций и поощрении во время принятия решений. Повторив эксперимент, в котором стимуляцию направили в область орбитофронтальной коры, учёные получили долговременное воспоминание в грушевидном теле.


«Наше исследование показало, что грушевидное тело действительно может служить хранилищем долговременных воспоминаний. Но ему нужна инструкция от орбитофронтальной коры – более высоко расположенной области, сигнализирующей о том, что событие должно сохраниться в долговременной памяти», — заключила Штраух.

P.S. Хранилищем не самих воспоминаний, а только их записей. Воспоминание, это процесс (типа, нейронная активность), а записи, это структура связей между нейронами (ну и изменения химсостава самих нейронов и матрикса, так сказать). 
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 07, 2018, 10:42:08
Как голубое пятно управляет памятью
http://www.nkj.ru/news/32952/
Пространственная память формируется под действием дозы дофамина, которую голубое пятно мозга посылает напарнику-гиппокампу.

Гиппокамп – парная структура мозга, залегающая в височных отделах больших полушарий. Он нужен для того, чтобы мы помнили факты и события (то, что называется декларативной памятью).

Гиппокамп играет большую роль в превращении кратковременной памяти в долговременную: информация сохраняется сначала именно в гиппокампе, а затем постепенно переходит в кору больших полушарий, где и оседает на долговременное хранение. При повреждении гиппокампа развивается синдром Корсакова, когда человек не способен запоминать текущие события и заучивать новые факты, хотя старая память у него сохраняется.

Однако помимо декларативной памяти гиппокамп также необходим для пространственной памяти, которая хранит образы знакомого пространственного окружения, всевозможные карты и маршруты.

Еще 15 лет назад исследователи из лаборатории Судзуми Тонегавы в Массачусетском технологическом институте выяснили, что за пространственную память отвечает зона гиппокампа под названием СА3. Возникло предположение, что зона СА3 получает сигнал из какой-то другой области мозга, когда животное попадает в незнакомое пространственное окружение, что и стимулирует формирование памяти.

Сигнал может подаваться с помощью нейромодуляторов* – химических веществ, которые влияют на нейронную активность (о разнице между нейромедиаторами и нейромодуляторами см. сноску). В зону СА3 поступают нейромодуляторы из двух областей, одна из которых – голубое пятно – представляет собой древнее, залегающее в стволе мозга скопление серого вещества, влияющее на различные активные реакции, от бодрствования до тревоги и паники. У голубого пятна больше связей с гиппокампом, и главное – про него известно, что оно реагирует на новизну, поэтому решив больше узнать про пространственную память, исследователи решили сконцентрироваться именно на нем.

Голубое пятно реагирует на ряд сенсорных стимулов, в том числе на визуальные, звуковые и обонятельные, а затем посылает информацию в другие части мозга, включая гиппокамп. Чтобы понять, как работает связь между голубым пятном и гиппокампом, авторы работы вывели генетически модифицированных мышей, у которых эту связь можно было отключать в любой момент по желанию экспериментатора.

Мышей сажали в незнакомое им место, которое они внимательно изучали; потом, когда их снова сажали сюда на следующий день, они исследовали обстановку уже не так старательно – потому что успели ее запомнить, хотя бы отчасти. Но если во время первого раза им блокировали связь между голубым пятном и гиппокампом, то во второй раз животные исследовали его так, как будто только что увидели – иными словами, с первого раза у них в памяти ничего не осталось. Гипотеза, о которой мы говорили выше, получила экспериментальное подтверждение: чтобы гиппокамп запомнил незнакомую местность, ландшафт и т. д., ему действительно нужен соответствующий сигнал от голубого пятна.

Если бы такой системы не было и гиппокамп запоминал бы все, что видят глаза, мозг просто утонул бы в информации. Голубое пятно помогает фильтровать и отбирать информацию, включая память лишь тогда, когда это действительно нужно. Если в окружающей обстановке нет никакой новизны, голубое пятно работает, как обычно, не проявляя никакой особой активности. Но если место незнакомое, его нейроны начинают генерировать гораздо более частые импульсы.

Предположительно из-за этого нейромодулятор дофамин не успевает превратиться в норадреналин. В результате дофамин выделяется из голубого пятна как есть и поступают в гиппокамп. Дофамин играет очень большую роль в системе подкрепления мозга, которая отвечает за чувство удовольствия и мотивацию, а с мотивацией неизбежно связаны обучение и память. Полностью результаты исследований опубликованы в статье в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Пока что непонятно, как именно голубое пятно понимает, что обстановка вокруг – новая. Авторы работы полагают, что мозг как-то сравнивает то, что видит, с ожиданиями или с когнитивными картами, которые уже имеются в памяти. Как именно и где именно происходит сравнение ожиданий и реальности, исследователи собираются выяснить в ближайшее время.

* Нейромедиаторы распространяются в пределах одного синапса и воздействуют на ионные каналы нейронов, предназначенные для быстрой передачи нервного возбуждения.

* Нейромодуляторы же распространяются по обширным участкам нервной ткани и воздействуют на рецепторы нейронов, которые откликаются медленнее и вызывают долговременные изменения синаптической пластичности. Наиболее известные нейромедиаторы, такие как дофамин, серотонин, ацетилхолин, норадреналин, являются одновременно и нейромодуляторами.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 11, 2018, 08:23:43
Почему развивается никотиновая зависимость?
http://www.nkj.ru/news/33001/
Чем больше мы курим, тем меньше отвращения испытывает наш мозг по отношению к никотину.

Никотин  так же, как и любой другой наркотик действует на зоны мозга, которые управляют чувством удовольствия. Эти зоны объединены в так называемую систему вознаграждения, или систему внутреннего подкрепления, благодаря которой мы чувствуем удовлетворение от еды, секса, награды за выполненную работу – и от наркотиков тоже.

Нейроны системы вознаграждения используют нейромедиатор дофамин, чтобы передавать сигналы друг другу; с другой стороны, на очень многих нейронах есть никотиновые рецепторы. Никотин, связываясь со своими рецепторами, стимулирует выброс дофамина, и тем самым вызывает приятные ощущения и желание закурить еще раз.

Но при регулярном курении рецепторов к никотину становится больше, а у самих рецепторных молекул появляются новые участки связывания никотина. В результате курить хочется все больше и чаще, чтобы обеспечить никотином все рецепторы. Если же никотина не хватает, то и дофамин перестает выделяться в нужном количестве, что приводит к ломке – человек становится раздражительным, тревожным, подавленным, ему становится сложно сосредоточиться сложно и выполнять умственную работу (потому что дофамин среди прочего нужен и для когнитивных функций).

С другой стороны, никотин – токсичное вещество, и как токсин он вызывает аверсивную реакцию (от лат. aversatio – отвращение). За отвращение к никотину в мозге отвечает структура под названием поводок эпиталамуса. Его можно назвать «системой наказания» мозга, потому что он регулирует поведение через отрицательное подкрепление, когда поступок подкрепляется не положительными эмоциями, а отрицательными.

Если поводок эпиталамуса чувствует вредный никотин, он посылает сигналы межножковому ядру. Почему именно ему? Потому что в межножковом ядре особенно много никотиновых рецепторов, и при курении именно оно выделяет основное количество дофамина. Поводок эпиталамуса запрещает межножковому ядру выделять дофамин, после чего продолжать курить уже совсем не хочется.

Исследователи из Рокфеллеровского университета, медицинского центра Маунт-Синай и Национального института биологических наук в Китае обнаружили, что поводку эпиталамуса и межножковому ядру мешают общаться особые нейроны, которые получили название Амиго1. Оказалось, что нейроны Амиго1 в ответ на регулярное появление никотина активно вырабатывают два химических вещества – оксид азота (II) и гормон соматостатин. Именно эти вещества «глушат» сигнал от поводка эпиталамуса. Полные результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Science.

В эксперименте мышам в течение шести недель давали воду с примесью никотина, чтобы вызвать у них никотиновую зависимость – и зависимость появлялась. Однако, когда методами генетической инженерии у мышей выключали нейроны Амиго1, симптомы никотиновой зависимости у животных пропадали. Пропадали они и тогда, когда у мышей просто блокировали выработку оксида азота (II).

Предполагается, что именно нейроны Амиго1 служат главной причиной никотиновой зависимости, и тогда имеет смысл подумать о том, как и чем можно подействовать на них в терапевтических целях. Хотя если учесть, что каждый год от болезней, связанных с табакокурением, по всему миру умирают 6 миллионов человек, и цифра эта продолжает расти, то здесь важен вообще любой метод, который более-менее эффективно помогал бы бросить курить.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 17, 2018, 05:08:25
Нервные клетки обмениваются РНК, упакованной в похожую на капсид ВИЧ оболочку
http://elementy.ru/novosti_nauki/433182/Nervnye_kletki_obmenivayutsya_RNK_upakovannoy_v_pokhozhuyu_na_kapsid_VICh_obolochku

Активность гена Arc в нервных клетках млекопитающих критически важна для запоминания новой информации. Нарушения экспрессии этого гена наблюдаются при ряде неврологических заболеваний, в частности, болезни Альцгеймера. Однако до сих пор о функциях продукта гена Arc, то есть белка с одноименным названием, было известно крайне мало. Новое исследование показало, что молекулы белка Arc самопроизвольно собираются в структуры, напоминающие вирусные капсиды и содержащие мРНК гена Arc. Они заключаются в мембранные пузырьки, которые нервные клетки выделяют наружу. Эти пузырьки сливаются с другими нейронами. Там мРНК Arc высвобождается и транслируется. Такой способ обмена информацией между нервными клетками показан впервые.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 20, 2018, 15:46:11
Не про человеческий мозг, но всё же...

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 77. Скажи мне где твой друг, и я скажу, где ты
http://neuronovosti.ru/gde-ya/

Нейробиологи из RIKEN (Япония) показали новые возможности механизмов пространственной ориентации — активность «системы GPS» крыс способна показать не только положение самой особи в пространстве, но и перемещения крыс, находящихся рядом. Результаты исследований опубликовали 11 января в журнале Science.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2018/01/121212.jpg)
Исследователи описали четыре предполагаемые модели совместного картирования пространства в гиппокампе.

Для социальных животных очень важно осознавать свое положение в пространстве относительно других членов группы, и теперь стало больше известно о том, как именно мозг реализует эту задачу. Ответ на очередную загадку мозга дает новая работа исследователей из японского RIKEN Brain Science Institute: информация о соседях у крыс фиксируется в той же группе клеток мозга, в которой отмечается положение самой особи.

Ведущую роль в пространственной ориентации выполняет особая структура мозга – гиппокамп, точнее, его передняя часть. О ее значении в «картировании» уже было известно ранее — в 2014 году самые значимые исследования были отмечены Нобелевской премией по физиологии или медицине. Но использует ли мозг нейроны гиппокампа, чтобы наблюдать не только за обстановкой, но и за другими особями, оставалось под вопросом. Для проверки гипотезы исследователи поместили двух крыс в простой Т-образный лабиринт. Одной из них дали возможность наблюдать за другой перед тем, как самой выполнить задание, и записали активность ее гиппокампальных нейронов. В результате, активность мозга «наблюдателя» дала четкое представление не только о его собственных перемещениях, но о действиях «бегуна».

В ходе эксперимента «наблюдатель» должен был выполнить два типа заданий: пройти в тот же рукав лабиринта, в который ушел «бегун», и пройти в противоположный. Оказалось, что доля нейронов, обрабатывающих и учитывающих информацию о другом объекте, может составлять до трех четвертей от общего количества клеток «системы GPS».

Потоки информации о самом себе и о соседе не смешиваются, так как важно не только, какая именно клетка проявляет активность, но и в какой момент времени: нейроны гиппокампа активируются с частотой около 8-ми Гц (так называемый тета-ритм), и понять, где информация о «бегуне», а где — о самом «наблюдателе» можно за счет фазового сдвига между волнами активности клеток. А пересечение путей регистрируется отдельными нейронами только когда «наблюдатель» оказывается в месте, в котором ранее уже был «бегун» (например, перед развилкой, где крыса задерживается чуть дольше для принятия решения).

Количество нейронов, вовлеченных в процесс наблюдения за «бегуном», зависит от важности положения «бегуна» для «наблюдателя» в данный момент. Так, когда крысам нужно было оказаться в одном рукаве лабиринта, почти все активные нейроны «системы GPS» были вовлечены в отслеживание соседа; и только около 13% — в случае необходимости выбрать другой рукав.

«У нейронов не возникает путаницы, — комментирует Сигэёоси Фуджисава, заведующий лабораторией RIKEN BSI, — Активность клеток "наблюдателя" позволяет с высокой точностью реконструировать перемещения обеих крыс, и даже сказать, что кто-то из них находится сейчас в месте, в котором когда-то побывали они обе».

Фуджисава и его коллеги предполагают, что, гиппокамп способен формировать четыре типа пространственных моделей: модель самой особи, модель наблюдаемой особи, модель взаиморасположения особей в пространстве в одно и то же время, и отметки о посещении разными особями одних и тех же точек пространства в разное время.

Полученные выводы расширяют существующую теорию когнитивных карт и дополняют представление о роли гиппокампа в когнитивных процессах.

P.S. Такие карты являются только составной частью модели реальности, вычисленной мозгом крысы, полагаю...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Константин Глинка от января 20, 2018, 19:13:10
Цитата: ArefievPV от января 11, 2018, 08:23:43каждый год от болезней, связанных с табакокурением, по всему миру умирают 6 миллионов человек, и цифра эта продолжает расти

Позволю себе выразить сомнения в этой цифре. Её убедительно разоблачает выдающийся русский мыслитель Юрий Игнатьевич Мухин. http://ymuhin.ru/node/1447/snova-o-polze-kureniya-tabaka

Действительно, все болезни от нервов, а умеренное табакокурение нервы успокаивает.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Константин Глинка от января 20, 2018, 19:14:57
Цитата: ArefievPV от января 20, 2018, 15:46:11Нейробиологи из RIKEN (Япония) показали новые возможности механизмов пространственной ориентации — активность «системы GPS» крыс способна показать не только положение самой особи в пространстве, но и перемещения крыс, находящихся рядом.

Драгоценнейшее свидетельство в пользу Гипотезы Рекурсивной эволюции и Биосферы как единого организма.

Спасибо. Используем.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 25, 2018, 09:30:17
Как глаза управляют ушами
http://www.nkj.ru/news/33083/
Переводя взгляд с одного на другое, мы готовим наши барабанные перепонки к новым звукам.
(http://www.nkj.ru/upload/iblock/213/2134435a955e2b0f1e4188c3bd8de676.jpg)
Зрение и слух у нас работают вместе: мы непроизвольно поворачиваем голову в сторону того, с кем разговариваем, а многим из нас вообще бывает сложно понять человека, если они не смотрят на движущиеся губы.

С рассинхронизацией слуховых и зрительных впечатлений связаны некоторые любопытные психологические феномены, как, например, эффекте Мак-Гурка: если на слух человек слышит повторяющиеся слоги «ба-ба», а лицо на экране перед ним произносит «га-га», то в восприятии окажется нечто среднее, что-то вроде «да-да». Это лишний раз говорит о том, что мозг на самом деле смешивает данные от разных органов чувств. Но хотя такое сенсорное смешение кажется очевидным, не вполне понятно, как именно оно происходит. В результате мы получаем согласованную аудиовизуальную картину, но что именно делает мозг, чтобы согласовать информацию от разных органов чувств?

Участники эксперимента, который поставили Куртис Грутерс (Kurtis G. Gruters) и его коллеги из Университета Дьюка, должны были сидеть в темной комнате и следить глазами за движущимся светящимся светодиодом. Каждому в ухо вставляли крохотный микрофон, с помощью которого можно было уловить мельчайшие колебания барабанной перепонки. Хотя мы привыкли считать, что барабанная перепонка вибрирует лишь под действием внешних звуковых колебаний, на самом деле она может также двигаться от звуков, которые приходят к ней по слуховым косточкам от слуховых волосковых клеток внутреннего уха. Волосковые клетки, колеблясь, создают собственную звуковую волну – это называется отоакустической эмиссией, и ее как раз ловит барабанная перепонка.

Те, кто следил за светодиодной лампочкой, следили за ней только глазами, то есть голова их оставалась неподвижной. В статье в PNAS говорится, что движения глаз сопровождались вибрацией барабанных перепонок, причем вибрировали они в противофазе, то есть когда в одном ухе перепонка выгибалась наружу, в другом она прогибалась внутрь. Характер колебаний зависел от того, в какую сторону смотрел человек: когда глаза двигались в противоположном направлении, перепонки начинали вибрировать наоборот. Колебания продолжались короткое время после того, как глаза останавливались, и были тем сильнее, чем дальше двигались глаза. Похожий эксперимент с похожими результатами поставили с макаками резуса.

Обычно кажется, что глаза следуют за ушами (услышав что-то, мы поворачиваем голову в направлении звука), но, как видим, и глаза со своей стороны способны управлять слухом. Сосредотачивая внимание на чем-то, мы рассчитываем получить об этом самую полную информацию, и мозг с помощью отоакустической эмиссии, видимо, как-то настраивает слух на нужное направление. Теперь остается выяснить, как сигнал от глаз доходит до слуховой системы и как такая настройка сказывается на слухе, то есть действительно ли мы с помощью глаз начинаем слышать лучше.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: talash от января 25, 2018, 14:31:38
Цитата: ArefievPV от января 25, 2018, 09:30:17
С рассинхронизацией слуховых и зрительных впечатлений связаны некоторые любопытные психологические феномены

есть такое дело  :)

https://www.youtube.com/watch?v=pp140ciByg8
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Micr от января 25, 2018, 19:53:29
Цитата: ArefievPV от января 25, 2018, 09:30:17Хотя мы привыкли считать, что барабанная перепонка вибрирует лишь под действием внешних звуковых колебаний, на самом деле она может также двигаться от звуков, которые приходят к ней по слуховым косточкам от слуховых волосковых клеток внутреннего уха. Волосковые клетки, колеблясь, создают собственную звуковую волну – это называется отоакустической эмиссией, и ее как раз ловит барабанная перепонка.

Те, кто следил за светодиодной лампочкой, следили за ней только глазами, то есть голова их оставалась неподвижной. В статье в PNAS говорится, что движения глаз сопровождались вибрацией барабанных перепонок, причем вибрировали они в противофазе, то есть когда в одном ухе перепонка выгибалась наружу, в другом она прогибалась внутрь. Характер колебаний зависел от того, в какую сторону смотрел человек: когда глаза двигались в противоположном направлении, перепонки начинали вибрировать наоборот. Колебания продолжались короткое время после того, как глаза останавливались, и были тем сильнее, чем дальше двигались глаза.

Или я чего-то совсем не понял, или движения глаз создавали вибрацию внутри головы, улавливаемую волосковыми клетками. Никакой "настройки слуха глазами", абсолютно.

Цитата: ArefievPV от января 25, 2018, 09:30:17Похожий эксперимент с похожими результатами поставили с макаками резуса.

Следовательно, еще есть надежда обнаружить специфическую музыку, интересную для обезьян.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 29, 2018, 13:03:10
Изучение древних черепов показало, что важен не только размер мозга, но и его форма
http://elementy.ru/novosti_nauki/433192/Izuchenie_drevnikh_cherepov_pokazalo_chto_vazhen_ne_tolko_razmer_mozga_no_i_ego_forma

Мозг современных людей имеет округлую форму, нетипичную для других Homo. Анализ эндокранов сапиенсов из разных эпох, а также неандертальцев, гейдельбергских людей и эректусов показал, что у сапиенсов мозг эволюционировал не так, как у других людей. Объем мозга достиг современных значений еще 300 000 лет назад и больше не рос. Форма мозга у наших предков в то время была еще архаичной, промежуточной между поздними эректусами и неандертальцами. Потом мозг начал постепенно округляться, а полностью современной его форма стала лишь в промежутке от 100 000 до 35 000 лет назад. Тогда же, судя по археологическим данным, резко ускорился культурный прогресс. Полученные результаты, наряду с данными палеогенетики, говорят о том, что в строении и функции мозга сапиенсов после их отделения от предков неандертальцев произошли важные изменения, которые, возможно, и позволили нашему виду захватить планету, вытеснив все прочие человеческие популяции.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 30, 2018, 09:00:39
Рабочая память подчиняется бета-ритмам
http://www.nkj.ru/news/33101/
Бета-волны периодически очищают кратковременную рабочую память, освобождая место для новой информации, необходимой здесь и сейчас.

Каждый нейрон у нас в мозге генерирует собственный электрический сигнал. Однако нейроны работают не сами по себе, а сотрудничая друг с другом, и когда нужно решить какую-то задачу, множество нервных клеток синхронизируют активность. В результате мы видим то, что называется электрическими ритмами мозга: альфа-ритмы, бета-ритм, тета-ритмы и т. д.

Несколько лет назад нейробиологи из Массачусетского технологического института обнаружили, что гамма-ритмы возникают, когда работает сенсорная память, то есть когда нужно запомнить или вспомнить какую-то информацию от органов чувств. Кроме того, оказалось, что в этом случае гамма-ритмы и бета-ритмы работают в противофазе, то есть когда одни усиливаются, другие слабеют. Наконец, удалось выяснить, что бета-ритмы появляются, когда индивидуум обдумывает какую-нибудь цель и как ее можно достичь, а также правила, которые нужно соблюдать во время выполнения задачи.

Все это навело исследователей на мысль, что бета-ритмы работают как диспетчеры памяти, что именно от них зависит, какая часть информации будет прочитана, а какая отправится в архив. Иными словами, от бета-ритмов зависит, о чем мы в данный момент думаем, или, говоря более корректно,  по бета-ритмам можно увидеть, когда в памяти возникают сведения, необходимые здесь и сейчас.

Чтобы увидеть более наглядно, как это происходит, Эрл Миллер (Earl Miller) и его коллеги поставили следующий эксперимент: обезьянам последовательно показывали пару объектов, сначала объект А, потом объект Б. Животные должны были запомнить последовательность объектов, удержав их в так называемой рабочей памяти, которая хранит информацию, нужную нам в данный момент времени – потому что затем им показывали другие пары объектов, среди которых требовалось отметить ту же последовательность, что и в первый раз. Например, если во второй раз показывали объект Б, а потом – объект В, то это явно было не то, что нужно, точно так же как и последовательность Б–А. Если же сначала появлялся А, а потом Б, значит, все было, как в первый раз, и обезьяна давала условный знак.

Что происходит в мозге, когда он сравнивает что-то новое с чем-то старым? Во-первых, в рабочей памяти должна появиться информация о том, с чего все начинается – в данном случае обезьяна ждет, что появится объект А, и значит, это самое А должно здесь и сейчас удерживаться в уме. Наблюдая за активностью тех зон коры, которые отвечают за рабочую память, исследователи увидели, что в предчувствии второй серии объектов мозг обезьян генерировал гамма-волны – как, собственно, и ожидалось, ведь нужно было вспомнить уже виденное А.

И если А действительно появлялось, то в мозге немедленно усиливались бета-волны. На смену им снова приходили гамма – потому что теперь в рабочую память нужно было загрузить память об объекте Б. И если Б таки появлялся, на смену гамма приходили опять бета-ритмы. Но если изначально вместо А появлялось что-то другое, то бета-волны, которые приходили вслед за гамма-волнами, уже никуда не уходили.

В целом все выглядело так, как если бы бета-ритмы стирали ненужную информацию из рабочей памяти, освобождая в ней место для следующих «файлов». Действительно, когда обезьяна снова видела А, то помнить об этом А здесь и сейчас уже не надо было, а надо было вспомнить Б. С другой стороны, если с самого начала все шло не так, и вместо ожидаемого А появлялось что-то другое, бета-волны очищали память и дальше удерживали ее пустой – ведь становилось понятно, что последовательность объектов уже не совпадет с той, которая нам нужна, а значит, подгружать информацию о ней пока не стоит. Полностью результаты экспериментов опубликованы в Nature Communications.

Довольно долго считалось, что рабочая память работает непрерывно – то есть что нейроны, которые отвечают за нее, остаются неизменно активными все то время, пока мы решаем конкретную задачу. (Обычно ее сравнивали с кэш-памятью процессора или с оперативной памятью, из которой все исчезает, как только отключается питание.)

Однако постепенно стали появляться данные о том, что рабочая память функционирует сложнее. Например, два года назад мы писали, как в той же лаборатории Эрла Миллера обнаружили, что нейроны рабочей памяти работают с перерывами, и что такая активность с перебоями позволяет мозгу различать между собой разные блоки текущей информации.

С этими данными согласуются и новые результаты, касающиеся электрических ритмов: бета-волны регулируют подачу информации в «кэш-память» мозга, удаляя из нее ставшие ненужными «файлы». Поскольку почти все наши умственные способности напрямую зависят от рабочей памяти, можно предположить, что если бы мы могли по своему желанию влиять на бета-ритмы, это позволило бы улучшить и наше мышление.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 02, 2018, 10:53:45
Дружба мозгов
http://www.nkj.ru/news/33118/
Близких друзей можно узнать по активности мозга, который в некоторых случаях работает у них на удивление одинаково.

Люди, которые давно и крепко дружат, иногда замечают, что они как бы читают мысли друг друга. Никакой мистики тут нет, а секрет чтения мыслей, очевидно, в том, что мозг у близких друзей работает в унисон – об этом в статье в Nature Communications пишут исследователи из Дартмутского колледжа.

В эксперименте участвовало несколько десятков аспирантов, которых для начала просили ответить на вопросы об их социальных отношениях: среди молодых людей были как близкие друзья, так и малознакомые люди, знающие друг друга лишь постольку, поскольку они учатся в одном учебном заведении.

Затем каждому показывали серию видеороликов самых разных жанров и на самые разные темы, от политических дебатов до музыкальных клипов. Видео показывали всем одинаковые и в одном и том же порядке; одновременно за активностью мозга наблюдали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. Затем результаты томографий сравнивали, чтобы оценить сходство в работе мозга у разных людей.

Сходство действительно было, и оно было особенно заметным, когда сравнивали активность мозга у близких друзей. В первую очередь это касалось зон, отвечающих за эмоции, контролирующих рассуждения с умозаключениями и управляющих вниманием.

Авторы работы подчеркивают, что у друзей мозги работали одинаково независимо от того, какой национальности были друзья, какого пола, возраста, были ли они правшами или левшами. Соответствие между активностью мозга и степенью социальной близости оказалось настолько хорошее, что по данным томографии вполне можно было предсказать, насколько близки друг с другом те или иные люди.

Конечно, это не значит, что у друзей мозги всегда работают похожим образом – в данном случае речь идет только о реакции на внешний стимул, на видеоролик. Однако стоит отметить, что человеческий мозг вообще легко синхронизируется с другими в самых разных ситуациях. Так, несколько лет назад исследователи из Института развития человека Общества Макса Планка установили, что когда несколько музыкантов исполняют одно произведение, их мозги работают в согласии друг с другом, пусть даже сами музыканты играют разные партии.

Общие черты в мозговой активности можно найти и у людей, которые просто вместе смотрят кино – на эту тему в журнале NeuroImage говорили нейробиологи из Университета Аалто. Наконец, в прошлом году мы писали об экспериментах сотрудников Нью-Йоркского университета, которые выяснили, что мозги работают в унисон, если люди испытывают одинаковый интерес к какому-либо предмету и стремятся работать вместе.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 03, 2018, 11:43:52
Мозг учит языки с помощью старой памяти
https://www.nkj.ru/news/33126/
Запоминая новые слова и грамматику, мы используем те же виды памяти, без которых не можем обойтись в повседневной жизни.

Человеческий язык – система настолько сложная, что кажется вполне естественным, чтобы для выучивания языков в человеческом мозге и психике существовали специальные выделенные зоны и модули. И действительно, часто говорят, что мозг учит языки с помощью особых нервных центров, которые больше ничем не заняты.

Однако, как пишут в PNAS исследователи из Кентского Государственного Университета, Университета Дикина и Университета Джорджтауна, на деле в обучении языку задействованы достаточно старые системы памяти. Филип Хэмрик (Phillip Hamrick) и его коллеги проанализировали шестнадцать научных работ, посвященных обучению языкам и тому, как это обучение связано с такими формами памяти, как декларативная (или эксплицитная) память и процедурная память.

Декларативная память запоминает объекты и события, и важное ее свойство – осознанность. Когда мы вспоминаем чье-то лицо или, например, событие из жизни, то используем именно декларативную память, ясно осознавая, что именно мы вспоминаем. Процедурная память – это память на действия, она хранит моторные навыки, различные рефлексы и т. д. Эволюционно она возникла раньше, и работает она в автоматическом режиме. Когда мы садимся на велосипед и начинаем крутить педали, или когда открываем водопроводный кран на кухне, мы используем именно процедурную память.

Когда исследователи сопоставили обучение языку с обоими видами памяти, оказалось, что запоминание новых слов зависит от того, насколько хорошо работает декларативная память. То есть чем лучше мы помним, что ели вчера на обед и чем лучше мы запоминаем, что нужно купить в магазине, тем лучше мы выучиваем новые слова.

С грамматикой все оказалось по-другому. У детей, которые учатся родному языку, грамматические навыки зависят от процедурной памяти. Иными словами, умение ездить на велосипеде и умение правильно составлять предложения зависят от одной и той же системы в мозге. У взрослых людей, которые учат иностранный язык, успехи в грамматике поначалу зависят от декларативной памяти (которая работает в «сознательном» режиме), но потом, по мере усвоения иностранного, грамматика у взрослых тоже переходит к процедурной памяти (которая работает автоматически, без участия сознания).

Авторы работы подчеркивают, что связь языкового обучения с этими видами памяти не зависит ни от самого языка (исследователи анализировали работы, посвященные английскому, финскому, французскому и японскому языкам), ни от того, как именно язык используется. То есть человек может читать, или слушать, или говорить, и при говорении и чтении и слушании будут задействованы все те же формы памяти. И та, и другая используют разные нервные центры; и та, и другая есть у животных, поэтому можно сказать, что когда у людей начал появляться язык, в человеческом мозге для него уже были необходимые модули.

Новые сведения о памяти и языках полезны не только в сугубо теоретическом, но и в практическом смысле. Обучение языкам, вероятно, можно сделать более эффективным, если как-то стимулировать оба вышеупомянутые вида памяти; точно так же как и некоторые языковые расстройства, возможно, станут более понятны, если рассмотреть их в свете общих проблем с памятью, которые, в свою очередь, могут происходить как от генетических дефектов, так и от каких-то особенностей развития.

P.S. Просто воспоминания из декларативной памяти легче осознать (а не сама память осознанная)...

Образы на основе кинестетические ощущений вообще плохо осознаваемы. Да и большой потребности в повседневной жизни в осознании таких образов обычно не возникает. Зрительные, слуховые – эти востребованы, конечно...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 08, 2018, 12:41:31
Как иммунитет помогает мозгу развиваться
http://www.nkj.ru/news/33183/
По сигналу развивающегося мозга иммунные клетки объедают на его нейронах лишние синапсы.

В первые годы жизни наш мозг активно наращивает число синапсов – межнейронных контактов, число которых в возрасте двух–четырех лет оценивается примерно в один квадриллион. Но потом их становится все меньше и меньше.

На самом деле избыток межнейронных контактов ни к чему хорошему не приводит: из-за них в мозге появляется слишком много нервных цепочек, которые просто мешают друг другу, создавая настоящий информационный шум. Считается, что многие психоневрологические болезни, такие как аутизм и шизофрения, возникают во многом из-за того, что мозг не умеет избавляться от ненужных синапсов.

Формирование и распад межнейронных связей изучают очень давно и очень пристально, и сейчас уже известно, что нейронам в этом помогают вспомогательные клетки нервной системы – астроциты и клетки микроглии. Астроциты заняты в самых разных процессах, начиная от подкормки нейронов и заканчивая регуляцией нейронных импульсов (они могут выделять нейромедиаторы и тем самым влиять на то, как распространяется импульс по нервной цепи).

Микроглия – это собственный иммунитет центральной нервной системы. Обычный иммунитет не может проникнуть в головной и спинной мозг, потому что здесь есть специальные «мозговые» иммунные клетки из класса макрофагов: они съедают молекулярный и клеточный мусор, регулируют воспаление, если оно вдруг возникнет, и заодно как-то помогают мозгу поддерживать в себе нужное количество синапсов.

Однако до сих пор было не вполне понятно, как микроглия регулирует число межклеточных контактов. Во многом механизм «обстригания» синапсов удалось расшифровать исследователям из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. В своей статье в Science они пишут, что главным сигналом тут служит интерлейкин-33 – сигнальный иммунный белок, который синтезируют очень многие клетки. Во время развития мозга его в какой-то момент начинают активно выделять астроциты, и интерлейкин-33 от астроцитов становится сигналом для иммунных микроглиальных клеток, которые начинают в прямом смысле поглощать синаптические контакты между нейронами.

В экспериментах за активностью микроглии наблюдали в спинном мозге и в зрительном бугре таламусе, который служит своеобразным диспетчером, принимающим информационные потоки от органов чувств (кроме носа) и распределяющим их по соответствующим анализирующим отделам мозга. И если интерлейкиновый сигнал в спинном мозге и таламусе подавляли, то и там, и там нейроны оставались обросшими ненужными синапсами.

То есть если мы хотим подредактировать нейронные цепи, то должны действовать не только и не столько на нейроны, сколько на мозговой иммунитет. И, возможно, в будущем даже сложные психоневрологические расстройства можно будет лечить, натравливая иммунные клетки на лишние нейронные связи – особенно, если окажется, что такой же механизм работает не только в развивающемся мозге, но и во вполне взрослом.

В целом же новые результаты еще раз демонстрируют, что влияние иммунной системы в организме чрезвычайно велико, и что ее задачи иммунитета не ограничиваются только лишь истреблением инфекции – от него также зависит формирование тканей и органов.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 09, 2018, 08:44:38
От тусклого света мозг тупеет
http://www.nkj.ru/news/33185/
Из-за тусклого освещения нейроны плохо формируют контакты друг с другом и плохо запоминают новую информацию.

Чтобы память была в порядке, мозгу нужно много света – об этом в своей статье в журнале Hippocampus пишут исследователи из Университета штата Мичиган. Эксперименты ставили с травяными мышами, но поскольку они ведут дневной образ жизни, вполне вероятно, что полученные данные относятся и к прочим дневным зверям, в том числе и к человеку.

Грызунов в течение четырех недель держали в помещении с освещенностью либо 1000 люксов, что соответствует пасмурному дню, либо 50 люксов, что соответствует, например, обычному свету в ванной или туалете. Через месяц оказалось, что у мышей, которые жили под тусклым светом, стал плохо работать гиппокамп – один из главных центров памяти и пространственной ориентации. По словам авторов работы, из-за плохого освещения у мышей на 30% уменьшилась емкость гиппокампа: в нем хуже формировались новые нейронные связи, необходимые для запоминания новой информации, а сами животные хуже ориентировались на местности.

То, что нейронам стало трудно формировать новые контакты, очевидно, было связано с тем, что в мозге уменьшилось количество белка под названием нейротрофический фактор мозга. Он стимулирует рост и развитие нейронов, он помогает нервным клеткам формировать и укреплять синапсы; если этого белкового фактора становится мало, то и новые нервные цепочки не появляются, следовательно, страдают память и способность к обучению.

Однако изменения были обратимыми: если мышам тусклый свет заменяли на обычный, то и гиппокамп, и способность ориентироваться в пространстве приходили в норму.

Разумеется, полученные результаты хорошо бы проверить на людях, а заодно узнать, какие еще когнитивные способности чувствительны к дефициту света. Хотя, конечно, вряд ли среди нас есть такие, кто неделями живет в туалете или в ванной, однако нельзя отрицать, что многие люди большую часть жизни проводят в помещениях, а освещенность в помещениях часто оставляет желать лучшего.

И, возможно, даже при не очень тусклом искусственном свете какие-то последствия все равно имеют место, пусть и не очень выраженные. Здесь, кстати, можно вспомнить исследование сотрудников Северо-Западного университета, которые несколько лет назад обнаружили связь между освещенностью и обменом веществ – оказалось, что человек просто начинает толстеть, если не получает достаточное количество света.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 17, 2018, 20:17:10
Внутренняя чувствительность — Вячеслав Дубынин
https://www.youtube.com/watch?v=yeVo7Nb_gFs
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 17, 2018, 20:19:46
В текстовом варианте.

Внутренняя чувствительность
https://postnauka.ru/video/83861
Физиолог Вячеслав Дубынин о внутренних рецепторах, поддержании гомеостаза и управлении работой внутренних органов
Цитировать
Помимо обычных сенсорных систем, которые обращены во внешнюю среду, мы вооружены внутренней чувствительностью — датчиками и рецепторами, которые направлены внутрь организма и обрабатывают информацию от разных его частей. К внутренним рецепторам относят и мышечную чувствительность, но сейчас речь пойдет о тех рецепторах, которые связаны с внутренними органами: кишечником, или стенкой сосудов, или мочевым пузырем. И кроме того, поговорим о тех рецепторах, которые встроены прямо внутрь нашего мозга. Они анализируют химический состав и температуру крови.

Внутренняя чувствительность, интерорецепция, — это способ оценить состояние нашего организма. Это нужно для поддержания гомеостаза. Мы теплокровные существа, нам нужно поддерживать постоянную температуру тела. Кроме того, есть масса параметров, которые тоже должны быть стабильны, чтобы мы хорошо себя чувствовали и чтобы хорошо чувствовал себя наш мозг — самая нежная часть организма. Это постоянное давление крови, постоянная концентрация кислорода, углекислого газа, глюкозы, натрий хлор в крови и целый ряд других параметров. Для этого нужны сначала рецепторы, а потом некие исполнительные механизмы, которые бы поддерживали гомеостаз, то есть постоянство внутренней среды организма.

Существуют рецепторы, которые оценивают температуру крови, — терморецепторы. Существуют рецепторы, которые оценивают концентрацию NaCl — осморецепторы. Есть механорецепторы: растяжение стенок внутренних органов, рецепторы давления, рецепторы глюкозы. Их достаточно много. В большинстве случаев это либо свободные нервные окончания, похожие на болевые рецепторы, либо рецепторы в капсулах, похожие на кожные рецепторы. Они встречаются в стенках внутренних органов, а еще прямо в центральной нервной системе. Речь идет о головном мозге, где интерорецепторов большое количество, во-первых, в гипоталамусе и, во-вторых, в ромбовидной ямке.

Гипоталамус — нижняя часть промежуточного мозга — настроен на то, чтобы постоянно следить за нашим организмом. В гипоталамусе находятся центры эндокринной регуляции и центры вегетативной регуляции — как раз то, что связано с гомеостазом.

Наиболее известны терморецепторы гипоталамуса, которые постоянно анализируют температуру крови. И вот эти 36,6, которые должны поддерживаться, — это в основном заслуга гипоталамуса, дающего, если кровь остывает, команду на то, чтобы сжимать сосуды кожи — это реакция симпатической нервной системы. А если кровь слишком горячая, то, наоборот, идет сигнал на расширение сосудов кожи, на потоотделение.

Кроме того, в гипоталамусе находится основная часть осморецепторов и глюкорецепторов. Осморецепторы реагируют на концентрацию NaCl. Она должна быть на уровне где-то 0,8% в плазме. Это сигналы для центра жажды. Если начинает подниматься концентрация, значит, мы потеряли слишком много воды и нужно где-то искать водопой. Кроме того, идет сигнал к почкам, чтобы они производили более концентрированную мочу и чтобы мы на уровне системы выделения экономили воду. Делается это с помощью специального гормона вазопрессина. Это отдельная очень важная система. Глюкорецепторы связаны с центром голода. Идеальная концентрация глюкозы в плазме — где-то 0,1%, и если она начинает падать, то возникает пищевая потребность, гипоталамус начинает наверх, в большие полушария, посылать сигналы о том, что неплохо бы подкрепиться.

В ромбовидной ямке находятся более базовые центры, связанные с врожденными витальными потребностями, такими как дыхание, управление работой сердца. Ромбовидная ямка — это задняя часть нашего головного мозга, верхняя поверхность продолговатого мозга и моста. Там много рецепторов внутренней чувствительности, которые реагируют на концентрацию углекислого газа в крови и кислорода в крови. Такие же рецепторы есть в еще кое-каких крупных сосудах, например в аорте, сонных артериях.

Зачем нужно следить за концентрацией кислорода и углекислого газа? Это абсолютно необходимые для нас вещества, прежде всего кислород. В основном концентрация кислорода падает, когда идет физическая нагрузка: поработали мышцы, вы поднялись по ступенькам на третий этаж, и уже кислорода стало меньше, углекислого газа больше. Нужно дышать более интенсивно. И нужно, чтобы сердце билось тоже чаще и сильнее. Для этого следует постоянно детектировать концентрацию кислорода и углекислого газа. Прямо в ромбовидную ямку вставлены нейроны, реагирующие на сам углекислый газ и на те ионы водорода, которые возникают при растворении углекислого газа в плазме крови. Углекислый газ растворяется, получается остаток угольной кислоты HCO3, и образуется ион водорода, то есть происходит небольшое закисление, снижение pH. На это и реагируют данные рецепторы.

Кроме того, отдельно детектируется кислород. Казалось бы, достаточно реагировать только на углекислый газ, поскольку изменение концентрации кислорода, углекислого газа идет в противофазе. Но тем не менее отдельно существуют рецепторы к кислороду. Дело в том, что есть очень важная ситуация, когда кислород падает, а углекислый газ не повышается. И тогда нужно дыхание сделать глубже, интенсивнее, чтобы сердце билось почаще и посильнее. Это ситуация высокогорья. Когда мы поднимаемся в гору, когда от уровня моря все больше и больше метров, атмосфера становится более разреженной, и нужно на это реагировать. На высоте пять километров уже в два раза меньше воздуха, углекислый газ тоже не добавляется, а кислорода вместо 20% осталось 10%. Для этого и нужны рецепторы кислорода. Они очень важны. В целом это регулирует работу и дыхательной, и сердечно-сосудистой системы. Они пользуются зачастую одними и теми же рецепторами, чтобы поддерживать гомеостаз.

Очень важны рецепторы крупных сосудов. Особенно это дуга аорты и место разветвления общей сонной артерии. Дуга аорты — аорта отходит от сердца и загибается на левую сторону. Дальше от аорты вверх идут две сонные артерии. Здесь на входе в нижнюю челюсть они разветвляются на наружную и внутреннюю сонную артерию. В этом разветвлении находится очень важная область — каротидный синус. Здесь много рецепторов и углекислого газа, и кислорода, и растяжения. Растяжение стенок крупных сосудов — это очень важный показатель, который говорит о давлении крови. А давление крови жизненно важная штука. «120 на 80 миллиметров ртутного столба» — это не просто так. Это оптимальный уровень для того, чтобы все органы снабжались нужными газами и питательными веществами и чтобы отходы уходили с правильной скоростью. Следить за кровяным давлением — это очень важная задача. Поэтому нужны рецепторы растяжения, которые похожи на кожные рецепторы, рецепторы давления. Через блуждающий нерв или через языкоглоточный нерв подают сигналы в ромбовидную ямку, чтобы влиять на работу сосудодвигательного центра, на частоту и силу сердечных сокращений.

Что может случаться с дугой аорты или с каротидным синусом? Если давление вдруг падает, в ответ нужно активировать работу сердца, то есть включать симпатическую нервную систему. Если давление вдруг повышается, нужно, наоборот, включать парасимпатическую систему и тормозить работу сердца. Когда давление может упасть? Например, вы спокойно лежите, спите, вдруг звонит будильник, и вы понимаете, что вам уже через 10 минут нужно выскочить из дома. Вы вскакиваете, побежали — что в этот момент происходит? Вся кровь, которая раньше шла по горизонтали, вдруг опускается в ноги. И пока она поднимется и заполнит всю кровеносную систему, вы попадаете в ситуацию сниженного давления. У некоторых в этот момент кружится голова, а кто-то может вообще в обморок грохнуться. От сердца требуется оперативно усилить сокращения, чтобы поднять давление и приспособиться к прямохождению. Потому что с точки зрения гидродинамики это совершенно разные задачи: гнать пять литров крови по горизонтали или гнать через полтора, а то и два метра по вертикали. Как только мы вскочили, кровь ушла в нижнюю половину туловища, давление в аорте упало, и рецепторы растяжения на это реагируют и через сосудодвигательный центр делают сокращения сердца сильнее и чаще.

Обратная ситуация: вы согнулись и что-то подбираете с пола или окучиваете клубнику у себя на грядке на даче. В этот момент многие чувствуют, как кровь прилила к голове, то есть реально растет кровяное давление. Это, кстати, довольно рискованная ситуация: если у вас слабые сосуды, можно получить и нехорошие изменения в сосудистом русле. В этот момент давление повышается, и эта система, которая в дуге аорты, в каротидном синусе, запускает реакции парасимпатической системы, чтобы немного притормозить сердце и бороться за оптимальный уровень кровяного давления.

Очень много интерорецепторов находится в стенках желудочно-кишечного тракта. Наш желудочно-кишечный тракт — это особая империя, очень автономная внутри организма. Где-то шесть метров тонкого кишечника, почти два метра толстого кишечника, а еще желудок, печень с желчным пузырем, а еще поджелудочная железа, слюнные железы, пищевод. Это огромное хозяйство, которое во многом управляется автономно. Головной мозг и даже спинной мозг не очень заботятся о том, как, например, продвигать пищу по кишечнику или в какой момент выделять пищеварительные соки из поджелудочной железы, а в какой момент выбрасывать желчь из желчного пузыря. Это во многом решается за счет местных нейронных сетей, которые расположены прямо в стенках кишечника.

Когда стали анализировать стенки кишечника, прежде всего тонкого, то обнаружили там целых три нервных сплетения, которые находятся на разных уровнях и образуют подобие диффузной нервной системы, отчасти напоминающей самые примитивные нервные системы животных, например кишечнополостных или плоских червей. Академик Александр Данилович Ноздрачев назвал это метасимпатической системой. Эта часть нашей нервной системы весьма автономна. А когда подсчитали нейроны, которые там находятся, оказалось, что их примерно столько же, сколько в спинном мозге. Это огромное скопление, миллионы нервных клеток. И в этой метасимпатической системе мы обнаруживаем настоящие рефлекторные дуги, которые начинаются с нейронов внутренней чувствительности, с интерорецепторов, а дальше запускают сокращения кишечника или выделение пищеварительных соков. При этом есть еще вставочные нейроны, учитывающие сигналы сверху от спинного мозга, от головного мозга, реагирующие на стресс. Существуют внутренние встроенные рефлекторные дуги, которые позволяют кишечнику работать самостоятельно и не загружать ЦНС своими проблемами.

Важна роль симпатической и парасимпатической системы для регуляции гомеостаза. Именно симпатика и парасимпатика учитывают сигналы от интерорецепторов. Выходное звено этих систем включает два нейрона. Один находится в спинном или головном мозге, а второй в ганглии. И только тот нейрон, который в ганглии, дотягивается до внутренних органов. Но оказывается, что сигналы от интерорецепторов приходят в эти же самые ганглии. И дальше рефлекторные дуги могут замыкаться через ганглионарные клетки, не доходя до спинного мозга, не доходя до головного мозга. Возникают быстрые реакции. И при этом ЦНС не загружается какими-то «низменными» проблемами, связанными с гомеостазом, потому что у нашей ЦНС очень много других задач. Нужно думать, прогнозировать, испытывать эмоции, совершать произвольные движения. И если на уровне периферии с помощью интерорецепторов можно что-то делать независимо, самостоятельно, то это прекрасно. Пусть метасимпатическая система управляет нашим кишечником, и это к всеобщему благу и позволяет эффективно поддерживать гомеостаз.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 12, 2018, 04:25:56
Взрослый нейрогенез стал детским
https://www.nkj.ru/news/33359/
Новые нейроны перестают появляться в человеческом мозге после 13 лет.

Мы уже привыкли к тому, что нервные клетки восстанавливаются – по крайней мере, отчасти. Считается, что в мозге есть две зоны, где новые нейроны продолжают появляться едва ли не всю жизнь. Одна зона находится в стенке желудочков мозга, другая – в гиппокампе, одном из главных центров памяти.

Вообще говоря, о том, что новые нервные клетки появляются не только во время созревания плода в утробе матери, но и после рождения, говорили еще в 60-е годы прошлого века. Однако тогда эта идея не получила большой поддержки, во многом потому, что с помощью тогдашних методов заметить новые нейроны в мозге было просто невозможно. И лишь в 90-е, когда такие методы появились, биологи стали осознавать, что взрослый нейрогенез – то есть появление новых нейронов во взрослом мозге – действительно существует.

Поначалу его видели только у животных, но потом стали появляться данные, что взрослый нейрогенез есть и у человека, причем у человека новые нейроны появляются только в гиппокампе. «Человеческие» данные основаны на нескольких подходах. Во-первых, делящиеся клетки синтезируют ДНК, соответственно, новые нейроны можно увидеть, если дать им специальную молекулу-метку, которую они встроят в новые цепи ДНК.

Во-вторых, появление новых нейронов оценивали по накоплению в той же ДНК изотопа углерода 14С (по радиоуглеродному методу выходило, что каждый день в мозге взрослого появляется порядка 700 нейронов). Наконец, известно, что клетки на разных стадиях развития синтезируют разные белковые молекулы, и по белковому портрету можно отличить делящиеся клетки-предшественники нейронов от готовых нервных клеток, а молодые, недавно сформировавшиеся нейроны точно так же можно отличить от старых – и белковый анализ вроде бы тоже свидетельствовал в пользу взрослого нейрогенеза у человека.

Однако результаты подобных исследований оставались все-таки до некоторой степени неоднозначными и требовали дополнительных уточнений. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско решили по возможности прояснить ситуацию и сравнили образцы мозга, взятые посмертно у 59 людей, среди которых были и пожилые люди, и молодые, и подростки, и дети, и недоношенные младенцы.

В каждом образце оценивали количество делящихся клеток, предшественников нейронов и молодых нейронов. В статье в Nature говорится, что если сравнивать даже первый год жизни с внутриутробным развитием, то можно увидеть, что новых, незрелых нейронов в гиппокампе у годовалого младенца уже достаточно мало, и дальше их количество только продолжает сокращаться. Тринадцать лет – последний возраст, когда тут можно заметить новые нервные клетки; и если сразу после рождения их можно насчитать более 1600 на один см2, то к семи годам таких клеток становится всего пара штук на один см2. Так что нейрогенез лучше называть не взрослым, а детским.

Почему же другие нейробиологи видели новые нейроны во взрослом мозге? Авторы работы полагают, что тут все дело в особенностях белкового портрета нейронов на разных этапах жизни. Молодые нервные клетки определяют по двум белкам (DCX и PSA-NCAM), но и тот, и другой есть и в зрелых нейронах и даже во вспомогательных глиальных клетках. И только если одновременно следить за обоими белками, можно отличить незрелые нейроны от зрелых: в незрелых есть оба белка сразу. Что же до мечения новой ДНК, то исследователи полагают, что и тут имели место ложноположительные результаты, то есть новую ДНК видели там, где ее на самом деле не было.

С другой стороны, из опытов с животными известно, что белки, по которым узнают незрелые нейроны, изменяются с возрастом, а если помедлить с приготовлением образца, то один из них вообще разрушается. Однако исследователи взяли для анализа достаточно много образцов как детского мозга, так и взрослого, и молодые нейроны они определяли не только по вышеупомянутым белкам, но и по другим признакам.

На самом деле это не первая работа, которая ставит под сомнение масштабы взрослого нейрогенеза. Например, два года назад в Neuropathology and Applied Neurobiology была опубликована статья, в которой взрослый нейрогенез у человека ограничивали всего лишь четырьмя годами жизни. Также известно, что даже у крыс, на которых нейрогенез изучают наиболее активно, он довольно сильно падает к середине жизни.

И есть еще эксперименты с обезьянами, которые говорят о том, что нейроны в мозге приматов созревают очень и очень долго, и что после своего появления на свет молодой нейрон становится взрослым спустя годы, если не десятилетия. Так что те молодые нейроны, которые можно увидеть во взрослом человеческом мозге, могли в действительности появиться в первое время после рождения.

Сами по себе нервные клетки достаточно пластичны: они формируют и разрушают межнейронные контакты, переформатируют нервные цепочки, регулируют силу импульсов и т. д. Возможно, что новые нейроны взрослому мозгу действительно не нужны – ему хватает тех, которые появились у него до рождения в и раннем детстве.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 12, 2018, 04:40:12
К предыдущему сообщению (более подробно)...

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск83: восстанавливаются ли всё же нервные клетки? Часть 1.
http://neuronovosti.ru/wtf-nonewneurons/

Один из самых оживленных дебатов в нейробиологии за последние полвека окружает тему, обновляется ли человеческий мозг, производя новые нейроны на протяжении всей жизни, и возможно ли омолодить мозг, повысив его врождённую регенеративную способность. Несколько десятков лет назад догма о том, что нейроны не восстанавливаются, была разбита доказательствами существования нескольких зон регенерации в мозге, работающих всю жизнь. И вот только все приняли этот факт, как новое исследование, опубликованное накануне Международного женского дня в Nature, вновь его вроде бы опровергает.

ЦитироватьКак считалось, одна из самых активных зон регенерации и фактически основное место появления новых нейронов – субгранулярная зона гиппокампа. Ведь гиппокамп играет основную роль в обучении и формировании памяти, а для этого необходимы новые синапсы, и для них – новые нейроны. Долгое время считалось, что нейрогенез происходит там в течение всей жизни. Но работа исследователей из университета Сан-Франциско ставит это убеждение под сомнение: они обнаружили, что интенсивность нейрогенеза падает уже в детстве и исчезает совсем у взрослых.

Новое исследование, основанное на тщательном анализе 59 образцов человеческого гиппокампа, позволяет предположить, что новые нейроны могут вообще не возникать во взрослом человеческом мозге. Полученные результаты представляют собой проблему для множества исследований, которые предполагают, что усиление нейрогенеза может помочь в лечении заболеваний головного мозга — от болезни Альцгеймера до депрессии. Но от этого только интереснее, как мозг адаптируется к различным жизненным условиям, учится и запоминает без возникновения новых нейронов.

Исследования на грызунах (у которых нейрогенез активен на протяжении всей жизни) показали, что в гиппокампе он снижается с возрастом, но в остальном довольно пластичен – он усиливается при выполнении физических упражнений, ослабляется при стрессе. Эксперименты на животных также показывали, что нейрогенез-стимулирующие методы могут помочь в терапии нейродегенеративных заболеваний. Существует даже предположение, что работа некоторых антидепрессантов основана на стимуляции нейрогенеза в зубчатой извилине гиппокампа.

Но это у животных, а о взрослом нейрогенезе у людей впервые сообщили лишь в конце 90-х. Эти исследования проводились таким образом: оценивались даты рождения клеток в посмертных образцах, либо оценивались клеточные маркеры стволовых клеток или молодых нейронов. Однако, сложно считать эти данные достоверными – выборки не отличались величиной, а специфичность маркеров оставалась под вопросом. Они действительно могли указывать на молодые клетки в головном мозге, но точно ли это были нейроны? Похожие рецепторы присутствуют и на клетках глии, которая действительно регенерирует в течение всей жизни.

В недавнем исследовании учёные также собрали и проанализировали образцы человеческого гиппокампа, в которые вошли 37 образцов посмертных тканей и 22 образца после хирургического иссечения у пациентов, лечившихся от эпилепсии.

Научная группа проанализировала изменения в численности молодых нейронов и стволовых клеток, присутствующих в этих тканях с рождения и до совершеннолетия. Они использовали различные антитела для идентификации клеток разных типов и состояний зрелости, в том числе нервных стволовых клеток и предшественников, новорождённых и зрелых нейронов, глиальных клеток. Помимо этого исследовали клетки, которые маркировали, основываясь на их форме и структуре и включая визуализацию с помощью электронной микроскопии высокого разрешения для множества образцов тканей, чтобы подтвердить идентичность между нейронами, стволовыми клетками или глией.

Учёные обнаружили многочисленные доказательства нейрогенеза в зубчатой извилине во время пренатального развития мозга и у новорождённых, наблюдая в среднем 1618 молодых нейронов на квадратный миллиметр ткани мозга во время рождения. Но количество стволовых клеток резко снизилось в образцах, полученных в раннем младенчестве: образцы зубчатых извилин годовалых младенцев содержали в пять раз меньше новых нейронов, чем у новорождённых.

Спад продолжался в детстве, когда число новых нейронов уменьшалось в 23 раза в возрасте от одного до семи лет, а затем последовало дальнейшее пятикратное снижение к возрасту 13 лет. В этот момент нейроны также казались более зрелыми, чем те, которые наблюдались в образцах мозга более молодых людей. Авторы наблюдали только около 2,4 новых клеток на квадратный миллиметр ткани зубчатой извилины в раннем подростковом возрасте, и не обнаружили ни одного новорождённого нейрона ни в одном из 17 взрослых образцов после смерти или в образцах ткани 12 взрослых пациентов, иссеченных во время хирургического лечения эпилепсии.

После этого исследователи обратились к изучению стволовых клеток, из которых возникают новые нейроны. Они обнаружили, что нейронные предшественники многочисленны во время пренатального развития мозга, но становятся чрезвычайно редкими уже в раннем детстве. Они отметили, что эти клетки также не объединяются, как предполагалось ранее, в отдельную структуру – субгранулярную зону.

Авторы признают, что независимо от того, насколько всесторонне и тщательно они искали, всё равно невозможно окончательно показать, что во взрослом гиппокампе не существует новых нейронов.

Но, возможно, это и неплохо – если мы поймём, как же мозг функционирует без воспроизводства новых нейронов, это поможет нам лучше осознать механизмы множества патологических процессов и приблизиться к пониманию того, как их лечить. Тем не менее, статья уже вызвала самое бурное обсуждение в научных кругах. Джейсон Снайдер, руководитель нейробиологической лаборатории в Университете Британской Колумбии, уже опубликовал на страничке лаборатории разбор статьи с названием «Чоблин! Нет нейрогенеза у человека?? (WTF! No neurogenesis in humans??)». В ближайшие пару дней мы опубликуем перевод и этого интереснейшего текста.  В любом случае, начавшейся дискуссии в нейронаучном сообществе можно только порадоваться – поэтому и мы не ограничимся рассказом только об этой статье в Nature, так что пока только «часть первая».
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 12, 2018, 04:43:19
Восстанавливаются ли всё же нервные клетки? Часть 2
http://neuronovosti.ru/wtf-no-neurogenesis/

На днях мы опубликовали новость о серьёзных и небезосновательных сомнениях учёных в том, что нервные клетки восстанавливаются. Подробнейшим образом изучив образцы тканей людей разного возраста, исследователи пришли к выводу, что уже к подростковому периоду нейрогенез в одной из самых активных генеративных зон — гиппокампе — практически полностью прекращается. Это нешуточно всколыхнуло научное сообщество, и сегодня мы публикуем перевод ответа на публикацию одного из ведущих исследователей нейрогенеза, Джейсона Снайдера (Jason S. Snyder), возглавляющего лабораторию в отделе физиологии Центра здоровья мозга Университета Британской Колумбии в Ванкувере.

ЦитироватьЯ написал краткую статью для Nature News и Views, но поскольку у них очень строгие
ограничения, я подумал, что стоило бы написать немного больше, так как я думаю, что эта статья наверняка вызовет массу волнений. Под волнением я подразумеваю страх и тревогу. Потому что конечная цель исследования нейрогенеза — определение того, как новые нейроны могут использоваться на благо здоровья человека. Если у нас их нет, то как мы можем их использовать? Эта новая статья не только бросает нам вызов, но и направляет нас в сторону оптимизации наших исследовательских вопросов.

Итак

Вкратце, Соррелс и коллеги изучали посмертные образцы гиппокампа людей разных возрастов – от неродившихся младенцев до стариков. Они помечали ткани антителами к маркерам стволовых (делящихся) клеток и незрелых нейронов. Исследователи обнаружили множество признаков нейрогенеза в мозге эмбриона, значительное снижение его активности к годовалому возрасту, а самый «возрастной» мозг, где вообще обнаруживались незрелые нейроны, имел возраст 13 лет (следующему образцу было уже 18 лет). Это резко контрастирует с предыдущими исследованиями, которые сообщали о нейрогенезе на протяжении всей взрослой жизни в гиппокампе человека. Каковы некоторые из важных моментов этой статьи?
•качество гистологии превосходно, что имеет решающее значение для интерпретации любого исследования, особенно исследований ткани человека;
•использование молодых образцов – плюс, поскольку это гарантирует способность исследователей идентифицировать нейрогенез с использованием тех же методов, которые применяются на более возрастных образцах;
•в этом исследовании незрелые клетки – это те, в которых найдены оба из двух маркеров, обычно использующихся в исследованиях на животных: DCX и PSA-NCAM. Это более строгие критерии, чем обычно, но это оправданно, потому что любой маркер сам по себе может быть неспецифическим (и «помечать» зрелые нейроны или клетки глии);
•это даёт ряд направлений для будущих исследований: более глубокое сравнение грызунов в сравнении с другими млекопитающими, в связи с возможностью того, что нейрогенез более вероятен на более ранних стадиях развития.
• это может быть полезно в разработке нейрогенных способов для восстановления поврежденного мозга и так далее.

Недостаток – то, что могут попасться незрелые клетки, которые все-таки имеют только один из маркеров и поэтому могут пропускаться в эксперименте.

Существуют методологические различия между хорошо понятыми животными и малопонятными человеческими моделями. И необходимо провести больше исследований, чтобы примирить эти отрицательные данные с предыдущими положительными доказательствами нейрогенеза в гиппокампе взрослых людей.

Что есть в контексте?

Нейрогенез у взрослых – отличный пример исследования, показывающего, как наука движется вперёд (правда потом назад, а потом снова вперёд, с ещё большим количеством всевозможных открытий, если ты терпелив). И существует множество статей, подчёркивающих прогресс в этой области, так же, как и споры на всём пути. Я их не буду перефразировать, но предлагаю вам взглянуть – ведь именно они подробно описывают причины, которые приводят к такой поляризации интерпретаций:

Например, здесь приводится исторический обзор факторов, которые приводят к либо к развитию, либо к смерти идеи о том, что взрослый мозг не способен производить новые нейроны. Здесь есть обсуждение ранних экспериментов в отношении нейрогенеза у взрослых и противоположного мнения. Автор этой статьи утверждает, что обнаружение неокортикального нейрогенеза выполнено методологически некорректно. А здесь говорится о гистологических и микроскопические методах, используемых для обнаружения новых нейронов, а также о критериях которые исследователи используют, когда делают выводы из полученных изображений. Обзор охватывает гиппокампальный нейрогегенез и споры, связанные с видовой принадлежностью (люди, приматы) и области мозга (гиппокамп, неокортекс).

В этой статье, например, говорится о том, что если учёные ищут пирамидные нейроны, они могут просто не найти вставочные. А здесь автор – первооткрыватель взрослого нейрогенеза в 60-х годах, описывает волнение, охватившее его в начале пути, и последующую ответную реакцию.
•Так существует ли взрослый нейрогенез? Нет, да, нет, да, да, нет, да, да, да, ДА!
•Существует ли он у приматов? Нет, нет, да, может быть, да, да, ДА!
•Возникает ли нейрогенез в неокортексе? Нееет, это проклятый путь, да, ни за что, да, ни за что, да, ЗАВИСИТ ОТ ТОГО, КОГО СПРОСИШЬ.
•Есть ли взрослый нейрогенез у человека? Да, да, да, нет, В СМЫСЛЕ, ТЫ СКАЗАЛ «НЕТ»??

Некоторые вещи до сих пор остаются не вполне ясными, что забавно – учитывая прорывы в области лазеров и всего такого, в отношении нейрогенеза мы даже не можем согласиться с интерпретацией результатов друг друга в отношении нейроанатомических или иммуногистохимических изображений. А вопрос в отношении человека не теряет важности – ведь, как нам известно из экспериментов на грызунах, взрослый нейрогенез играет важную роль в физиологии гиппокампа и поведении. Существует множество доказательств в пользу наличия взрослого нейрогенеза у человека, но исследования на людях очень сложны. Ткань редка, вы не контролируете, как она была собрана, подготовлена и сохранена, не болел ли донор, и даже не можете быть уверены, что на этой ткани сработает стандартный гистологический метод. К тому же ткань разная даже в пределах одного вида, и вы просто не всегда знаете, что искать и т.д. Но именно это не должно нас останавливать, а наоборот – должно стать мотивацией. В 2011 году я составил список всех исследований  человека по нейрогегезу в гиппокампе (см. здесь, но, возможно, он не полный). Новаторское исследование Эрикссона и др. в  1998 году привело к обнаружению BrdU+ клеток у больных раком, работы Кнота и соавт., а также Эппа и коллег позволили использовать эндогенные маркеры незрелых нейронов для идентификации взрослого нейрогенеза. В конце концов, Сполдинг с соавторами использовал дополнительный, творческий подход для количественной оценки взрослого нейрогенеза – радиоуглеродное датирование (не такое, конечно, как при археологической датировке, а связанное с полученным из ядерных испытаний изотопом C14). И пусть каждое из этих исследований по отдельности не является полностью убедительным в отношении наличия взрослого нейрогенеза у людей, но в совокупности они обеспечивают довольно весомое доказательство. Лично меня они убедили. И новая статья вызывает озабоченность в отношении предыдущих работ, но все-таки не опровергает их.

Движение вперед

Нам необходимо больше исследований в отношении нейрогенеза у человека.

Чем большим количеством данных мы располагаем, тем ближе становится правда. Но вдобавок к количеству исследований нам необходимо повышение их качества, улучшение обмена данными, объективности и прозрачности. Работа Соррелса и соавторов убедительна, так как иммуноцитохимия выполнена качественно, включает достаточно большой размер образцов, где молодые гиппокампы используются в качестве положительного контроля, и получены все возможные изображения – отдельных клеток, и целой зубчатой извилины. Как по мне, так не существует ничего более фрустрационного, чем писать интересную статью и включать в неё изображения плохо окрашенных  образцов в низком разрешении. Тем более, если они слишком увеличены, якобы для того, чтобы лучше понять, как выглядит ткань. Соррелс высоко поднимает планку в этих исследованиях.

Я бы сделал еще один шаг и предположил, что в будущих исследованиях ткани человека или приматов (или чего-то ещё) действительно появится больше изображений. Почему бы не предоставить изображения всех образцов, многих гиппокампов, многих других областей мозга? Они не будут вписываться в стандартную рецензированную статью, но это 2018 год, и нам не нужно ограничиваться 7-страничным pdf. Возможно, это была одна из проблем прошлого: ограниченная доступность изображений и данных, которые исследовательское сообщество может использовать для выводов. В приведенных выше статьях вы прочтёте о том, как исследователи посещают другие лаборатории, чтобы посмотреть их снимки. Сегодня мы можем легко поделиться этими онлайн.

Соррелс заявляет, что DCX может маркировать клетки глии, а PSA-NCAM — зрелые клетки, а окрашивание BrdU можно наблюдать, даже если антителами пренебрегали. Это важные оговорки, и, если вы прочтете приведенные выше статьи, вы увидите, что это не новые проблемы. Таким образом, маловероятно, что в статье Соррелса есть ложные результаты, но могут быть ложные отрицательные контроли, поскольку некоторые DCX-положительные или PSA-NCAM-клетки могут действительно быть легитимными взрослыми нейронами, потому что они могут подавлять экспрессию одного маркера другим. Предыдущие исследования также использовали DCX как маркер взрослого нейрогенеза в гиппокампе человека. Например, изображения Эппа и соавторов являются одними из самых красивых, которые я видел. Они немного странно выглядят? Конечно, может быть. Но никто никогда не описывал морфологию новорожденных нейронов гиппокампа человека, поэтому я не знаю, что является нормальным. Являются ли их нейроны DCX немного больше, чем я ожидал бы от исследований на грызунах? Возможно, но опять же, может быть, если у взрослых людей есть зародышевая зона, это выглядит иначе, чем у крыс и мышей? Некоторые предыдущие исследования человека (например, Болдрини 2009) исследовали полосу, которая больше распространяется на молекулярный слой и хилюс. Что правильно? Я не знаю.

Также стоит учитывать, что экспрессия как DCX, так и PSA-NCAM колеблется в зависимости от опыта. И, вероятно, люди, которые были обследованы, имели некоторые «переживания» до того, как их мозговая ткань была собрана. Например, DCX исчезает у летучих мышей в течение 30 минут после изъятия (утверждается, что из-за стресса). Затухание экспресии после вскрытия быстро приводит к исчезновению дендритов DCX +, что может привести к тому, что действующие нейроны DCX + уже не кажутся нейронами. Количество PSA-NCAM в зубчатой ​​извилине также может увеличиваться (и, следовательно, уменьшаться) независимо от взрослого нейрогенеза (см. Фам 2003 и Лопес-Фернандес 2007). Но, вы говорите, данные Соррелса показали, что деление клеток произошло у младенцев, но не у взрослых, верно? Да, но в более ранних тканях окрашивание, а дети — это отдельная тема, поэтому ... Я поднимаю все эти моменты и перспективы, чтобы не отрицать работу Соррелса ,потому что я считаю, что это отличное исследование. Но потому, что мы прошли через эти двусмысленности раньше и преждевременно приходили к выводам (опять же, прочитайте вышеприведенные статьи), мы все еще в процессе обучения.

Нам нужно больше исследований нейрогенеза у приматов (и более долгоживущих млекопитающих и других моделей)

В своей недавней статье Майкл Ярцев сокрушался, что наши знания о человеческом мозге ограничены, потому что все мы изучаем мышей и крыс. Грызуны — это всего лишь одна модель, и на них нельзя моделировать всё. Несколько лет назад я составил полный список всех исследований нейрогенеза в гиппокампе у взрослых приматов, потому что они могут обеспечить лучшее приближение нашего собственного развития нервной системы. Люди смотрели на приматов в прошлом и не смогли найти доказательства взрослого нейрогенеза, но Соррелс также смотрит на приматов и приходит к выводу, что нейрогенез может сохраняться на протяжении всей взрослой жизни (в отличие от людей), но цифры все же ниже, чем у грызунов. Они приводят данные о том, что после лечения двух семилетних макак с BrdU есть 0 и 2 новых нейрона при обследовании через 10 и 15 недель соответственно. Тем не менее, Гоулд и соавторы (2001) обнаружили, что новорожденные нейроны у приматов недолговечны и их количество сокращается между 5 и 9 неделями, то есть они могли исчезнуть к тому времени, когда Соррелс проводил наблюдения. Напротив, через 11 и 23 недели Колер с коллегами обнаружили 1000 новых клеток BrdU +, из которых сотни имели выраженные нейронные маркеры, и эти клетки родились у относительно старых обезьян (они также использовали друогой метод маркировки BrdU). Таким образом, даже в контролируемой модели приматов существуют расхождения, и остается неясным, сколько именно нейронов появилось в течение взрослой жизни. Больше исследований может дать некоторое представление о процессах, которые происходят в нашем собственном мозгу.

Ирмгард Амрейн и его коллеги — некоторые из немногих, кто смотрит на сравнительную анатомию гиппокампа у множества млекопитающих. Их подходы могут быть полезны для сопоставления данных по видам — гляньте статью, где они сообщают, что уровни пролиферации зубчатой ​​извилины коррелируют с абсолютным возрастом среди видов млекопитающих.

Перекалибровка функции нейрогенеза на протяжении всей жизни

Взрослый нейрогенез обычно изучается у грызунов, но у грызунов мозг при рождении менее развит по сравнению с людьми. Зубчатая извилина в значительной степени полностью сформирована у людей при рождении, но пик нейрогенеза у крыс составляет примерно в возрасте 5-7 дней. Мнения меняются, но мозг человека при рождении может быть эквивалентен эволюции грызунам на 1-2 неделе развития. Поскольку взрослый нейрогенез регулярно изучается у 8-недельных грызунов, а функциональные исследования иногда мешают или манипулируют данными о нейрогегезе, когда возраст грызунов составляет ещё 4-5 недель (потому что, манипулируя большим количеством новых нейронов, они с большей вероятностью обнаруживают функциональные эффекты), это в основном дети / подростки, т.е. не слишком отличающиеся от людей, у которых Соррелс с соавторами обнаружили незрелые клетки. Разумеется, Соррелс обнаружил, что незрелые нейроны у детей, вероятно, возникли годами раньше, тогда как у грызунов новые нейроны продолжают возникать во взрослой жизни (хотя и резко падает с возрастом). Но с более широкой точки зрения, основная часть «взрослого» нейрогенеза грызунов действительно происходит довольно рано в постнатальный период и может быть приравнена к человеческому гиппокампальному нейрогенезу в детстве. Некоторые интернет-инструменты могут помочь в сравнении нейроразвития между животными моделями и людьми.

Важным дополнительным фактором для рассмотрения является время, в течение которого новые нейроны созревают. Работа на приматах (см. Колер 2011) и на овцах (Брус 2012) указывают на то, что новые нейроны созревают намного медленнее у более долгоживущих млекопитающих, чем у грызунов. Если мы экстраполируем данные на людей, детский (или даже пренатальный) нейрогенез, вероятно, создает популяции новых нейронов, которые остаются пластичными и уникально вовлеченными в обучение и поведение уже в подростковом возрасте или даже позже. Даже у крыс было показано, что 4-месячные взрослые нейроны остаются морфологически пластичными, что ставит вопрос о том, когда их критический период действительно заканчивается. Мы только начинаем понимать удивительно уникальную связность каналов в молодых нейронах у грызунов.

Например, они создают контакты с латеральной, но не медиальной энторинальной корой (см. Вивар 2012 и Вудс 2017), что означает, что они выполняют совершенно разные функции по сравнению с более старыми нейронами зубчатой ​​извилины. Разве они когда-либо зреют и становятся анатомически и физиологически эквивалентны ранним клеткам? Или функционально разные когорты нейронов возникают на разных стадиях развития? В целом, если результаты Соррелса подтвердятся — о том, что новые нейроны, возникающие у людей в детстве, могут увеличивать пластичность в течение многих лет, и могут иметь уникальные для жизни функции. Изучая пластические окна и функции нейронных цепей у грызунов (даже у взрослых), мы можем размышлять о влиянии и функциях нейронов, возникших в детстве у людей. Еще лучше, если мы сможем начать выявлять функциональные свойства или обеспечить что-то большее, чем иммуногистохимическая характеристика, у людей и филогенетически связанных животных моделей.

Возможно, нейрогенез заканчивается в детстве. Но даже если нет, я не думаю, что кто-либо предполагал, что мы обретали взрывное количество новых нейронов в старости. Долгое время предпринимались попытки проникнуть в понимание стволовых клеток и в возможность использования их в пожилом возрасте, а работа Соррелса  подчеркивает важность поиска регенеративных методов лечения. Посмотрите на все технологические достижения в области нейронаук (опять же, я говорю о лазерах). Считаем ли мы, что однажды не сможем выяснить, как обмануть мозг в производстве новых нейронов или эффективно трансплантировать новые нервные клетки или их предшественники? Но нам нужно будет продолжать изучать мозг животных и человека, чтобы узнать, как туда добраться ...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 08, 2018, 11:54:29
У людей снова нашли взрослый нейрогенез
https://www.nkj.ru/news/33546/
В центре памяти у взрослых людей опять нашли стволовые нервные клетки  и новорожденные нейроны.

История со взрослым нейрогенезом у людей становится все больше похожа на детективный сериал: не прошло и месяца после статьи в Nature, в которой говорилось, что во взрослом человеческом мозге никаких новых нейронов нет, как в Cell Stem Cell появилась другая статья с утверждением прямо противоположным – что они есть.

Взрослый нейрогенез – это появление новых нейронов во взрослом мозге. Новые нейроны в мозге взрослых млекопитающих стали находить еще в 90-е годы прошлого века; потом в конце концов их нашли и у людей. Но в силу того, что человеческий мозг изучать труднее, чем мозг животных (не все «животные» эксперименты можно перенести на людей), то относительно человеческого взрослого нейрогенеза все время оставалась какая-то двусмысленность.

Интрига здесь тем интереснее, что обе группы исследователей шли в целом одинаковой дорогой. Разные клетки отличаются по молекулярному портрету – это значит, что, например, у молодых нейронов можно найти специфические белки, которых нет у старых. Мора Балдрини (Maura Boldrini) из Колумбийского университета и ее коллеги – авторы статьи в Cell Stem Cell – использовали во многом те же молекулярные признаки, что и авторы «антинейрогенезной» статьи в Nature. Но тут начинаются нюансы.

Во-первых, авторы статьи в Cell Stem Cell брали образцы из мозга умерших людей (всего 28 человек в возрасте от 14 до 79 лет) не позднее чем через 26 часов после смерти. Авторы статьи в Nature использовали образцы, взятые не позднее двух суток с момента смерти, соответственно, в них могли произойти какие-то изменения, стирающие у новых нейронов их характерные признаки.

Во-вторых, во второй работе образцы брали так, чтобы охватить весь гиппокамп – центр памяти мозга, где, как считается, новые нейроны у нас и рождаются. (В первой работе некоторые зоны гиппокампа остались за кадром.) Наконец, авторы статьи в Cell Stem Cell использовали стереологические методы, чтобы понять, сколько клеток того или иного вида есть во всей ткани целиком.

Клеточный состав ткани или органа изучают по чрезвычайно тонким срезам, и, естественно, всегда возникает вопрос, как такие двумерные срезы соответствуют объемному органу. Стереологические методы, которые опираются на статистическую обработку данных, полученных от множества срезов, как раз позволяют восстановить объемную картину. В силу разных причин стереологию не всегда удается использовать, но сейчас с ее помощью впервые удалось посчитать определенные клетки во всем гиппокампе.

Исследователи искали клетки четырех типов. Во-первых, зрелые гранулярные нейроны (так называют одну из разновидностей нейронов мозга, которую можно найти и в гиппокампе, и в некоторых других мозговых участках). Во-вторых, молодые гранулярные нейроны, которые сформировались совсем недавно.

В-третьих и в четвертых – две разновидности клеток-предшественников, или стволовых клеток, которые могут превращаться только в клетки определенного типа – в нашем случае в нервные клетки.

Что же оказалось? Клетки-предшественники одной разновидности действительно с возрастом исчезают из мозга (хотя и этих исчезающих у взрослых людей удалось насчитать порядка тысячи). Однако клетки-предшественники другой разновидности – так называемые промежуточные клетки-предшественники – из мозга, видимо, никуда не деваются: несмотря на возраст, их число остается более-менее постоянным, и насчитали их в гиппокампе много тысяч. То же самое касается молодых (или незрелых) нейронов – их тоже в образцах было несколько тысяч. Так что исследователи сделали вывод, что нейрогенез у людей все же продолжается всю жизнь.

С другой стороны, молодые нейроны в некоторых участках старого гиппокампа отличались по строению – судя по их внешнему виду, они хуже шли на контакт с другими нейронами, им сложнее было формировать межнейронные синапсы. Так что если нейрогенез с возрастом и не угасает, новые нейроны оказываются не такими уж полезными из-за слабой пластичности (то есть из-за слабой готовности образовывать новые связи) – по крайней мере, в некоторых зонах.

Правда, авторы первой, «антинейрогенезной» статьи говорят, что видели ровно те же самые клетки и в тех же количествах, но после того, как они проверили их дополнительными методами, то оказалось, что это не стволовые клетки и не молодые нейроны, а просто зрелые нейроны другого типа. И если бы на новорожденные клетки из новой статьи мы посмотрели бы с помощью электронного микроскопа, или же проанализировали в них активность генов, то убедились бы, что авторы публикации в Cell Stem Cell посчитали что-то не то...

В общем, какие-то выводы тут делать рано – во всяком случае, до тех пор, пока специалисты не избавятся от подобных методологических двусмысленностей в изучении человеческого мозга.

P.S. Начинает напоминать сериал какой-то... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 17, 2018, 11:52:49
В центре памяти нашли тревогу и страх
https://www.nkj.ru/news/33589/
Управляя страхом, гиппокамп помогает понять, как вести себя в конфликтной ситуации.

(https://www.nkj.ru/upload/iblock/1ce/1cebaca24e80565a3f6a85186f24b1c3.jpg)

Даже те, кто довольно далек от нейробиологии, наверняка знают, что такое гиппокамп – особый участок мозга, который служит одним из главных центров памяти; считается, что здесь формируется кратковременная память и что ее превращение в долговременную начинается тоже здесь.
Другая функция гиппокампа, про которую часто можно услышать – это ориентирование на местности. Еще в конце 60-х годов нейробиологи обнаружили в гиппокампе своеобразные клетки, которые реагировали на определенный ландшафт вокруг. Их назвали нейронами места, их предназначение – хранить разнообразные карты местности и вспоминать соответствующую карту, когда индивидуум придет туда, где уже когда-то побывал (то есть, как видим, работа нейронов места опять же связана с определенной памятью).

Однако в мозге редко встречаются структуры, которые специализируются исключительно на чем-то одном – даже если это такая сложная вещь, как память. Гиппокамп входит в так называемую лимбическую систему мозга: комплекс достаточно древних структур, которые отвечают, среди прочего, за эмоции и мотивацию. И в последнее время стали появляться данные, что и гиппокамп – точнее, его передняя часть – тоже участвует в управлении эмоциями.

Эмоциональным функциям гиппокампа посвящена недавняя статья в Current Biology, опубликованная исследователями из Университета Торонто. Анетт Шумахер (Anett Schumacher) и ее коллеги экспериментировали с крысами, которым организовывали конфликт типа «приближение–избегание».
Это стандартный психологический тест, когда нужно выбрать, ввязываться ли в какую-то стрессовую ситуацию или постараться ее избежать, то есть выбор зависит от того, насколько индивидууму страшно и тревожно в сложившихся обстоятельствах. Например, представим, что нас зовут в гости, но мы знаем, что встретим там крайне неприятного человека. Между тем в гости все же хочется, и тут уж мы должны прислушаться к себе, насколько мы боимся некрасивой ситуации, которая может произойти от нежелательной встречи.

Примерно то же было с крысами: они могли либо решиться на конфликт с другой крысой, либо уйти от столкновения. Оказалось, что если у животных подавляли активность нейронов в районе CA1 гиппокампа, они старались конфликта избежать (то есть в норме CA1 работает на конфликт); если же подавляли активность в другой зоне гиппокампа, в районе CA3, то крысы, наоборот, смело конфликтовали (а значит, в норме CA3 работает против конфликтов).
Про обе эти зоны обычно говорят, что они участвуют в обработке информации: данные идут от зубчатой извилины гиппокампа сначала в CA3, а потом из CA3 в CA1. Однако в том, что касается эмоций, CA3 и CA1 действуют противоположным образом: одна – за, другая – против конфликта.

Очевидно, в жизни обычно все решает баланс и сравнительная активность обеих зон. Можно предположить, что если в поведении проявляется патологическая тревожность, если по любому, даже самому ничтожному поводу возникает сильный страх и нежелание что-либо делать, то причиной тому могут быть аномалии в работе гиппокампа.

Однако прежде чем планировать тут какие-то новые методы лечения депрессий и хронических тревожностей, нужно более подробно изучить, как гиппокамп влияет на эмоциональную сферу у людей. Не менее интересно было узнать, как влияют друг на друга те функции гиппокампа, которые связаны с памятью, и те, которые связаны с эмоциями – возможно, отчасти благодаря ему наши воспоминания делятся на приятные и неприятные.

Здесь можно вспомнить другой яркий случай, когда у зоны мозга обнаруживали неожиданные функции. Так, миндалевидное тело, или амигдала, издавна называли центром страха, однако потом пришлось признать, что от амигдалы зависит не только страх, но и другие эмоции, вплоть до чувства удовольствия, а у хищников то же миндалевидное тело еще и управляет охотничьим поведением.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 24, 2018, 11:45:18
Как мозг справляется с силой авторитета
https://www.nkj.ru/news/33641/
Наше восприятие музыки зависит от того, слушаем ли мы саму музыку, или того, кто ее исполняет.

Как-то раз знаменитый скрипач Джошуа Белл и газета «Вашингтон пост» решили провести эксперимент: Белл под видом уличного музыканта поиграет в вестибюле одной из станций метро, чтобы проверить, кто узнает его в такой необычной обстановке.

Тут надо подчеркнуть, что Белл – действительно выдающийся музыкант с множеством наград, и к тому же он участвует в популярных развлекательных и образовательных телепередачах и вообще не замыкается в мире сугубо академической музыки.

Можно было бы ожидать, что на него много кто обратит внимание, тем более, что играл он целых сорок три минуты. Тем не менее, из всей той толпы, что прошла мимо него в метро, его узнал только один человек, и еще несколько, хотя и не узнали в лицо, но восхитились прекрасной игрой; выручка же за уличный концерт составила 32 доллара.

Конечно, не секрет, что наше восприятие сильно подчинено привычке: мы не готовы услышать прекрасное исполнение высокой классики в метро или на улице, потому Джошуа Белл и остался незамеченным. (Конечно, есть и другие люди, которые готовы видеть прекрасное в чем угодно, когда угодно и где угодно, но их, к счастью или к несчастью, довольно мало.)

Но все-таки эксперимент с Беллом – не совсем эксперимент в научном смысле: тех людей, которые проходили мимо, никто не расспрашивал о том, что они думают по поводу музыки, и уж тем более никто не интересовался, что происходит у них в мозге, да и Белл играл один, хотя ему в пару стоило бы поставить какого-нибудь действительно уличного музыканта.

Чтобы лучше разобраться в этом парадоксе восприятия, исследователи из Университета Коннектикута и Университета штата Аризона пригласили двадцать человек без специального музыкального образования послушать набор фортепианных отрывков: каждый отрывок длился чуть больше минуты и каждый давали в двух музыкальных исполнениях.

Про одно исполнение говорили, что это играет какой-то консерваторский студент, про другое – что это некий всемирно известный пианист. И записи действительно принадлежали студенту и всемирно известному пианисту, но фокус был в том, что музыкальные фрагменты слушали несколько раз, и время от времени психологи меняли ярлыки: говорили про студенческую запись, что она знаменитая и выдающаяся, а про знаменитую и выдающуюся – что она студенческая, и наоборот.

От участников эксперимента требовалось оценить удовольствие от музыки по десятибалльной шкале; кроме того, все это они слушали, находясь в аппарате для магнитно-резонансной томографии – исследователей интересовало, как будут вести себя мозговые центры, отвечающий за обработку звуковой информации, удовольствие и когнитивный контроль.

Кто будет исполнять музыку, студент или знаменитость, объявляли заранее, и некоторые слушатели, узнав, что сейчас будет играть знаменитость, говорили потом, что именно это исполнение им понравилось больше – даже если на деле они слышали студенческую игру. (Ситуация в чем-то была похожа на ту, в которой оказался Джошуа Белл: знаменитость в метро играть не будет, потому не стоит и слушать.)

Но были и такие, которые, наоборот, высказывались в пользу «студенческого» исполнения (которое на самом деле принадлежало знаменитому пианисту). Иными словами, они как-то преодолевали перекос в восприятии, навязываемый авторитетом – то есть когда мы заранее готовы полюбить то, что исходит от какого-нибудь всеми признанного великого артиста. С психологической точки зрения здесь, наверно, нет ничего особенного: многие сталкивались с тем, что человек искренне готов полюбить что-то лишь потому, что это «что-то» любить полагается. Но авторов работы в больше степени интересовала активность мозга у обоих групп слушателей.

В статье в Scientific Reports говорится, что у тех, кто предпочитал такое «профессиональное» исполнение, наиболее активными были те участки, которые первыми обрабатывают звуковую информацию, а также зоны, отвечающие за чувство удовольствия. Причем активность в этих зонах повышалась еще до того, как начиналась собственно музыка (то есть с момента объявления исполнителя), и продолжалась в течение всего музыкального фрагмента. Мозг как бы заранее готовился воспринимать нечто великое, и оставался настроенным на великое все остальное время.

А вот у тех, которые все-таки выбирали «студенческое» исполнение, повышенная активность случалась в мозговых зонах, контролирующих когнитивные процессы и отвечающих за сопоставление разнородной информации. Когнитивный контроль также работал все время, пока человек слушал музыкальный отрывок – то есть можно сказать, что те, кто слушал именно музыку, а не авторитетного исполнителя, слушали ее осознанно.

Кроме того, контролирующие зоны у них были теснее связаны с зонами удовольствия – то есть осознанность помогала пробудить удовольствие тогда, когда оно того стоило. (Стоит уточнить, что все перечисленные участки мозга работали у обеих групп слушателей и здесь речь идет об относительной активности – что у кого работало сильнее.)

Хотя эксперимент ставили с музыкой, то же самое, скорее всего, происходит и тогда, когда мы смотрим кино, читаем книгу, и когда мы выбираем, какой компьютер купить и каким новостям верить. Действительно, довериться «авторитетному мнению» проще простого, и некоторым достаточно показать табличку с надписью «эксперт», как они будут готовы поверить хоть в единорогов, хоть в вечный двигатель – и все из-за «авторитетного мнения». С другой стороны, без авторитетов жить просто невозможно: никто не может знать всего, и, так или иначе, приходится обращаться к опыту людей, которые глубоко погружены в ту или иную область.

Наконец, справедливости ради стоит сказать, что авторитет – лишь частный случай, если иметь в виду общую склонность следовать каким-то установкам. Возвращаясь к тем же уличным музыкантам, легко можно представить человека, который убежден, что все уличные исполнители в обязательном порядке дарят слушателям радость, ощущение свободы, и прочая, и прочая, независимо от того, кто, что и как играет.

Лучше всего, конечно, чтобы между восприятием с одной стороны и установками-авторитетами с другой стороны был некий баланс. И достижения нейробиологии нам тут могли бы помочь. Те психологические особенности, о которых мы говорили выше в связи с двумя группами слушателей, разумеется, зависят от устройства мозга, так что у кого-то центры когнитивного контроля от рождения связаны с центрами удовольствия сильнее, у кого-то слабее.

Но мозг – вещь весьма пластичная, и если уж память, как говорят, можно улучшить магнитной стимуляцией, то нельзя ли подобной стимуляцией настроить мозговую активность так, чтобы достичь золотой середины между объективным восприятием и доверием к авторитетам.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 26, 2018, 07:56:40
Почему после фитнеса не хочется есть
https://www.nkj.ru/news/33655/
Нейроны мозга, регулирующие аппетит, чувствуют температуру тела.

Те, кто активно занимается спортом или фитнесом, знают, что после того, как ты выложишься на тренажерах, тебе очень долго не хочется есть. Очевидно, после физических упражнений включается какой-то механизм, подавляющий аппетит и чувство голода. Но вот что это за механизм?

Джей-хун Джонгу (Jae Hoon Jeong) и его коллегам из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна пришла в голову мысль, что тут все дело в повышении температуры тела – мы ведь из-за физической нагрузки довольно сильно разогреваемся.

Терморегуляция, как и аппетит, зависит от гипоталамуса – небольшой области в мозге, которая управляет самыми разными физиологическими процессами. Для каждого процесса здесь есть своя группа нервных клеток, но, может быть, гипоталамические нейроны, которые регулируют пищевое поведение, чувствуют также и температуру?

Клетки, которые подавляют аппетит, находятся в дугообразном ядре гипоталамуса; их особенность в том, что они способны непосредственно чувствовать гормоны и другие вещества, которые плавают в крови (мозг, как мы знаем, защищен от непосредственного контакта с кровью гематоэнцефалическим барьером).
Чтобы узнать, могут ли эти нейроны реагировать на тепло, исследователи обработали их алкалоидом капсаицином, который содержится в жгучем перце и который действует как раз на тепловые рецепторы (почему мы и чувствуем, как перец жжет). В статье в PLoS Biology говорится, что две трети клеток дугообразного ядра почувствовали капсаицин – то есть тепловые рецепторы у них есть и они активны.

От экспериментов с клетками перешли к экспериментам на мышах. Когда животным вводили жгучее вещество прямо в гипоталамус, в область этих самых нейронов, мыши теряли аппетит на 12 часов – они продолжали есть, но ели заметно меньше, чем обычно. Если же тепловые рецепторы на нейронах блокировали, то капсаицин аппетит не подавлял.

Когда мышей 40 минут гоняли на беговой дорожке, их температура стремительно росла (в том числе и в зоне дугообразного ядра гипоталамуса) и оставалась повышенной в течение часа – и мыши после «фитнеса» тоже ели вполовину меньше, чем мыши, которые не упражнялись. Но если на беговой дорожке бегали мыши с отключенным тепловыми рецепторами на нейронах, то никаких изменений в аппетите у них не было – физкультура на их аппетит не действовала.

То есть гипотеза подтвердилась: клетки мозга, которые подавляют аппетит, действительно реагируют на тепло. (Объяснить, зачем это нужно, к примеру, можно так: большая физическая нагрузка случается тогда, когда приходится от кого-нибудь убегать, и желание плотно поесть тут было бы некстати.)
Скорее всего, тот же механизм остался и у нас, и тут можно придумать разные варианты, как использовать его для снижения веса. Хотя что тут придумывать – нужно просто идти в спортзал.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: slon от апреля 27, 2018, 03:56:18
Теорию не знал, но многократно отмечал этот эффект на себе.
Действительно, после значительной физической работы есть хочется меньше и чувство насыщения приходит раньше.

Правда, для себя я это объяснял работой мышц в области пресса, ну или в моем случае.......... фантомными ощущениями мышц которые когда-то были в области пресса.

У меня есть еще одно наблюдение которое пока не могу объяснить.
Я люблю готовить, у меня это своего рода хобби. Так вот, проведя часа четыре на кухне я в итоге ем меньше по сравнению с завтрашним днем, когда не готовлю и только достаю из холодильника запасы со вчера.

Возможно, это связано и с физической нагрузкой, это логично, готовить тоже своего рода работа и затраты энергии. Но, возможно, это связано еще и тем, что вкусовые и обонятельные рецепторы "устают", чем и снижают аппетит.

Я бы эту идею даже продвигал....... если бы не комплекция профессиональных  поваров..........

Хотя, это похоже на заговор. У меня есть свежая идея, а профессиональные повара специально нажираются на халяву дабы мне помешать продвигать открытие мирового масштаба.
Вот жирные гады............

Привет, Талаш!  Буду проситься к тебе в палату. Вместе мы сила!
У меня есть потрясающая идея для рецепта пельменей из трех видов мяса. Я уже договорился с бойней, она нам будет поставлять мясо всех забаненых в форуме. Вырежем по фунту от каждого, сделаем то на что Шейлок не решился.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от апреля 27, 2018, 15:50:53
Цитата: slon от апреля 27, 2018, 03:56:18Теорию не знал, но многократно отмечал этот эффект на себе.
Это нам с мышками от львиц досталось. Зарезала слона, погорячилась, так не спеши, остынь, дай вначале главному Леве нажраться.

  Переваривание - очень затратный поцесс. И не след после затрат на физику еще грузить и лирикой чревоугодия.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Lams Gelo от мая 10, 2018, 12:36:20
Такой вопрос -  есть масса книг про то что развитие мозга шло не идеально, природа собрала из того что под рукой нашлось и т.д. отсюда всякие там иллюзии восприятия, обезьяньи замашки, религия от туда же. Тут все конечно красиво, но откуда тогда уверенность что такая теория про обезьяньи мозги верна, если она такими же мозгами и придумана?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 10, 2018, 13:42:07
Как мозжечок учится на собственных ошибках
https://www.nkj.ru/news/33737/
Чтобы оценить масштаб ошибки, нейроны мозжечка используют серии импульсов разной длительности.

Когда мы учимся ездить на велосипеде, или бросать мяч в баскетбольную корзину, или просто кидать дротики в мишень для дартс, то поначалу совершаем массу ошибок: мышцы напрягаются не там, где нужно, и не так, как нужно, руки и ноги делают лишние движения и т. д.

Однако при должном усердии все налаживается: с велосипеда мы уже не падаем, мяч попадает в корзину, а дротики – в десятку; то есть мозг делает выводы из неудач и корректирует свои команды мышцам. Поскольку главным центром, контролирующим движения, является мозжечок, то очевидно, что он и анализирует всю массу неправильных действий, связанных с обучением новым двигательным навыкам. Но что при этом происходит в его нейронах?

Едва ли не самые главные клетки в мозжечке – так называемые клетки Пуркинье, которые по сравнению со многими другими типами нейронов устроены весьма сложно: их отростки очень сильно ветвятся и формируют огромное число межнейронных контактов. Также известно, что клетки Пуркинье общаются друг с другом двумя видами импульсов.

Есть импульсы, соответствующие какому-то ожиданию от выполняемого действия, и есть импульсы, которые сигнализируют, что ожидания не оправдались, что случилась ошибка – что мы попали мячом не в сетку, а по тренеру. И довольно долго нейробиологи, стараясь расшифровать язык клеток Пуркинье, изучали их поодиночке.

Однако несколько лет назад исследователи из Университета Джонса Хопкинса выяснили, что наблюдать нужно не за отдельными клетками, а за группами числом примерно по полсотни клеток каждая. Нейроны в таких группах все вместе генерируют предсказательный сигнал относительно какого-то определенного движения (как бы пытаясь понять, будет ли движение правильным) и все получают один и тот же сигнал об ошибке, если таковая случилась.

В новой статье, опубликованной в Nature Neuroscience, те же исследователи рассказывают, как импульсы в клетках Пуркинье (точнее, в группах клеток) меняются в зависимости от выполняемых действий. Макак резуса учили следить за фигурой, движущейся по экрану монитора; чтобы обезьяны время от времени ошибались, цель на экране заставляли двигаться быстрее, чем обычно, так что макаки упускали ее из виду.

Оказалось, что импульсы, которые соответствуют предугадыванию движений, в среднем появляются с частотой 50–70 раз в секунду, притом они становятся тем чаще, чем быстрее приходилось двигать глазами. Импульсы ошибки вели себя иначе: их частота всегда была одинаковой, но в зависимости от того, насколько сильно ошиблась обезьяна, менялась их длительность. То есть если взгляд оказывался не очень далеко от той цели, за которой надо было следить, сигналы ошибки продолжались 100 миллисекунд, если же взгляд падал далеко от цели, то сигналы длились 120 миллисекунд. Можно сказать, что величина ошибки кодировалась временем, потраченным на серию импульсов.

Кроме того, удалось выяснить, что при выполнении задания мозжечок как бы разбивает его на множество частей, и за каждую часть отвечает отдельная группа клеток Пуркинье. Например, если взгляд упал влево от цели, то ошибку заметит одна группа, а если вправо, то другая. Это позволяет обойтись без многократного переписывания памяти при обучении: исправляя ошибку «слева», мозжечку не надо вмешиваться в ячейки памяти, которые помнят о том, что происходит справа – все действия и все ошибки расставлены по своим местам.

Учась на собственных ошибках, мозжечок постепенно делает все более и точные предсказания относительно движений, и сами движения становятся все более точными. Правда, пока остается непонятным, как предсказательные импульсы превращаются в сигналы, которые отправляются к мышцам. Так или иначе, чем больше мы будем знать о том, как работает мозжечок, тем скорее поймем, что нам делать с разнообразными двигательными расстройствами, врожденными или приобретенными, возникающими из-за травм головы или в результате психоневрологических болезней.

Кстати, стоит напомнить, что функции мозжечка не ограничиваются только лишь управлением мышцами; мы уже как-то писали том, что он связан с творчеством, и что от него зависят некоторые симптомы аутизма. Так что не исключено, что та же схема обучения на собственных ошибках работает и в отношении других когнитивных процессов, к которым имеет отношение наш «маленький мозг».
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Ivan(novice) от мая 10, 2018, 13:43:49
Цитата: Lams Gelo от мая 10, 2018, 12:36:20
откуда тогда уверенность что такая теория про обезьяньи мозги верна, если она такими же мозгами и придумана?
Уверенность дает методика, принятая в естественных науках и позволяющая отличать состоятельные теории от несостоятельных.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 28, 2018, 08:15:21
Мозг людей увеличился из-за жизненных проблем
https://www.nkj.ru/news/33816/
Человеческий мозг рос в первую очередь из-за необходимости преодолевать трудности окружающего мира.

Человеческий мозг – одна из самых больших загадок в биологии: специалисты до сих пор энергично спорят, что сделало его таким большим. Однако этот вопрос можно рассматривать под разными углами.
С одной стороны, можно искать молекулярно-клеточные механизмы, которые помогают нашему мозгу расти. Мы знаем, что некоторые гены у человека подстегивают деление стволовых клеток, формирующих мозговую ткань; помимо генов, у нас в мозге есть еще и особые стволовые клетки, которые делятся намного активнее, чем их эволюционные предшественники у других животных.

С другой стороны, большой мозг требует много энергии, и возникает вопрос, откуда энергия на мозг взялась у наших предков; кто-то говорит, что древние человекообразные приматы пожертвовали ради этого кишечником, кто-то полагает, что энергия появилась за счет уменьшения мышечной массы.

Наконец, можно задуматься над тем, какие факторы среды вынудили наших предков обзавестись большим мозгом. Точнее будет сказать – какие факторы среды благоприятствовали тому, что в каждом новом поколении наших предков выживали преимущественно те, у кого мозг был больше, чем у прочих.

Одна из самых популярных гипотез здесь – социальная, которая увязывает развитие мозга с развитием социальных навыков. Действительно, кажется очевидным, что для того, чтобы сотрудничать, улаживать конфликты, учиться у других и самому передавать свои навыки сородичам – для всего этого нужна развитая нервная система.

Однако большая часть работ на тему социального мозга у приматов говорит лишь о взаимосвязи того и другого. Но что в таком случае было причиной, а что следствием? Как все происходило: сначала усложнялась социальная структура, а уж потом в сложной социальной структуре большее преимущество получали те, у кого большой мозг, или же сначала по каким-то причинам увеличился мозг, а уже потом, по случаю увеличенного мозга, усложнилась социальная структура?

Исследователи из Университета Сент-Эндрюс утверждают, что мозг в первую очередь увеличивался все-таки по иным причинам, нежели сложная социальная жизнь. Они построили математическую модель, которая, с одной стороны, учитывала энергетические расходы на растущий мозг, а с другой – помогала оценить, насколько обладатель большого мозга способен решать те или иные проблемы, которые ставит перед ним окружающая среда.

Среди проблем были как сугубо экологические (вроде того, как охотится при плохой погоде или на плохой местности, или как сделать запас еды так, чтобы она не испортилась от плесени), так и социальные (вроде того, как скооперироваться с товарищами или, наоборот, как победить конкурента или конкурирующую группу).

Оказалось, что увеличению мозга помогали в большей степени именно экологические проблемы. Это надо понимать так, что, например, для поиска добычи в сложных условиях, конечно же, требовалась повышенная сообразительность, и преимущество было у тех, у кого в мозге было больше нейронов и нейронных связей; но притом решение экологических задач вполне окупалось с энергетической точки зрения.

Социокультурные факторы тоже играли свою роль: тот, кто научился хитрому способу добывать пищу, мог поделиться своим знанием с другими, а другие были достаточно умны, чтобы его понять. Но если доля экологических проблем в приращении мозга составляла 60% , то необходимость сотрудничать – только 30%, а проблемы, связанные с конкуренцией – и вовсе 10%.

То есть, как говорится в статье в Nature, социокультурные факторы работали в связке с экологическими и способствовали увеличению мозга косвенно, помогая решать некие трудности, которые приматам подкидывала окружающая среда. Здесь нужно подчеркнуть, что хотя именно «экология» в большей степени сформировала мозг (вышеупомянутые 60%), социальная жизнь все-таки послужила дополнительным усилителем, без чего наш мозг вряд ли смог превзойти мозг других человекообразных приматов.

Но вот если отдельно рассмотреть социальную кооперацию и конкуренцию между группами, как они действуют на развитие мозга сами по себе, то тут нас ждет сюрприз: по расчетам авторов работы, социальная жизнь способствует не увеличению, а уменьшению мозга – потому что каждый индивидуум полагается на другого, в том числе и в смысле ресурсов; общие ресурсы позволят не тратить энергию на большой мозг – это оказывается лишним.

Тут можно вспомнить исследование биологов из Дрексельского университета, которые сравнили размер мозга у 29 видов ос – среди них были как одиночные виды, так и те, что живут небольшими группами, и те, которые образуют большие сложные колонии.

Оказалось, что области мозга под названием грибовидные тела, контролирующие сложное поведение, память и т. д., крупнее всего у одиночных ос, а мельче всего у видов со сложной социальной жизнью. И впрямь, распределенное сознание не требует больших мозговых мощностей: у общественных насекомых каждый член сообщества в случае какой-нибудь проблемы может положиться на «коллективный разум» вместо того, чтобы решать проблему самому.

С другой стороны, насекомые – все-таки не звери, не птицы и не рыбы. Сторонники гипотезы «социального мозга» указывают на то, что у позвоночных психика усложняется, и потому, общаясь с себе подобными, им приходится потратить много сил, чтобы согласовать обоюдные интересы, и вот тут как раз нужен мозг побольше.

В общем, очевидно, что вышеописанная работа, в которой не очень почтительно говорится о роли социальных факторов в эволюции мозга – по крайней мере, человеческого мозга – вызовет большую дискуссию и, надо полагать, сподвигнет биологов на новые исследования.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 04, 2018, 05:03:28
Человеческому мозгу помогли увеличиться три гена
https://www.nkj.ru/news/33842/
Гены, появившиеся у древних людей, заставляют стволовые клетки в развивающемся мозге дольше делиться, тем самым увеличивая число будущих нейронов.

Человеческий мозг больше, чем мозг любого другого животного, включая даже наших ближайших эволюционных родственников шимпанзе. (На всякий случай уточним, что имеются в виду не абсолютные размеры, а величина мозга по сравнению со всем телом.) Очевидно, чтобы мозг стал таким большим, должны были произойти какие-то изменения в генах. Действительно, время от времени появляются сообщения о том, что биологи нашли очередной «ген большого мозга», и таких генов накопилось уже порядочно.

На днях в журнале Cell вышло сразу две статьи с описанием трех генов, благодаря которым человеческий мозг смог перерасти мозг других человекообразных приматов. Однако в отличие от большинства работ, посвященных «генам большого мозга», в новых статьях рассказывается еще и о том, как такие гены работают. В обеих статьях речь идет о генетическом семействе NOTCH2NL. Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крузе выясняли, какие гены управляют развитием коры мозга у человека и макак резуса (опыты ставили на стволовых клетках, которых заставляли превращаться в нейроны коры, формируя так называемый мозговой органоид). В эмбриональном развитии большую роль играют гены NOTCH, которые кодируют сигнальные белки, от которых, в свою очередь, зависит взаимодействия эмбриональных клеток друг с другом. Оказалось, что сигнальные пути NOTCH в человеческих клетках и обезьяньих работают по-разному, и различия здесь обусловлены тем, что у человека работает другие варианты генов NOTCH – те самые NOTCH2NL.

Раньше считалось, что NOTCH2NL – это один ген, когда-то давно отделившийся от семейства NOTCH. Теперь же выяснилось, что NOTCH2NL – не один ген, а три, которые сидят рядом на первой хромосоме. У обезьян есть NOTCH2NL-подобные гены, но они у них нефункциональны. С другой стороны, известно, что работающие версии NOTCH2NL появлялись в геномах других видов людей – у неандертальцев и денисовцев. В конечном счете удалось восстановить следующую картину: около 14 млн лет назад, у общего предка людей, горилл и шимпанзе ген NOTCH2 удвоился – это обычный случай, когда при копировании ДНК какой-то ее кусок копируется лишний раз. Но в случае с NOTCH2 вторая копия оказалась дефектной, неполной. Именно такой дефектный NOTCH2 есть у горилл с шимпанзе.

Потом, спустя 11 млн лет, у предков людей к неработающей копии NOTCH2 добавился необходимый кусок – так появился работающий ген NOTCH2NL. Спустя какое-то время рядом с ним появились еще две его копии, и число генов NOTCH2NL стало равно трем. Когда гены NOTCH2NL пересаживали мышам, кора мозга у животных развивалась сильнее, чем обычно, а когда NOTCH2NL выключали в человеческих стволовых клетках, которые должны были превращаться в нейроны коры, то такие стволовые клетки давали меньше зрелых нейронов.

Другая команда исследователей из Института мозга при Лёвенском католическом университете изучала активность генов в развивающемся мозге человека между седьмой и двадцать первой неделями беременности. В результате удалось найти 35 генов, принадлежащих 24 генетическим семействам, которые работали только у людей. Гены из девяти семейств внедрили мышиным эмбрионам. Один из генов был NOTCH2NLB из семейства NOTCH2NL, и оказалось, что он удерживает нервные стволовые клетки в стволовом состоянии, не давая им превращаться в зрелые нейроны. Пока стволовая клетка остается стволовой, она продолжает делиться – таким образом, ген NOTCH2NLB увеличивал будущее число нейронов. Те же результаты с увеличением числа нейронов получились и в экспериментах с человеческими эмбриональными клетками.

Тут надо отметить, что такой механизм увеличения мозга – за счет повышенной активности стволовых клеток – обсуждают уже давно. Мы, например, как-то рассказывали про другую работу, выполненную специалистами из Калифорнийского университета в Сан-Франциско: они выяснили, что в нашем мозге во время эмбрионального развития есть особые стволовые клетки, которые делятся намного активнее, чем их эволюционные предшественники у других животных. Но сейчас, повторим, удалось показать нечто иное, а именно как связаны гены, молекулярные сигнальные пути и активность стволовых клеток, формирующих мозг. В перспективе же предстоит выяснить, отличаются ли по функциям три копии NOTCH2NL или же они все работают одинаково, и как они взаимодействуют с другими генами, помогающими сделать наш мозг таким большим.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 18, 2018, 12:13:54
С увеличением мозга растет относительный размер ассоциативных зон
http://elementy.ru/novosti_nauki/433274/S_uvelicheniem_mozga_rastet_otnositelnyy_razmer_assotsiativnykh_zon

Анализ детальных трехмерных изображений мозга 2904 людей показал, что у индивидов с крупным мозгом относительный размер ассоциативных зон коры больше, а сенсомоторных и лимбических — меньше, чем у людей с небольшим мозгом. Сходные изменения пропорций мозга наблюдаются в ходе индивидуального развития (у взрослых по сравнению с детьми) и в эволюции (у людей по сравнению с макаками). Отделы коры, для которых характерен опережающий рост, занимают самое высокое положение в функциональной иерархии нейронных сетей: они отвечают за обобщение и интеграцию данных, поступающих из других частей коры. Эти отделы отличаются повышенным энергопотреблением и имеют наиболее густую сеть дендритов; в них повышен уровень экспрессии генов, связанных с работой синапсов и энергетическим метаболизмом. Относительный размер этих отделов положительно коррелирует с IQ, однако корреляция исчезает, если внести поправку на общий размер коры.

ЦитироватьВсё это говорит о том, что в большом мозге по сравнению с маленьким непропорционально увеличены отделы коры, связанные с высшим (интегрирующим и обобщающим) уровнем обработки информации. Самое удивительное, что при этом даже не важно, сравниваем ли мы мозговитого взрослого человека с ребенком, обезьяной или взрослым обладателем более компактного мозга. Во всех трех случаях наблюдается одна и та же тенденция.

ЦитироватьПолученные результаты можно при желании сформулировать так, что они будут выглядеть более сенсационными. Например: «Люди с маленьким мозгом по пропорциям отделов коры занимают промежуточное положение между людьми с большим мозгом и обезьянами». Или: «У людей с маленьким мозгом недоразвиты отделы коры, отвечающие за высшие психические функции». Формально говоря, авторы именно это и обнаружили.

Но в действительности, скорее всего, ситуация не так драматична. У обнаруженной закономерности может быть простое и «политически нейтральное» объяснение. Авторы отмечают, ссылаясь на теорию алгоритмов, что вычислительная нагрузка интегрирующего алгоритма по мере увеличения объема входных данных может расти не линейно, а с ускорением. Поэтому не исключено, что причина опережающего роста ассоциативных зон — «чисто техническая»: если вы увеличиваете кору вдвое, то ассоциативные зоны нужно увеличить, скажем, втрое, иначе эта кора просто не будет нормально работать.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 30, 2018, 16:13:38
Нервные клетки не восстанавливаются?
http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434171/Nervnye_kletki_ne_vosstanavlivayutsya
Десятилетия дискуссий, давно вошедшие в обиход поговорки, эксперименты на мышах и овцах — но все-таки может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных? И если может, то как? А если не может — почему?

ЦитироватьПорезанный палец заживет за несколько дней, сломанная кость срастется. Мириады эритроцитов сменяют друг друга короткоживущими поколениями, растут под нагрузкой мышцы: наш организм обновляется постоянно. Долгое время считалось, что на этом празднике перерождения остается один аутсайдер — головной мозг. Его важнейшие клетки, нейроны, слишком высокоспециализированны, чтобы делиться. Количество нейронов падает год от года, и хотя они так многочисленны, что потеря нескольких тысяч штук не оказывает заметного влияния, способность восстанавливаться после повреждений не помешала бы и мозгу. Однако ученым долго не удавалось обнаружить присутствия новых нейронов в зрелом мозге. Впрочем, не было и достаточно тонких инструментов, позволяющих найти такие клетки и их «родителей».

Ситуация поменялась, когда в 1977 году Майкл Каплан и Джеймс Хиндс использовали радиоактивный [3H]-тимидин, способный встраиваться в новую ДНК. Ее цепочки активно синтезируют делящиеся клетки, удваивая свой генетический материал и заодно накапливая радиоактивные метки. Месяц спустя после введения препарата взрослым крысам ученые получали срезы их головного мозга. Авторадиография показала, что метки находятся в клетках зубчатой извилины гиппокампа. Все-таки они размножаются, и «взрослый нейрогенез» существует.

Задачи выживания

Нервной клетке мало просто родиться — ей предстоит выжить и приобрести функциональность зрелых нейронов. А умирают они чаще, чем можно подумать: почти половина клеток гиппокампа, возникших в ходе взрослого нейрогенеза у крыс, погибает в течение месяца после появления. У мышей потери достигают 75% — зато тем, кто продержался этот срок, смерть больше не угрожает, и к концу его новые нейроны уже полностью включаются в работу. У макак с их более крупным мозгом созревание новых нейронов и их встраивание в структуры для обработки данных занимает куда больше времени, около полугода.

О людях и мышах

В ходе этого процесса зрелые нейроны не делятся, как не делятся и клетки мышечных волокон, и эритроциты: за их образование отвечают различные стволовые клетки, сохраняющие «наивную» способность размножаться. Один из потомков разделившейся клетки-предшественника становится молодой специализированной клеткой и дозревает до полнофункционального взрослого состояния. Другая дочерняя клетка остается стволовой: это позволяет поддерживать популяцию клеток-предшественников на постоянном уровне, не жертвуя обновлением окружающей их ткани.

Клетки-предшественницы нейронов нашлись в зубчатой извилине гиппокампа. Позже их обнаружили и в других частях головного мозга грызунов, в обонятельной луковице и подкорковой структуре стриатума. Отсюда молодые нейроны могут мигрировать в нужную область мозга, уже на месте дозревать и встраиваться в существующие системы связей. Для этого новая клетка доказывает соседям свою полезность: ее способность к возбуждению повышена, так что даже слабое воздействие заставляет нейрон выдавать целый залп электрических импульсов. Чем активнее клетка, тем больше связей она образует с соседями и тем быстрее стабилизируются эти связи.

(http://elementy.ru/images/eltpub/nervnye_kletki_ne_vosstanavlivayutsya_04_703.jpg)

Взрослый нейрогенез у людей удалось подтвердить лишь пару десятилетий спустя с помощью сходных радиоактивных нуклеотидов — в той же зубчатой извилине гиппокампа, а затем и в стриатуме. Обонятельная луковица у нас, по всей видимости, не обновляется. Однако насколько активно проходит этот процесс и как он меняется во времени, точно не ясно и сегодня.

Например, исследование 2013 года показало, что до глубокой старости каждый год обновляется примерно 1,75% клеток зубчатой извилины гиппокампа. А в 2018-м появились результаты, согласно которым образование нейронов здесь прекращается уже в подростковом возрасте. В первом случае измерялось накопление радиоактивных меток, а во втором использовались красители, избирательно связывающиеся с молодыми нейронами. Сложно сказать, какие выводы ближе к истине: трудно сопоставить редкие результаты, полученные совершенно разными методами, а тем более экстраполировать на человека работы, выполненные на мышах.

Проблемы моделей

Большинство исследований взрослого нейрогенеза проводят на лабораторных животных, которые быстро размножаются и просты в содержании. Такое сочетание признаков встречается у тех, кто имеет небольшие размеры и живет совсем недолго, — у мышей и крыс. Но в нашем мозге, который лишь заканчивает созревание к 20 годам, все может происходить совершенно иначе.

Зубчатая извилина гиппокампа — это часть коры головного мозга, хотя и примитивная. У нашего вида, как и у других долгоживущих млекопитающих, кора развита заметно сильнее, чем у грызунов. Возможно, нейрогенез охватывает весь ее объем, реализуясь по какому-нибудь собственному механизму. Прямых подтверждений этому пока нет: исследования взрослого нейрогенеза в коре больших полушарий не выполнялись ни на людях, ни на других приматах.

Зато проведены такие работы с копытными. Изучение срезов мозга новорожденных ягнят, а также овец чуть постарше и половозрелых особей не нашло делящихся клеток — предшественников нейронов в коре больших полушарий и подкорковых структурах их мозга. С другой стороны, в коре животных даже старшего возраста обнаружились уже родившиеся, но недозревшие молодые нейроны. Скорее всего, они готовы в нужный момент завершить специализацию, образовав полноценные нервные клетки и заняв место погибших. Конечно, это не совсем нейрогенез, ведь новых клеток при таком процессе не образуется. Однако интересно, что такие молодые нейроны присутствуют в тех областях мозга овец, которые у человека отвечают за мышление (кора больших полушарий), интеграцию сенсорных сигналов и сознание (клауструм), эмоции (миндалевидное тело). Велика вероятность, что и у нас в аналогичных структурах найдутся незрелые нервные клетки. Но зачем они могут понадобиться взрослому, уже обученному и опытному мозгу?

Гипотеза о памяти

Число нейронов так велико, что частью из них можно безболезненно пожертвовать. Однако, если клетка выключилась из рабочих процессов, это еще не значит, что она умерла. Нейрон может перестать генерировать сигналы и реагировать на внешние стимулы. Накопленная им информация не пропадает, а «консервируется». Этот феномен позволил Кэрол Барнс, нейрофизиологу из Аризонского университета, выдвинуть экстравагантное предположение о том, что именно так мозг накапливает и разделяет воспоминания о различных периодах жизни. По мнению профессора Барнс, время от времени в зубчатой извилине гиппокампа появляется группа молодых нейронов для записи нового опыта. Через некоторое время — недели, месяцы, а может, и годы — все они переходят в состояние покоя и сигналов больше не подают. Именно поэтому память (за редчайшими исключениями) не сохраняет ничего, что происходило с нами до третьего года жизни: доступ к этим данным в какой-то момент оказывается заблокирован.

Учитывая, что зубчатая извилина, как и гиппокамп в целом, отвечает за перенос информации из кратковременной памяти в долговременную, такая гипотеза выглядит даже логичной. Однако требуется еще доказать, что гиппокамп взрослых людей действительно образует новые нейроны, причем в достаточно большом количестве. Для проведения экспериментов имеется лишь весьма ограниченный набор возможностей.

История со стрессом

Обычно препараты человеческого мозга получают во время вскрытия или нейрохирургических операций, как при височной эпилепсии, припадки которой не поддаются медикаментозному лечению. Оба варианта не позволяют проследить, как интенсивность взрослого нейрогенеза влияет на работу мозга и поведение.

Такие эксперименты проводились на грызунах: образование новых нейронов подавлялось направленным гамма-излучением или выключением соответствующих генов. Это воздействие повышало склонность животных к депрессии. Неспособные к нейрогенезу мыши почти не радовались подслащенной воде и быстро оставляли попытки держаться на плаву в заполненной водой емкости. Содержание в их крови кортизола — гормона стресса — оказывалось даже выше, чем у мышей, стрессированных обычными методами. Они были более склонны впадать в зависимость от кокаина и хуже восстанавливались после инсульта.

К этим результатам стоит сделать одно важное замечание: возможно, что показанная связь «меньше новых нейронов — острее реакция на стресс» замыкается сама на себя. Неприятные события жизни снижают интенсивность взрослого нейрогенеза, из-за чего животное становится чувствительнее к стрессам, поэтому скорость образования нейронов в мозге падает — и так далее по кругу.

Бизнес на нервах

Несмотря на отсутствие точных сведений о взрослом нейрогенезе, уже появились бизнесмены, готовые построить на нем доходное дело. Еще с начала 2010-х компания, продающая воду из родников Канадских Скалистых гор, выпускает бутылки Neurogenesis Happy Water. Утверждается, что напиток стимулирует образование нейронов за счет содержащихся в нем солей лития. Литий в самом деле считается полезным для мозга препаратом, хотя в таблетках его куда больше, нежели в «счастливой воде». Действие чудо-напитка проверили нейробиологи из Университета Британской Колумбии. 16 дней они поили крыс «счастливой водой», а контрольную группу — простой, из-под крана, а потом рассмотрели срезы зубчатых извилин их гиппокампа. И хотя у грызунов, пивших Neurogenesis Happy Water, новых нейронов появилось на целых 12% больше, их общее число оказалось невелико и говорить о статистически достоверном преимуществе нельзя.

Пока мы можем лишь констатировать, что взрослый нейрогенез в головном мозге представителей нашего вида однозначно существует. Возможно, он продолжается до глубокой старости, а может, только до подросткового возраста. На самом деле это не так важно. Интереснее то, что рождение нервных клеток в зрелом мозге человека вообще происходит: от кожи или от кишечника, обновление которых идет постоянно и интенсивно, главный орган нашего тела отличается количественно, но не качественно. И когда сведения о взрослом нейрогенезе сложатся в цельную детальную картину, мы поймем, как перевести это количество в качество, заставив мозг «ремонтироваться», восстанавливать работу памяти, эмоций — всего того, что мы зовем своей жизнью.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 08, 2018, 06:08:40
Лекции Вячеслава Дубынина. В основном, про размножение (про мозг относительно мало говорит).

Размножение с точки зрения женского мозга — Вячеслав Дубынин
https://www.youtube.com/watch?v=6YdMH_kTQd8

Роль мужского мозга в размножении — Вячеслав Дубынин
https://www.youtube.com/watch?v=q6t6zvjZpeQ

P.S. Текстовку размещу в другой теме:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,9509.930.html
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 24, 2018, 07:55:52
Сколько нейронов управляют суточными ритмами?
https://www.nkj.ru/news/34177/
В мозговом центре управления суточными ритмами нашли главных управляющих.

Если вы когда-нибудь совершали путешествие через несколько часовых поясов, то, скорее всего, на новом месте вы некоторое время чувствовали себя усталым и вообще не в своей тарелке. Это сонное состояние так и называется – синдром смены часовых поясов, или десинхроноз, или джетлаг (от английского «jet lag» – «реактивное запаздывание», происходящее при трансконтинентальных перелетах).

Все физиологические процессы, все системы нашего тела, от пищеварения до иммунитета, от температуры тела до высших когнитивных функций в той или иной мере подчинены суточным ритмам. (К слову, они есть не только у нас, но вообще у большинства живых организмов, вплоть до крошечных микробов.) Механизм же суточных ритмов во многом зависит и от внешних условий. Поездки в разные часовые или климатические зоны (а также работа в разные смены – ночные и дневные) влияют на биологические часы, ввергая их в хаос.

Сотрудники Вашингтонского университета в Сент-Луисе нашли, как с этим справиться – достаточно активировать часть нейронов супрахиазматического ядра. Так называют область гипоталамуса, которая управляет биологическими часами, определяя время суток по солнцу (или другому источнику света). Супрахиазматическое ядро, включающее в себя около 20 000 нервных клеток, контролирует выделение мелатонина – гормона, регулирующего биологические ритмы. Именно из-за мелатонина, который начинает накапливаться в организме вечером, нас клонит в сон. Регулируя синтез мелатонина, супрахиазматическое ядро напоминает нам, когда пора ложиться спать, и будит нас по утрам.

Логично было бы предположить, что для того, чтобы вернуть организму правильные ритмы, нужно подействовать на нейроны ядра. Однако, как пишут авторы работы в журнале Neuron, действовать нужно не на все двадцать тысяч клеток, а лишь на те из них, которые синтезируют вазоактивный интестинальный пептид, или ВИП. Их тут всего 10% – по меркам головного мозга, почти ничего. Судя по названию, вазоактивный интестинальный пептид работает с кишечником, однако это его не единственная функция: нейроны супрахиазматического ядра с помощью ВИП общаются друг с другом и синхронизируют друг с другом свою активность.

То есть клетки, синтезирующие вазоактивный интестинальный пептид, оказываются для всех остальных как бы старше по должности – они служат для них регуляторами. Притом сами ВИП-нейроны делятся на два сорта, в зависимости от того, как они активируются: тонические ВИПы срабатывают однократно, и эти включения происходят через равные промежутки времени; другие, нерегулярные ВИПы, срабатывают два–три раза подряд, но такие дву-трехкратные активации тоже происходят через равные временные отрезки.

Чтобы понять, как нейроны ядра влияют на ритмы, исследователи использовали оптогенетические методы: в нейроны мышам вводили ген, кодирующий световозбудимый белок, а в мозг имплантировали светодиод, который подавал световой импульс к нужным нейронам и активировал их. Чтобы сбить с толку мышиные биологические часы, животных держали в полной темноте, так, чтобы никак нельзя было понять, какое сейчас время суток. Нейроны активировали в разное время, имитируя переключение меду разными часовыми поясами. Действительно, с помощью ВИП-нейронов можно было настроить биологические ритмы на нужное время, и это происходило быстрее, если активация была нерегулярной, то есть если нейроны стимулировали двумя-тремя импульсами подряд.

Хотя мы и сказали выше, что исследователи нашли способ справиться с джетлагом, это все же преувеличение: способ, в котором нейроны генетически модифицируют, да еще вводят в мозг оптоволокно, можно использовать только с лабораторными мышами. Впрочем, не исключено, что в ближайшем будущем удастся создать метод, вроде транскраниальной магнитной стимуляции, в котором нужные нейроны можно будет целенаправленно активировать без всяких хирургических процедур. Ну а пока это будущее не настало, нам самим стоит следить за исправностью собственных биологических часов, благо ничего сложного тут нет: нужно лишь при перелетах в другие часовые пояса избегать тяжелой пищи, алкоголя и кофеина, а по прибытии лучше провести некоторое время на солнце, чтобы наш часовой механизм быстрее понял, где мы находимся.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 29, 2018, 12:12:56
Мозг и голод — Вячеслав Дубынин

https://www.youtube.com/watch?v=Rdw6usaDN9A
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 29, 2018, 12:19:53
В текстовом варианте.

Мозг и голод
https://postnauka.ru/video/87855
Физиолог Вячеслав Дубынин о влиянии еды на настроение, функциях лептина и катастрофическом наборе веса

Цитировать
Еда — важнейший компонент нашего существования. Она является источником энергии, строительных материалов и одним из главных источников положительных эмоций. Это и есть ответ на вопрос «Зачем мы едим?».

Во многом процессом управляет центр голода, который находится в средней части гипоталамуса. Напомним, что гипоталамус — это нижняя половинка промежуточного мозга. И это мозговая структура, которая во многом обращена внутрь нашего тела. Она анализирует состояние многих внутренних органов, температуру крови, ее химический состав. И также в гипоталамусе находятся нервные клетки, которые связаны с запуском пищевой мотивации.

Гипоталамус обладает большим количеством структур, которые выполняют массу функций, выделяют около восьмидесяти ядер. Главный центр голода — это латеральное или боковое ядро гипоталамуса. Там можно обнаружить клетки, которые реагируют на концентрацию глюкозы и инсулина в крови. Глюкоза — самый явный параметр. Идеальная концентрация глюкозы в крови — 0,1%. Для того чтобы человек чувствовал себя хорошо, эта концентрация должна оставаться стабильной. Это важно для мозга и нервных клеток, потому что нервные клетки очень энергозатратны, они все время берут глюкозу из крови и практически не умеют ее запасать. Поэтому важно, чтобы тонкая «струйка» глюкозы все время шла в нейроны. В нейронах находятся специальные белки-насосы, которые стоят в мембране и качают глюкозу. Но никаких дополнительных команд нейронам не нужно, они всегда могут брать глюкозу из крови, они являются VIP-пользователями.

Чего нельзя сказать об остальных клетках организма. Они получают глюкозу только при появлении инсулина. А инсулин появляется, если его выделят островковые эндокринные клетки поджелудочной железы. То есть цепочка событий примерно следующая: человек съел углеводную пищу или сладкое (в этом случае концентрация глюкозы очень быстро растет), все это пошло в кровь, то есть всосалось кишечником, дальше подействовало на поджелудочную железу. Поджелудочная железа поняла, что концентрация стала выше 0,1%, выделяется инсулин, и все клетки получили разрешение поесть, потому что до этого ел только мозг. Также клетки печени могут запасать избыток глюкозы внутри себя, полимеризуя ее и образуя крахмалоподобные молекулы гликогена. В итоге в печени запасается 150–200 грамм углеводов — суточная доза.

Если человек давно не ел и концентрация глюкозы в крови начинает падать, печень потихоньку расстается с полученным запасом еды. Сигнализирует об этом поджелудочная железа, которая начинает вместо инсулина выделять гормон, который называется глюкагон. Этот гормон подает сигнал печени о том, что глюкозы не хватает для нейронов, потому что при падении глюкозы все клетки ждут, а мозг ждать не может.

Клетки центра голода чувствительны и к концентрации глюкозы в крови, и к концентрации инсулина, поэтому, если концентрация глюкозы начинает ползти ниже 0,1%, возникает ощущение пищевой мотивации. И центр голода начинает передавать сигналы через миндалину в лобную кору, для того чтобы запускать пищевое поведение.

Еще одним из важнейших факторов являются сигналы от желудка. Пустой желудок и его голодные стенки через нервные волокна также посылают сигнал в латеральное ядро гипоталамуса о том, что организм нуждается в подкреплении. Наконец, стенки пустого желудка выделяют локально действующий гормон, который называется грелин, и он тоже влияет на центр голода как еще один фактор. То есть желудок сообщает о своей пустоте за счет нервного и эндокринного сигнала, выделения грелина.

Ученые сейчас активно работают с грелином. Обсуждается вариант создания сыворотки, то есть набора антител, который действовал бы на этот гормон. И речь пойдет либо о его исчезновении из крови, либо о снижении концентрации. В таком случае чувство голода у человека, возможно, станет слабее. А это контроль веса — очень актуальная нынешняя проблема.

Вышеперечисленные факторы самые основные и быстродействующие. Но кроме них есть еще один значимый фактор — гормон лептин. Лептин — это белковый гормон, который выделяется жировыми клетками. Клетки жировой ткани называются адипоциты, они выбрасывают лептин в кровь. И чем мощнее развита жировая ткань, чем больше запасы жира, тем больше лептина, который подтормаживает центр голода. Это древний механизм контроля веса, который характерен для обезьян, потому что у многих животных проблема контроля веса вообще не стоит. С одной стороны, есть такие животные, как сурки или медведи, которые разъедаются в полтора-два раза, потом ложатся в зимнюю спячку, а по весне просыпаются худые, голодные и злые. С другой стороны, есть масса травоядных, которые едят настолько низкокалорийную пищу, от которой крайне сложно поправиться.

Такая проблема стоит у всеядных животных, потому что в их случае вполне возможен перебор калорий. Например, если обезьяна толстая и вынуждена передвигаться, прыгая по деревьям, то для ее жизни это становится рискованно. Система лептина во многом на это ориентирована: если вес выше какой-то разумной границы, лептина много, идет подавление аппетита, и потребление калорий становится меньшим. Это оптимистичный вариант, потому что на самом деле с лептином все неоднозначно. С возрастом он все хуже проходит в мозг, через гематоэнцефалический барьер, и набор веса оказывается более вероятным.

На активность центра голода влияют еще и другие факторы. Многие гормоны стресса подавляют центр голода, например половые. Есть сенсорные факторы, которые быстро действуют и моментально определяют аппетит и пищевую мотивацию. А есть долгие гормональные факторы. Некоторые из них вроде лептина очень длительно влияют на центр голода.

Еще один поток сигналов — это сигналы от вкусовой системы, которые также воздействуют на центр голода. И порой даже не хотелось есть, а увидел заманчивый кусочек, съел, вкусовые рецепторы заработали, положительные эмоции возросли, но их всегда мало, поэтому захотелось еще. Этот процесс называется «аппетит приходит во время еды», и это плохо способствует контролю веса. Есть психолого-социологическое исследование, действие которого происходит на заседании: на стол поставили вазу с конфетами, и если это прозрачная ваза, то конфеты почти все съедят, а если непрозрачная, съедят гораздо меньше. То есть здесь однозначно работает «с глаз долой — из сердца вон».

Итак, в мозге есть центр голода в гипоталамусе — его латеральное ядро. Но контроль пищевой потребности и аппетита настолько важный процесс, поэтому у латерального ядра есть конкурент — это вентромедиальное пищевое насыщение, расположенное ближе к центру и ниже ядра гипоталамуса. То есть латеральное и вентромедиальное ядра все время друг друга подтормаживают. И такая конкуренция стабилизирует систему. В мозге многое сделано по принципу «я торможу тебя, а ты меня». Получается система с обратными отрицательными связями, которая позволяет удерживать гомеостаз, более-менее стабильное состояние внутренней среды организма и различных функций.

Те факторы, которые активируют центр голода, тормозят центр насыщения, и наоборот. То есть получаются довольно сложные сенсорно-гормональные входы, конкурирующие завязки. И достаточно хорошо известны эффекты повреждения этих зон. Если провести эксперимент и повредить центр голода, то лабораторный подопытный перестает ощущать аппетит, поэтому становится дистрофично худым. Если повредить центр насыщения, то будет доминировать центр голода. Нужда в еде не пропадает, и экспериментальное животное быстро набирает вес.

Подобные ситуации известны и для человека. Если человек весит 150–200 килограмм, то это можно списать на плохое воспитание или любовь к фастфуду. Но есть люди, которые весят гораздо больше. Это, как правило, люди с поврежденным центром насыщения, и они действительно испытывают жуткий голод. И достаточно часто при знакомстве с их историей и просмотре анамнеза можно заметить, что, например, до двадцати лет все было нормально, а потом что-то щелкнуло, и человек резко стал испытывать сильный голод. Это означает, что в центре насыщения произошел микроинсульт со всеми вытекающими последствиями.

Бывает еще один вариант катастрофического набора веса — при поломке генетических систем лептина. Лептин либо не производится, либо чувствительность рецептора к лептину нарушена, то есть сломаны его рецепторы. В этом случае ребенок начинает набирать вес сразу же. То есть вес начинает стремительно расти с самого рождения. И уже к пяти-шести годам ребенок может весить 80 килограммов.

Центр пищевого насыщения и центр голода, конкурируя друг с другом, создают пищевую мотивацию, и сигнал уходит в лобную долю, в конце концов запуская пищевое поведение. Очень важно, что в момент удовлетворения пищевой потребности мы ощущаем положительные эмоции. Когда снимается дефицит глюкозы в крови, когда центры вкуса довольствуются полученной едой, в этот момент сигналы идут в тот же центральный гипоталамус, возникают интенсивные положительные эмоции. Поэтому пища действительно важный источник позитива.

И если обратить внимание на то, сколько денег люди тратят на еду, эта сумма окажется гораздо больше суммы, потраченной на книги, театры и другие мероприятия, потому что еда — это очень значимо. Недаром многие произведения искусства посвящены еде. Александр Сергеевич Пушкин очень любил писать про еду. И голландские художники XVII века, например известный Франс Снейдерс, обожали рисовать мясные и рыбные лавки. Искусство кулинарии существует. Сейчас появилась еще и молекулярная кулинария, которая моделирует и модулирует не просто еду, а еще и новизну в еде, и получается удвоенный поток положительных эмоций.

А если вдруг вы сели на диету, то положительных эмоций становится гораздо меньше. А это уже дорога к депрессии. Не просто так люди, сидящие на диетах, часто принимают антидепрессанты. При работе с лабораторными животными одна из моделей депрессии заключается в том, что, когда вы кормите крыс вкусной едой, в которой много углеводов и жирного, а потом отнимаете ее, вы видите: да, это депрессия. И на этой модели можно испытывать антидепрессанты и повышать позитивные эмоции, возникающие в головном мозге у крыс.

Проблема голода имеет прямое отношение к контролю веса, и здесь важно понимать, что многие ухищрения диетологов сводятся просто к тому, чтобы меньше съесть. Во-первых, меньше калорий, во-вторых, все-таки нужно двигаться и калории нужно тратить. Этот баланс анаболизма и катаболизма, то есть набора калорий и траты калорий, определяет, удается ли вам удерживаться на уровне нормы в весе. Эволюция нашего биологического вида шла так, что нашим предкам не хватало калорий, поэтому явного ограничителя веса в нашем мозге не заложено. Но в нынешних условиях цивилизации, во время изобилия калорий, мы должны порой бороться не только за калории, но и против них.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 17, 2018, 07:08:24
Мозг и жажда — Вячеслав Дубынин

https://www.youtube.com/watch?v=P8MveBjAQCs
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 17, 2018, 07:13:45
В текстовом варианте.
Любопытные моменты выделил.

Мозг и жажда
https://postnauka.ru/video/88156
Физиолог Вячеслав Дубынин о водно-солевом равновесии, гормоне вазопрессине и работе почек

ЦитироватьПоговорим немного о водно-солевом обмене, то есть о том, что мы в быту называем жаждой. Это состояние, когда нам не хватает воды или в организме слишком много соли. Тонкий водно-солевой баланс — очень важный компонент нашего гомеостаза, то есть постоянства внутренней среды организма.

Как и голод, жажда зависит от состава плазмы крови. В организме содержится четыре-пять литров крови. Это основная транспортная система. Растворимость различных веществ, вязкость крови и прочие свойства и параметры зависят от солевого состава. В плазме содержится около 0,7% ионов натрия и хлора. Есть и другие ионы, и в сумме они дают 0,9% различных солей, анионов и катионов в плазме. Поэтому в критической ситуации можно заменить кровь физиологическим раствором — 0,9-процентным раствором натрия хлорида. Часто в физиологическом растворе разводятся лекарственные препараты.

Итак, концентрации воды и натрия хлорида тесно связаны. В гипоталамусе есть нервные клетки, которые на это реагируют. Они находятся спереди от центров голода и образуют центр жажды. Это паравентрикулярные и супраоптические ядра гипоталамуса. Когда концентрация натрия хлорида начинает расти — 1%, 1,1% и так далее, — возникает жажда. Центр жажды гипоталамуса начинает посылать сигналы через миндалину в лобную кору больших полушарий. Параллельно происходят вегетативные и эндокринные изменения, которые позволяют экономить воду. Они позволяют организму продержаться до ближайшего принятия воды.

Проблема дефицита воды актуальна для всех сухопутных животных, а особенно для тех, которые живут в пустыне. Эволюция создает потрясающие механизмы экономии и добычи воды, например из крахмала — так называемая метаболическая вода. Некоторые животные вообще никогда не пьют и не едят влажной пищи, а питаются, например, сухим зерном. Они добывают воду за счет химических реакций.

Обезьяны очень далеки от такого уровня совершенства. Мы нуждаемся в большом количестве воды каждый день. Для человека средняя потребность в воде — два-три литра в день при комфортном климате и умеренной нагрузке. Если нагрузка большая, климат сухой или вы читаете лекцию четыре часа подряд (с дыханием тоже уходит много воды), то потребность возрастает до четырех и даже пяти литров.

Реакция переднего гипоталамуса на концентрацию натрия хлорида — это первый уровень. Но есть реакция на концентрацию самых разных солей в цитоплазме. Если она сработала, жажда становится совсем невыносимой. Задача поддержания водно-солевого обмена актуальнее, чем задача питания, потому что без еды мы можем прожить три-четыре недели, а без воды всего три-четыре дня (максимум пять-шесть). Без воды нарушения наступают гораздо быстрее. Поэтому чувство жажды гораздо сложнее переносить, чем чувство голода, и оно мощно подталкивает нас к двигательным реакциям.

Наиболее важны паравентрикулярные ядра гипоталамуса. Помимо генерации импульсов, создающих ощущение питьевой потребности, они синтезируют вазопрессин — важнейший гормон водно-солевого обмена. Это пептидная молекула, которая состоит из девяти аминокислот, закрученных в колечко с хвостиком. Вазопрессиновая молекула вырезается из белкового предшественника и транспортируется по аксонам нейронов гипоталамуса в заднюю долю гипофиза. Задняя доля, или нейрогипофиз, — место, где подобные молекулы выбрасываются в кровь. Попав в кровь, вазопрессин работает как гормон.

Нейроны центров жажды сочетают в себе свойства нервных и эндокринных клеток. Их так и называют — нейроэндокринные клетки. Они проводят электрические импульсы и выделяют гормон так, как обычные нейроны выделяют медиатор. Дальнейшая судьба молекул вазопрессина отличается от судьбы медиаторов, которым нужно подействовать здесь и сейчас на другую клетку. Вазопрессин попадет в кровь, разносится по организму и дает разнообразные эффекты.

Основной мишенью вазопрессина являются кровеносные сосуды. Повышается их тонус и кровяное давление. Этот эффект отражен в самом названии «вазопрессин». Но главный эффект гормона — воздействие на почки. Они начинают экономить воду, моча становится более концентрированной. Поэтому второе название вазопрессина — антидиуретический гормон, то есть снижающий диурез.

Вазопрессин влияет на самые разные нейроны в мозге, в том числе в коре больших полушарий, усиливая чувство жажды. Под действием вазопрессина улучшается память, что обеспечивает запоминание дороги к водопою. Поэтому на основе вазопрессина создаются препараты ноотропного ряда. Кроме того, не так давно показано, что этот гормон связан с верностью и моногамией.

Вернемся к действию вазопрессина на почки. Почки состоят из структурно-функциональных единиц под названием «нефроны». Каждая почка содержит примерно один миллион нефронов. Нефрон представляет собой сложным образом сконфигурированную систему трубочек, внутрь которой из капилляров продавливается плазма крови. Продавленная плазма называется первичной мочой. Пока она стекает по нефрону, все полезное возвращается обратно в кровь. Это два основных этапа мочеобразования — фильтрация и обратное всасывание.

Фильтрация идет с потрясающей интенсивностью. В организме образуется около 170 литров первичной мочи в сутки. Примерно каждые 20 минут каждая капелька плазмы чистится от отходов в этой системе.

Главные отходы, которые выводятся почками, — это отходы азотистого обмена, мочевина. В организме постоянно распадаются белки и аминокислоты, и их продукты распада надо удалять. На килограмм веса распадается примерно 1 грамм белка. Это определяет пищевую потребность в белках. Продукты распада азотистых соединений довольно ядовиты, и для их удаления эволюция специально создала выделительную систему. У беспозвоночных колоссальное разнообразие выделительных систем, а у позвоночных — нефроновые варианты.

В первичную мочу уходит практически все из плазмы, кроме крупных белковых молекул. Уходит вода, различные ионы, соли, глюкоза, аминокислоты, мочевина. 99% объема первичной мочи всасывается обратно. Стенки нефронов тратят огромное количество энергии, чтобы от 170 литров первичной мочи осталось примерно полтора литра вторичной — той, которая удалится из организма. Обратно всасывается глюкоза, аминокислоты, около 99% воды, соли в том количестве, в котором они нужны. С вторичной мочой уходит избыток солей и вся мочевина.

Вазопрессин регулирует, сколько воды всосется. За счет базового уровня выделения вазопрессина обратно возвращается 99% воды. Но если активировались центры жажды, вазопрессина начинает выделяться больше, а обратно всасывается уже, например, 99,5% воды. Казалось бы, небольшая разница, но это означает, что вам удастся сэкономить пол-литра жидкости, пока вы дойдете до водопоя.

Для регуляции обратного всасывания на клетках, которые составляют стенки нефронов, находятся белковые молекулы под названием «аквапорины». Это каналы, вставленные в мембраны и предназначенные для воды. Через них вода из первичной мочи может переходить в цитоплазму клетки, а затем уходить в кровеносный сосуд. Когда повышается вазопрессин, на мембране появляется больше активных аквапоринов. Часть из них всплывает из цитоплазмы.

Параллельно с водой всасывается натрий и калий. На натрий уходит очень много энергии, поэтому наши почки очень энергозатратный орган. Больше всего энергии на грамм веса тратит мозг, но второе место занимают почки. И только на третьем месте сердце, которое, казалось бы, постоянно работает.

Если мы выпили много жидкости, осморецепторы центра жажды гипоталамуса фиксируют, что натрия хлорида в крови стало слишком мало, например 0,6%. Это снижает выделение вазопрессина. Часть аквапоринов выключается, обратное всасывание воды снижается с 99 до 98%, 96%, а то и 94%. Лишний литр, полтора или два жидкости эффективно уходят из организма.

Это важнейшие гомеостатические реакции, которые позволяют держать относительно постоянный объем крови. Избыточный объем — лишняя нагрузка на сердце, лишнее кровяное давление и вероятность развития отеков. Поэтому к советам отчаянных диетологов пить воду при любом удобном случае нужно относиться с осторожностью. Большой избыток воды вовсе не полезен. Полезно пить слегка подсоленную воду. Это и есть минеральная вода. Она ближе к нашей плазме, к гомеостатическим показателям.

Помимо почек, выведением воды и избытка солей занимаются потовые железы. По общей массе они примерно соответствуют почкам. Главная задача потовых желез — терморегуляция. Пот уносит лишнее тепло. Управление терморегуляцией — это тоже функция гипоталамуса. Рядом с центрами жажды находятся области, где расположены нервные клетки, измеряющие температуру крови. Если она становится слишком высокой, запускается расширение сосудов кожи и потоотделение. И это еще одна функция воды — важнейшего компонента нашего организма. Вода решает транспортные задачи, участвует в различных химических реакциях и терморегуляции
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 29, 2018, 19:13:37
В мозге человека нашли новые нейроны
https://www.nkj.ru/news/34339/
Тормозящие нервные клетки, похожие на куст шиповника, есть у человека, но не у мышей.

(https://www.nkj.ru/upload/iblock/e52/e52e128ff9f9561cc079b3440509b000.jpg)
Шиповниковый нейрон. (Иллюстрация: Eszter Boldog et al., Nature Neuroscience 10.1038 (2018))

Когда мы говорим про нейроны, нужно помнить, что нейронов существует множество разновидностей, которые отличаются и по внешнему виду, и по клеточно-молекулярным свойствам. И хотя давно известно, что у всякой нервной клетки есть отростки – аксоны, по которым сигнал идет к другим нервным клеткам, и дендриты, которые собирают импульсы от других клеток, и по учебнику биологии помним, что аксоны – длинные, а дендриты – короткие и сильно ветвящиеся, тем не менее, у разных нейронов аксоны могут быть разной длины, дендриты могут ветвиться больше или меньше и т. д. и т. п. До поры до времени нейроны различали только по клеточному строению, но потом, когда биологи научились анализировать белковый состав и активность генов, разнообразие нервных клеток оказалось еще большим.

В статье в Nature Neuroscience исследователи из Сегедского университета Алленовского института мозга описывают новый тип нервных клеток из верхнего слоя коры полушарий. Эти нейроны назвали шиповниковыми, потому что, как пишут авторы работы, форма их напоминает куст шиповника – очень ветвистый и одновременно очень компактный. Действительно, как можно видеть по картинке, отростки шиповникового нейрона очень сильно кустятся. Кроме того, у них на разветвленных концах аксонов есть необычно большие утолщения-бутоны, которые высвобождают нейромедиаторы для передачи сигнала другому нейрону – такие утолщения опять же похожи на ветку шиповника, заканчивающуюся ягодами.

Новые нейроны обнаружили, исследуя посмертные образцы мозга двух мужчин средних лет. То, что они до сих пор никому не попадались, исследователи объясняют тем, что шиповниковые нейроны довольно редки: в верхнем слое коры они составляют лишь около 10% всех нервных клеток. Впрочем, не исключено, что они есть и в других мозговых зонах – пока что их за пределами верхнего слоя коры просто не искали.

После молекулярно-генетического анализа стало ясно, что эти нервные клетки, видимо, есть только у людей (или, по крайней мере, только у приматов) – если взять для сравнения мышей, то мы увидим, что ни по внешнему строению, ни по генетической активности у мышей подобных нейронов просто нет. И это лишний раз напоминает нам о том, что, ставя эксперименты на животных, нужно быть очень осторожными, когда результаты таких экспериментов мы хотим распространить на людей – даже в сравнении с другими млекопитающими у нас в организме может быть то, чего нет у прочих зверей.

Чем заняты шиповниковые нейроны у нас в мозге, пока неясно. Пока что удалось выяснить, что они связаны с возбудительными пирамидными нейронами, на которые приходится две трети нейронов коры. В экспериментах шиповниковые нейроны ограничивали активность других нервных клеток. Возбудительная активность должна обязательно уравновешиваться ингибиторной, то есть успокоительной, и возможно, что шиповниковые нейроны торможения как раз входят в систему ингибиторных клеток, которые не дают мозгу пойти вразнос.

Стоит отметить, что мозг – не единственный, в ком до сих пор находят новые клетки. Не так давно мы писали о новом типе клеток легочного эпителия, которые, как оказалось, крайне необходимы для формирования слизистой оболочки дыхательных путей. 
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 30, 2018, 15:42:20
Яд паука поможет остановить гибель нервных клеток
https://www.nkj.ru/news/34335/
На основе паучьего токсина можно сделать лекарства, которые будут защищать нейроны во время различных заболеваний.

Чтобы передавать сигналы друг другу, наши нейроны чаще всего используют специальные вещества – нейромедиаторы. Когда электрический импульс подходит к месту межнейронного контакта (синапсу), передающий нейрон выпускает из себя молекулы нейромедиатора, которые связываются со своими рецепторами на мембране принимающего нейрона.

После того, как нейромедиатор связался с рецепторами, они открывают ионные каналы, и в итоге концентрация ионов по обе стороны клеточной мембраны меняется, также меняется электрическое напряжение на мембране, и эти изменения начинают распространяться по нейронным отросткам – импульс «перепрыгнул» через синапс и побежал дальше.

Нейромедиатора может быть мало или много, рецепторы могут связывать его с большей или меньшей эффективностью, и от таких вещей зависят разные свойства импульса. Плохо, когда нейромедиатора слишком мало – нервные сигналы затухают, нейронная цепочка перестает работать. Но также плохо и тогда, когда нейромедиатора слишком много, или когда рецепторы оказываются слишком чувствительны к нему.

Один из нейромедиаторов, глутамат, работает с различными рецепторами, среди которых есть такие, которые открывают доступ в клетку для ионов кальция. При некоторых болезнях нервной системы глутаматные рецепторы, регулирующие поток кальция, становятся слишком активными. Проблема здесь не только в том, что это влияет на проведение импульса, но и в том, что избыток кальция в клетке служит сигналом к апоптозу, программируемой клеточной гибели. То есть ионы кальция сообщают определенным клеточным белкам, что ради безопасности окружающих клетке нужно совершить суицид, даже если на самом деле все не очень страшно. Поэтому, чтобы не допустить напрасной гибели нейронов, нужны лекарства-блокаторы, которые вовремя «заткнут» кальциевые глутаматные рецепторы. Такие соединения были бы очень кстати при лечении таких заболеваний, как боковой амиотрофический склероз, болезнь Шарко, эпилепсия, нейродегенеративные расстройства и пр.

Чтобы узнать, какое вещество может заблокировать рецептор, изучают структуру молекулы самого рецептора и тех молекул, которые могут с ним провзаимодействовать. Исследователи из Колумбийского университета, Московского физико-технического института (МФТИ) и Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН проанализировали комплексы глутаматного рецептора с тремя разными молекулами-кандидатами на роль блокатора: две из них синтезировали искусственно, а третья была природным токсином из яда паука-кругопряда Argiope lobata. Молекулы всех трех блокаторов состояли из двух частей: «головы», напоминающей остаток ароматической аминокислоты, и «хвоста» различной длины, в котором несколько аминогрупп перемежались углеводородными «мостиками».

По словам руководителя исследования Александра Соболевского, все блокаторы проникают внутрь рецептора, когда тот открывается при действии глутамата; при этом блокирующая молекула располагает свой положительно заряженный «хвост» в узкую отрицательно заряженную часть ионного канала, которая пропускает только положительно заряженные ионы. Но пройти сквозь канал блокаторам не позволяет их «голова», застревающая во внутренней полости рецептора. Ионный канал оказывается заткнут своеобразной пробкой.

Важно, что токсин аргиопин и его синтетические аналоги блокируют только те рецепторы, которые пропускают кальций, и не влияют на другие. То есть нейроны смогут передавать друг другу импульсы, просто теперь клетки не будут гибнуть от избытка кальция. Притом вовсе не обязательно, что именно паучий токсин или два других вещества станут настоящими лекарствами – возможно, потом по их образу и подобию получится сделать какие-то другие лекарственные молекулы, которые будут более эффективными. Однако модельные вещества нужны для того, чтобы понять, как вообще должно действовать и как должно выглядеть такое лекарство. Подробно результаты исследований опубликованы в журнале Neuron.

Любопытно, что паук A. lobata был открыт академиком Евгением Гришиным в 1986 году. Так что перед нами наглядный пример того, почему следует изучать и охранять окружающее биоразнообразие – даже если говорить только о сугубо практических задачах, никогда не знаешь, когда и зачем тебе понадобится тот или иной червь или паук.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 18, 2018, 08:40:24
Как мозг глушит собственные шаги
https://www.nkj.ru/news/34466/
Зона коры мозга, управляющая движениями, помогает не слышать повторяющиеся ненужные звуки.

Мы не обращаем внимания на звук собственных шагов. Но «не обращаем внимания» – легко сказать: в мозге при этом происходят довольно сложные процессы, в ходе которых та часть коры, которая отвечает за движения, отключает от ненужных звуков ту часть, которая отвечает за слух.

Исследователи из Университета Дьюка экспериментировали с мышами, которым в мозг вживляли электроды, кроме того, за мозговыми нейронами можно был наблюдать в микроскоп, пока мышь бежала по беговой дорожке. Каждая ее шаг сопровождался дополнительным звуком, который всегда звучал на одинаковой высоте и с одинаковой громкостью. То есть мышь слышала звук шагов, правда, довольно странный, и спустя пару дней, сделав несколько тысяч шагов, она привыкала к этому звуку: слуховая кора в мозге, поначалу реагировавшая на сопутствовавшее шагам пищание, переставала на него реагировать. Если же экспериментаторы меняли звук, то слуховая кора снова начинала слышать шаги – подобно тому, как мы сами начали бы их слышать, надев скрипучую обувь.

В статье в Nature говорится, что в то время, когда слуховая кора мыши привыкала к новому звуку шагов, с ее нейронами образовывали связи нейроны моторной (двигательной) коры, управляющей шагами. Эти клетки моторной коры были ингибиторными, или подавляющими, нейронами – так называют тех, чьи сигналы подавляют активность других нейронов. Роль ингибиторных нейронов очень важна, они защищают нервную систему от перегрузки ненужными сигналами и помогают регулировать силу и длительность тех или иных процессов в нервных цепочках.

В данном же случае ингибиторные нейроны из моторной коры подавляли ненужную активность слуховой коры: от своей моторной коры они знали, когда случится шаг, и мгновенно посылали соответствующий сигнал в слуховую кору, чтобы та не беспокоилась.

Исследователи также отмечают, что по мере того, как мыши начинали привыкать к новому звуку шагов, они лучше реагировали на посторонние звуки. Очевидно, без такой нейронной «глушилки» мышам было бы крайне непросто жить – постоянно слыша собственные шаги, они бы не могли вовремя обнаружить хищника. И, скорее всего, такой же механизм работает не только у мышей, но и у множества других зверей, в том числе у людей.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 18, 2018, 10:57:31
Ошибка мозга: почему болят ампутированные конечности и удаленные зубы
https://ria.ru/science/20180918/1528743026.html?referrer_block=index_daynews3_3&ab_title=a

Почти 80 процентов людей с ампутированными конечностями до конца жизни страдают от фантомных болей. Чаще всего неприятные ощущения возникают в потерянных руках и ногах, иногда ноют даже удаленные зубы. РИА Новости разбирается, как может болеть то, чего уже нет.

Виртуальные взмахи руками

В сентябре 2014 года 14 добровольцев, несколько лет мучающихся от фантомных болей в ампутированных конечностях, сидели перед компьютерами в лаборатории Технологического университета Чалмерса (Швеция). Каждый взмах их несуществующих рук отображался на мониторах движениями рук виртуальных — специальная компьютерная программа считывала показания электродов, прикрепленных к культям, сравнивала их с шаблонами, характерными для различных движений, и преобразовывала в движения на экране.
Компьютерная симуляция была частью нового способа лечения, призванного помочь пациентам с фантомными болями. Шведские ученые предположили, что если мозгу показать виртуальную руку, движения которой совпадают с намерениями пациента (как именно он хотел ею пошевелить), боль уменьшится. И это сработало.

После полугода подобного лечения (всего 12 сессий виртуальной терапии) все участники эксперимента почувствовали себя лучше. У большинства интенсивность болевых ощущений в ампутированных конечностях сократилась вдвое, у тех, кто параллельно принимал лекарства (антиконвульсанты), — на 81 процент. Эффект сохранялся и через шесть месяцев после окончания исследования.

Увидеть призрака в зеркале

Шведские нейрофизиологи, облегчившие жизнь 14 добровольцам, исходили из допущения, что после ампутации конечности связанные с ней нейронные сети остаются без работы и, возбуждаясь случайным образом, могут воспринимать сигналы (в том числе и болевые) от других нервных цепочек.
Вилейанур Рамачандран, глава Центра изучения мозга и когнитивной деятельности Университета Калифорнии (США), тоже считает, что фантомная боль возникает из-за ошибок мозга. После того как человек лишился руки или ноги, нарушается ментальная схема телаконструируемая мозгом внутренняя модель человеческого туловища. В результате участки постцентральной извилины коры головного мозга (именно туда приходят сигналы от разных частей тела), связанные с ампутированной конечностью, не выключаются и начинают воспринимать сигналы, поступающие на соседние части извилины. Поэтому в потерянных конечностях и возникают болевые ощущения. Например, если погладить пациента по щеке, у него может заболеть ампутированная рука.

Основываясь на своей теории, Рамачандран разработал зеркальную терапию фантомной боли. Перед человеком, лишившимся руки, ставили зеркало таким образом, чтобы отражение целой конечности казалось продолжением утраченной. Затем пациента просили одновременно пошевелить обеими руками. Человек видел, что обе конечности двигаются, мозг верил увиденному — и фантомное напряжение быстро снималось.
"Эффективность зеркальной терапии, когда человек наблюдает отражение своей существующей конечности на месте отсутствующей, объясняется деятельностью так называемых зеркальных нейронов. В данном случае информация о том, что конечность существует, в нервной системе замещает болевую импульсацию, и неприятные ощущения блокируются", — рассказывает кандидат медицинских наук Максим Чурюканов, доцент кафедры нервных болезней и нейрохирургии Первого МПГУ имени И. М. Сеченова.

Ошибки мозга

В том, что нейроны повинны в возникновении фантомной боли, уверены и ученые из Оксфордского университета (Великобритания). При ампутации конечности мозг не признает потерю и сохраняет цепочки нервных клеток, отвечавшие за ее работу.

Проанализировав карты мозговой активности людей, страдающих от хронической фантомной боли, исследователи обнаружили, что участки двигательной коры, связанные с ампутированной рукой, у таких пациентов работают так же, как у людей с целыми конечностями. Иными словами, двигательный центр в мозге продолжает считать, что потерянная рука — на месте, и пытается ею управлять. В результате возникает конфликт с другими частями мозга, понимающими, что конечности больше нет, и это вызывает призрачные болевые ощущения.

Похожая точка зрения — у шведского нейробиолога Макса Ортиз-Каталана, предложившего теорию "стохастической спутанности". Нейронные сети, оставшиеся без работы после ампутации конечности, начинают производить нервные импульсы в случайном порядке и воспринимать сигналы от других нервных цепочек, в том числе тех, что связаны с болевыми ощущениями.

Вся надежда на профилактику

"Нельзя сказать, что эти концепции какие-то новые. Достаточно давно высказывались предположения, что при ампутации конечности нервная система перестает получать от нее двигательные и чувствительные сигналы и замещает их чем-то другим, в частности болью. Но инструментально или как-то иначе подтвердить эти теории мы не можем. Мы лишь предполагаем и, исходя из этого, пытаемся разрабатывать новые подходы к лечению", — комментирует Максим Чурюканов.
По его словам, из-за того, что механизмы возникновения фантомной боли до сих пор не поняты до конца, основные усилия медиков направлены на профилактику призрачного болевого синдрома.

"В Москве, в Институте Герцена (МНИОИ имени П. А. Герцена. — Прим. ред.) сейчас разработаны специальные профилактические схемы. Когда пациент готовится к ампутации, он принимает несколько лекарственных препаратов одновременно. Потом, во время самой операции, применяются сразу и проводниковая анестезия, и наркоз, блокирующие в момент ампутации развитие болевого синдрома. Если все это провести адекватно, практически в ста процентах случаев удается предотвратить развитие фантомного болевого синдрома", — подчеркивает эксперт.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 23, 2018, 12:54:36
Иммунитет вгоняет в сон
https://www.nkj.ru/news/34503/
Нарколепсия развивается из-за аутоиммунной атаки на нейроны, управляющие сном и бодрствованием.

Нарколепсией называют приступы дневной сонливости, но не просто сонливости – у кого ее нет! – а непреодолимой. Это значит, что можно просто внезапно заснуть посередине дня, как ни старайся оставаться бодрствующим (а вот ночной сон при нарколепсии ухудшается).

Различают нарколепсию 2, когда есть просто дневная сонливость, и нарколепсию 1, в которую прогрессирует нарколепсия 2, когда к сонливости добавляется катаплексия – внезапная утрата мышечного тонуса при ясном сознании, так что человек буквально валится с ног.

Причины нарколепсии во многом остаются загадочными. Известно, что тут большую роль играют нейроны гипоталамуса, вырабатывающие белки гипокретины, или орексины. Самые известные их функции – во-первых, регуляция аппетита и энергетического баланса и, во-вторых, регуляция сна.

Эксперименты с животными показали, что если гипокретинов в мозге мало, или же они по каким-то причинам плохо работают, то это приводит к симптомам, похожим на человеческую нарколепсию. Также известно, что у людей с нарколепсией 1 в мозге оказывается очень мало нервных клеток, синтезирующих гипокретины. По их уровню в спинномозговой жидкости можно наглядно увидеть, как уменьшается число гипокретин-синтезирующих нейронов в мозге.

Но отчего их становится мало? Генетические исследования говорят о том, что в развитии нарколепсии замешаны иммунные гены. В частности, это те гены, которые порой становятся причиной аутоиммунных процессов. Мы знаем, что иммунные клетки отличают своих от чужих по молекулярному портрету. Во всех клетках есть особые белки, которые, если в клетку проникла бактерия или же клетка вообще стала больной, вытаскивают наружу молекулы (точнее, их фрагменты), которые указывают на патологию, и показывают их иммунитету. Эти демонстрирующие болезнь белки называются HLA. Но бывает так, что сами HLA начинают работать как-то не так и вытаскивают на показ совершенно нормальные клеточные белки. Их «видят» Т-клетки, и, поскольку они считают за опасность все, что им показывают, начинают атаку против совершенно нормальных, здоровых тканей.

Так вот, со временем удалось обнаружить, что в геноме подавляющего числа больных нарколепсией есть одна из дефектных версий гена HLA, хотя и у людей без нарколепсии этот дефектный ген тоже встречается. Кроме того, у больных нарколепсией в крови можно заметить антитела против белков нервных клеток, что указывает на аутоиммунную реакцию иммунитета против собственных нейронов.

В статье в Nature исследователи из Университета Лугано и Швейцарской высшей технической школы Цюриха пишут, что у нарколептиков в крови также можно найти Т-клетки, которые настроены помнить молекулы гипокретинов, и если показать этим Т-клеткам гипокретин, то они ответят молекулярными сигналами, мобилизующими иммунитет на борьбу с опасностью.

Притом у людей, у которых есть дефектный ген HLA, но у которых нет нарколепсии, иммунитет относится к гипокретинам и фрагментам их молекул довольно спокойно. То есть нарколепсия возникает действительно из-за проблем с иммунитетом, а именно с Т-клетками, которые либо обращают, либо не обращают внимания на то, что им показывают HLA-белки. И если Т-клетки обращают внимание, то они начинают истреблять нейроны, синтезирующие гипокретины.

Правда, дальнейшие эксперименты несколько запутали картину. У HLA-белков, которые демонстрируют опасные молекулы Т-клеткам, есть разные разновидности. Оказалось, что реакция Т-клеток на гипокретины зависит не столько от той разновидности HLA, у которой есть дефект, сколько от другой разновидности HLA.

Вполне возможно, что поначалу Т-клетки «видят» гипокретины с помощью одних HLA, а последующее развитие иммунного ответа идет уже с помощью других HLA. Кроме того, когда мы говорим «Т-клетки», то нужно понимать, что их тоже существует масса видов. И новые данные позволяют предполагать, что собственно гибель гипокретиновых нейронов зависит не от тех Т-лимфоцитов, которые непосредственно «видят» гипокретиновые молекулы, а от других, которые гипокретины не «видят», но зато «видят» другие белки, характерные для нервных клеток.

Вырисовывается довольно сложная картина, в которой неправильный сигнал к атаке передается от одних лимфоцитов к другим; впрочем, подобные сложности в иммунитете – обычное дело. Разбираться в них так или иначе придется, если мы хотим найти способ победить нарколепсию, от которой, по статистике, страдает один человек из каждых двух тысяч.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 24, 2018, 08:48:46
Старые клетки вредят мозгу
https://www.nkj.ru/news/34504/
Состарившиеся служебные клетки нервной ткани заставляют нейроны травить себя патогенным белком.

Когда клетка стареет, она не только начинает хуже выполнять свои функции, она также портит жизнь окружающим. В частности, она выделяет наружу ферменты, расщепляющие белки, и молекулярные сигналы, стимулирующие воспаление.

А воспаление, как известно, это не только когда мы поранили палец и он покраснел, это довольно сложная иммунная реакция, которая работает как оружие против инфицированных тканей, но, как и любое оружие, чревато побочными эффектами для здоровых клеток. Если воспаление начинается просто так, без видимой причины, оно может сильно испортить жизнь, повышая шансы разных болезней. И потому от старых клеток, как фактора воспаления, стоило бы избавиться.

Мы неоднократно писали о том, что чистка от старых клеток идет организму только на пользу. Например, чем меньше в организме остается старых клеток, тем меньше вероятность, что в кровеносных сосудах появятся атеросклеротические бляшки, и в целом такая процедура позволяет значительно продлить жизнь – по крайней мере, подопытным мышам.

Однако и у мышей, и у нас существует масса клеточных разновидностей, и все эти клетки живут и работают в собственных условиях. И можно предположить, что старение проявляется по-разному и приводит к разным последствиям в зависимости от того, какие именно клетки стареют.

Исследователи из клиники Мэйо пишут в Nature о том, как стареющие клетки мозга становятся причиной синдрома Альцгеймера и фронтотемпоральной деменции. Как известно, синдром Альцгеймера относится к нейродегенеративным заболеваниям, в которых большую роль играют особые белки, накапливающиеся в нервной ткани и вызывающие гибель нейронов. В случае синдрома Альцгеймера таких белков два: тау-белок и бета-амилоид. Мутантный тау-белок, кроме того, связан и с фронтотемпоральной деменцией.

Когда мышей снабжали мутантным геном человеческого тау-белка, в их мозге активировались гены, которые обычно особенно активно работают в стареющих клетках. Но старели при этом не нейроны, которые синтезировали тау, а другие клетки нервной ткани – астроциты и клетки микроглии. Астроциты поддерживают жизнедеятельность нейронов, но они не просто клетки-«няньки», они также вмешиваются в проведение нервных импульсов. Микроглия же выполняет иммунные функции, очищая нервную ткань от патогенов и молекулярно-клеточного мусора.

С возрастом в астроцитах и микроглиальных клетках «старческие» гены работали все активнее, и в конце концов в мозге появлялись так называемые нейрофибриллярные клубки – отложения тау-белка. Такие отложения считаются одним из главных признаков нейродегенеративных процессов: огромные белковые комплексы оказываются токсичные для нейронов.

Однако оказалось, что тау-белок не сам по себе выпадает в осадок – сначала он провоцирует старение в обслуживающих клетках нервной системы, а уже потом эти состарившиеся клетки губят нейроны, причем губят тем, что заставляют нейроны формировать из тау-белка токсичные комплексы. Когда мозг мышей с мутантным тау-белком очищали от старых клеток, то, несмотря на тау, в нервной ткани не появлялось патогенных белковых отложений, нейроны не умирали, мозг не портился и когнитивные способности мышей не ухудшались.

Конечно, тут еще предстоит выяснить, какими именно сигналами обмениваются друг с другом нейроны и постаревшие служебные клетки; кроме того, описанные эксперименты ставили все-таки на мышах, и, как обычно, тут нужно будет проверить, как все эти процессы происходят в мозге человека. Однако о каких-нибудь средствах, позволяющих быстро и эффективно избавить человеческий организм от старых клеток, будь то в мозге или где еще, можно начинать думать уже сейчас.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 10, 2018, 09:01:45
Память как монтаж
https://www.nkj.ru/news/34640/
Центр памяти в мозге по-особому реагирует на границы между блоками информации.

В исследованиях, посвященных памяти, участникам экспериментов обычно предлагают запомнить серию цифр, слов, картинок и т. д. При этом человек лежит в аппарате для функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), или же  сидит с электроэнцефалографическим устройством на голове – в общем, экспериментаторы так или иначе следят за активностью мозга.

Однако в реальной жизни мы запоминаем не только и не столько отдельные цифры, слова и картинки. Мы усваиваем информацию в виде сложных массивов данных, где наши мысли мешаются с сигналами от органов чувств; образы и факты соединены между собой ассоциациями и эмоциями. И хотя запоминание отдельных цифр, слов и т. д., безусловно, имеет место, все же можно предположить, что работа памяти выглядит несколько сложнее, чем такое раскладывание по полочкам.

Исследователи из Кембриджа попытались понаблюдать память, так сказать, в ее естественных условиях: участники эксперимента должны были, лежа в аппарате для фМРТ, смотреть кино – это был либо «Форрест Гамп», либо хичкоковский «Руки вверх!»; наконец, некоторые добровольцы должны были посмотреть и то, и то, и притом, смотря фильм (или часть фильма), они должны были нажимать специальную кнопку, когда события на экране сменяли друг друга. Речь шла не о том, чтобы угадать драматургию – просто если зрителю казалось, что что-то одно закончилось, а что-то другое началось, он отмечал это кнопкой.

Авторов работы интересовала в первую очередь активность гиппокампа, одного из главнейших центров памяти в мозге. Сравнивая, что происходит в гиппокампе при просмотре кино, исследователи заметили, что он особенно активно работает на кажущихся границах между событиями. То есть мозг как бы делал разметку фильма, что можно отчасти сравнить с работой монтажера. Правда, стоит еще раз отметить, что такая разметка не соответствовала фактическим склейкам между разными сценами. Например, в начале фильма «Форрест Гамп», когда герой какой-то время сидит на скамейке, подбирает птичье перо, прячет его в книгу и т. д., и т. п., а потом вдруг обращается к подсевшей на скамейку девушке: «Привет. Я – Форрест. Форрест Гамп», то гиппокамп отмечает именно эту реплику – хотя все происходит в одной сцене, мозг делит ее на две части, до того, как герой открыл рот, и после. Подробно результаты исследований будут вскоре опубликованы в Journal of Neuroscience.

Возможно, таким образом наши центры памяти разбивают большие куски информации на более мелкие, чтобы их было удобнее запоминать и удобнее комбинировать друг с другом. Впрочем, чтобы точно сказать, действительно ли это помогает нам лучше запоминать, и проявляется ли такая разметка не только на фильмах, но и на информации другого рода, станет ясно после дополнительных экспериментов.

P.S. На мой взгляд, не корректно называть "центрами памяти". Лучше уж обозвать их хранилищами "записей"...

Воспоминания не хранятся, они каждый раз заново формируются (типа, воссоздаются) на основе "записей". Ну, а при таком способе функционирования памяти, не мудрено, что память постоянно модифицируется/изменяется...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 04, 2018, 13:28:21
Заметка в основном про спинной мозг...

Травму спинного мозга преодолели электростимуляцией
https://www.nkj.ru/news/34806/

Пятимесячная тренировка со стимулятором спинного мозга помогла парализованным людям встать на ноги. Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны пишут в Nature, что им удалось вернуть подвижность людям с травмами позвоночника.

Метод, который использовали Грегуа Куртин (Gregoire Courtine) и его коллеги, мы уже как-то описывали – это стимуляция спинного мозга электрическими импульсами. Коротко напомним, в чём его суть. Спинномозговые нейроны образуют довольно сложные специализированные сети, ответственные за сохранение равновесия, координацию при ходьбе, контролирующие скорость и направление движения и т. д. Получая информацию от мышц и кожи, нейронные сети спинного мозга могут вносить поправки в двигательную программу, корректируя её в зависимости от ощущений.

Способность человека или животного управлять своими движениями зависит не только от контактов спинномозговых нейронов с центрами головного мозга, но и от целостности таких вот сетей в самом спинном мозге. Если же нейроны спинного мозга долго остаются без дела, то связи между ними деградируют, и двигательные цепочки распадаются. В принципе, если позвоночник получил частичную травму и не все спинномозговые пути разрушены, то головной мозг может наладить связь через другие нервные «провода», оставшиеся неповреждёнными. Однако распад внутренних сетей всё равно оставит мышцы в неподвижности: сигналы из головного мозга будут приходить в неупорядоченную систему нейронов.

Спинному мозгу можно помочь оставаться в форме с помощью стимулирующего имплантата, который будет посылать нейронам определённые сигналы. Но какие это будут сигналы, в какой последовательности и куда именно их следует передавать? Чтобы движения были правильными, нужна согласованная работы мышц и ещё нужно, чтобы нейронный аппарат, который управляет ими, сам чувствовал движение, силу сокращения мышц, положение частей тела в пространстве.

Если мы представим, как двигается наша нога, то быстро поймём, что активность нейронов (и групп нейронов), управляющих движением, будет довольно сложной: они будут включаться по очереди, постоянно «прислушиваясь» к тому, что во время выполняемого движения происходит с ногой, с её мышцами. Однако обычные методы стимуляции спинномозговых нейронов не учитывают пространственно-временны́е особенности их работы. Можно предположить, что если стимуляция спинномозговых нейронов будет соответствовать их обычному режиму работы, то спинной мозг, пусть и травмированный, лучше научится контролировать мышечные движения.

То есть имплантат-стимулятор нужно снабдить обратной связью: его электроды должны включаться и выключаться в соответствии с тем, как движется нога. А для этого нужно было учитывать не только движение ноги самой по себе, но и положение тела в пространстве; кроме того, здесь также следовало бы учесть те импульсы, которые рождаются в головном мозге, когда мы собираемся сделать шаг.

Поначалу такие опыты ставили на крысах, и результаты оказались настолько обнадёживающими, что было решено опробовать метод на людях. В эксперименте участвовали трое добровольцев, которые последние несколько лет провели в инвалидной коляске из-за травмы позвоночника. Спустя пять месяцев тренировок со стимулятором спинного мозга все трое уже ходили на собственных ногах. Правда, их всех нужно было отчасти поддерживать (двух – в меньше степени, третьего – в большей, поскольку его травма была тяжелее), однако прогресс всё же был ошеломительный. Более того, двое даже могли встать с кресла и сделать несколько шагов вообще без дополнительной стимуляции.

Исследователи, естественно, собираются и далее совершенствовать свой метод, чтобы он работал и у людей с более старыми травмами и чтобы способность двигаться восстанавливалась как можно полнее. Остаётся надеяться, что эта технология сравнительно быстро пройдёт путь между лабораторией и повседневной клинической практикой.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от ноября 09, 2018, 02:50:37
Исследование: восприятие цвета зависит от языка

Ученые из Берлинского университета имени Гумбольдта утверждают, что способность человека воспринимать определенные цвета зависит от языка, на котором он говорит. Исследование публикует Psychological Science.

В работе ученые опирались на гипотезу лингвистической относительности, которая гласит, что язык формирует мышление. Согласно ей, даже изучение нового языка серьезно меняет сознание.


В эксперименте участвовали 28 человек, говорящих на греческом языке, 29 — на немецком, 47 — на русском. В греческом и русском есть отдельные слова для оттенков синего: голубой, синий, бирюзовый и другие. А в немецком языке есть только одно определение синего цвета, а все остальные оттенки обозначаются как «светло-синий».

Добровольцам показали 13 разноцветных треугольников на цветном фоне: голубой на фоне синего или светло-зеленый на фоне темно-зеленого. В одном из пяти случаев фон оставался пустым. Ученые хотели узнать, смогут ли участники заметить подвох.

Участников попросили ответить, сколько треугольников они видели. Выяснилось, что греко-говорящие заметили практически все треугольники синих оттенков, но могли пропустить зеленый. То же самое касается русскоговорящих. А у носителей немецкого языка не вызывали трудностей ни те, ни другие цвета.


Почитайте статью «Ножа» о том, почему древние люди не видели синий цвет и можно ли увидеть нечто такое, для чего еще не придумали подходящего слова.

https://knife.media/language-and-color/?fbclid=IwAR3BOesK5vnP-M65lY2_6kC38NbnfXE1GKADN1RkeKXUtrcnG_p3az01hqk
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от ноября 09, 2018, 02:54:10
Почему древние люди не видели синий цвет
Синий цвет появился в человеческой истории сравнительно недавно — по крайней мере в том виде, в котором мы его знаем сейчас, его долгое время не было. В древних языках отсутствовало слово для описания синего цвета — ни в греческом, ни в китайском, ни в иврите не было соответствующей лексемы. А без слова, обозначающего цвет, люди могли не видеть его вообще.

https://knife.media/no-blue/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 09, 2018, 07:51:40
Про мозг мыши, но, возможно, это свойственно и человечьим мозгам...

Одиночество вредит мозгу
https://www.nkj.ru/news/34843/
Из-за социальной изоляции нейроны мозга уменьшаются в объёме.

Известно, что длительное одиночество плохо сказывается на психике: у человека обостряется тревожность, развивается депрессия (что может привести к психозу), ухудшается память и другие когнитивные навыки. Вполне логично было бы предположить, что таким сильным изменениям в психике сопутствуют изменения в нейронных цепочках мозга.

Чтобы узнать, что происходит в одиноком мозге, исследователи из Университета Томаса Джефферсона и Питтсбургского университета сначала растили лабораторных мышей в больших общих клетках, где они могли общаться друг с другом, вместе играть с игрушками, бегать по лабиринтам и пр., а потом, когда грызуны становились взрослыми, пересаживали их в одиночные клетки. Спустя месяц, как было сказано в докладе на ежегодной конференции Нейробиологического общества, у мышей нейроны уменьшались в объёме – в среднем на 20% – и в таком виде оставались ещё три месяца, пока мышей держали отдельно друг от друга.

С другой стороны, за месяц одиночного содержания на нейронах становилось больше так называемых дендритных шипиков – особых выступов на клеточной мембране, где нейронный отросток-дендрит готов сформировать соединение-синапс с другим нейроном. Обычно увеличение дендритных шипиков – это положительный признак: это значит, что мозг адаптируется к новой информации и готов строить новые нейронные цепи. Однако в данном случае увеличение числа шипиков, видимо, следует понимать в том смысле, что мозг старается сохранить статус-кво в отсутствие социальных стимулов. Тут, кстати, можно вспомнить другую работу, о которой мы как-то рассказывали: два года назад в статье в Cell нейробиологи из Массачусетского технологического института опубликовали статью, в которой говорилось, что одиночество укрепляет связи между некоторыми нейронами, заставляя их бурно реагировать на социальные контакты.

Впрочем, после месяца одиночества в мышиных нейронах число шипиков падало. Более того, в мозге уменьшался уровень белка под названием нейротрофический фактор мозга, или BDNF. Этот белок стимулирует рост нейронов, значит, раз его стало меньше, в одиночестве у нейронов плохо растут проводящие отростки, следовательно, становится меньше возможностей для появления новых нейронных цепей. Наконец, по сравнению с мышами, которые по-прежнему жили компанией, у одиноких мышей была сильнее повреждена ДНК нервных клеток.

В перспективе авторы работы хотят проверить, как все эти изменения сказываются на поведении. Мы опять же как-то уже писали, что социальная изоляция стимулирует у мышей активность гена, повышающего агрессивность и тревожность, однако тут нужно больше подробностей, связывающих оттенки поведения с изменениями в нейронах. Кроме того, съёживание нейронов наблюдали только в сенсорной коре, обрабатывающей сигналы от органов чувств, и в моторной коре, управляющей движениями, и было бы интересно посмотреть, что происходит в других зонах мозга. Наконец, дальнейшие эксперименты могут дать нам какое-нибудь терапевтическое средство, с помощью которого можно было бы лечить мозг, повреждённый одиночеством.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Micr от ноября 09, 2018, 15:51:21
Цитата: sanj от ноября 09, 2018, 02:54:10
Почему древние люди не видели синий цвет
Синий цвет появился в человеческой истории сравнительно недавно — по крайней мере в том виде, в котором мы его знаем сейчас, его долгое время не было. В древних языках отсутствовало слово для описания синего цвета — ни в греческом, ни в китайском, ни в иврите не было соответствующей лексемы. А без слова, обозначающего цвет, люди могли не видеть его вообще.

https://knife.media/no-blue/

http://www.spb.aif.ru/culture/event/kak_poyavilis_nazvaniya_cvetov
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от ноября 09, 2018, 22:52:40
Одиночество вредит мозгу


Вот почему никто не провел исследований о пользе одиночества. Хорошая такая штука если чередовать с общением в разумных пределах.
:)
Когда человеку нечто снаружи непрерывно тарабанит по мозгам, он в конце концов начинает вообще ничего не чувствовать изнутри, а только обрабатывать внешние сигналы. Просто не успевает и все синапсные связи забиты.  Никакого внутреннего мира не будет, он просто утонет в этой трескотне...

:(

Хорошая работа бы получилась. Нейрончиками посыпать, психофизических характеристик всех своих знакомых встреченных за последние полвека приправить... Можно отправить в рецензируемый журнал, назваться профессором Костромского института нейрофизиологиии...Все равно они не проверяют ничего
;)
 

Вот я подумаю... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 12, 2018, 10:23:41
Забыть, чтобы вспомнить
https://www.nkj.ru/news/34854/
Вспоминая что-то, мозг одновременно забывает то, что ему в данный момент кажется лишним.

Чтобы запомнить что-то новое, нужно забыть что-то старое – мы уже как-то писали об этой особенности нашей памяти в связи с работой психологов из Университета Глазго, опубликованной в конце 1215 года в Current Biology. Исследователи просили добровольцев выполнить два задания, и оказалось, что эффективность выполнения второго задания зависела от того, насколько предыдущее задание засело в памяти: если психологи использовали приёмы, закрепляющие то, что выучено в первом задании, то следующее задание запоминалось хуже. В другой статье 2015 года, о которой мы также рассказывали, сотрудники Кембриджского университета писали о том, что разные части памяти в мозге человека конкурируют между собой: чем чаще мы вспоминаем что-то одно, тем хуже помним что-то другое.

В новой статье в Nature Communications, опубликованной тем же Майклом Андерсоном (Michael Anderson) и его коллегами из Кембриджа, речь опять идёт о конкурентном и избирательном забывании, только эксперименты на сей раз ставили с крысами. Когда крысы видят что-то новое, они стараются его исследовать. На их любопытстве построили достаточно простой тест: крыс сажали в клетку, где был какой-то незнакомый им предмет – мяч, игрушка, чашка и пр. После того, как крысы подробно изучили незнакомый предмет А, их вынимали на 20 минут, а потом сажали в эту же клетку, но уже с другим незнакомым предметом – предметом В, который они также тщательно изучали.

Затем грызунов снова сажали в ту же клетку, где были предмет А и что-то, что они раньше не видели. Предмет А крысам должен был быть знаком, и поэтому следовало ожидать, что они его вспомнят и не будут тратить на него время, и отправятся к незнакомому объекту. Так всё и происходило: на А крысы не обращали особого внимания.

Однако когда крысы в первый раз изучали А, они тогда же изучали и В. Исследователи предположили, что активное вспоминание предмета А должно вытеснить из памяти предмет В, с которым они имели дело примерно в одно время с А. В таком случае после нескольких столкновений с А грызуны должны были бы забыть про В.

В эксперименте крысам несколько раз показывали А вместе с незнакомым предметом, чтобы они несколько раз активно вспомнили А, после чего показывали уже В так же в паре с каким-то незнакомым предметом. И оказалось, что и виденный ранее В, и незнакомый объект крысы воспринимают одинаково – как если В они раньше не видели. Если же их не заставляли активно вспоминать А, то и воспоминания о В у них не исчезали. Иными словами, воспоминания о чём-то одном действительно стирали из памяти информацию о чём-то другом.

Удалось также определить область мозга, которая отвечает у крыс за эту чехарду с памятью: когда у них с помощью специального вещества подавляли активность средней префронтальной коры, грызуны переставали забывать несчастный предмет В.

У людей в префронтальной коре тоже есть область, отвечающая за избирательное забывание, и возникает вопрос – может, люди тоже могли бы употреблять какое-нибудь вещество, которое бы отключало эту область и подавляло забывчивость? Возможно, что в некоторых случаях нужда в подобном веществе действительно есть, когда функция забывания выходит из-под контроля. Однако здесь следует помнить, что забывание помогает нам справиться с потоком информации, и без него мозг просто перестал бы работать как надо. Это можно пояснить на простом примере: допустим, вы выходите из торгового центра и идёте на автобусную остановку или же к собственной машине, и одновременно в памяти появляется нужный маршрут – мозг вспоминает, где находится автобусная остановка или же где вы оставили машину. Если бы в памяти попутно крутились воспоминания о том, как вы только что ходили по магазину, выбирали, что купить, приценивались, оценивали, взвешивали, примеряли и пр., то вы бы вряд ли смогли добраться домой.

То, что одни воспоминания активно подавляют другие, чтобы те не мешали, нейробиологи и психологи предполагают давно. Эксперимент с крысами не только прямо продемонстрировал эту способность, но ещё и лишний раз показал, насколько она важна для мозга – последний общий предок людей и крыс хотя жил на Земле около 100 млн лет назад, но, похоже, уже вполне был способен забывать ненужную информацию.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 17, 2018, 12:45:25
Мнимая многозадачность улучшает работу мозга
https://www.nkj.ru/news/34882/
Если представить, что какая-то проблема требует от вас многозадачности, есть вероятность, что вы лучше с этой проблемой справитесь.

Про многозадачность мы слышим постоянно и отовсюду – она считается необходимым качеством работника любого уровня (наряду со «стрессоустойчивостью», «коммуникативностью», далее везде). Однако стоит помнить, что психологи на самом деле сомневаются, что многозадачность как таковая вообще существует: на деле человек не может уделять одинаковое внимание разным вещам одновременно, так что многозадачность – это просто быстрое переключение туда и обратно между разными задачами. С другой стороны, многозадачность, даже в виде быстрого переключения между задачами, не такая уж редкость. Сидя на лекции или слушая доклад на каком-то совещании, вы на самом деле выполняете несколько действий: слушаете то, что говорят, и делаете пометки по поводу услышанного (ну или просто болтаете в соцсетях – тоже вполне себе задача).

Однако, как пишут в Psychological Science психологи из университетов Мичигана, Пенсильвании и Йеля, для человека порой неважно, что именно имеется в виду под многозадачностью и сколько задач он выполняет одновременно. Важно представлять себе, что ты многозадачен, и от одного только этого представления мозг начинает работать лучше. В эксперименте участвовали более полутора сотен человек, которые должны были смотреть и расшифровывать образовательный ролик канала Animal Planet. Фокус был в том, что кому-то говорили, что им придётся выполнять одновременно два задания: выучить то, о чём идёт речь в ролике, и сделать текстовую транскрипцию; другим же говорили, что они выполняют только одно задание, цель которого – проверить их способности к обучению и стенографии.

Задание, повторим, у тех и у других было одно и то же, отличалось лишь его восприятие: для одних оно было однозадачным, для других – многозадачным. Однако те, кто верил, будто выполняет два задания, записали больше слов, сделали меньше ошибок и лучше прошли тест на понимание того, что они узнали из видео.

Похожие результаты получились в другом эксперименте, которые провели в интернете: на экране перед человеком появлялись две головоломки в виде набора слов, с которыми нужно было что-то сделать. Только в одном случае обе головоломки выступали как часть одного и того же задания, и обе их показывали на одном и том же фоне; в другом случае головоломки были те же самые, но их подавали как два разных задания, и обе они были подсвечены разным фоном. Те, у кого перед глазами были как бы два разных задания, полагали, что они работают в многозадачном режиме – и в итоге выполняли задание лучше, чем «однозадачники».

Авторы работы предположили, что так происходит из-за того, что человек, думающий, что он в данный момент многозадачен, глубже погружается в то, чем он занят, и потому лучше выполняет своё задание. Чтобы проверить, так ли это, исследователи измерили, насколько расширяются зрачки у участников эксперимента во время выполнения заданий – считается, что чем шире зрачок, тем сильнее вовлечённость, тем больше когнитивных ресурсов идёт на выполнение задачи. Действительно, у «многозадачников» зрачки были шире, то есть они и впрямь были глубже вовлечены в работу, были более внимательны, собраны и т. д.

На всякий случай стоит ещё раз подчеркнуть, что речь идёт не о настоящей многозадачности, но о вере в то, что вы выполняете сразу много задач – само по себе задание может быть вполне простым и не предполагающим никакой многозадачности. Правда, хотя мы и сказали в заголовке, что воображаемая многозадачность улучшает работу мозга, нужно уточнить, что под «улучшением работы мозга» мы имеем в виду конечный результат наших умственных усилий – то есть выполнение той или иной задачи. Дело в том, что в прошлом году в Human Brain Mapping выходила статья с противоположным выводом – что мозг при многозадачности работает хуже, и авторы той работы измеряли как раз активность самого мозга. Конечно, можно предположить, что мнимая многозадачность улучшает когнитивные функции, а вот настоящая, когда на самом деле приходится прыгать между разными задачами – наоборот, ухудшает. Впрочем, здесь психологам и нейробиологам ещё предстоит масса работы, чтобы понять, как согласуются между собой активность мозга и её внешние психологические проявления при многозадачном режиме, действительном или мнимом.

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 25, 2018, 05:43:23
Как мозг предсказывает будущее
https://www.nkj.ru/news/34919/
Угадывая грядущие события, мозг пользуется двумя разными системами нервных центров.

Мы постоянно предсказываем будущее, и никакой мистики тут нет. Например, водитель, видя, как красный сигнал светофора сменился на жёлтый, готовиться взять с места – он знает, что скоро будет зелёный сигнал. Или когда мы просто отстукиваем ритм под звуки музыки – наш палец начинает заранее двигаться, чтобы попасть в ритмическую долю. В этом смысле предсказание будущего – действительно обычное дело; более того, без такого умения наша жизнь была бы намного сложнее.

Но нетрудно заметить, что пример с водителем не похож на пример с отстукиванием ритма. В первом случае мозг угадывает будущее, опираясь на прошлый опыт: мы знаем, что после жёлтого сигнала всегда загорается зелёный. Во втором случае мозг чувствует ритм, и даже если мы раньше не слышали этой музыки, мы всё равно можем следить за ритмическим рисунком.

В статье в PNAS исследователи из Калифорнийского университета в Беркли пишут, что за тот и другой тип предсказаний отвечают разные области мозга. В экспериментах участвовали больные с синдромом Паркинсона и мозжечковой дегенерацией: им показывали сменяющие друг друга на экране разноцветные квадратики – красный, белый и зелёный, причём после красного шёл белый, а зелёный – после белого. Нужно было предугадать появление зелёного, нажав специальную кнопку.

Но в одном случае квадраты появлялись с постоянным ритмом, а в другом случае время между красным и зелёным постоянно менялось. То есть появление зелёного можно было предугадать либо по ритму, либо ориентируясь на белый квадрат. Квадраты с постоянным ритмом хуже чувствовали больные с синдромом Паркинсона, а там, где чёткого ритма не было и нужно было ориентироваться на предшествующий белый, большие проблемы возникали у больных с мозжечковой дегенерацией.

Болезнь Паркинсона затрагивает так называемые базальные ядра, у которых довольно много разных функций. Очевидно, среди прочего они управляют и «ритмическими предсказаниями». Мозжечок же, видимо, управляет способностью угадывать события по их последовательности, когда мы знаем, что за одним должно обязательно следовать что-то другое. Раньше считалось, что оба вида «угадывания будущего» регулирует одна и та же система нервных центров. Возможно, теперь, когда мы знаем, что этих систем на само деле две, мы лучше сможем понять природу некоторых психоневрологических расстройств, сопровождающихся нарушениями речи, внимания и других высших когнитивных функций.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 29, 2018, 12:19:56
Депрессия зависит от памяти и удовольствия
https://www.nkj.ru/news/34966/
В зависимости от силы соединения между разными нервными центрами мозг может склоняться либо к зависимости от чего-нибудь, либо к депрессии.

Наше чувство удовольствия зависит от системы вознаграждения, или системы подкрепления, представляющей собой целый комплекс нервных центров. Система подкрепления не просто даёт нам чувство удовольствия, она связывает его с тем или иным действием или событием, почему её и так и называют – наши действия подкрепляются чем-то приятным в виде награды. Поэтому совершенно понятно, что система подкрепления играет огромную роль в мотивации, в обучении, в управлении вниманием – все эти вещи так или иначе завязаны на удовольствие. Грубо говоря, так же как собака замотивирована давать лапу, чтобы получить сахар, так и человек замотивирован ходить на работу, чтобы получить похвалу и денежное вознаграждение.

Хотя, разумеется, у человека всё не так просто. Во-первых, наши мотивации могут быть довольно сложными, сугубо внутренними, зависящими от наших личных ценностей. Во-вторых, система подкрепления существует не сама по себе, с ней постоянно взаимодействуют другие нервные центры, управляющие высшей нервной деятельностью – они задают рамки системе подкрепления, планируют её работу или же просто ограничивают в желаниях. Бывает, однако, что нейронная система сдержек и противовесов даёт сбой, и тогда мы имеем дело с зависимостью – от еды, от алкоголя, от опиатов, от покупок и т. д. Другая крайность – депрессия с ангедонией, или неспособностью испытывать радость ни от чего; очевидно, что в таком случае у человека угаснут абсолютно все мотивации к какой-либо деятельности.

Поскольку нервные центры, входящие в систему подкрепления, работают вместе и должны постоянно обмениваться между собой информацией, то можно предположить, что психоневрологические неполадки вроде зависимостей и депрессией, по крайней мере, отчасти связаны с проблемами передачи информации между центрами этой системы. Известно, что зависимостям действительно сопутствует слишком сильная связь между гиппокампом (центром памяти, который включён в систему вознаграждения) и прилежащим ядром (которое часто называют просто центром удовольствия).

Исследователи из Университета Мэриленда решили напрямую проверить, как влияет на поведение усиление и ослабление связи между гиппокампом и прилежащим ядром. Нейроны, которые образуют эту связь, у мышей модифицировали оптогенетическими методами так, чтобы они реагировали на свет. С помощью оптоволокна, имплантированного в мозг, активировали канал связи между двумя мозговыми центрами; и этот канал связи становился сильнее. В результате, как говорится в статье в Nature, у мышей возникала память о ложном вознаграждении. У животных появлялась мотивация к определённым действиям, и спустя день они возвращались на то место, где им простимулировали нейроны – хотя никакой реальной награды они не получали. Стоит подчеркнуть, что исследователи действовали не на гиппокамп, не на центр удовольствия, а на информационную «шину» между ними.

Затем авторы работы поступили иначе: у мышей модифицировали другие нейроны, которые подавляют активность нервных клеток между гиппокампом и центром удовольствия. Теперь, когда с помощью света включали нейроны-подавители, они ослабляли этот канал связи – и прежде общительные мыши переставали приходить туда, где они общались со своими товарищами. Для социальных грызунов такое поведение – аномалия, которая служит признаком депрессии; ведь при депрессии действительно нет мотивации общаться с другими.

Более того, когда для эксперимента взяли изначально депрессивных мышей (а у животных можно моделировать признаки депрессии, хотя о настоящей, «человеческой» депрессии тут речь не идёт), то оказалось, что связь между центром памяти гиппокампом и центром удовольствия у них слабая – и, что важно, прямой стимуляцией нейронов её не усилить. Однако если животным давали антидепрессанты, то информационный канал приходил в норму, и у них можно было создать ложную память о приятном, как было описано выше.

У депрессивного мозга есть и другие особенности; например, в прошлом году мы писали, что из-за некоторых особенностей в строении серотониновых нейронов при депрессии серотонин перестаёт поступать в нервные центры. С другой стороны, чем больше мы знаем о механизме депрессии, тем скорее найдём какое-нибудь эффективное средство от неё. Поскольку связь между гиппокампом и прилежащим ядром играет роль как при формировании зависимостей, так и при депрессиях, возможно, что и с зависимостями, и с депрессией можно бороться, действуя на нейроны, соединяющие эти два нервных центра.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 03, 2018, 15:05:26
Как кратковременная память превращается в долговременную
https://www.nkj.ru/news/34954/
Во сне информация, попавшая в мозг, становится долговременной – независимо от того, о чём эта информация.

Когда мы читаем про нейробиологические механизмы памяти, то очень часто натыкаемся на особую зону мозга под названием гиппокамп. Это действительно один из основных центров памяти. Однако здесь, во-первых, стоит обратить внимание на слова «один из», а во-вторых, нужно помнить, что память бывает разная. Гиппокамп действительно играет огромную роль, когда нам нужно запомнить, например, карту местности, маршрут, расположение объектов на ландшафте. Когда подопытных крыс учат запоминать выход из лабиринта, у них как раз работает гиппокамп.

Но в гиппокампе информация задерживается не очень надолго – это кратковременное хранилище. Потом происходит так называемая консолидация памяти, превращение её из кратковременной в долговременную; при этом информация переходит из гиппокампа в нейронные сети других зон мозга. Про механизмы консолидации известно уже довольно много; самое главное, что она происходит во сне – для преобразования памяти из кратковременной в долговременную нужны электрические волны, которые возникают во время медленной фазы сна. Если поспать не удалось, то информация, которая попала к гиппокамп, просто исчезнет. (Уточним, что речь тут идёт, скорее, не о перетекании информации, но о том, что долговременной памяти помогает созревать кратковременная, как это было не так давно описано в статье сотрудников Массачусетского технологического института.)

Но есть ещё и другая память, которая с гиппокампом не связана: например, память на движения или память о каком-то событии из личной жизни. Считается, что такие вещи отправляются в другой мозговой узел – в периринальную кору. И здесь тоже имеет место консолидация, то есть превращение кратковременной памяти в долговременную. Однако о том, как происходит консолидация не-гиппокампальной памяти, известно намного меньше.

Исследователи из Тюбингенского университета поставили следующий опыт: разных крыс заставляли запомнить два разных блока информации – либо нечто, имеющее отношение к пространству и расположению предметов в этом пространстве, либо же просто какой-то объект, который нужно было запомнить сам по себе, без привязки к ландшафту. В первом случае у животных должен был сработать гиппокамп, во втором – периринальная кора. Затем в течение двух часов после сеанса запоминания крысам либо давали поспать, либо заставляли бодрствовать. И потом у них проверяли память спустя эти два часа, спустя неделю и спустя три недели.

В статье в Nature говорится, что память, которая зависела от гиппокампа, была сильнее у тех крыс, которым давали поспать. Причём она была сильнее и через два часа, и через три недели – то есть, как и ожидалось, сон помогал перевести информацию из кратковременного хранилища в долговременное. А вот с не-гиппокампальной памятью оказалось всё иначе. Спустя два часа и поспавшие, и не спавшие крысы одинаково помнили не-гиппокампальную информацию. Но спустя три недели лучше всего эта память сохранялась у поспавших крыс. Более того, если крысам во время сна в мозг вводили вещество, подавляющее активность гиппокампа, то их не-гиппокампальная память исчезала: ни через неделю, ни через три недели животные не помнили то, что им когда-то показывали.

Иными словами, даже если запоминаемая информация не была предназначена для гиппокампа, он всё равно оказывался нужен, чтобы надолго запомнить её. Можно назвать гиппокамп «заводом по консолидации памяти», который работает во сне. В деталях механизмы запоминания отличаются в зависимости от того, какого рода сведения поступает в мозг: для одних данных желательно поспать вскоре после их «записи», другие, напротив, и без сна могут относительно долго оставаться в нейронных цепочках – но при этом всё равно потом угаснут. Однако и сон, и гиппокамп важны для окончательного долговременного запоминания самой разной информации.

Тут нужно не забывать, что мы всё-таки имеем дело не с полностью разобщёнными потоками данных – по отдельности мы ничего и не запоминаем. Можно предположить, что когда во сне гиппокамп переформатирует «свою» информацию в долговременный вид, активность его нейронных цепей помогает сделать то же самое и с не-гиппокампальной информацией, поскольку одна память оказывается контекстом для другой. Собственно, о том, что консолидация одного вида памяти зависит от консолидации другого вида памяти, нейробиологи подозревали и раньше, но сейчас это удалось показать в явном виде. В перспективе подобные исследования не только сделают понятным сам механизм запоминания, но и помогут справиться с многочисленными болезнями, связанными с нарушениями памяти.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 04, 2018, 15:39:55
Маленькие митохондрии усиливают взаимодействие между нейронами
http://elementy.ru/novosti_nauki/433382/Malenkie_mitokhondrii_usilivayut_vzaimodeystvie_mezhdu_neyronami
Нейроны — это клетки с очень необычной формой: от компактного «тела» отходят множественные тонкие отростки — дендриты и аксоны. Оказывается, митохондрии, располагающиеся в дендритах и в аксонах, неодинаковы: в дендритах они сильно удлиненные и протягиваются почти вдоль всей длины отростка, а вот в аксонах они небольшие, многие имеют вид компактных шариков диаметром менее 1 мкм и занимают гораздо меньшее пространство. Ключевым фактором для формирования мелких аксональных митохондрий, как выяснилось, является белок MFF, который необходим для разделения митохондрий. Подавляя активность этого белка, исследователи показали, что нарушение деления митохондрий ослабляет передачу сигналов в синапсах, а также препятствует росту аксонов в процессе развития мозга. Причиной этих нарушений оказалось отнюдь не изменение выработки АТФ (чего можно было бы ожидать, учитывая, что выработка АТФ и считается основной функцией митохондрий), а избыточное откачивание из цитоплазмы ионов кальция. Таким образом, благодаря новому исследованию, опубликованному в Nature Communications, было установлено, что митохондрии в аксонах выполняют буферизующую функцию, поддерживая оптимальную концентрацию ионов кальция в цитоплазме и регулируя передачу сигналов в синапсах.

ЦитироватьРабота нейронов очень энергозатратна. Неудивительно поэтому, что митохондрии чрезвычайно важны для их функционирования. Пирамидальные нейроны коры головного мозга содержат огромное количество митохондрий, причем форма этих митохондрий различается в разных частях клетки. В дендритах митохондрии имеют сильно удлиненную форму, напоминая под микроскопом макаронины. В теле клетки такие же удлиненные митохондрии сливаются между собой, формируя густую сеть. Но в аксонах митохондрии выглядят иначе: они гораздо более короткие, многие — практически шарообразной формы. Эти митохондрии без конца снуют туда и обратно, используя в качестве рельсов цитоскелетные элементы — микротрубочки, протянутые вдоль аксона. Эта динамика хорошо видна на видео, снятом в ходе прошлогодней работы польской группы исследователей (T. M. Stępkowski et al., 2017. mitoLUHMES: An Engineered Neuronal Cell Line for the Analysis of the Motility of Mitochondria):
https://www.youtube.com/watch?v=x5IxkI6tkn0

P.S. Представил "шарики", снующие туда-сюда по "рельсам"... :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 04, 2018, 16:42:12
Тайны мозга: невероятная способность человека, которую не удалось объяснить
https://ria.ru/science/20181204/1539632945.html?referrer_block=index_daynews2_3&ab_title=a

P.S. Ограда мозга (клауструм). Только ссылка, более подробно в другой теме...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 15, 2018, 17:34:46
Отвращение от дофамина
https://www.nkj.ru/news/35112/
Дофамин нужен не только для чувства удовольствия, но и для того, чтобы мозг мог реагировать на разные неприятности.

Про нейромедиатор дофамин обычно вспоминают, когда говорят о чувстве удовольствия и системе вознаграждения (или системе подкрепления). Любое наше действие предполагает какой-то результат, и мы ждём, что именно этого результат и добьёмся – то есть получим награду за наши труды, даже если награда будет выглядеть как просто чьё-то «спасибо». Удовольствие от награды мы чувствуем как раз благодаря особым нейронным цепочкам, которые используют дофамин для передачи сигнала между нейронами.

От дофаминового ответа зависит, будем ли мы дальше делать то, что делали. Если награда превзошла ожидания, дофаминовое удовольствие будет очень большим, если награда соответствовала ожиданиям, то дофаминовое удовольствие будет поменьше, но в общем всё равно мотивация к деятельности у нас сохранится. Если же награда не оправдала ожиданий, то дофаминовые цепочки снизят активность, и мотивация исчезнет. Поэтому эту систему нервных центров и называют системой подкрепления – потому что в ней закрепляется положительный опыт от каких-то наших действий. Маниакальное пристрастие к чему-нибудь возникает не без её участия, и понятно, почему система подкрепления очень интересует медиков – многие зависимости, от пищевой до наркотической, развиваются оттого, что в центрах удовольствия что-то пошло не так.

В то же время нейробиологи довольно давно предполагают, что дофамин работает не только в нервных цепях, которые обслуживают чувство удовольствия, но и в тех, которые отвечают на раздражающие, неприятные стимулы. Однако большая часть исследований посвящена как раз «дофаминовому удовольствию». Другую сторону дофамина в явном виде обычно не замечают, потому что для этого нужно экспериментировать с другими нейронными цепями, которые лежат в стороне от тех, что работают с чувством удовольствия.

Чтобы увидеть «дофаминовое отвращение», исследователи из Калифорнийского университета в Беркли вместе с коллегами из других научных центров США модифицировали дофаминовые нейроны мышей так, чтобы они флуоресцировали, когда будут передавать нервные импульсы; в свою очередь, световые сигналы от нейронов улавливали тонкие оптические волокна, введённые прямо в мозг грызунам. В первую очередь авторов работы интересовали нервные клетки, которые посылают сигналы в прилежащие ядро – один из главных центров системы подкрепления, который часто называют просто центром удовольствия.

В статье в Neuron описаны два нейронных пути, которые шли от вентральной области покрышки (VTA) к прилежащему ядру. Вентральная область покрышки находится в среднем мозге и также играет важную роль в системе подкрепления; сигналы от VTA расходятся в самые разные мозговые центры. Некоторые нейронов VTA, отростки которых направляются в прилежащее ядро, активировались в ответ на приятные стимулы. А вот другие нейроны VTA, которые также шли в прилежащее ядро, активировались на неприятные стимулы – например, на мягкий удар током по лапам. И в том, и в другом случае нейронные цепи передавали сигнал с помощью дофамина. Сигнал этот приходил в разные области прилежащего ядра, которые находятся на расстоянии всего лишь нескольких миллиметров друг от друга.

Можно предположить, что сигналы страха и отвращения нужны системе подкрепления, чтобы как-то оценивать истинную выгоду от действий индивидуума. Ведь довольно часто ради награды нужно чем-то жертвовать, и хорошо бы понимать, действительно ли то чувство удовольствия, которое в результате получается, стоит каких-то жертв.

Также можно предположить, что опасные зависимости развиваются как раз из-за того, что в системе подкрепления неправильно работают сигналы отвращения, и человек перестаёт адекватно оценивать свой риск. Возможно, стимулируя «дофаминовое отвращение», можно избавиться или хотя бы смягчить вредную зависимость, однако какие-то медицинские перспективы тут станут ясны только после дополнительных исследований на обезьянах и людях.

Кстати говоря, дофамин – не единственный нейромедиатор с таким двусмысленным поведением. Известно, что «гормон любви» окситоцин, про который обычно говорят, что он усиливает чувство любви и вообще социальной привязанности, может также стимулировать чувство тревоги и недоверия по отношению к постороннему человеку. И то же самое можно сказать про серотонин, который часто называют «гормоном счастья» – некоторое время назад мы писали, что серотонин способен вызывать депрессию, если подействует на определённые нейроны.

P.S. Какие же они всё-таки "двусмысленные" и "неверные"... :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 17, 2018, 07:40:30
Современные люди донашивают неандертальские черепа
https://www.nkj.ru/news/35129/
Фрагменты неандертальской ДНК, которые встречаются у некоторых людей, делают череп и мозг чуть более вытянутыми.

Как известно, два вида людей, неандертальцы и Homo sapiens, скрещивались друг с другом, благодаря чему в нашем геноме по сей день есть неандертальская ДНК (хотя сами неандертальцы исчезли с лица земли около 40 000 лет назад). Что это за ДНК, исследователи продолжают выяснять.

Два года назад мы писали, что следствием неандертальского генетического наследства могут быть наши депрессии, аллергии и никотиновая зависимость. С другой стороны, совсем недавно мы говорили о том, что предки современных людей смогли устоять перед вирусными болезнями как раз благодаря неандертальским генам.

В новой статье, опубликованной в Current Biology, сотрудники Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и их коллеги из целого ряда других европейских и американских научных центров пишут о том, что и форма черепа у нас отчасти неандертальская.

Череп Homo sapiens округлый, в отличие от других приматов и в отличие от неандертальцев, у которых череп был заметно вытянутый. Форма черепа менялась вместе со структурой мозга, чтобы ему в черепе было как можно удобнее. Но череп округлился не сразу; считается, что он приобрёл современную форму где-то между 35 000 и 100 000 лет назад. По форме черепа, как мы только что сказали, можно судить о строении мозга, который оставляет отпечатки на внутренней поверхности черепной коробки. Поэтому, если мы хотим понять, как эволюционировал наш мозг, краса и гордость рода Homo, нужно как можно внимательнее присмотреться к черепам, как нынешним, так и ископаемым. Причём присматриваться нужно с учётом того, что мы знаем о контактах между человеком разумным и человеком неандертальским.

Сравнивая результаты томографического сканирования черепов, авторы работы разработали шкалу, которая позволяет оценивать глобулярность, то есть округлость черепа. Затем эту шкалу применили к нескольким тысячам черепов ныне живущих людей, предки которых были европейцами (тут стоит уточнить, что неандертальцы и древние H. sapiens контактировали друг с другом в разных местах по-разному, где больше, где-то меньше, поэтому неандертальское генетическое наследство у современных людей отличается в зависимости от того, в какой регион уходят их корни). И хотя наши головы, как было сказано, более округлые, чем у приматов и неандертальцев, всё же по степени округлости мозга и черепа разные люди отличаются друг от друга. И вот эти отличия исследователи попытались сопоставить с отличиями в геноме.

Оказалось, что фрагменты неандертальской ДНК в первой и восемнадцатой хромосомах явно сопряжены с более вытянутым мозгом. Неандертальская ДНК влияет на активность генов UBR4 и PHLPP1, про которые известно, что они играют большую роль в развитии мозга. Сильнее всего неандертальское влияние чувствуют на себе мозжечок и структура под названием скорлупа, которая относится к базальным ядрам. Скорлупа, как и мозжечок, участвует в планировании и координации и заучивании движений (а в целом базальные ядра участвуют в высших когнитивных функциях, от памяти до языковых способностей).

Правда, отсюда вовсе не следует, что те, у кого в геноме есть эти неандертальские куски, как-то иначе двигаются и иначе разговаривают – по словам авторов работы, до сих пор нет никаких данных о том, что люди с таким генетическим наследством как-то отличаются по когнитивным функциям. (Заодно можно вспомнить о том, что умственные способности неандертальцев долгое время недооценивали.)

Иными словами, мы узнали, что фрагменты генома неандертальцев до сих пор влияют на формирование мозга и черепа у современных людей – не меньше, но и не больше. Как связаны «неандертальские» особенности развития мозжечка и базальных ядер с когнитивными функциями, и связаны ли вообще, станет ясно после дополнительных нейробиологических и молекулярно-биологических исследований с генами и клетками.

P.S. Эдак можно прийти к выводу, что до момента скрещивания черепа у представителей нашего вида были ещё округлее... :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 17, 2018, 13:02:30
Травля меняет подростковый мозг
https://www.nkj.ru/news/35135/
Из-за стресса некоторые зоны мозга у молодых людей уменьшаются в объёме.

Подросткам нередко приходится сталкиваться с травлей со стороны одноклассников, да и не только одноклассников – свой вклад в травлю (или буллинг) порой вносят и взрослые. Как оказалось, такая травля может сказываться не только на психологическом состоянии, но даже на строении мозга.

Исследователи из Королевского колледжа Лондона вместе с коллегами из Франции, Германии, США, Ирландии сопоставили особенности строения мозга у нескольких сотен подростков с тем, насколько сильно их травили в школе. Авторы работы воспользовались данными исследовательского консорциума IMAGEN, в рамках которого молодым людям в 14 и в 19 делали сканирование мозга; кроме того, подростков трижды за время наблюдений, в 14, в 16 и в 19 лет, просили ответить на вопросы, касающиеся того, травят ли их в школе и насколько сильно. Как и ожидалось, травили всех по-разному, кого-то слабо и время от времени, кого-то сильно и постоянно. Как и ожидалось, травля сопутствовала психологическим проблемам – депрессии, повышенной тревожности и пр.

Но кроме того, как говорится в статье в Molecular Psychiatry, травля сопутствовала уменьшению объёма в двух зонах мозга, скорлупе и хвостатом ядре. И то, и другое относятся к так называемым базальным ядрам. По мнению авторов работы, такие изменения в мозге могут обуславливать проблемы с вниманием и мотивацией, эмоциональные трудности и другие психологические симптомы, которые возникают из-за травли.

То, что мозг так реагирует на стресс, неудивительно – мозг вообще довольно пластичный орган и способен меняться не только в юности, но и даже и во вполне взрослом возрасте. Заодно тут можно вспомнить, что психологический стресс влияет и на иммунитет. Мы как-то писали об исследовании с девушками-подростками, чей социальный статус сравнивали с состоянием иммунной системы. У них социальное отторжение повышало уровень воспалительных сигнальных молекул. (Причём иммунный ответ на социальные проблемы был тем выше, чем выше была оценка собственного социального статуса, то есть наиболее общительные сильнее переживали, если вдруг обнаруживали, что их социальный статус под вопросом.)

Можно предположить, что стрессовые изменения в мозге связаны с иммунной тревогой, хотя такие предположения лучше отложить до результатов новых исследований.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 17, 2018, 20:23:11
Как воспоминания связываются друг с другом
https://www.nkj.ru/news/35133/
За связность воспоминаний в мозге отвечают особые нейроны, которые можно назвать хранителями информационного контекста.

Бывает так, что какое-то явление, или слово, или предмет вызывают в нас целую лавину воспоминаний. Например, увидев молнию, мы вспоминаем отпуск позапрошлым летом, когда было много гроз; или же мы погружаемся в воспоминания о детстве, узнав знакомый запах выпечки.

Так происходит потому, что память хранит не просто какое-то событие, но и его контекст – мы не просто ели бабушкин пирог, мы ели его в доме, а дом был в деревне, а в деревне жили ещё какие-то наши знакомые и т. д. Если бы наш мозг не запоминал контекст, если бы память представляла собой просто отдельно взятые единицы информации, нам бы жилось намного труднее, даже просто в бытовом смысле.

В статье в Neuron Судзуми Тонегава (Susumu Tonegawa) и его коллеги из Массачусетского технологического института пишут о том, что связь воспоминаний обеспечивают так называемые энграммные нейроны. Тонегава – нобелевский лауреат за открытия в области иммунологии, ставший выдающимся современным нейробиологом. Одно из крупнейших достижений его лаборатории – открытие энграммных клеток в центре памяти гиппокампе.

Под энграммой понимают след, оставленный раздражителем; если говорить о нейронах, то повторяющийся сигнал – звук, запах, некая обстановка и т. д. – должны провоцировать в них некие физические и биохимические изменения. Если стимул потом повторится, то «след» активируется, и клетки, в которых он есть, вызовут из памяти всё воспоминание целиком. Иными словами, у нас энграммные («ключевые») нейроны отвечают за доступ к записанной информации, а чтобы сами они заработали, на них должен подействовать ключевой сигнал; очевидно, что сами такие клетки должны уметь как-то сохранять в себе информацию о тех или иных стимулах.

Про энграммные клетки мы неоднократно писали. В новых экспериментах Тонегава и его сотрудники обнаружили новые особенности в работе энграммных нейронов. Когда подопытные мыши повторно попадали в запомнившуюся им обстановку, энграммные клетки через пять минут становились легковозбудимыми: в течение часа они активнее отзывались на различные стимулы; позже, спустя два часа, клетки успокаивались и реагировали на стимулы, как обычно. Исследователям удалось выяснить, что возбудимость нейронов повышается благодаря тому, что в мембранах нейронов временно становится меньше особых ионных каналов, которые пропускают калий – перераспределяя положительные ионы калия между наружной и внутренней стороной клеточной мембраны, эти каналы делают клетку менее возбудимой.

Чтобы показать, как повышенная возбудимость энграммных клеток влияет на память, авторы работы поставили с мышами два эксперимента, в которых мыши должны были вспомнить нечто из прошлого опыта. Но воспоминания у них будили разным манером, в одном случае это была память различающая (воспоминания должны были помочь отличить одно от другого), а в другом – память дополняющая (мозг должен был дополнить воспоминаниями то, что увидел).

В первом случае мыши в определённом окружении несколько раз получали мягкий удар током, так что они должны были запомнить это окружение как опасное. На следующий день некоторых мышей снова сажали в ту же обстановку – и энграммные клетки у них демонстрировали временную повышенную возбудимость. Затем некоторых из них спустя пять минут сажали в другую клетку, где что-то было новым, а что-то было похоже на прежнюю, неприятную клетку, где их вчера били током и которую им пришлось вспомнить буквально пять минут назад. Некоторых же тоже сажали в «смешанную» клетку, но только спустя три часа после напоминания о вчерашнем. Вдобавок к этим была ещё третья группа мышей, которым после «электрического» обучения ничего не давали вспомнить, а сразу сажали в смешанную клетку.

В результаты мыши из третьей группы, которым заново ни о чём не напоминали, в смешанной клетке демонстрировали стресс, замирая на месте, как делают грызуны, почувствовав опасность. Точно так же замирали на месте те, которым напоминали про первую клетку, но в смешанную клетку сажали спустя три часа после напоминания. И те, и другие видели в этой смешанной клетке отдельные признаки вчерашних неприятностей, и пугались.

Напротив, те мыши, которым напоминали электрическую клетку и всего через пять минут сажали в смешанную клетку, ничего не пугались. Энграммные клетки, как мы говорили, реагируют на знакомые обстоятельства, через пять минут становясь легковозбудимыми и сохраняя повышенную возбудимость на час. Именно они помогали мышам понять, что хотя в новой обстановке есть элементы электрической клетки (в которой они сидели пять минут назад), это всё же не то же самое, и потому бояться нечего.

В другом эксперименте, на дополняющую память, мышам давали десять минут, чтобы обследовать окружающую обстановку; током их пока что не били. На следующий день их возвращали в ту же обстановку и давали мягкий электрический удар. Часть грызунов тут же из этой клетки забирали, а других оставляли ещё на три минуты, чтобы они её вспомнили получше. Затем их всех из клетки забирали, после чего некоторых через пять минут сажали в неё же – и снова били током, а часть сажали – через три часа, снова для удара током. Зная, как ведут себя энграммные клетки, можно предположить, что те животные, которые получали повторный удар через пять минут, запоминали клетку как неприятное место: активировавшиеся через пять минут энграммные нейроны запоминали контекст, и в этот контекст входил электрический удар.

Через три дня всех мышей опять сажали в ту же клетку. Те, которые получали всего один удар током, на сей раз почти не замирали на месте – одного удара было недостаточно, чтобы сформировать плохое воспоминание. Точно так же почти не боялись и те, которые получали второй удар, но получали его через три часа – их энграммные клетки успевали успокоиться. А вот те, которых второй раз били током спустя пять минут, впадали в оцепенение – то есть они запоминали прошлые неприятности очень хорошо, несмотря на то, что удар током они испытывали всего два раза.

В обоих экспериментах важно то, что сначала мышей помещали в знакомый контекст, чтобы раскачать энграммные клетки. Становясь легковозбудимыми, они помогали запомнить новые события, которые происходили с мышами. То есть энграммные нейроны можно с определённой долей условности назвать хранителями контекста, которые обеспечивают связность воспоминаний. И тут, конечно трудно удержаться от искушения помечать о том времени, когда угасающие воспоминания можно будет воскрешать, стимулируя в мозге этих самых «хранителей контекста», связывающих воедино самые разные события нашей жизни.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 22, 2018, 10:09:27
Поведенческая терапия «перезаписала» страшные воспоминания
https://nplus1.ru/news/2018/06/15/remotefearmemories

Швейцарские исследователи изучили нейробиологические основы «перезаписи» страшных воспоминаний на мышах. Ученые выяснили, что поведенческая терапия воздействует на нейронную сеть, в которой «записан» страх, там формируются новые, безопасные воспоминания, и ужас, испытываемый ранее, проходит, говорится в Science.

От того или иного вида страха в какой-то из моментов жизни страдает более трети всех людей. Чаще фобии поражают городских жителей и женщин, а посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) ежегодно регистрируется у более чем 1% всего населения планеты — у тех, кто пережил войны, теракты, катастрофы и аварии, острые социальные события. Иногда причиной этого может стать даже смерть близкого человека.

На данный момент единственная эффективная методика лечения подобных психопатологических состояний — поведенческая терапия, когда на человека в контролируемых условиях воздействуют триггером его страха, но без болевых или травматических последствий, и со временем страх проходит. Однако, механизмы успеха этого лечебного подхода изучены недостаточно, и на сегодняшний день не до конца понятно, как именно терапия работает на нейробиологическом уровне.

Последние технологические достижения нейробиологии уже позволяют довольно эффективно манипулировать активностью отдельных нервных клеток и вести запись их жизнедеятельности с точностью до нескольких нейронов, чтобы понимать, как формируются те или иные нейрональные сети — для этого ученые используют методы хемогенетики и оптогенетики. Этими способами воспользовалась и группа исследователей во главе с Йоханом Граффом (Johannes Gräff) из Федеральной политехнической школы Лозанны, чтобы проследить за формированием страха у мышей, а потом попытаться от него избавиться методами, напоминающими поведенческую терапию, при этом тщательно следя за работой нейронов.

Ученые обнаружили, что ослабление старого страха в мозге связано с активностью той же группы нейронов, которая участвуют в хранении этих воспоминаний, и находятся они в зубчатой извилине гиппокампа. Авторы работали с мышами, у которых гены нейронов этой области мозга экспрессировали флуоресцентный белок, выступающих в роли индикатора нейрональной активности. Помещая животных в бокс, где их по лапкам били легкие разряды тока, ученые сформировали у животный условный рефлекс страха и определили субпопуляцию нейронов в зубчатой извилине, в которой этот страх «записался». Даже по истечении месяца после эксперимента мыши, которые оказывались в этом боксе, демонстрировали реакцию страха, а соответствующая ей энграмма в этот момент была активна.

Затем животных отучали бояться, помещая в тот же самый бокс, но не воздействуя током. Когда через некоторое время исследователи снова проверили мозг грызунов, то обнаружили, что мыши переставали бояться на уровне поведения, но при этом та же энграмма, которая ранее отвечала за страшное воспоминание, все еще была активна, но теперь не влекла за собой соответствующее поведенческое проявление.

Ученые проверили наблюдаемый факт, оптогенетическими методами отключив клетки нейронного ансамбля страха у некоторых животных, и оказалось, что такие мыши гораздо хуже обучались не бояться, по сравнению с контрольной группой. При этом если та же сеть нейронов в зубчатой извилине оптогенетически активировалась, то животные переставали испытывать страх быстрее.

Таким образом, авторы пришли к выводу, что ослабление старых ужасов напрямую зависит от активности нейронов, которые за воспоминания об этом страхе отвечают. А поведенческая терапия помогает «перезаписать» значение энграмма без негативных реакций.

Кстати, не так давно мы уже рассказывали о том, каким образом формируются воспоминания, а в другой работе исследователи выяснили, что мыши тоже способны понимать, что они помнят, а что — забыли.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 22, 2018, 10:12:57
К сообщению 507...
Ученые увидели в гиппокампе крыс «стертые» воспоминания о пространстве
https://nplus1.ru/news/2018/06/07/spatialmemoryrecording

Каждое воспоминание о конкретном месте в нашей памяти формируется достаточно сложно: сначала ему нужно пройти гиппокамп, чтобы там образовалась соответствующая нейронная сеть – энграмма, которая через некоторое «передается» в кору головного мозга а из гиппокампа она, как принято считать, стирается. Но немецкие исследователи на примере крыс выяснили, что в одной из его частей надолго остается общий «план» (стабильная энграмма) пространства, тогда как в других формируются модифицируемые детали (динамическая энграмма). Этим особенностям памяти посвящена статья, опубликованная в Nature.

В нашей повседневной жизни мы используем накопленные в прошлом знания и опыт, чтобы планировать будущее. Вся эта информация записана в конкретных нейронных ансамблях или энграммах. Клетки, словно паззлы, во время обучения объединяются в единый рисунок или паттерн активности, и его реактивация представляет собой записанный в памяти опыт. Эти энграммы в течение нескольких дней хранятся в гиппокампе, а затем передаются в кору больших полушарий. 

Энграммы формируются следующим образом. Сначала большие потоки информации поступают из энторинальной коры, которая представляет собой условную точку входа, в зубчатую ​​извилину гиппокампа, откуда гранулярные клетки, играющие роль трансформатора, передают уже более «разреженные» сигналы в высокоорганизованную сеть пирамидных нейронов в области СА3 гиппокампа. Считается, что этот процесс позволяет сформировать достаточно четкую структуру воспоминания, наполненную необходимыми подробностями.

Пирамидные нейроны CA3 проецируются в область CA1 – условную точку выхода из гиппокампа. В соответствии с идеей временного хранения памяти энграммы, расположенные в CA1 и CA2, с течением времени не обретают стабильность и стираются, однако, если гиппокамп искусственно стимулировать, то воспоминание удается вызвать снова. Почему так происходит, до сих пор оставалось неясно, и научная группа под руководством профессора Марлен Бартос из Фрайбургского университета посветила этому вопросу свою нынешнюю работу.

Авторы отмечают, что до сих пор не удавалось записывать активность гранулярных нейронов во время обучения более одного дня, поэтому дилемму разрешить не получалось. Однако, в этом исследовании они применили хроническую двухфотонную кальциевую визуализацию, которая позволила им зарегистрировать активность нейронов всех нужных полей гиппокампа во время того, пока мыши выполняли задачи на пространственную память в виртуальной среде.

Животные, бегая по вращающемуся колесу, слизывали вознаграждение (капли молока), при этом на экраны вокруг них проецировалась линейная виртуальная дорожка. В течение 10 дней они запоминали этот трек, а потом он начинал чередоваться с новым виртуальным окружением и новыми местами, где встречалась награда. Поначалу животные пытались слизывать молоко в старых местах, а потом запоминали его измененное положение. В это время с помощью двухфотонного микроскопа сквозь транскортикальные «окна» ученые наблюдали за активностью нейронов в ключевых для формирования воспоминаний зонах гиппокампа, куда вводился флуоресцентный кальциевый индикатор GCaMP6f. Одновременно удавалось зафиксировать работу около 500 нейронов.

Выяснилось, что в пирамидных нейронах зон CA1-CA3 записывались точные и контекстно-специфические, но постоянно изменяющиеся элементы воспоминаний об изученных пространственных ландшафтах. А вот в гранулярных клетках зубчатой ​​извилины при этом возникал своеобразный пространственный код, остающийся стабильным в течение многих дней, но не обладающий деталями о месте или контексте.

Исследователи объяснили, что гиппокамп сочетает стабильное и динамическое кодирование воспоминаний, что вместе помогает сориентироваться в среде, уже изученной ранее. В пирамидных нейронах модифицируются существующие воспоминания, полученные в том же ландшафте, тогда как гранулярные клетки зубчатой извилины обеспечивают упрощенное, но стабильное представление о среде в целом, которое служит в качестве плана для «наслаивания» деталей. Такая схема кодирования позволяет связать воспоминания, полученные в одном и том же месте, но сохранить их различные «нюансы».

Ранее ученые уже установили, что воспоминания, например, о том, как пройти в библиотеку, формируются одновременно и в гиппокампе, и в коре больших полушарий.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 22, 2018, 10:14:51
К сообщению 507...
Энграммы или как пройти в библиотеку
https://nplus1.ru/blog/2017/05/05/neurosci-19

Эпизодическая память помогает нам запомнить, «как пройти в библиотеку». Для этого информация должна перейти из кратковременной памяти в долговременную. Известно, что анатомически для этого нужны гиппокамп и кора больших полушарий. Концептуально возможны два варианта развития событий: сначала кратковременная память кодируется в гиппокампе, как более «низшем» центре мозга, после передается на долгосрочное хранение в кору полушарий и стирается из гиппокампа. Второй вариант: эпизодическая память, даже кратковременная, одновременно записывается и в гиппокамп, и в кору головного мозга, а уже в последней с течением времени закрепляется. Как показывают последние исследования, опубликованные в Science, правильный вариант скорее всего второй.

Информация о том, какие области мозга нужны для памяти, начали появляться с 1950-х годов. Например, пациент с поврежденным гиппокампом не мог формировать новые воспоминания, но сохранял старые. Из этого следует вывод, что гиппокамп нужен для образования, но не для сохранения памяти. Дальнейшие исследования пациентов с амнезией показали, что и кора больших полушарий нужна для сохранения памяти.

Загвоздка состояла в том, как на молекулярном уровне проследить цепочку событий, ведущих к образованию памяти. Как спланировать эксперимент, достаточно очевидно, но технически осуществить отнюдь непросто. Поэтому недавние исследования из MIT читаются как путеводитель по последним методам нейротехнологий — тут и оптогенетика, и кальциевая визуализация in vivo, и мечение клеток на основе их активности.

С помощью этих методов ученые вначале определили энграммы, которые возникают у мышей при чувстве страха. Энграммы — это «след» в мозге, нейронная цепочка, которая возникает при формировании памяти. Мышей помещали в камеру, где их подвергали электрическому удару. В мозге при этом образовывалась энграмма, включающая в себе определенные нейроны гиппокампа, префронтальной зоны коры и миндалевидного тела (эта область мозга ответственна за эмоции).

Когда через день мышей помещали обратно в камеру, то мыши в страхе замирали, при этом из энграмы активировались только нейроны гиппокампа, нейроны коры не возбуждаются. Если же вызвать страх искусственным (более сильным) путем — активировав нейроны гиппокампа оптогенетически, с помощью света — то нейроны коры полушарий из энграммы тоже возбудятся. Вывод из этого такой: первые, краткосрочные воспоминания сохраняются не только в гиппокампе, но и в клетках коры, но в коре они еще в незрелой форме (поэтому и надо мощный сигнал, чтобы эти воспоминания активировать).

Через две недели нейроны коры созревали, менялась их анатомия и физиологические свойства, а нейроны из энграммы гиппокампа, наоборот, замолкали. Теперь уже у мышей, замирающих от страха при виде «камеры пыток» активировались в первую очередь клетки из энграммы коры, для этого гиппокамп был не нужен. Но в последнем «остатки» памяти всё же сохранялись: если активировать нейроны гиппокампа, возбуждалась вся нейронная цепочка энграмы, включая клетки коры.

Получается, что память кодируется параллельно и в гиппокампе, и в коре большого мозга. Со временем, баланс смещается в сторону клеток коры – сигнал становится сильнее, а в гиппокампе слабее. К сожалению, нынешние методы позволяют следить за развитием энграм только 20 дней. Учитывая, что в гиппокампе кодируются очень детальные черты памяти, а в коре сохраняются общие черты воспоминания, было бы интересно узнать, можно ли вспомнить (хотя бы чисто теоретически), какого же цвета была машина на дороге по пути в библиотеку 15 лет назад.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 17, 2019, 13:43:50
В мозге нашли место для времени
https://www.nkj.ru/news/35407/
В одном из наших центров памяти есть зона, которая помогает отличать более ранние события от более поздних.

Информация о том, где мы были, хранится в гиппокампе, одном из главных центров памяти. В нём содержится множество карт местности, каждая из которых кодируется особой комбинацией специальных клеток. Но мы ведь помним не только, где мы были, но и когда мы там были. То есть в мозге должен быть механизм, которые распределял бы воспоминания по времени: что было раньше, что было позже.

В прошлом году Эдвард Мозер (Edvard Moser) и его коллеги опубликовали работу, в которой они описывали нейроны времени в мозге мыши. Эти клетки находятся в энторинальной коре, которая в целом служит информационным посредником между гиппокампом и остальной корой полушарий. Энторинальная кора играет большую роль в обучении и запоминании, в превращении кратковременной памяти в долговременную. Кроме того, в ней есть так называемые нейроны решётки, которые вместе с картографическими нейронами гиппокампа помогают ориентироваться в пространстве – за нейроны решётки (или GPS-нейроны) Эдвард и Мэй-Бритт Мозеры получили в 2014 году Нобелевскую премию.

И вот оказалось, что в той же энторинальной коре есть ещё и нейроны времени. Но то были эксперименты на мышах. В недавней статье, опубликованной в Nature Neuroscience, говорится, что энторинальная кора запоминает время и у человека тоже. Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне показывали людям некий фильм, пока те сидели в аппарате для магнитно-резонансного сканирования. Затем им показывали стоп-кадры из фильма и просили определить время, когда эти кадры появлялись в фильме.

Оказалось, что чем точнее человек отвечал про время стоп-кадра, тем более активна у него была латеральный участок энторинальной коры – тот же самый, который связан с памятью о времени у мышей. Про латеральную энторинальную кору было известно, что она запоминает объекты окружающего мира, но не их пространственное расположение. Теперь же можно предположить, что здесь хранится память о времени, когда индивидуум видел эти объекты.

Возможно, здесь остаются определённые вопросы: например, можно ли считать, что восприятие времени тождественно памяти о времени, существует ли вообще восприятие абстрактного времени, независимо от конкретных объектов и т. д. Но, так или иначе, новые данные могут пригодится в клинической медицине, ведь при многих психоневрологические заболевания люди начинают забывать именно временную последовательность тех или иных событий, и, возможно, подобные симптомы можно ослабить, если как-то подействовать на «временной» участок энторинальной коры.

P.S. Сомневаюсь, что существует восприятие абстрактного времени, независимо от хоть какой-нибудь привязки к какому-нибудь процессу...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 22, 2019, 19:13:21
Мозжечок нужен для общения
https://www.nkj.ru/news/35428/
От мозжечка зависит не только координация мышц, но и работа других систем мозга, управляющих мотивацией и социальным поведением.

Мы привыкли считать, что мозжечок нужен для координации движений – и только. Однако со временем стали накапливаться данные о том, что мозжечок – по крайней мере, у людей – принимает также участие в сложных когнитивных процессах.

Согласно недавним исследованиям, он помогает планировать сложное поведение, организовывать последовательность действий, а также участвует в речевой деятельности. Три года назад мы рассказывали о работе исследователей из Стэнфорда, которые пришли к выводу, что мозжечок нужен для творчества. Но и это, как оказывается, ещё не всё.

Было замечено, что у пациентов, которые лечатся от каких-либо зависимостей, мозжечок реагирует на образы, ассоциирующиеся с зависимостями. Например, когда человеку, который себе что-то колол, показывали шприц, мозжечок реагировал особенно интенсивно, причём чем интенсивнее он реагировал, тем больше была вероятность, что пациент снова сорвётся.

Известно, что всевозможные зависимости возникают из-за проблем с системой подкрепления – так называют комплекс нервных центров, которая работает с чувством удовольствия и которая закрепляет положительный опыт от каких-то наших действий. Нейронные цепочки системы подкрепления используют для передачи сигналов нейромедиатор дофамин. Поэтому возникло предположение, что мозжечок как-то связан с мозговыми структурами, которые снабжают дофамином систему подкрепления.

Одна из таких структур называется вентральной областью покрышки (VTA – ventral tegmental area) – её нейроны синтезируют и высвобождают дофамин для нейронных цепей, обслуживающих чувство удовольствия. В статье в Science исследователи из Колледжа Альберта Эйнштейна пишут, что в мозжечке есть нейроны, которые связаны с вентральной областью покрышки, и что на стимуляцию этих нейронов мозжечка отзывается треть нейронов VTA.

Влияют ли нейроны мозжечка на поведение, связанное с поиском награды и удовольствия? Подопытную мышь сажали в клетку, которую она подробно осматривала и обнюхивала. Когда мышь добиралась до определённого угла в клетке, в мышином мозжечке стимулировали нейроны, которые связаны с VTA – и мышь в результате стала чаще возвращаться в этот самый угол: стимулируя мозжечок, исследователи заставляли животное испытывать удовольствие, и мышь снова и снова стремилась туда, чтобы испытать его ещё раз.

Более того у мыши удалось даже сформировать некоторую зависимость от места. В клетке, половина которой была открытой, а половина – затенённой, мышь каждый день в течение шести дней на полчаса сажали на светлую сторону, одновременно стимулирую всё те же нейроны мозжечка, связанные с системой подкрепления. Через шесть дней мышь сажали в светло-тёмную клетку, где она могла свободно выбрать, на какой половине сидеть. Вообще грызуны не любят открытые светлые участки, где они заметны и где их легко могут схватить хищники. Но подопытная мышь шла именно на светлый участок, ожидая, что ей тут снова станет хорошо.

Система подкрепления в целом и вентральная область покрышки также вовлечены в социальную жизнь – мы как-то уже рассказывали о том, что при активации нейронов VTA, синтезирующих дофамин, у мышей повышается социальная активность. В новом эксперименте мышь сажали в трёхкамерную клетку, где она могла либо пообщаться в другой мышью в одной камере, поиграть с какой-то игрушкой в другой камере либо побыть одной в третьей камере. Если с мышью ничего не делали, она больше всего предпочитала общение с товарищем, и при этом нейроны мозжечка на общение активно отзывались. Но если активность нейронов мозжечка, соединённых с VTA, специально подавляли, то интерес к социальной жизни у мыши угасал.

Если и у людей мозжечок влияет на работу системы подкрепления и социальное поведение, то, возможно, действуя на мозжечковые нейроны, можно будет ослаблять зависимости и помогать психоневрологическим больным с нарушенными социальными навыками. Впрочем, не исключено, что у человека мозжечок вообще обладает намного большими полномочиями, чем у мышей: по мнению некоторых исследователей, развитие интеллекта у приматов зависело не только от коры полушарий, но и от мозжечка, который в эволюции человекообразных обезьян рос быстрее остального мозга.

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 23, 2019, 16:35:35
Человеческие нейроны и обезьяньи работают по-разному
https://www.nkj.ru/news/35430/
Человеческие нейроны лучше, чем обезьяньи, умеют комбинировать разные импульсные паттерны, но хуже синхронизируются друг с другом.

Когда говорят об отличиях человеческого мозга от обезьяньего, то обычно имеют в виду анатомические особенности: то, как устроены те или иные зоны мозга, что такого есть в облике нейронов, что есть у человека и чего нет у прочих приматов (и наоборот). Однако исследователи из Института Вейцмана и Тель-Авивского университета подошли к проблеме немного иначе – они сразу сосредоточились на том, как работают обезьяньи и человеческие нейроны.

Для сравнения взяли нейроны из двух зон мозга, миндалевидного тела (или амигдалы) и поясной коры. Миндалевидное тело – структура более древняя; её иногда называют центром страха, хотя у неё есть также и другие функции. Миндалевидное тело помогает вовремя почувствовать угрозу и убежать. Поясная кора поддерживает более сложные когнитивные функции, играя большую роль в обучении. Изучить активность отдельно взятых нейронов сейчас уже можно с помощью специальных методов. С обезьянами это проще, чем с людьми, но если нам нужны именно человеческие нейроны, то обычно обращаются к больным эпилепсией, которым в мозг временно вживили электроды, чтобы определить очаг болезни. Попутно такие пациенты участвуют (разумеется, с их согласия) в разных нейробиологических исследованиях, так как имплантированные электроды позволяют заглянуть вглубь живого человеческого мозга.

Авторы работы записали активность около 750 нейронов из амигдалы и поясной коры у пяти обезьян и семи людей; за каждым нейроном следили по несколько часов. В статье в Cell говорится, что и у людей, и у обезьян нейроны амигдалы активничали в более синхронной манере: они дружнее включались и вместе повторяли одни и те же серии импульсов. В поясной коре, напротив, у нейронов был более богатый репертуар: когда нервные клетки работали, они комбинировали больше разных паттернов – рисунков импульсной активности. Однако такое разнообразие в поясной коре происходило за счёт синхронизации: разные нейроны поясной коры согласовывали свою активность в меньшей степени, чем нейроны амигдалы.

Самое главное же было в том, что у человека в целом нейроны демонстрировали заметно большее разнообразие в паттернах – и в миндалевидном теле, и в поясной коре. Для обезьяны в дикой природе важно вовремя среагировать на хищника: все нейроны миндалевидного тела должны вместе скомандовать «беги», и тут не требуется особого разнообразия в нейронной активности. У человека реакции более сложные, он обычно выбирает и комбинирует разные модели поведения и потому для него важнее не максимум синхронности, а разнообразие нейронных реакций, умение нейронов комбинировать разные импульсные рисунки.

С другой стороны, при такой организации активности нейронные сети более подвержены ошибкам, и это, по словам авторов работы, может быть причиной того, что человеку знакомы самые разные психоневрологические расстройства. В будущем исследователи собираются заняться изучением различий в нейронных активностях при психических отклонениях – например, при повышенной тревожности. 

Повышенную тревожность можно наблюдать и у обезьян, и, возможно, сравнивая работу нейронов у тревожных людей и тревожных обезьян, мы сможем понять, что общего и в чём различия у тех и у других в таких психологических состояниях, и в какой степени «обезьяньи» результаты подобных исследований можно распространять на людей.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 31, 2019, 16:38:25
Как работает мозг при синхронном переводе
https://www.nkj.ru/news/35449/
При синхронном переводе память конкурирует со слуховым восприятием.

Страшно даже подумать, сколь сложную работу выполняет мозг переводчика-синхрониста. У разных языков есть свои особенности, и слово за словом их не перевести. По модели французского лингвиста Даниэля Жиля во время синхронного перевода мозг параллельно выполняет три операции: воспринимает и обрабатывает текущий фрагмент сообщения на исходном языке, удерживает в памяти предыдущие части и порождает эквивалентное сообщение на языке перевода.

Возникает вопрос, действительно ли эти три операции выполняются одновременно, или имеет место динамическое перераспределение ограниченного нейронного ресурса, когда внимание обращается то на одну задачу, то на другую.

Чтобы узнать, что происходит в мозге во время синхронного перевода, исследователи из НИУ ВШЭ записывали с помощью электроэнцефалографии активность мозга у девяти профессиональных переводчиков-синхронистов с русского на английский и обратно, пока они переводили выступления на заседании совета безопасности ООН.

Участники эксперимента, слушая выступление, также время от времени слышали дополнительные слабые звуки, длившиеся 50 миллисекунд. Активность мозга регистрировали с помощью электроэнцефалографии – ЭЭГ. Мозг слышал посторонние наложенные звуки, так что запись ЭЭГ можно было разделить на отрезки, каждый из которых начинался с наложенного 50-миллисекундного тона. Проанализировав отрезки, можно было понять, как мозг отвечает на эти звуки, и по величине ответа можно было оценить, как меняется внимание переводчика к тому, что он слышит.

В статье в PLoS ONE говорится, что во время синхронного перевода мозг выполняет нужные операции всё же не одновременно, а перераспределяя внимание между задачами. Например, переводчик нередко отстаёт от докладчика – и в этот момент в мозге уменьшается глубина обработки информации. Чем больше отставание, тем больше нагрузка на рабочую память, чья задача – обрабатывать информацию, с которой мы работаем прямо сейчас. Рабочая память должна удерживать всё больше информации и тратит на это всё больше когнитивных ресурсов, а значит, тем меньше ресурсов останется для обработки новой информации. То есть, грубо говоря, память конкурирует со слуховым восприятием.

«Искусство синхрониста не в том, чтобы переводить дословно, а в том, чтобы "отпустить" оратора и на основе удерживаемых в памяти слов или фраз сформулировать удачный перевод. И при этом не отстать от говорящего слишком далеко, – поясняет автор статьи, профессиональный синхронный переводчик Роман Кошкин. – Надеюсь, что наше исследование поможет коллегам найти то самое идеальное количество слов, которое позволяет понять и качественно донести до аудитории смысл сказанного, не упустив важных деталей из-за перегрузки памяти».
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 04, 2019, 16:17:23
Может ли мозг учить язык во сне?
https://www.nkj.ru/news/35486/
Спящий мозг может формировать ассоциации между незнакомыми словами их переводом, но ассоциации эти получаются довольно общими.

Во время сна мозг работает с памятью, превращая кратковременную информацию в долговременную. Это называется консолидацией памяти, и сейчас про неё мы знаем уже довольно много. Но раз мозг во сне работает с памятью, может ли он в то же время выучить что-то, что он ещё не видел и не слышал?

Способность учиться во сне активно изучают, но результаты здесь получаются противоречивые. Мы как-то писали об экспериментах исследователей из Высшей нормальной школы – они пришли к выводу, что сон помогает мозгу не только манипулировать уже имеющейся информацией, но и усвоить что-то новое. С другой стороны, прошлым летом сотрудники Брюссельского свободного университета опубликовали статью, в которой говорили, что хотя спящий мозг и воспринимает звуки извне (а учиться чему-то во сне, очевидно, можно только на слух), но не видит связи между тем, что слышит. А раз нет понимания, как одно связано с другим, то и обучения никакого быть не может.

Однако исследователи из Бернского университета полагают, что спящий мозг может улавливать связи и смыслы – нужно только обучать его в правильное время сна. Участникам эксперимента, пока они спали, давали слушать пары слов: слово на выдуманном языке и его перевод на немецкий. Во время сна наши нейроны продолжают работать, но в их активности есть разные фазы. Клетки мозга синхронизируются и в какой-то момент начинают энергично генерировать импульсы; затем наступает период отдыха. Очень короткие периоды активности и отдыха чередуются всё время, пока мы глубоко спим.

В статье в Current Biology говорится, что ассоциации между известным и неизвестным словом формировались лишь тогда, когда слова звучали в момент активного периода у нейронов и когда их повторяли несколько раз. Но что значит – «формировались ассоциации»? Это значит, что если какое-то незнакомое слово означало «ключ», то потом, когда человек просыпался и читал это слово, ему казалось, что оно обозначает что-то маленькое. Точно также неизвестное слово для слона казалось обозначающим что-то большое. То есть ассоциация оказывалась довольно общей, хотя не исключено, что в перспективе у нас и впрямь получится «метод обучения языку во сне».

Но прежде чем думать о каких-то практических приложениях, предстоит ещё очень много выяснить о том, как мозг вообще воспринимает информацию во время сна. Авторы работы говорят, что когда проснувшимся участникам эксперимента показывали незнакомые слова, которые они слушали во сне, в мозге активировалась языковая зона, которая участвует в запоминании слов, и активировался гиппокамп, один из главных центров памяти. Из чего можно сделать вывод, что оба этих мозговых отдела работают с памятью независимо от того, бодрствуем ли мы или спим.

Ещё сравнительно недавно считалось, что мозг во время сна почти полностью отрезан от внешних ощущений, но, видимо, даже спящий мозг воспринимает намного больше информации, чем нам казалось прежде.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 07, 2019, 06:58:49
Не про человеческие мозги, но всё же...
Наверное, будет полезным и при изучении человеческого мозга... ::)

При формировании зависимостей усиливаются связи между нейронами орбитофронтальной коры и полосатого тела
https://elementy.ru/novosti_nauki/433425/Pri_formirovanii_zavisimostey_usilivayutsya_svyazi_mezhdu_neyronami_orbitofrontalnoy_kory_i_polosatogo_tela
До сих пор мало известно о том, как происходит формирование зависимостей на клеточном уровне. Нейробиологи из Женевского университета провели серию экспериментов с применением оптогенетической стимуляции нейронов мозга мышей. Животные могли сами стимулировать свой мозг — так у них формировалась зависимость, которую затем пытались снять, введя негативный стимул (удары током). Отслеживание происходящих при этом изменений в мозге показало, что при устойчивой аддикции усиливаются связи между нейронами орбитофронтальной коры и дорсальной части полосатого тела (стриатума). Интересно, что больше половины подопытных животных с трудом отказываются от самостимуляции клеток «центров удовольствия», даже если за такую стимуляцию их сильно бьют током — и от генетики устойчивость их влечений будто бы не зависит.

ЦитироватьОписанные результаты не во всем согласуются с полученными ранее сведениями из исследований с применением кокаина. В частности, к кокаину аддикция, при которой животное продолжает стимулировать себя несмотря на сильную боль, формируется в 20% случаев, а при оптогенетической стимуляции вентральной области покрышки, как мы теперь видим, — примерно в 60%. С высокой долей вероятности это связано с тем, что кокаин и непосредственная активация нейронов действуют на метаболизм дофамина неодинаково. Тем не менее, влияние дофамина в данном случае вряд ли прямое: нейронные связи стриатума и VTA слабые, поэтому очень низка вероятность, что оптогенетическая стимуляция VTA вызвала сильный выброс дофамина в области связей полосатого тела и орбитофронтальной коры.

Но если неожиданно высокий процент пристрастившихся к оптогенетической самостимуляции можно объяснить различиями в методике, то причину разделения мышей на две группы по силе их аддикции таким образом найти не получается. Все подопытные были крайне близки генетически и происходили из одной линии, в которой более десяти поколений подряд проводили скрещивания только с особями определенного генотипа. Авторы предлагают только одно, притом весьма размытое, объяснение различиям в реакции зависимых грызунов на боль — особенно учитывая, что по болевой чувствительности эти мыши не отличались. Это так называемая стохастическая индивидуальность — различия в поведении организмов, которые невозможно заранее предсказать на основе измеримых параметров (см.: K. Honegger & B. De Bivort, 2018. Stochasticity, individuality and behavior).

Считается, что такие различия вызываются внешней средой и представляют собой, по сути, неодинаковую реакцию на различные события извне. Для нас особенно важно, что они не наследуются, а значит, искать гены более и менее стойких к зависимостям бесполезно — по крайней мере, в случае, описанном в статье. С точки зрения биомедицинской этики это хорошо: получается, нет врожденных наркоманов — и нет повода для дискриминации. С точки зрения биомедицины — не слишком: невозможно заранее предсказать, кто излечится от зависимости, пусть бы даже и шоковым методом.

P.S. Осторожность в выводах не помешает, полагаю... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 07, 2019, 20:46:26
Как память зависит от языка
https://www.nkj.ru/news/35545/
Структура предложения в разных языках влияет на то, что лучше всего запомнит наша кратковременная память.

Мы уже писали о том, как язык, на котором мы говорим, влияет на высшие когнитивные процессы. Несколько лет назад исследователи из Ланкастерского университета опубликовали в Psychological Science статью, в которой рассказывали, как по-разному видят происходящее те, кто говорит на немецком, и те, кто говорит на английском. Позже в Journal of Experimental Psychology: General вышла ещё одна работа, в которой говорилось, что от языка зависит и наше восприятие времени.

Но и это не всё: в опубликованной на днях статье в Scientific Reports описана связь между языком и памятью. Считается, что в массиве информации лучше всего мозг  запоминает то, что стоит первым, и то, что стоит последним – начало и конец вспомнить потом бывает проще, чем середину. Однако исследователи из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и их коллеги из других научных центров Америки и Европы предположили, что работа памяти может зависеть от структуры языка – поскольку именно от языка зависит последовательность усвоения информации.

Одно из отличий языков друг от друга кроется в порядке слов в предложении. Например, о ком-то, кто сидит на автобусной остановке, мы так и говорим: «мужчина, который сидит на автобусной остановке». Но в некоторых языках порядок меняется, и «мужчина» отправляется в конец предложения – получается что-то вроде «который сидит на автобусной остановке мужчина». В первом случае говорят о языках с правым ветвлением: вся добавочная информация о ком-то или о чём-то стоит справа. Во втором случае говорят о языках с левым ветвлением: вся добавочная информация стоит слева (к таким языкам относится, например, японский).

В эксперименте участвовали как говорящие на «правоветвящихся» языках, так и на «левоветвящихся» – те и другие выполняли тесты на рабочую память, в которой хранится то, с чем мозг работает в данный момент времени. В тестах надо было вспомнить слова, цифры и какие-то зрительные образы, которые серией проходили перед их глазами.

Оказалось, что говорящие на языках с левым ветвлением лучше, чем говорящие на языках с правым ветвлением, помнят то, что им показывали в самом начале. Очевидно, это связано с тем, что им волей-неволей приходится запоминать добавочную информацию, которая в предложении идёт обычно перед главным предметом.

Стоит также добавить, что говорящие на «левоветвящихся» языках хорошо запоминали  начало не только в сериях слов, но и в сериях с цифрами и картинками – то есть язык влияет не только на языковую память. Возможно, что не только кратковременная, но и долговременная память зависит от каких-то языковых особенностей – но это уже тема для дальнейших исследований.

P.S. Ссылки на упомянутые заметки.

Как язык влияет на сознание
https://www.nkj.ru/news/26067/

Как язык влияет на время
https://www.nkj.ru/news/31213/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 08, 2019, 08:41:43
Слишком активный иммунитет может стимулировать шизофрению
https://www.nkj.ru/news/35546/
Иммунные клетки мозга у больных шизофренией не в меру активно истребляют межнейронные контакты.

Нейроны общаются друг с другом через синапсы – сложные межклеточные соединения, которые помогают сигналам перескочить от одной клетке к другой и одновременно регулируют силу этого сигнала: в синапсе он может усилиться или, наоборот, ослабеть. Но синапсы должны появляться в нужное время и в нужном месте.

Бывает так, что межнейронных соединений образуется слишком много, и в мозге появляется слишком много нервных цепочек, которые мешают друг другу, создавая информационный шум – что, в свою очередь, может привести к разным психоневрологическим расстройствам. Считается, что аутизм возникает как раз из-за избытка синапсов. Но и недостаток синапсов, как можно догадаться, тоже ни к чему хорошему не приводит.

Число синапсов зависит не только от самих нейронов. За межнейронными контактами следит микроглия – так называют вспомогательные клетки нервной системы, которые представляют что-то вроде департамента иммунной системы в мозге. Но кроме того, что клетки микроглии убирают разный мусор и следят, чтобы в мозг не проникала инфекция, они ещё и обстригают на нейронах ненужные синапсы. Особенно активно этот процесс идёт в ранней юности.

В статье в Nature Neuroscience исследователи из Общеклинической больницы Массачусетса пишут, что повышенная активность микроглии может быть одной из причин шизофрении. Напрямую изучать синапсообразование и работу микроглии в человеческом мозге пока ещё невозможно, поэтому авторы работы создали специальную клеточную модель.

В клетки микроглии превращали другие иммунные клетки, которые плавают у нас в крови, а чтобы понять, как они ведут себя с синапсами, им скармливали синаптосомы, взятые от нейронов, которых тоже выращивали в клеточной культуре. Синаптосома – это набор клеточных структур (мембранные пузырьки с нейромедиаторами, специальные рецепторы и т. д.), необходимых для передачи и приёма сигнала; синаптосому можно отделить от нейрона и потом изучать отдельно – например, отдавая ее микроглие.

Для эксперимента брали иммунные клетки и нейроны от здоровых людей и от больных шизофренией. Как было сказано выше, от нейронов отделяли синаптосомы и смотрели, как их едят клетки микроглии. В другом варианте клетки микроглии просто подсаживали к нейронам. В обоих случаях микроглия от больных шизофренией по сравнению с микроглией от здоровых людей активнее поглощала синаптосомы, хоть отдельные, хоть прямо на нейронах. Но особенно такая микроглия была активна, если и сами нейроны тоже были от больных шизофренией. То есть дело здесь не только в микроглие, но и в каких-то особенностях самих нейронов.

Оказалось, что у нервных клеток больных шизофренией действительно слишком активно работает ген с4, кодирующий один из иммунных белков. Обычно белок С4 помогает бороться с инфекцией. Однако он же заставляет иммунные клетки энергичнее объедать синапсы. Кстати, именно о том же белке шла речь в статье, опубликованной несколько лет назад и посвящённой взаимосвязи шизофрении и иммунитета – в той работе говорилось, что из-за с4 нейроны теряют слишком много синапсов.

Удалось выяснить, что антибиотик миноциклин подавляет активность микроглии, спасая от неё синапсы. Миноциклин и ему подобные соединения используют протии акне, и исследователи решили сопоставить количество случаев шизофрении и использование антибиотиков среди детей и подростков от 10 до 18 лет. (Первые симптомы шизофрении, как известно, часто проявляется как раз в ранней молодости.)

Статистика охватывала более 22 000 человек, и по всему выходило, что у тех, кто использовал против акне миноциклин и похожий на него доксициклин, риск психоневрологических расстройств был меньше, чем у тех, кто принимал другие антибиотики. Какие-либо клинические выводы делать пока рано, но, возможно, в будущем число случаев шизофрении действительно можно будет уменьшить, тем или иным способом успокаивая у молодых людей иммунитет.

P.S. Полагаю, что там дело обстоит значительно сложнее, но согласен с основным посылом - всё хорошо в меру... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 14, 2019, 15:50:50
Мозг новорожденных распознал лица по-взрослому
https://nplus1.ru/news/2019/02/13/face-specific-processing
(https://nplus1.ru/images/2019/02/13/d8657be27374fce6656bd4df9b747177.png)
Паттерн представления стимулов

ЦитироватьИтальянские ученые изучили активность головного мозга новорожденных младенцев при распознавании форм, похожих на лица. Они выяснили, что в процессе распознавания лиц у новорожденных частично задействованы участки затылочно-височного отдела мозга, которые отвечают за распознавание лиц у взрослых людей. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Распознавание лиц очень важно для эффективной жизни человека в социуме: оно позволяет не только запоминать и затем узнавать лица приятных и неприятных собеседников, но также и распознавать эмоции и разные невербальные средства коммуникации. Из-за своей важности способность к распознаванию лиц появляется довольно рано: узнать некоторые части лица могут уже новорожденные младенцы.

Нейронные корреляты распознавания лиц у младенцев изучены плохо: с учетом того, что «взрослая» визуальная система головного мозга активно развивается в первые три месяца жизни, ученых интересует, что именно отвечает за распознавание лиц при рождении.

Выяснить это решили итальянские ученые под руководством Марко Буятти (Marco Buiatti) из Университета Тренто: в их эксперименте приняли участие десять новорожденных младенцев возрастом не старше четырех суток. Младенцам показывали геометрические фигуры (квадраты), расставленные в форме лица так, чтобы три фигуры соответствовали глазам и рту. Помимо нормально ориентированного «лица» младенцам также показывали перевернутое и перекошенное «лицо»: на первом глаза и рот были поменяны местами, а на втором три фигуры были показаны вразнобой. Активность мозга участников при просмотре фигур была записана с помощью электроэнцефалографии. Каждое изображение показывали в течение 1,25 секунды таким образом, что оно появлялось и становилось четче с частотой 0,8 Герца. Ученые следили за теми участками мозга, где паттерн активности соответствовал частоте представления стимула, то есть характеризовался ростом, пиком (в момент представления стимула) и дальнейшим спадом.

При распознавании правильных «лиц» (в сравнении с перевернутыми и перекошенными) активность была латерализована в правом полушарии: в основном, в затылочно-височном и затылочно-теменном отделе. Именно в затылочно-височной области находится веретенообразная извилина — отдел мозга, разные части которого отвечают за восприятие и распознавание различной визуальной информации, включая цвета и лица.

Авторы работы, таким образом, пришли к выводу, что отделы, которые отвечают за распознавание лиц во взрослом мозге, задействованы уже во младенчестве, причем в первые несколько дней жизни. При этом активность мозга не зависела от возраста младенца: ее показывали как однодневные дети, так и дети через четыре дня после рождения.
P.S. Выражусь более осторожно - у младенцев уже в таком возрасте (буквально с рождения!!!) начинают частично проявлятся способности к распознаванию лиц...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 20, 2019, 12:47:09
Оптическая иллюзия движения вызвала «зависание» мозга
https://nplus1.ru/news/2019/02/19/optical-illusion-explained

(https://nplus1.ru/images/2019/02/19/6942aca45aa21dd0d8c620bb703f34bb.jpg)
Иллюзия Пинны — Брелштаффа: в зависимости от того, приближаетесь ли вы к изображению или же отдаляетесь от него, круги крутятся в разных направлениях.

При восприятии иллюзорного движения при рассмотрении оптической иллюзии Пинны – Брелштаффа, которая заставляет статичные круги двигаться в разных направлениях при движении головой по направлению к изображению или от него, происходит небольшая (15 миллисекунд) задержка в работе отделов мозга, которые отвечают за восприятие движения. Это с помощью эксперимента на макаках, в мозг которых были вживлены электроды, показали китайские ученые. Статья опубликована в The Journal of Neuroscience.

ЦитироватьОба изученных отдела зрительной коры отвечают за восприятие сложного движения — к примеру, того самого, которое наблюдается при вращении окружностей при их приближении или отдалении. При этом дорсальная часть средней верхневисочной области активируется раньше, по-видимому, разграничивая характер наблюдаемого движения для дальнейшей обработки средней височной извилиной. При наблюдении за иллюзорным движением (тем самым, которое возникает в оптических иллюзиях) нейронам этой области, по мнению ученых, нужно дополнительное время на обработку. Исходя из того, что восприятие иллюзорного движения в оптической иллюзии Пинны — Брелштаффа оказалось схожим у макак и людей, также можно предположить, что схожая задержка может наблюдаться и в работе зрительной коры человеческого мозга.

P.S. Наверное, эту новость надо было рассмотреть в теме "Психика и мозг", но решил пока здесь разместить... ::)

Кстати, в заметке приводятся описание и схемы экспериментов, графики с результатами и т.д. - кто захочет, может по ссылке прочитать/посмотреть...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 07, 2019, 13:15:18
Нейроны людей в ряде областей мозга работают эффективнее, чем нейроны макак
https://elementy.ru/novosti_nauki/433440/Neyrony_lyudey_v_ryade_oblastey_mozga_rabotayut_effektivnee_chem_neyrony_makak

Различия нервных систем человека и других обезьян чаще всего ищут на уровне анатомии — к примеру, сравнивают относительные размеры головного мозга и его частей у разных видов. Гораздо реже в этом контексте обращают внимание на функционирование его областей, групп клеток и единичных нейронов. Исследователи из Института Вейцмана (Израиль) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) проанализировали записи активности отдельных клеток поясной коры и миндалины (амигдалы) у макак-крабоедов и людей и обнаружили две закономерности.

Во-первых, в пределах одного вида клетки эволюционно более новой поясной коры кодируют информацию эффективнее, чем клетки более древней миндалины.

Во-вторых, в пределах заданной области мозга у более умного вида, Homo sapiens, нейроны оказываются более эффективными кодировщиками, чем нейроны одноимённой области у менее интеллектуально развитых Macaca fascicularis.

Однако создаваемый клетками амигдалы и поясной коры человека «нейронный код» теряет в надежности, и это может быть одной из причин частых психологических проблем у представителей нашего вида.

Цитировать
(https://elementy.ru/images/news/tradeoff_in_the_neural_code_in_human_and_apes_1_703.jpg)
Рис. 1. Краткое описание статьи в виде наглядной схемы. У макак-крабоедов (слева) клетки кодируют информацию с высокой «надежностью» (Robustness). То есть пачки импульсов, выдаваемых работающими на одной частоте клетками, по структуре и паузам между ними очень схожи, и удаление одного нейрона не приводит к потере данных. Однако такие клеткпроигрывают в объеме передаваемой информации (подробнее об этом ниже в тексте). У людей (справаи ) обратная ситуация: клетки, подающие сигналы со сходной частотой, делают это несогласованно друг с другом, максимальным числом возможных способов — и это позволяет им с высокой «эффективностью» (Efficiency) передавать информацию. Но при этом сигналы одного нейрона другими не дублируются, а значит, их сложнее восстановить при потере. И у макаки, и у человека нейроны амигдалы более надежно (но менее эффективно) кодируют информацию, чем нейроны поясной коры. Обратите внимание, что закрашенные области мозга макаки и человека не прямо соответствуют миндалине и поясной коре, а лишь указывают их приблизительное расположение в головном мозге (эти регионы расположены под поверхностью больших полушарий). Изображение из обсуждаемой статьи в Cell

Главная функция нервных клеток — передавать информацию. Большинство животных наделено нервной системой, которая состоит хотя бы из нескольких нейронов, выполняющих разные задачи. Впрочем, у млекопитающих количество клеток в нервной системе таково, что среди них неизбежно появляются функциональные двойники, передающие сходные группы сигналов, делающие это с одинаковой частотой и т. д. Если несколько клеток долгое время выдают пачки спайков (потенциалов действия) примерно одной длительности с близким числом импульсов, то такие клетки можно считать взаимозаменяемыми. Если по каким-то причинам одна из них не передаст положенные сигналы, нейроны с близкими свойствами компенсируют эту потерю. Возможность такой компенсации в обсуждаемой статье называют robustness, и это можно перевести как «надежность» или «помехоустойчивость».

С другой стороны, если много клеток посылают практически одинаковую информацию, это означает, что они работают не самым эффективным образом, ведь при этом на передачу одного и того же «слова» тратится энергия сразу нескольких нейронов. За то же время такое же количество клеток может отправить больше информации (заключенной в разных «словах»), если все сигналы, передаваемые клетками, будут разными. Количество уникальной информации, передаваемой определенным числом нейронов за единицу времени, авторы называют efficiency — условно говоря, «эффективность». Авторы рассуждают так: чем больше клеток нужно для передачи определенного массива данных, тем больше на это тратится энергии и тем ниже эффективность такой передачи.

Надежность клеток в плане кодирования информации особенно важна, если им требуется выдать критически важный для выживания сигнал — скажем, о присутствии хищника или о ядовитости того или иного растения. Всем живущим в дикой природе, в том числе участвовавшим в обсуждаемом исследовании макакам-крабоедам (Macaca fascicularis), вовремя отслеживать такие сигналы крайне необходимо. Освоившим цивилизацию людям уже давно это чуть менее нужно и важно. Зато Homo sapiens обладают наиболее развитой способностью к обучению, а чтобы ее обеспечить, надо быстро воспринимать большие количества информации. Стало быть, им необходимы нейроны с высокой эффективностью кодирования: это обеспечит большую ширину пропускного канала за счет того же количества клеток.

Анализировать все нейроны на предмет их надежности и эффективности не только технически невозможно, но и бессмысленно. На выходе такого анализа получится «средняя температура по больнице», которая в лучшем случае не даст новой информации, а в худшем лишь запутает исследователей. Поэтому, чтобы выяснить, есть ли у нейронов людей и макак различия в эффективности и надежности кодирования, авторы публикации в Cell выбрали два участка мозга — поясную кору и миндалину (амигдалу). Эти две области тесно связаны между собой как анатомически, так и функционально. Отростки клеток миндалины тянутся в поясную кору, и в обратном направлении связи тоже имеются. Оба региона (точнее, обе пары регионов, так как это парные образования) входят в состав лимбической системы — группы структур головного мозга, обеспечивающих появление эмоций в ответ на конкретные события. Также лимбическая система играет заметную роль в обучении (поступающей информации нужно давать эмоциональную оценку), обонянии (в ее состав входит обонятельная кора) и сна. Но есть и различия. Поясная кора эволюционно моложе миндалины, она относится к неокортексу (новой коре), вовлечена в принятие решений и задает мотивацию к обучению. Миндалина — это подкорковая структура, и она теснее связана с генерацией эмоций, особенно отрицательных: страха и грусти. Условно можно сказать, что по сравнению с амигдалой поясная кора занята более высокоуровневыми процессами.

Хотя нервные клетки — одни из самых мелких в организме млекопитающих, современные методы позволяют регистрировать электрическую активность отдельных нейронов. Электроды для этой цели имплантировали в амигдалу и поясную кору пяти взрослых самцов макак-крабоедов, а точные места их установки проверили с помощью МРТ. Похожую процедуру провели и семи людям — четырем женщинам и трем мужчинам в возрасте от 18 до 46 лет, но здесь изначально цель была другая. Люди-испытуемые страдали эпилепсией, симптомы которой не удавалось ослабить лекарствами. В таких случаях для улучшения состояния больных очаги нейронов с аномальной активностью удаляют или обрезают их связи с другими областями мозга, чтобы излишнее возбуждение не вызывало припадков и не перекидывалось на другие регионы центральной нервной системы. Чтобы точно определить расположение очага эпилептической активности, таким пациентам на несколько дней в места предположительной локализации таких очагов вживляют электроды, регистрирующие сигналы отдельных клеток или их групп. По записям сигналов, полученным в ходе такого мониторинга, вычисляют, от какого участка необходимо избавиться. Аналогичную процедуру провели и в рамках обсуждаемого исследования.

Сравнивать эффективность передачи данных непросто, так как разные клетки изначально наделены разными возможностями. Частота, с которой нейроны способны посылать сигналы, неодинакова. Большую роль играет и внимание: одна и та же информация запомнится с совершенно разной степенью подробности, если сфокусироваться на ней и если «пропускать ее мимо ушей». Поэтому авторы сравнивали электрическую активность клеток миндалины и поясной коры людей и макак, проявившуюся в ходе выполнения мало похожих друг на друга заданий, а также в промежутках между этими заданиями, когда четко выраженных внешних стимулов не было. Люди-испытуемые по 5–10 раз смотрели блоки из 5–10-секундных видеороликов (в блоке было 10–16 видеороликов, каждый раз порядок роликов менялся, в одном блоке ролики никогда не повторялись), а затем пересказывали содержание каждого видео, которое могли вспомнить. Испытание прекращалось, когда человек описал сюжет всех без исключения показанных ему роликов.

У трех обезьян сначала вырабатывали условный рефлекс: после звука определенной высоты в маску, надетую на животное, запускали немного отвратительно пахнущей пропионовой кислоты, и так делали 30 раз. Затем этот же рефлекс затормаживали, десять раз предъявляя звук без неприятного запаха. Двум другим животным несколько дней подряд показывали различные изображения (время показа одной и той же картинки в разные предъявления составляло от 30 до 330 миллисекунд, что усложняло обучение), и, если во время пребывания на экране «нужной» картинки макака двигала рычаг в правильную сторону, она получала небольшое количество сока.

Эффективность и надежность передачи информации отдельными нейронами оценивали так. Записи электрической активности разбивали на фрагменты по 1 мс и смотрели, выдала ли клетка за это время хотя бы один потенциал действия (спайк; их за 1 мс могло пройти и больше одного). Наличие спайков засчитывали за 1, отсутствие — за 0. Единицы и нули были буквами импровизированного алфавита. Соседние буквы объединяли в «слова» длительностью 4, 8 или 16 мс в зависимости от выбора экспериментаторов. Среднее число спайков, сгенерированных в единицу времени, определяло рабочую частоту нейрона. Реальный нейрон сравнивали с математической моделью идеально эффективной клетки, работающей на той же частоте, и смотрели, насколько меньше информации передаст первый, сколько единиц будут содержать его «слова» и насколько часто будут встречаться те или иные комбинации «букв». Например, клетка может 90% времени выдавать только «слово» 1011, а оставшиеся 10% — 1111. Другой нейрон на той же частоте «говорит» и 1011, и 1111, и 0001, и 1010 — каждую комбинацию в 25% случаев. Он работает более эффективно, так как в одиночку может передать четыре разных набора данных. А вот первому нейрону, чтобы «сказать» то же самое, понадобятся еще и соседи, умеющие воспроизводить 0001 и 1010.

Ученые определяли эффективность не только отдельных нейронов, но и их пар и даже троек — при этом клетки в паре и тройке должны были иметь одинаковую рабочую частоту. «Словами» групп клеток считали пары «слов», воспроизведенных ими одновременно (рис. 2). Более эффективной считалась та пара, «слова» которой были наиболее разнообразны.

(https://elementy.ru/images/news/tradeoff_in_the_neural_code_in_human_and_apes_2_703.jpg)Рис. 2. Принципы выделения «букв» и «слов» одной клетки и пары клеток. Всю запись электрической активности нейрона разбивали на отрезки по 1 мс. Если в таком отрезке обнаруживали хотя бы один спайк (верхний ряд), считали, что клетка «назвала букву» 1, в противном случае — 0. «Словом» считали набор единиц и нулей, выданных нейроном за 4, 8 или 16 мс (средний ряд; в пример привели «слова» длиной 4 мс, состоящие, соответственно, из четырех «букв»). При сравнении двух клеток, работающих на одной частоте, их «слова» попарно сливали и оценивали разнообразие получившихся сигналов (нижний ряд). Изображение из обсуждаемой статьи в Cell

Сравнения нейронов из разных областей мозга и у представителей разных видов во всевозможных комбинациях дали неожиданную, но стройную картину. Отдельные клетки и их пары у макак в среднем кодировали информацию менее эффективно, чем у человека, но более надежно. Иными словами, среди обезьяньих нейронов, работающих на одной частоте, было проще найти клетки, «говорящие» одно и то же, и их «словарный запас» был беднее. У обоих видов эффективность передачи данных была выше в клетках поясной коры, зато работа клеток амигдалы — надежнее (рис. 3). Очень важно, что эти закономерности работали не только во время выполнения испытуемыми заданий, но и в периоды отдыха, когда никто специально не давал им значимых внешних стимулов. Это дает серьезную надежду, что обнаруженный компромисс между эффективностью и надежностью кодирования информации универсален и не зависит от того, что и в каких условиях клетки делают в каждый конкретный момент.

(https://elementy.ru/images/news/tradeoff_in_the_neural_code_in_human_and_apes_3_1132.jpg)Рис. 3. А — очень схематичное сравнение средних размеров и содержимого «словаря» нейронов амигдалы и поясной коры, макак и человека, без деления по видам. Клетки мозга макак-крабоедов, клетки миндалины у обоих видов (слева) имеют меньший «словарный запас», и у пар нейронов, работающих на одной частоте, он совпадает больше, чем в случае клеток поясной коры, человека (справа). Черными прямоугольниками выделены общие для двух нейронов в паре «слова». B — оценка эффективности (ось абсцисс) и надежности (ось ординат) нейронов амигдалы макаки (M Amy, сине-зеленая линия), поясной коры макаки (М СС, зеленая линия), амигдалы человека (H Amy, фиолетовая линия) и поясной коры человека (H CC, сиреневая линия) с гипотетическим нейроном с той же рабочей частотой, у которого эффективность и надежность кодирования меняются одинаково (черная линия). Эллипсы показывают среднюю ошибку по всем нейронам из конкретной области мозга, крестики — средние данные по всем нейронам из конкретной области мозга. Пунктирная линия показывает, как меняется соотношение надежности и эффективности кодирования данных от амигдалы макаки до поясной коры человека. С — сравнение тех же параметров у клеток в разных функциональных состояниях: во время работы над заданиями экспериментаторов и во время отдыха (цветовые обозначения такие же, как в B). Изображение из обсуждаемой статьи в Cell

Получается, чтобы передавать больше информации ограниченным числом клеток в единицу времени, приходится терять в надежности, давая каждому нейрону уникальную задачу. Как следствие, потерю информации от любой клетки сложнее восполнить. В более новой и «высокоуровневой» поясной коре нейроны особенно эффективны, но наименее надежны как у макак, так и у людей. Значит, она способна быстрее воспринимать и передавать большие объемы разнообразной информации. Именно это и нужно было нашим предкам, чтобы выживать в быстро меняющихся условиях.

Вполне вероятно, что за счет описанных различий в функциональности люди более обучаемы, чем другие приматы. Однако снижение надежности (помехоустойчивости) передачи данных может быть, как предполагают авторы, причиной частого формирования неадаптивного поведения у Homo sapiens, в особенности связанного с эмоциями. Грубо говоря, наши нейроны нередко фиксируют события и связи между ними, не имеющие большого значения, и затем некоторым из них уделяют слишком много внимания. Отсюда могут проистекать расстройства настроения, многие «беспричинные» страхи и тревоги.

Может возникнуть вопрос, корректно ли сравнивать активность нейронов у макак со здоровым мозгом и больных эпилепсией людей. Предвидя такое сомнение, авторы сообщают, что во всём массиве записей нейронной активности пациентов только 6% данных были получены от клеток, лежащих в эпилептических очагах. Исключение их из анализа не привело к появлению значимых различий в результатах. Кроме того, работа клеток в составе таких очагов должна быть более синхронной, чем у здоровых нейронов, — то есть в терминах статьи они передают данные более надежно, но менее эффективно. Но результаты исследования говорят об обратном: у человеческих нервных клеток ниже надежность, зато больше эффективность. Так что использование данных от больных эпилепсией навряд ли искажает картину.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2019, 13:15:18Нейроны людей в ряде областей мозга работают эффективнее, чем нейроны макак


Цитата: ArefievPV от марта 07, 2019, 13:15:18Во-первых, в пределах одного вида клетки эволюционно более новой поясной коры кодируют информацию эффективнее, чем клетки более древней миндалины.

Во-вторых, в пределах заданной области мозга у более умного вида, Homo sapiens, нейроны оказываются более эффективными кодировщиками, чем нейроны одноимённой области у менее интеллектуально развитых Macaca fascicularis.

Однако создаваемый клетками амигдалы и поясной коры человека «нейронный код» теряет в надежности, и это может быть одной из причин частых психологических проблем у представителей нашего вида.

Давайте посмотрим , чем определяется "мера эффективности"

Количество уникальной информации, передаваемой определенным числом нейронов за единицу времени, авторы называют efficiency — условно говоря, «эффективность». Авторы рассуждают так: чем больше клеток нужно для передачи определенного массива данных, тем больше на это тратится энергии и тем ниже эффективность такой передачи.


Понятно , что у человека очень много времени уходит на обучение.

Лишь с 7-8 лет слово приобретает главенствующее значение среди других раздражителей (Кольцова М. М. и др., 1975).

Т.е количество уникальной информации  передаваемой определенным числом нейронов за единицу времени будет обладать эффективностью ( меньшее количество энергозатрат) только после затрат ОГРОМНОГО  количества времени для обучения , которое у человека заканчивается только к 30 годам.
Эффективность , но  ценой долголетия!  :)

Основные изменения в системе активации мозга также происходят постепенно. Первоначально фиксируется общая генерализованная форма активации мозга. К 7-10-летнему возрасту происходит переход от генерализованной к регионарно-специфической форме активации. В 11-14 лет наблюдается регрессивная динамика в функционировании регуляторной системы, связанная с изменением гормонального профиля организма. С 14-15 лет происходит восстановление реактивности активационной системы и приближение характера ее функционирования к взрослому уровню (Горев А. С, 1990).

Другие животные к 14 -15 годам уже прошли весь жизненный цикл , набрались опыта.     Набрались эффективности -  при минимальных энергетических затратах демонстрировать сложное , точное для суровых условий среды - поведение.
Наши животные - человеки ,только обучаются эффективности.
К тому же «иррегулярность», означает отклонение от нормы, неподчиненность определенному порядку, неравномерность, возникающую в силу индивидуальных особенностей онтогенеза ребенка.

Если дикая природа не терпит иррегулярности , то человек долго способен нянчиться со своими "недоумками".
В природе "недоумки" такие как например одинокие волки - быстренько изгоняются из стаи как не прошедшие  этап  ритуальной агрессии.

в разбираемой статье :
ЦитироватьЗато Homo sapiens обладают наиболее развитой способностью к обучению, а чтобы ее обеспечить, надо быстро воспринимать большие количества информации. Стало быть, им необходимы нейроны с высокой эффективностью кодирования: это обеспечит большую ширину пропускного канала за счет того же количества клеток.

Понятное дело - время на обучение неограниченно и можно вообще дурнем всю жизнь прозябать.
У человека,  затянувшаяся иррегулярность приветствуется , а иногда в почёте как например-  блаженные и юродивые.
Статья полезна тем, кто ищет меру эффективности - замеряя ЭЭГ, потенциалы действия.
Но замеряя "энергоёмкость затрат" для передачи импульсов - анатомических преимуществ в интеллекте человека над животными - обнаружить не удастся.
Всё дело в том, что каждый нейрон является детектором для последующего и эффектором для предыдущего.
В этом вся эффективность.
Каждый последующий нейрон становится  сжатым "символом образа". Образа в который заключается весь опыт обучения на который порой уходит много лет.
Прочитав сложный текст, чтобы его осознать его смысл,  нам достаточно всего одного нейрона как "детектора уверенности".
Вот здесь много ссылок на клеточную организацию нервной системы :
"С усложнением нервной системы вида образуются все новые слои все более специализированных детекторов сложных образов со все более сложной системой обратных связей. Эти же обратные связи, в случае их возбуждающего влияния, могут заставлять данный детектор или целую группу детекторов (которая составляет сложный образ восприятия) оказываться возбужденным даже тогда, когда сам первичный сигнал рецепторов уже не поступает. В этом случае образ продолжает удерживаться и может влиять на психические процессы."
https://scorcher.ru/neuro/science/recept2/in_out.php

в разбираемой статье :

ЦитироватьВо-первых, в пределах одного вида клетки эволюционно более новой поясной коры кодируют информацию эффективнее, чем клетки более древней миндалины.

Во-вторых, в пределах заданной области мозга у более умного вида, Homo sapiens, нейроны оказываются более эффективными кодировщиками, чем нейроны одноимённой области у менее интеллектуально развитых Macaca fascicularis.

Однако создаваемый клетками амигдалы и поясной коры человека «нейронный код» теряет в надежности, и это может быть одной из причин частых психологических проблем у представителей нашего вида.

клетки эволюционно более новой поясной коры кодируют информацию эффективнее, чем клетки более древней миндалины.

Опять же , если мера эффективности выражается в энергозатратах "более новой поясной коры"
Мера эффективности авторов , напомню заключается : "Авторы рассуждают так: чем больше клеток нужно для передачи определенного массива данных, тем больше на это тратится энергии и тем ниже эффективность такой передачи."
Значит имеем дело с малым количеством клеток для передачи определённого массива данных , и это называем эффективностью.
Но наименьшее количество возможно только после интенсивного обучения, когда уже не надо много энергозатрат.
Как мартышки так и дети человека - не виноваты , что ещё пока не обучились , а может и вообще не обучатся.
Подтверждается мой давний тезис : разница между животным и человеком - количественная , но не качественная.
Внутри вида человека тоже разница между интеллектами индивидов - количественная.
Вывод : поиски различий животных и человека опять не увенчались успехом.
Так же и с геномом ,очень маленький улов :
"Охота за «подлинно человеческими» особенностями в геноме человека пока дала сравнительно небольшой «улов» (например, найдено несколько отличий, предположительно влияющих на рост мозга). Неудивительно, что каждая новая находка такого рода привлекает огромный интерес." https://elementy.ru/novosti_nauki/165008

Так же несостоятельной оказалась гипотеза : "Предложена гипотеза, согласно которой качественное различие между интеллектом человека и обезьян состоит в отсутствии у последних способности мыслить рекурсивно, то есть применять логические операции к результатам предшествующих аналогичных логических операций. Неспособность к рекурсии объясняется малой емкостью «рабочей памяти», которая у обезьян не может одновременно вместить более двух-трех концепций (у человека — до семи)."
https://elementy.ru/novosti_nauki/430954

Для интеллектуальных способностей не важно сколько концепций вмещает "рабочая память" 2, 3, 7 или одну.

интересное замечание в разбираемой статье :

Однако создаваемый клетками амигдалы и поясной коры человека «нейронный код» теряет в надежности, и это может быть одной из причин частых психологических проблем у представителей нашего вида

Какие психологические проблемы с "нейронным кодом" амигдалы, можно посмотреть в очень популяризованной и доступной для неискушённых книге "Эмоциональный мозг".

Глава 2 АНАТОМИЯ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО БАНДИТИЗМА

Местопребывание всех страстей

У людей amygdala — миндалевидное тело (от греческого слова, обозначающего «миндалину») представляет собой миндалевидную группу взаимосвязанных структур, располагающуюся над стволом головного мозга вблизи нижней части лимбического кольца. Миндалевидных тел у человека два, по одному с каждой стороны головного мозга, лежащему ближе к боковой части головы. Человеческое миндалевидное тело довольно крупное по сравнению с миндалевидным телом любого из наших ближайших родственников по эволюции — приматов.

Гиппокамп и миндалевидное тело — это две главные составляющие примитивного «носового мозга», из которых в процессе эволюции развились кортекс, а потом и неокортекс. И по сей день эти лимбические структуры выполняют большую или даже наибольшую часть таких функций мозга, как научение и запоминание, а миндалевидное тело является большим специалистом по части эмоций. Если миндалевидное тело разобщается с остальным мозгом, это проявляется поразительной неспособностью оценивать эмоциональную значимость событий; это явление иногда называют «аффективной, или эмоциональной, слепотой».


http://www.libma.ru/psihologija/yemocionalnyi_intellekt/p3.php#n_1

Очень интересно и увлекательно описывается, и полностью соотносится с духом разбираемой статьи.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:33:57
Уважаемый Савелий.
Я ещё в прошлый раз Вам говорил, что Ваши критические замечания изобилуют некорректностями. На этот раз та же история...

Мне приходится тратить силы на разбор Ваших критических замечаний, а не на разбор статьи. Выискивать некорректности в критических замечаниях, вместо обсуждения статьи. Это, на мой взгляд, неправильно.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2019, 13:15:18Нейроны людей в ряде областей мозга работают эффективнее, чем нейроны макак
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2019, 13:15:18Во-первых, в пределах одного вида клетки эволюционно более новой поясной коры кодируют информацию эффективнее, чем клетки более древней миндалины.

Во-вторых, в пределах заданной области мозга у более умного вида, Homo sapiens, нейроны оказываются более эффективными кодировщиками, чем нейроны одноимённой области у менее интеллектуально развитых Macaca fascicularis.

Однако создаваемый клетками амигдалы и поясной коры человека «нейронный код» теряет в надежности, и это может быть одной из причин частых психологических проблем у представителей нашего вида.
Давайте посмотрим , чем определяется "мера эффективности"

Количество уникальной информации, передаваемой определенным числом нейронов за единицу времени, авторы называют efficiency — условно говоря, «эффективность». Авторы рассуждают так: чем больше клеток нужно для передачи определенного массива данных, тем больше на это тратится энергии и тем ниже эффективность такой передачи.

Понятно , что у человека очень много времени уходит на обучение.
Лишь с 7-8 лет слово приобретает главенствующее значение среди других раздражителей (Кольцова М. М. и др., 1975).

Т.е количество уникальной информации  передаваемой определенным числом нейронов за единицу времени будет обладать эффективностью ( меньшее количество энергозатрат) только после затрат ОГРОМНОГО  количества времени для обучения , которое у человека заканчивается только к 30 годам.
Эффективность , но  ценой долголетия!  :)
Некорректный подход. Вы считаете, что нейроны поясной коры очень долго учились по сравнению с нейронами миндалины? И ведь это характерно, что нейронов человека, что для нейронов мартышек.

Причём здесь долголетие и огромное количество времени на обучение?
Нейроны поясной коры (по сравнению с нейронами миндалины) обучались очень долго, что ли?

Просто в нервных тканях нейронные ансамбли используют разный подход к обработке информации. Для нейронных ансамблей на первом месте надёжность (поэтому многократное дублирование), для нейронных ансамблей поясной коры на первом месте пропускная способность («широкополосность» канала, отсутствие дублирования).

Нейроны в разных структурах работают по-разному. Причём, здесь долгое обучение человека? У человека, что в результате его обучения нейроны миндалины начнут работать как нейроны поясной коры?

Полагаю, что здесь уже имеется зависимость от экспрессии генов. Грубо говоря, нейроны в поясной коре имеют иную (иной «характерный рисунок экспрессии»), по сравнению с нейронами миндалины, экспрессию генов.

Далее Вы внезапно перескакиваете на эффективность обучения особей в целом, игнорируя тот факт, что обучение особи в целом тоже зависит от врождённой эффективности его нервных структур.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Основные изменения в системе активации мозга также происходят постепенно. Первоначально фиксируется общая генерализованная форма активации мозга. К 7-10-летнему возрасту происходит переход от генерализованной к регионарно-специфической форме активации. В 11-14 лет наблюдается регрессивная динамика в функционировании регуляторной системы, связанная с изменением гормонального профиля организма. С 14-15 лет происходит восстановление реактивности активационной системы и приближение характера ее функционирования к взрослому уровню (Горев А. С, 1990).

Другие животные к 14 -15 годам уже прошли весь жизненный цикл , набрались опыта.     Набрались эффективности -  при минимальных энергетических затратах демонстрировать сложное , точное для суровых условий среды - поведение.
Наши животные - человеки ,только обучаются эффективности.
Эффективность обучения особи, эффективность обученной особи зависят от многих факторов – в том числе и от врождённой эффективности нервной ткани. Само собой, эффективность нервной ткани зависит, в том числе, и от экспрессии генов в клетках этой ткани. Экспрессия генов, в свою очередь, зависит, как локации ткани в организме (где и как расположены эти клетки, каково их окружение, с какими клетками каких тканей связаны и т.д.), так и от видовой принадлежности организма.

То есть, Ваши рассуждения о том, как долго мы учимся, как долго мы обучаемся быть эффективными никак не отменяют того факта, что у нас изначально нервная ткань чуть более эффективно кодирует сигналы. Вот никак не отменяет. А в статье именно об эффективности нервной ткани, об эффективности отдельных нейронов идёт речь.

Если Вы отрицаете, важность врождённых особенностей (врождённого набора  «характерных рисунков экспрессии») клеток нервной ткани, как для эффективности обучения особи в целом, так и для потенциального уровня обучения особи в целом, то смысла вести дискуссию более не имеет.

И обратите внимание: при обучении особи врождённые качества нервной ткани не подвергаются обучению! Нейроны в миндалине и в поясной коре как работали по-разному до обучения, так и работают по-разному после обучения. Характер работы нейронов и нейронных ансамблей в разных структурах не зависит от обучения.

То же самое и с видовой принадлежностью: нервные ткани мартышки и человека как работали с определённой  эффективностью (повышенное дублирование при обработке информационных потоков у мартышки, пониженное дублирование при обработке информационных потоков у человека), так и продолжают работать. Эти вещи не зависят от обучения человека или мартышки.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
К тому же «иррегулярность», означает отклонение от нормы, неподчиненность определенному порядку, неравномерность, возникающую в силу индивидуальных особенностей онтогенеза ребенка.

Если дикая природа не терпит иррегулярности , то человек долго способен нянчиться со своими "недоумками".
В природе "недоумки" такие как например одинокие волки - быстренько изгоняются из стаи как не прошедшие  этап  ритуальной агрессии.
То, что человек способен долго нянчится со своими «недоумками», опять-таки, никак не отменяет того факта, что у нас изначально нервная ткань чуть более эффективно кодирует сигналы.

Да в настоящее время срок обучения (но не забывайте – как и возраст обучения) играет всё бОльшую роль. Однако без врождённых способностей наших нервных тканей обучаться, срок обучения вряд ли играл большую роль – можно обучать человека всю жизнь, но он так ничему и не научиться.

И кстати, не всегда период обучения был столь длительным как сейчас (на западе вообще идеи проталкивают – считать детством период до 30 лет).
Полагаю, что лет эдак 40 000 ÷ 60 000 назад сроки «нянканья» были значительно короче, чем сейчас. В 12 ÷ 14 лет полагалось уже добывать себе пропитание, а в 20 ÷ 23 иметь надлежащее количество потомков. То есть, факт, того, что наши нервные ткани изначально (врождённо) более способные к обучению (следствие врождённой эффективности нейронов этих тканей), играл определяющую роль.

А то, что в социуме условия для человека более благоприятные для выживания, никто не спорит. Да вот только они благоприятные только для тех, кто способен пройти социализацию, а это результат длительной адаптации нашего вида. Типа, человек давно адаптируется к существованию в условиях человеческого социума. А результаты столь длительной адаптации, по любому, отразятся в геноме вида.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57
Не смог в одно сообщение уместить (превышено допустимое количество знаков - 20 000)...
Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
в разбираемой статье :
ЦитироватьЗато Homo sapiens обладают наиболее развитой способностью к обучению, а чтобы ее обеспечить, надо быстро воспринимать большие количества информации. Стало быть, им необходимы нейроны с высокой эффективностью кодирования: это обеспечит большую ширину пропускного канала за счет того же количества клеток.
Понятное дело - время на обучение неограниченно и можно вообще дурнем всю жизнь прозябать.
Вот этот пассаж я вообще не понял... :-[

Наоборот, у необучаемых дурней, очень даже допускаю, нервная ткань как раз не столь эффективно работает. Может, потому дурнями и остаются всю жизнь? Типа, не помогает им неограниченное время обучения, поскольку базовые способности к обучению (на уровне нервной ткани и отдельных нейронов) это не позволяют.

То есть, Вы как раз подтверждаете выводы исследователей, почему Homo sapiens обладают наиболее развитой способностью к обучению.
Ведь, как раз, можно обучится гораздо легче, имея более широкую полосу пропускного канала (то бишь, нейроны с более высокой эффективностью кодирования, что в свою очередь будет зависеть от экспрессии генов в данных клетках).

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
У человека,  затянувшаяся иррегулярность приветствуется , а иногда в почёте как например-  блаженные и юродивые.
А те, кто «косят» под блаженных, юродивых, дурней – очень даже обучились (у них с врождёнными особенностями нейронов всё в порядке). Они прекрасно обучились (очень эффективно обучились) существовать в социуме. Но к ним не стоит предъявлять претензии по поводу их способа существования в социуме – все приспосабливаются и выживают, кто, как может, занимая свою «экологическую нишу» в социуме.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Статья полезна тем, кто ищет меру эффективности - замеряя ЭЭГ, потенциалы действия.
Но замеряя "энергоёмкость затрат" для передачи импульсов - анатомических преимуществ в интеллекте человека над животными - обнаружить не удастся.
Не корректное замечание. Исследователи не искали никаких анатомических преимуществ интеллекта, они всего лишь выявили существенное различие в эффективности кодирования сигналов нервной ткани.

Условно говоря, если нейронному ансамблю с помощью 10-ти нейронов удаётся передать 10-ть потоков сигналов, то такой нейронный ансамбль явно эффективнее ансамбля, в котором с помощью 10-ти нейронов удаётся передать только 5-ть потоков сигналов (или вообще только 2 потока сигналов).

Извиняюсь, но исследователи занимались «железом» (нейронами, нервной тканью, структурами мозга), а не «софтом» (функциями интеллекта). «Железо» основанное на транзисторах более эффективно, чем «железо» основанное на лампах. Разумеется, при прочих равных.

Но само «железо», без «софта», это ни о чём... «Железо» надо ещё учить – то есть инсталлировать в это «железо» определённый «софт». Но на качественное, эффективное «железо» можно и «софт» более навороченный установить.

Так вот исследователи выявили различие в эффективности «железа» и сделали вполне разумное предположение о влиянии качества «железа» на работу установленного «софта».

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Всё дело в том, что каждый нейрон является детектором для последующего и эффектором для предыдущего.
В этом вся эффективность.
Э-э-э... Вы, о чём сейчас? О какой эффективности?
Описываете эффективность работы некоего ансамбля нейронов, некоей структуры нейронов? Статья немного про другое...

Неужели мне надо разъяснять, что эффективность работы нервной цепочки, эффективность работы нейронного ансамбля, эффективность работы нейронной сети зависит, в том числе, и от эффективности работы составляющих эти цепочки, ансамбли, сети – зависит от эффективности работы нейронов? Подчёркиваю: зависит, а не сводится!

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Каждый последующий нейрон становится  сжатым "символом образа". Образа в который заключается весь опыт обучения на который порой уходит много лет.
Прочитав сложный текст, чтобы его осознать его смысл,  нам достаточно всего одного нейрона как "детектора уверенности".
Вот здесь много ссылок на клеточную организацию нервной системы :
"С усложнением нервной системы вида образуются все новые слои все более специализированных детекторов сложных образов со все более сложной системой обратных связей. Эти же обратные связи, в случае их возбуждающего влияния, могут заставлять данный детектор или целую группу детекторов (которая составляет сложный образ восприятия) оказываться возбужденным даже тогда, когда сам первичный сигнал рецепторов уже не поступает. В этом случае образ продолжает удерживаться и может влиять на психические процессы."
https://scorcher.ru/neuro/science/recept2/in_out.php
Вы опять рассуждаете об обучении «железа». Перечитайте статью. Они ведь не на этом акцент делают, они делают акцент на самом качестве нейронов.

Если «железо» на уровне элементной базы (транзисторы или лампы) будет различаться, то это сказывается и на обучении, и возможном достижимом уровне обучения.

Грубо говоря, если в стандартный корпус компьютера впихнуть:
– в одном случае: максимальное количество плат с максимальным количеством электронных ламп на каждой плате,
– а в другом случае: максимальное количество плат с максимальным количеством транзисторов (пусть даже ещё в отдельных корпусах) на каждой плате,
то в какой из корпусов можно следом втюхать более навороченный софт как думаете?
Разумеется, и лампы, и транзисторы должны быть установлены в соответствии с определённой архитектурой и в соответствии с определёнными логическими схемами.

Извиняюсь, но из 100 штук ламп не соберёшь более навороченную схему, чем из 1000 транзисторов. И с мозгами ситуация похожая – в одном случае 1000 нейронов кодирует 1000 потоков сигналов, а в другом случае та же 1000 нейронов кодирует только 500 потоков сигналов. Грубо говоря, второй случай можно рассматривать как случай с 500-ми лампами, а первый – как случай с 1000 транзисторами.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
в разбираемой статье :
ЦитироватьВо-первых, в пределах одного вида клетки эволюционно более новой поясной коры кодируют информацию эффективнее, чем клетки более древней миндалины.

Во-вторых, в пределах заданной области мозга у более умного вида, Homo sapiens, нейроны оказываются более эффективными кодировщиками, чем нейроны одноимённой области у менее интеллектуально развитых Macaca fascicularis.

Однако создаваемый клетками амигдалы и поясной коры человека «нейронный код» теряет в надежности, и это может быть одной из причин частых психологических проблем у представителей нашего вида.
клетки эволюционно более новой поясной коры кодируют информацию эффективнее, чем клетки более древней миндалины.

Опять же , если мера эффективности выражается в энергозатратах "более новой поясной коры" Мера эффективности авторов , напомню заключается : "Авторы рассуждают так: чем больше клеток нужно для передачи определенного массива данных, тем больше на это тратится энергии и тем ниже эффективность такой передачи."
Значит имеем дело с малым количеством клеток для передачи определённого массива данных , и это называем эффективностью.
Совершенно верно, это и будет эффективность по параметру количества элементов.
Но ещё есть эффективность по параметру энергетической эффективности. Этот параметр связан с первым параметром – грубо говоря, меньшее количество элементов будет потреблять меньше количество энергии. Разумеется, там связь не строго прямо пропорциональная, но она прослеживается.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Но наименьшее количество возможно только после интенсивного обучения, когда уже не надо много энергозатрат.
Совершенно верно, но этот тезис никак не относится к рассматриваемому в статье исследованию. Обучение происходит аналогично хоть с высокоэффективными нейронными ансамблями, хоть с низкоэффективными нейронными ансамблями.

Но, в случае с высокоэффективными нейронными ансамблями, обучение будет: во-первых, более эффективным (менее энергозатратным), а во-вторых, при одном и том же количестве нейронов в нервных сетях/структурах, может быть, достигнут более высокий уровень обучения (меньше дублирования между нейронными ансамблями – то есть, по сути, больше самих ансамблей).

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Как мартышки так и дети человека - не виноваты , что ещё пока не обучились , а может и вообще не обучатся.
Подтверждается мой давний тезис : разница между животным и человеком - количественная , но не качественная.
И количественная, и качественная. Статья как раз об этом. У нас не только нейронов больше, они организованы в более сложную структуру, но и сами нейроны немного другие...

Различие в количестве может приводить к различию в качестве. Атомы кислорода и атомы железа состоят из одинаковых протонов, нейтронов, электронов, правда, в разном количестве в разных атомах разных элементов. И посмотрите, к какому качественному различию это приводит на уровне химических свойств элементов. ::)


Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Внутри вида человека тоже разница между интеллектами индивидов - количественная.
И количественная, и качественная.

Например, количественное различие в объёме «рабочей памяти» индивидуума приводит к качественному различию в интеллекте.

Человек с малым объёмом рабочей памяти не способен понять многие идеи, теории, гипотезы. Соответственно, он будет, по факту, ограничен интеллектуально – не сможет эффективно применять эти идеи, гипотезы, теории на практике...

Интеллект – это функционал (почти в математическом смысле этого слова), это «софт», это совокупность программ... Интеллект это не мозг, это (если выражаться предельно грубо и утрированно) работа мозга. Но сложность и производительность этой работы зависят от мозга (его структуры, эффективности работы его элементов).

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Вывод : поиски различий животных и человека опять не увенчались успехом.
Ваш вывод некорректен. В статье как раз и указывается на выявленное различие.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Так же и с геномом ,очень маленький улов :
"Охота за «подлинно человеческими» особенностями в геноме человека пока дала сравнительно небольшой «улов» (например, найдено несколько отличий, предположительно влияющих на рост мозга). Неудивительно, что каждая новая находка такого рода привлекает огромный интерес." https://elementy.ru/novosti_nauki/165008
Думаю, потому, что ищут всё время какой-то ген (или гены). А там всё сложнее – отличия в больших совокупностях генов (в самих их внутренних взаимосвязях при совместной работе этих совокупностей генов). Именно, совместная работа таких генетических совокупностей, в определённых режимах (которые зависят от множества условий), порождает врождённые наборы «характерных рисунков экспрессии» генов. А от экспрессии генов и работа отдельных нейронов зависит, и работа нейронных ансамблей и нейронных цепей (взаимодействие между нейронами), и работа нейронных сетей и структур мозга зависит. Там настолько сложная и опосредованная связь между генами и нейронной активностью мозга, что никаким отдельным набором генов это не объяснить.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
Так же несостоятельной оказалась гипотеза : "Предложена гипотеза, согласно которой качественное различие между интеллектом человека и обезьян состоит в отсутствии у последних способности мыслить рекурсивно, то есть применять логические операции к результатам предшествующих аналогичных логических операций. Неспособность к рекурсии объясняется малой емкостью «рабочей памяти», которая у обезьян не может одновременно вместить более двух-трех концепций (у человека — до семи)."
https://elementy.ru/novosti_nauki/430954
Для интеллектуальных способностей не важно сколько концепций вмещает "рабочая память" 2, 3, 7 или одну.
Не согласен. Ещё как важно.
Мало того, Ваше умозаключение противоречит логике: оставьте «рабочую память», вмещающую только одну концепцию – посмотрим, как особь «блистать» интеллектом будет... ::)

Скажу больше, для понимания некоторых идей, теорий, гипотез зачастую даже «рабочей памяти», вмещающей семь концепций не хватает – приходится идею, теорию, гипотезу разбивать на взаимосвязанные блоки и, так сказать, «поблочно» воспринимать.

Причём, если блоков опять получилось больше семи, то идея, теория, гипотеза в целом так и не будет понята... Типа, как в шутке: все слова по отдельности вроде бы знакомые, а складываешь вместе – ерунда получается...

Кроме того, насколько мне известно – семь концепций – это в среднем. Есть индивидуумы, могущие оперировать сразу девятью концепциями...

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 02:18:04
интересное замечание в разбираемой статье :
Однако создаваемый клетками амигдалы и поясной коры человека «нейронный код» теряет в надежности, и это может быть одной из причин частых психологических проблем у представителей нашего вида

Какие психологические проблемы с "нейронным кодом" амигдалы, можно посмотреть в очень популяризованной и доступной для неискушённых книге "Эмоциональный мозг".

Глава 2 АНАТОМИЯ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО БАНДИТИЗМА

Местопребывание всех страстей

У людей amygdala — миндалевидное тело (от греческого слова, обозначающего «миндалину») представляет собой миндалевидную группу взаимосвязанных структур, располагающуюся над стволом головного мозга вблизи нижней части лимбического кольца. Миндалевидных тел у человека два, по одному с каждой стороны головного мозга, лежащему ближе к боковой части головы. Человеческое миндалевидное тело довольно крупное по сравнению с миндалевидным телом любого из наших ближайших родственников по эволюции — приматов.

Гиппокамп и миндалевидное тело — это две главные составляющие примитивного «носового мозга», из которых в процессе эволюции развились кортекс, а потом и неокортекс. И по сей день эти лимбические структуры выполняют большую или даже наибольшую часть таких функций мозга, как научение и запоминание, а миндалевидное тело является большим специалистом по части эмоций. Если миндалевидное тело разобщается с остальным мозгом, это проявляется поразительной неспособностью оценивать эмоциональную значимость событий; это явление иногда называют «аффективной, или эмоциональной, слепотой».

http://www.libma.ru/psihologija/yemocionalnyi_intellekt/p3.php#n_1

Очень интересно и увлекательно описывается, и полностью соотносится с духом разбираемой статьи.
Здесь отчасти согласен. Опять-таки, это просто дополнение, а не обсуждение по самой сути статьи. Но всё остальное – увы...

P.S. Поймите меня правильно – я могу, конечно, не реагировать на некорректности в Ваших замечаниях к статьям, но тогда и сами Ваши критические замечания будут иметь в моих глазах незначительную ценность. Критика, полагаю, должна быть последовательной и корректной...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от марта 08, 2019, 18:08:33
Однако

Какая удивительно страстная защита очень большого количества закономерностей.
:)

Таки они есть?

::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от марта 08, 2019, 18:41:58
Что-то про 8-е Марта никто не вспоминает...
Уважаемая Лилия, я решаюсь пожелать Вам простой человеческой удачи! С праздником!
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Савелий от марта 08, 2019, 18:56:33
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:33:57Уважаемый Савелий.
Я ещё в прошлый раз Вам говорил, что Ваши критические замечания изобилуют некорректностями. На этот раз та же история...

Мне приходится тратить силы на разбор Ваших критических замечаний, а не на разбор статьи. Выискивать некорректности в критических замечаниях, вместо обсуждения статьи. Это, на мой взгляд, неправильно.

Мои критические замечания  и направлены на разбор статьи.
Как уже говорил ранее для понимания необходима целостная системная модель представлений, а не просто разбор эмпирически разрозненных фактических исследований.
Если обсуждаем статью , то давайте опираться на системное понимание особенностей человеческого мозга.
Не просто подгонять экспериментальные факты под идею , которая ясно прослеживается   в начале статьи :
"Различия нервных систем человека и других обезьян чаще всего ищут на уровне анатомии — к примеру, сравнивают относительные размеры головного мозга и его частей у разных видов. Гораздо реже в этом контексте обращают внимание на функционирование его областей, групп клеток и единичных нейронов. Исследователи из Института Вейцмана (Израиль) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) проанализировали записи активности отдельных клеток поясной коры и миндалины (амигдалы) у макак-крабоедов и людей и обнаружили две закономерности. Во-первых, в пределах одного вида клетки эволюционно более новой поясной коры кодируют информацию эффективнее, чем клетки более древней миндалины. Во-вторых, в пределах заданной области мозга у более умного вида, Homo sapiens, нейроны оказываются более эффективными кодировщиками, чем нейроны одноимённой области у менее интеллектуально развитых Macaca fascicularis. Однако создаваемый клетками амигдалы и поясной коры человека «нейронный код» теряет в надежности, и это может быть одной из причин частых психологических проблем у представителей нашего вида."
Ищут различие на уровне анатомиии и теперь решили попробовать на уровне "областей, групп клеток и единичных нейронов".
Попутно выявляя более " умный вид " Homo sapiens, у которого нейроны оказываются более эффективными кодировщиками, чем нейроны одноимённой области у менее интеллектуально развитых Macaca fascicularis.
Здесь надо понимать , что в каких то ОБЛАСТЯХ мозга,  нейроны оказывается более эффективно кодируют сигнал.
Но потом вдруг обнаружится  ,  что в других областях мозга те же самые нейроны окажутся менее эффективно кодирующие .
Поэтому и сказано "в пределах заданной области мозга у более умного вида, "
У вас почему то сама нервная ткань выступает КАЧЕСТВОМ .
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57Вы опять рассуждаете об обучении «железа». Перечитайте статью. Они ведь не на этом акцент делают, они делают акцент на самом качестве нейронов.
Но качественно нейроны порхающего мотылька ничем не отличаются от нейронов чедловека.
Посмотрите курс  Дубынина, у Лилии Шаройко , и не будем возвращаться  к этому недоразумению.
Если у вас есть материал описывающий качественное различие универсальной детекторной ипостаси нейронов - тогда другое дело , прошу в студию.
У меня же есть материал основанный на академической платформе, который не делает качественных различий между нейронами различных видов животных и человека .
Вы если публикуете статью для обсуждения , то хотя бы в двух словах выразите свое мнение о статье.Что именно вам показалось значительным в предлагаемых наблюдениях.
Тогда читатели будут ориентированы на контекст обсуждения.
Откуда мне знать , для чего вы предлагаете статью к обсуждению?
Получается выставили на обозрение , думай и гадай что именно обсуждать.
Потом ещё меня обвиняете в некорректности.

Такие допущения  вообще никуда не годятся:
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57Наоборот, у необучаемых дурней, очень даже допускаю, нервная ткань как раз не столь эффективно работает
Мозг не автомобиль с некачественными деталями , которым грозит поломка.


Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57Мало того, Ваше умозаключение противоречит логике: оставьте «рабочую память», вмещающую только одну концепцию – посмотрим, как особь «блистать» интеллектом будет...
О чём вы говорите !
Вы читали комментарии к статье ? Конечно не читали, потому , что ваш фокус внимания был занят одним единственным каналом вмещающим только одну концепцию - "Чтобы стать людьми, обезьянам не хватает рабочей памяти".
Понятно , что рассматривая явление однобоко ,однозначно -  ни я ни вы не будем блистать интеллектом.
В комментах сказано :  "Это 1 канал, к которому нужно подключать наиболее актуальное (максимальное произведение новизны на значимость) из всего параллельно совершающегося.
Вот как и для чего выбирается то, что оказывается в фокусе сознания в текущий момент. Несколько наиболее актуальных цепочек запоминаются для их более оперативного "одновременного" отслеживания с помощью системы прерывания, о которой говорится в статье. Но если пусковой стимул инициирует новую цепочку поведенческого автоматизма, то состав удерживаемого вниманием изменится."
Несколько наиболее актуальных цепочек запоминаются для их более оперативного "одновременного" отслеживания.
Но осознаётся всегда ОДНА КОНЦЕПЦИЯ - будь то человек или животное.
У человека остальные 5-6 концепций кратковременной памяти продолжают неосознаваемо реверберировать и сотрутся невостребованными: если контекст внешних условий изменится и состав удерживаемого вниманием изменится.
Некорректно - выделять качество нейронов и говорить , вроде того ,что одна нервная ткань "умнее" другой. Судя по вашим выссказываниям , мне так остаётся понимать.
Об этом как раз в предлагаемой вами статье и сказано.
Качество различия отдаётся именно нейронам : "чтобы выяснить, есть ли у нейронов людей и макак различия в эффективности и надежности кодирования"
Стоит только авторам подойти системно к эмпирическим наблюдениям с включением в описание внешних условий среды, внутривидовым особенностям особей . Плюс  если это высшие животные ,то включить в модель понимания личную оценку значимости : то картина "эффективности " будет меняться на глазах.
Окажется , что в некоторых ситуациях макаки умнее человека. как например "интеллект волка в лесу" превосходит "интеллект человека в лесу".
Нужно создавать системную модель понимания явления , а не собирать разрозненные эмпирические данные.
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57Кроме того, насколько мне известно – семь концепций – это в среднем. Есть индивидуумы, могущие оперировать сразу девятью концепциями...
Сразу не получится. Попеременно сначала 1, потом 2 , потом 3 и тд.
Но и одной будет достаточно ( об этом говорил выше).
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57Интеллект – это функционал (почти в математическом смысле этого слова), это «софт», это совокупность программ... Интеллект это не мозг, это (если выражаться предельно грубо и утрированно) работа мозга. Но сложность и производительность этой работы зависят от мозга (его структуры, эффективности работы его элементов).

Это не так. Интеллект - сгусток жизненного опыта. Независимо в каких мозгах реализован.
"Интеллект в общем смысле слова – это сгусток жизненного опыта каждого индивида и, в значительной степени, – всех его предшествующих поколений."( см. Системные основы интеллекта К.В.Судаков. НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН)
У птиц несколько другая структура мозга , а интеллект определяется разнообразием синаптических связей (Дубынин).
У птиц  очень развитый интеллект  и приближается к самым "умным" животным планеты.
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57Например, количественное различие в объёме «рабочей памяти» индивидуума приводит к качественному различию в интеллекте.
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57Цитата: Савелий от Сегодня в 02:18:04
Статья полезна тем, кто ищет меру эффективности - замеряя ЭЭГ, потенциалы действия.
Но замеряя "энергоёмкость затрат" для передачи импульсов - анатомических преимуществ в интеллекте человека над животными - обнаружить не удастся.
Не корректное замечание. Исследователи не искали никаких анатомических преимуществ интеллекта, они всего лишь выявили существенное различие в эффективности кодирования сигналов нервной ткани
Вы уж определитесь точнее о чём статья . Сначала вы пишите :  "Они ведь не на этом акцент делают, они делают акцент на самом качестве нейронов"
Теперь уже :  "эффективности кодирования сигналов нервной ткани"
Если для вас в ваших словах нет разницы ,то для меня есть.



Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 09:38:57Цитата: Савелий от Сегодня в 02:18:04
Вывод : поиски различий животных и человека опять не увенчались успехом.
Ваш вывод некорректен. В статье как раз и указывается на выявленное различие.

Чтобы не соревноваться в предоставлении эмпирически разрозненных наблюдений , давайте создавать системную модель понимания особенностей человеческого мозга.
Напрмер я совершенно согласен с выводами учёных : "Природа в очередной раз показала, что в большинстве случаев наше поведение не отличается от обезьяньего."
https://www.gazeta.ru/science/2008/11/10_a_2878099.shtml
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от марта 08, 2019, 19:06:49
ЦитироватьЧто-то про 8-е Марта никто не вспоминает...
Уважаемая Лилия, я решаюсь пожелать Вам простой человеческой удачи! С праздником!

Так тут вроде не принято календарные праздники....

Я вот попыталась 23 февраля робко поздравить...
как то реакция была минимальная.
Я думаю каждая площадка имеет право игнорить такие вещи, мы собственно сами уже давно на календарь мало ориентируемся, праздник у нас - когда хотим.

Но спасибо.
:)

Но какая метаморфоза в сознании Арефьева.
Просто потрясающе.
Интересно как он завтра это будет объяснять.

Хотя бы себе
:)

Ну и наверное сегодня можно слегка поофтопить, настроение хорошее, чего и всем желаю, и дамам всех присутствующих джентльменов и вашим Evol, особенно.

Мы тут слегка 19 веком увлеклись, так вот настроение:

Мы при свечах болтали долго...
Мы при свечах болтали долго
О том, что мир порабощен
Кошмаром мелочного торга,
Что чудных снов не видит он.

О том, что тернием повита
Чистая правда наших дней;
О том, что светлое разбито
Напором бешеных страстей.

Но на прощанье мы сказали
Друг другу: будет время, свет
Блеснет, пройдут года печали,
Борцов исполнится завет!

И весь растроганный мечтами,
Я тихо вышел на крыльцо.
Пахнул холодными волнами
Осенний ветер мне в лицо.

Дремала улица безгласно,
На небе не было огней,
Но было мне тепло и ясно:
Я солнце нес в душе своей!..


Фофанов, Константин Михайлович

В смысле борцы не так уж и плохо, но нужно наверное как-то не говорить сегодня одно, завтра другое, противоположное.

То есть можно и так, но так требовать чтобы сегодня признавали одно, а завтра, когда я встал с другой ноги все вокруг обязаны признавать другое, прямо противоположное - это как то, эээ, перебор все-таки.

Вот даже я смотрю сейчас - русские помещики не все так не поступали со своими крепостными, некоторые имели все таки совесть.
:)

Может конечно все это устарело.



Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2019, 19:40:41
Цитата: Шаройко Лилия от марта 08, 2019, 18:08:33
Однако
Какая удивительно страстная защита очень большого количества закономерностей.
Таки они есть?
Есть. Уже говорил. В башках наблюдателей...

Цитата: Шаройко Лилия от марта 08, 2019, 19:06:49
Но какая метаморфоза в сознании Арефьева.
Просто потрясающе.
Интересно как он завтра это будет объяснять.
Хотя бы себе
Никаких метаморфоз. Уже многократно объяснял. Самым подробным образом объяснял...

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 18:56:33
Посмотрите курс  Дубынина, у Лилии Шаройко , и не будем возвращаться  к этому недоразумению.
Не будем.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 18:56:33
Если у вас есть материал описывающий качественное различие универсальной детекторной ипостаси нейронов - тогда другое дело , прошу в студию.
Нет такого материала.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 18:56:33
У меня же есть материал основанный на академической платформе, который не делает качественных различий между нейронами различных видов животных и человека .
Ну, если аж на академической платформе, то я пас... У меня вообще никакого материала нет.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 18:56:33
Вы если публикуете статью для обсуждения , то хотя бы в двух словах выразите свое мнение о статье. Что именно вам показалось значительным в предлагаемых наблюдениях.
Тогда читатели будут ориентированы на контекст обсуждения.
Откуда мне знать , для чего вы предлагаете статью к обсуждению?
Когда меня что-то зацепило, то я обычно размещаю свой комментарий.
Но я, вообще-то, не обязан размещать свой комментарий.
Читатели могут размещать свои комментарии самостоятельно исходя из собственных представлений.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 18:56:33
Получается выставили на обозрение , думай и гадай что именно обсуждать.
Не надо гадать. Если захотелось прокомментировать, то надо комментировать.
А на будущее - я больше не буду комментировать Ваши комментарии. Не буду встревать.
Цитата: ArefievPV от февраля 26, 2019, 13:13:32
P.S. Пожалуй, Арефьев более не будет встревать, раз такое отношение...

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 18:56:33
Потом ещё меня обвиняете в некорректности.
Извините. Погорячился.

P.S. Надеюсь, инцидент исчерпан? Повторяю: встревать я более не намерен.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2019, 19:54:03
Цитата: Evol от марта 08, 2019, 18:41:58
Что-то про 8-е Марта никто не вспоминает...
Уважаемая Лилия, я решаюсь пожелать Вам простой человеческой удачи! С праздником!
Присоединяюсь.
С праздником, Лилия.
И всех женщин с праздником.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от марта 08, 2019, 20:05:08
Спасибо.
:)
И там выше - это не был наезд. Может потом, как нибудь, можно разобраться в деталях.
А может и не надо.
:)

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от марта 08, 2019, 21:46:37
Цитата: ArefievPV от февраля 08, 2019, 08:41:43Оказалось, что у нервных клеток больных шизофренией действительно слишком активно работает ген с4, кодирующий один из иммунных белков. Обычно белок С4 помогает бороться с инфекцией.
С4 - это компонент четыре системы комплимента.
Да, он связан с системой адаптивного иммунитета у челюстных. Но компоненты системы комплемента встречаются и у иглокожих, у которых нет системы адаптивного иммунитета. И у дрозофил есть похожий на С4 белок, но он работает в нервной системе(я не имею информации об участи аналога С4 в иммунных реакциях насекомых).
P.S.
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2019, 19:40:41
Цитата: Шаройко Лилия от марта 08, 2019, 18:08:33
Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 18:56:33
Посмотрите курс  Дубынина, у Лилии Шаройко , и не будем возвращаться  к этому недоразумению.
"Знания приумножают скорбь. Много знаний - много печали"
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Савелий от марта 08, 2019, 23:44:56
Цитата: Vladimirkox от марта 08, 2019, 21:46:37"Знания приумножают скорбь. Много знаний - много печали"

Тоже самое вы говорили 3 года назад.  :)
В теме которая как раз и касается качества нейронов. "Как одинаковые по молекулярному составу нейроны генерируют разные ощущения? "
Тоже самое касается качественных различий нейронов человека и обезьяны разбираемых в статье предложенной ArefievPV
Участник обсуждения задался вопросом :
ЦитироватьЕсли взять отдельно три нейрона: зрительный, слуховой и какой-нибудь вегетативный нейрон, то во все три они будут идентичны и по своей структуре, и по виду производимой активации. То есть мы имеем три идентичных элемента, при возбуждении которых генерируются абсолютно разные субъективные ощущения: красный цвет, низкий звук и отсутствие какого либо ощущения в случае вегетативного нейрона. Как такое может быть?
http://www.neuroscience.ru/forum/специализированные-форумы/молекулярная-и-клеточная-нейробиология-биофизика/88438-как-одинаковые-по-молекулярному-составу-нейроны-генерируют-разные-ощущения
Вопрос правомерный, но на него так и не ответили. Как тут не соблазниться качественным различием нейронов!
В конце было сообщение :

Сообщение от Nathalie2089
Цитироватьа уж информации о молекулярном составе множества отдельных нейронов вы не найдете в принципе, так как современные методы исследования отдельных клеток только начинают внедряться в практику, а уж из-за большой разветвленности отростков говорить о молекулярном составе целого нейрона вообще не знаю, получится ли когда-нибудь.
Судить о качественном различии нервной ткани животных и человека , очень преждевременно . Можно наблюдать некоторые корреляции "эффективности" передачи импульса ( что и наблюдали https://elementy.ru/novosti_nauki/433440/Neyrony_lyudey_v_ryade_oblastey_mozga_rabotayut_effektivnee_chem_neyrony_makak.
Но тогда нужно иметь системный , многогранный взгляд на проблему "эффективности".

Сам смысл статьи определяется "надёжностью" и "эффективностью".

ЦитироватьПолучается, чтобы передавать больше информации ограниченным числом клеток в единицу времени, приходится терять в надежности, давая каждому нейрону уникальную задачу. Как следствие, потерю информации от любой клетки сложнее восполнить. В более новой и «высокоуровневой» поясной коре нейроны особенно эффективны, но наименее надежны как у макак, так и у людей. Значит, она способна быстрее воспринимать и передавать большие объемы разнообразной информации. Именно это и нужно было нашим предкам, чтобы выживать в быстро меняющихся условиях.

Т. е . ограниченное число клеток в единицу времени передаёт больше " информации ", чем более "надёжное" многократно дублирующееся количество клеток НО с гораздо меньшей "информацией".
Выделяется качество ,меньше - но более эффективнее ( по Ленину - "лучше меньше да лучше")  - у людей
В противовес больше, но с меньшей эффективностью - у макак .
Что это особенности человеческого мозга , его ум или недоум обезьян?
Потеря "надёжности" у людей,  по словам авторов грозит : "Как следствие, потерю информации от любой клетки сложнее восполнить."

Но это далеко не так . Даже мёртвый нейрон способен на "реинкарнацию" за счёт другого нейрона сохраняя синаптическую пластичность.( из лекций Дубынина)
Во первых  в первичных зонах мозга происходит многократное дублирование признаков и люди могут спокойно хоронить свои усопшие нейрончики. 
Пока не разрушены первичные зоны воскрешение нейрона неизбежно.

ЦитироватьКроме того, локализация функций в первичных зонах многократно дублируется по механизму, напоминающему голографию, когда каждый самый маленький участок запоминающего устройства содержит сведения о всём объекте. Поэтому достаточно сохранности небольшого участка первичного сенсорного поля, чтобы способность к восприятию почти полностью сохранилась.
https://scorcher.ru/axiomatics/axiom_show.php?id=223
Потеря надёжности с преимуществом эффективности у людей :  уравнивает - высокую надёжность с потерей эффективности у обезьян.
Здесь нет никакого качественного различия у людей в противовес обезьянам.
Такие наблюдаемый корреляции это уже совсем другая тема связанная с обучением нейросети и взаимоотношением особей с окружающей средой , с внутри видовыми особенностями формирования поведения.
Это уже будет системный подход к наблюдаемым корреляциям , без попытки выделить к.л качественные различия тем более в нервной ткани.
Да были попытки выделить качество нервной клетки у Ю.И. Александрова, который считает , что "нейрон это организм в организме" .

ЦитироватьРассмотрение нейрона как организма в организме соответствует представлениям о значительном сходстве между закономерностями обеспечения жизнедеятельности нейрона и одноклеточного организма.......... Последовательность событий в деятельности нейрона становится аналогичной той, которая характеризует активный целенаправленный организм, а его импульсация - аналогичной действию индивида..

На , что были возражения аналогичные моим возражениям :
ЦитироватьОпять есть неопределенность в понимании абстракции "организм", усиленная упоминанием "активной целенаправленности" без определения в чем заключается суть и механизмы, обеспечивающие активную целенаправленность. Это - серьезное возражение потому, что вообще упускаются свойства личности, ее оценки значимости совершаемого и ее мотивации, отличающие организмам с адаптивным поведением.
https://scorcher.ru/neuro/neuro_sys/upgrade/alex.php
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от марта 09, 2019, 10:05:51
Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 23:44:56Тоже самое вы говорили 3 года назад.
Вообще-то, я процитировал "Премудрости царя Соломона", извините, что сразу не указал первоисточник.
Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 23:44:56В конце было сообщение :Сообщение от Nathalie2089
Последнее сообщение в треде
"ECH
ждем теперь трогательных историй на тему сенсорных модальностей принципиально одинаковых генов
A comprehensive transcriptional map of primate brain development : Nature : Nature Research
http://www.nature.com"
Дело в том, что обновременно с экспрессией гена происходит контроль качества фолдинга гликопротеина и последующие гликозилирование в цистернах аппарата Гольджи.
Так, натриевый канал электрического угря содержит 500 моносахаридных остатков, связанных неслучайным образом. У нормальных животных моносахаридных сотатков в три раза меньше.
Каждый моносахарид имеет 6 оптических изомеров, конформацию кресло-ванна, три устойчивых положения при вращении вокруг гликозидной связи - желающие могут подсчитать информационную емкость структуры, связанной с константной последовательностью экспрессируемой геном. Большая часть моносахаридных остатков представлена N-ацетилнейраминовой кислотой, для которой в межклеточнике имеется реагент "The Role of Glia in Stress
Polyamines and Brain Disorders
Serguei N. Skatchkov, PhDa,b,*, Michel A. Woodbury-Fariña, MD, DFAPA, FAISc,
Misty Eaton, PhDa"
Заклеивают ли полиамины натриевые каналы, или же вызывают их кластеризацию - я не знаю, есть данные и про то и про другое, но это меняет скорость распространения потенциала действия.
Есль данные про то, что в зависимости от функционального состояния астроцитов меняется величина синаптической задержки ( желающим проверить - школяр гуугль в помощь).
И то, и другое будет влиять на синхронность возникновения постсинаптических потенциалов, а значит - на вероятность возникновения потенциала действия на интегративном нейроне.
Но там ещё есть "ассоциированная с аксональным холмиком микроглия" о которой сообщает Кейли Баалман, влияет ли эта глия на порог возбудимости нейрона - я не знаю, по каким признакам находит короткоживущий микроглиоцит свой нейрон - я, тоже, не знаю.

Хорошо известно, что не специфический сигнал вызывает обширный очаг возбуждения, реакция "Что такое?", т.е. ориентироваочный рефлекс. Означает ли это, что используется многофакторный анализ с использованием всего множества нейромедиаторов(влияющих на эмоциональное состояние)? Так же известно, что после определения физиологической значимости сигнала очаг возбуждения уменьшается(если это не связанно с реакцией активной защиты). Происходит это быстрей, чем экспрессия генов и аксональный транспорт сможет повлиять на вес синапса, в межполушарных связях к примеру, при игре в пинг-понг к примеру.


Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 23:44:56Если взять отдельно три нейрона: зрительный, слуховой и какой-нибудь вегетативный нейрон, то во все три они будут идентичны и по своей структуре, и по виду производимой активации. То есть мы имеем три идентичных элемента, при возбуждении которых генерируются абсолютно разные субъективные ощущения: красный цвет, низкий звук и отсутствие какого либо ощущения в случае вегетативного нейрона. Как такое может быть?
Я не знаю, как и то, как удается слепым читать с помощью тактильного анализатора. И причины вызывающие синестезию https://ru.wikipedia.org/wiki/Синестезия , может быть серотонин (дисбаланс которого под действие ЛСД делает все Deep Purple). Вероятно, модальность нейрона связанна с его местположением, а хим.состав - с предисторией, и интенсивностью взаимодействия с ненейронными элементами нервной системы.

Цитата: Савелий от марта 08, 2019, 23:44:56Да были попытки выделить качество нервной клетки у Ю.И. Александрова, который считает , что "нейрон это организм в организме"
Вероятно, Ю.И.Александрову лень учить биохимию и проще представить мозг в виде клеточного сообщества типа "вольвокс". Известны периоды физиологической гибели нейронов в онтогенезе, которые являются необходимым этапом развития нормальной нервной системы, и периоды массового синаптического прунинга, что никак не согласуется с концепцией самодостаточного нейрона (активно-рефлексивного).
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 18, 2019, 07:54:22
Серотонин управляет генами
https://www.nkj.ru/news/35765/
Знаменитый нейромедиатор лично регулирует упаковку ДНК и активность генов в ней.

Серотонин – один из многих медиаторов, используемых нервными клетками, чтобы передавать друг другу электрический импульс. Когда импульс подходит к межнейронному соединению – синапсу – то передающий нейрон высвобождает порцию нейромедиатора, а принимающий ловит молекулы нейромедиатора своими рецепторами. Взаимодействие нейромедиатора с рецепторами открывает ионные каналы в мембране принимающего нейрона, ионы перегруппировываются по обе стороны мембраны и возникает импульс, который бежит по клетке дальше, к следующему синапсу.

Но на самом деле серотонин может влиять на нейрон намного глубже, нежели просто понуждать к передаче импульса. Известно, что серотониновые рецепторы связаны с изменениями в упаковке ДНК. Мы знаем, что ДНК в клеточном ядре всё время сопровождают белки-гистоны, которые её либо держат в плотно упакованном виде, либо, наоборот, в открытом распакованном. Плотно упакованная ДНК недоступна для других белков, которые работают с генетической информацией, напротив, из распакованной ДНК информация активно считывается.

Упаковка и распаковка ДНК зависит от химических меток на гистонах: специальные ферменты вешают на гистоны те или иные химические группы, и в результате меняется активность генов. Например, один ген находится в участке ДНК, который гистоны из-за своих меток плотно упаковали, и потому такой ген неактивен; другой ген может сидеть в участке ДНК, который гистоны распаковали, предварительно получив на себя другие метки – и такой ген будет активен. (Модификации гистонов – один из способов эпигенетической регуляции активности генов, которая происходит не на уровне генетического «текста», а поверх него.)

Серотонин, как было сказано, может через свои рецепторы управлять метками на упаковочных белках гистонах – рецептор, связав серотонин, модифицирует какой-то внутренний белок в цитоплазме клетки, тот модифицирует ещё кого-то, и так сигнал идёт по цепочке в ядро, к ферменту, который работает с гистонами.

Однако, как говорится в свежей статье в Nature, серотонин и сам по себе может менять упаковку ДНК. У клеток есть ферменты трансглутаминазы, которые прикрепляют серотонин к остаткам глутаминовой кислоты в белковой молекуле. Такая модификация называется серотонилирование, и её до сих пор видели у некоторых цитоплазматических белков, которые играют роль в делении клеток гладкой мускулатуры, выделении инсулина клетками поджелудочной железы и других важных процессах.

С другой стороны, один из таких ферментов, трансглутаминазу 2, находили в ядре, и в ядре же находили серотонин. И вот исследователи из медицинского центра Маунт Синай, Института Солка и других научных центров США, Германии и Китая обнаружили, что один из упаковочных гистонов действительно получает на себя серотониновую метку, причём получает он её только в том случае, если тот район молекулы уже помечен тремя метильными группами. Три метильные группы помогают разупаковать ДНК, и то же самое делает серотонин – эксперименты с нейронами мышей и человека показали, что те гены, которые находятся рядом с серотонилированным гистоном, активны в большей степени, чем без серотониновой метки. То есть серотониновая метка и триметильная метка взаимосвязаны и работают на активацию генов.

Здесь сразу же возникают вопросы, как взаимодействует серотонин с другими метками на гистонах, и как пополняются запасы ядерного серотонина (какую роль тут играет тот серотонин, который плавает снаружи нейрона), и что можно сказать насчёт других нейромедиаторов – могут ли они тоже выступать непосредственными регуляторами генетической активности.

Но самые интригующие вопросы связаны, разумеется, с возможными психоневрологическими эффектами. Обычно серотонин вспоминают в связи с депрессией, хотя действовать на поведение он может очень по-разному (мы как-то писали о том, что всё зависит от того, на какие нейроны он подействовал). Может ли быть так, что эффекты серотонина как нейромедиатора подкрепляются ещё и на уровне генов? Может ли быть так, что серотонин делает нейронные цепи на долгий срок более (или менее) чувствительными к каким-то сигналам – благодаря своей работе с гистонами? Впрочем, сколько бы гипотез мы тут ни напридумывали, они всё равно потребуют экспериментальной проверки.

P.S. Ссылка (на упоминание про серотонин в тексте заметки):
«Гормон счастья» может вызывать депрессию
https://www.nkj.ru/news/27599/

И ещё одна ссылка в тему:
Антидепрессанты исправляют депрессивную эпигенетику
https://www.nkj.ru/news/27424/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 18, 2019, 08:20:32
Не про человеческий мозг, но, думаю, в нашем мозге процессы схожие происходят...

Одни и те же нейроны в одних ситуациях заставляют двигаться, а в других — замирать
https://elementy.ru/novosti_nauki/433445/Odni_i_te_zhe_neyrony_v_odnikh_situatsiyakh_zastavlyayut_dvigatsya_a_v_drugikh_zamirat
Львиная доля успеха выживания — своевременные и уместные в имеющихся условиях реакции на раздражители. Поэтому один и тот же стимул в разных контекстах нередко запускает разное поведение. Нейробиологи из Корнелльского университета показали, как это реализуется на клеточном уровне в случае защитных реакций у мышей. Если уровень опасности средний или низкий, активность серотонинергических нейронов дорсальных ядер шва побуждает грызунов замирать и в принципе меньше двигаться. При высоком уровне опасности сигналы от этих клеток, напротив, провоцируют у мышей активное убегание и повышают двигательную активность животных. Сходным образом ведут себя и ГАМК-ергические нейроны в составе этих ядер.

P.S. Заметка большая (куча рисунков, схем, графиков), процитирую немного (кто захочет - пройдёт по ссылке и прочитает)...
Цитировать
(https://elementy.ru/images/news/intense_threat_switches_dorsal_raphe_serotonin_neurons_2_703.jpg)
Рис. 2. Система серотонинергических нейронов головного мозга мыши (продольный разрез по центральной линии). Красными линиями показаны отростки клеток ядер шва — проекции (см. Projection fiber) в другие области мозга. В1–B9 — названия пар ядер шва, MR (зеленый эллипс) — медиальные ядра шва, medial raphe, DR (желтый эллипс) — дорсальные ядра шва, dorsal raphe. Остальные структуры мозга: Cerebellum — мозжечок, Hippocampus — гиппокамп, Frontal cortex — лобная кора, Olfactory bulb — обонятельная луковица, Striatum — полосатое тело (стриатум), N. accumbens — прилежащее ядро, Amygdala — миндалина (амигдала), MFB — медиальный фронтальный пучок, Thalamus — таламус, Hypothalamus — гипоталамус, Midbrain — средний мозг. Изображение из статьи K.-P. Lesch, J. Waider, 2012. Serotonin in the Modulation of Neural Plasticity and Networks: Implications for Neurodevelopmental Disorders
ЦитироватьОбщий вывод из полученных результатов: нейроны дорсальных ядер шва регулируют двигательную активность мышей, но в зависимости от степени напряженности обстановки делают это совершенно по-разному. Если опасности нет или она может пройти стороной, активация таких клеток снижает подвижность животных, а если опасности не избежать или ее вероятность по крайней мере велика, работа ГАМК- и серотонинергических клеток приводит к повышению двигательной активности своих обладателей. За счет этого поведение животного получается более адаптивным.

Выходит, что в момент сильной опасности управление движениями производится не так, как в обычной жизни: при этом задействуются какие-то дополнительные механизмы. В целом, это не новость. Более сорока лет назад было показано, что самцы крыс, которым существенно снизили содержание дофамина в полосатых телах (а это один из главных центров управления движениями) и почти неспособные нормально ходить, начинали активно перемещаться, если их бросить в воду, поместить на лед или в окружение кошек (см. J. F. Marshall et al., 1976. Activation-induced restoration of sensorimotor functions in rats with dopamine-depleting brain lesions). Теперь мы можем предположить, что у тех крыс в критических ситуациях тоже активировались клетки дорсальных ядер шва, и это они обеспечивали движения из последних сил тем, кто уже мало на них способен. Вероятно, при этом работали и другие системы экстренного запуска движений.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 21, 2019, 19:04:04
Опять-таки, не про человеческий мозг...

Живой мозг «из пробирки» сам присоединяет себя к тканям тела
https://www.popmech.ru/science/news-470302-zhivoy-mozg-iz-probirki-sam-prisoedinyaet-sebya-k-tkanyam-tela/

Вырастить в лаборатории одну из самых сложных органических структур в мире — задача практически невыполнимая. Однако ученые попытались, и результаты их работы впечатляют.

За последние несколько месяцев ученые из Великобритании создали один из самых сложных миниатюрных «мозгов в пробирке», известных науке. Неудивительно, впрочем, что этот необычный органический комплекс ведет себя несколько... странно.

Крошечный комок этого серого вещества состоит из примерно 2 000 000 связанных друг с другом нейронов — так выглядит мозг человека примерно на 12−13 неделе внутриутробного развития. На этой стадии его называют еще не полноценным органом, а лишь «органоидом», и его структура недостаточно сложная, чтобы зародыш мог испытывать такие переживания, как эмоции или осознанные мысли. Но это и не делает его полностью инертным.

Доказать это довольно просто. Ученые разместили синтезированный «мозг» рядом с кусочком спинного мозга мыши и фрагментом мышечной ткани. В результате, этот недоразвитый органоид размером с горошину самопроизвольно отрастил длинные усики-зонды для того, чтобы проверить своих новых соседей.

С помощью микроскопов исследователи наблюдали за тем, как миниатюрный мозг постепенно соединился с тканями спинного мозга и мышц. Но такое поведение — это не единственное умение новорожденного органоида. Он сумел не только присоединиться, но и спровоцировать движение мышц — совсем как нейроны в настоящем мозгу человека. Ученые отметили хорошо видимые и контролируемые сокращение, а через 2−3 недели культивации появились полноценные аксонные пути, иннервирующие спинной мозг и создающие связь между двумя типами тканей — человеческой и мышиной.

Культивация таких органоидов — занятие не из простых. Сегодня большая их часть выращена из стволовых клеток, которые самопроизвольно организуются в структуры, необходимые для ранней стадии развития. Проблема в том, что как только кластер достигает определенного размера, эти клетки лишаются питательных веществ и кислорода, переставая быть полезными. Однако данное исследование — одна из первых работ, в которой ученым наконец удалось преодолеть этот предел. Разрезав органоид и поместив его на пористую мембрану, исследователи убедились, что их мини-мозг может одновременно и использовать воздух, и поглощать питательные вещества, оставаясь здоровым после года, проведенного в чашке Петри.

Тем не менее, хоть этот органоид и невероятно сложен сам по себе, он все еще очень далек от полноценной имитации мозга. Однако уже сейчас с его помощью можно моделировать некоторые реакции, которые помогут лучше понять природу заболеваний мозга и патологий при его развитии.

P.S. Какой деятельный органоид оказался... :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от марта 21, 2019, 20:41:19
Да, это направление быстро развивается, я недавно размещала в теме Золотой век:


Большие возможности мини-мозгов из стволовых клеток

https://academcity.org/content/bolshie-vozmozhnosti-mini-mozgov

НОВОСИБИРСК, 29 января, АКАДЕМГОРОДОК (СО РАН) Если бы «Волшебника из страны Оз» писали в наше время, Страшила мог отправиться за мозгами прямиком в научно-исследовательский институт, ведь их уже выращивают в лабораторных условиях. В России всего несколько мест, где работают с новой технологией, одно из них — в новосибирском Академгородке.

Конечно, пока это не полноценные, а мини-мозги, или церебральные 3D-органоиды. «У нас они живут около трех месяцев и вырастают в среднем до 5 мм, при этом развиваются так же, как мозг человеческого эмбриона», — рассказывает младший научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» Татьяна Александровна Шнайдер. Молодая ученая вместе с коллегами уже около года культивирует церебральные органоиды в отделе молекулярных механизмов онтогенеза.


3D-органоиды — трехмерные ткани, которые по строению очень близки к отдельным частям настоящих органов. Условно говоря, это зачатки органов, выращенные из стволовых клеток. Первые органоиды получили в Австрии в 2013 году. С тех пор направление быстро развивается. Ученые уже создали, например, органоиды почек, печени, легких, сетчатки глаза.


«Мы, по сути, моделируем болезнь в лабораторных условиях. К этому пришли не сразу. Сначала пытались работать с однослойными структурами из выращенных нейронов: это относительно простая по сегодняшним меркам процедура, но насколько такие клетки соответствуют настоящим нейронам, не ясно. Затем трансплантировали человеческие клетки в головной мозг эмбрионов мышей, но всё это не дало нужного результата», — рассказывает генетик. Неудачи подтолкнули Татьяну Шнайдер к тому, чтобы попробовать получить трехмерный церебральный органоид: несколько месяцев было потрачено на подбор нужных условий для роста мини-мозгов, теперь технология успешно работает.

Всё начинается с того, что у человека берут небольшой образец верхних слоев кожи. Это безболезненная процедура, которая нужна, чтобы получить так называемую первичную культуру. Для создания органоидов в ФИЦ ИЦиГ СО РАН используют клетки кожи пациентов с умственной отсталостью, у которых есть повреждения в гене CNTN6. Из соединительной ткани кожи выделяют отдельные клетки — фибробласты. Их пересаживают в чашки, где они какое-то время растут и делятся. Затем наступает этап перепрограммирования клеток: специальные вирусы доставляют в ядра клеток белки, запускающие процесс превращения фибробластов в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПС-клетки).

_____________________________________

только там с мышами у них не особенно получилось, мышам таким образом крупно повезло.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 26, 2019, 12:59:42
В чужом лице мозг в первую очередь видит пол и возраст
https://www.nkj.ru/news/35835/
Но быстрее всего мозг распознаёт пол всё же у знакомых людей.

Нет нужды объяснять, сколь важно для нас правильно распознавать лица. Без этого умения вся наша социальная жизнь пойдёт прахом, поэтому неудивительно, что в нашем мозге есть целый специальный отдел, который занимается именно распознаванием лиц. Достаточно одного взгляда, чтобы этот отдел проанализировал массу параметров: возраст, пол, эмоции, знаком ли нам человек или нет, и т. д. Но притом какие-то параметры мозг считывает в первую очередь, а какие-то – во вторую.

Известно, что люди с прозопагнозией – то есть те, которые не могут отличить лицо одного человека от другого – всё же правильно определяют пол, то есть мужчин с женщинами не путают. Исследователи из Массачусетского технологического института решили узнать подробнее, как в распознавании лица «половой» параметр связан с остальными. Реакцию мозга оценивали с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ) – метода, который позволяет измерять магнитные поля, появляющиеся в результате электрической активности мозга. В отличие от магнитно-резонансной томографии (МРТ), магнитоэнцефалография ловит изменения в работе мозга, которые случаются в очень небольшой промежуток времени, буквально за несколько миллисекунд.

В статье в Nature Communications говорится, что, если судить по активности мозга во время распознавания лица, в первую очередь распознаются пол и возраст – на это уходит 60–70 миллисекунд. Спустя 30 миллисекунд до мозга «доходит» идентичность другого человека. Дело тут не столько в поле и возрасте как таковых, сколько в том, что это наиболее простые, грубые параметры, которые считать проще всего.

Авторы работы также решили выяснить, как мозг распознаёт знакомые и незнакомые лица. Дело в том, что знакомые физиономии мы узнаём в самых разных условиях – какую бы причёску или очки ни носил человек, в каком ракурсе мы бы ни смотрели на него и т. д. А вот один и тот же незнакомый человек на двух разных фото (например, с длинными волосами и с короткими) покажется нам двумя разными людьми.

Участникам эксперимента показывали фото американских знаменитостей и немецких – поскольку сами добровольцы были американцами, местных знаменитостей они знали намного лучше. Оказалось, что мозг лучше распознаёт пол тогда, когда человек нам очень хорошо знаком. Если же мы смотрим на незнакомца, то чтобы определить, мужчина это или женщина, мозгу нужно больше усилий.

Однако последовательность распознавания остаётся той же: сначала пол, потом конкретная личность, и лишь сильно позже мозг понимает, что ему знаком человек, на которого он смотрит. То есть знание того, что человек нам знаком, каким-то образом облегчает оценку пола, но – без обращения к памяти, без обращения к тем ассоциациям, которые у нас есть в связи с человеком перед нами.

С другой стороны, зона распознавания лиц работает всё-таки не сама по себе, а в окружении других участков мозга, которые могут влиять скорость распознавания лиц – тем более, что сама эта зона появляется в мозге постепенно, по мере накопления жизненного опыта.

P.S. Фраза:
ЦитироватьТо есть знание того, что человек нам знаком, каким-то образом облегчает оценку пола, но – без обращения к памяти, без обращения к тем ассоциациям, которые у нас есть в связи с человеком перед нами
звучит немного странно - знания в любом случае мозгом были усвоены и, значит, запомнены. Другое дело, что "записи" об этом "вшиты" в саму структуру зоны распознавания (так к ним облегчается и ускоряется доступ при анализе изображения).

И по поводу постепенности формирования зоны. Размещал уже сообщение об этом:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8271.msg206100.html#msg206100
Цитата: ArefievPV от сентября 09, 2017, 08:33:25
Мозг учится распознавать лица с нуля
https://www.nkj.ru/news/32118/
Способность распознавать лица у приматов, по-видимому, не «вшита» в мозг с рождения, а развивается постепенно после появления на свет.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 29, 2019, 17:34:16
Наркоз стирает неприятные воспоминания
https://www.nkj.ru/news/35852/
Эмоциональные переживания исчезают из памяти после общего наркоза под пропофолом.

Плохие воспоминания могут стать настоящей проблемой, как в случае с посттравматическим синдромом: человек, переживший тяжёлую психологическую травму, переживает её снова и снова, потому что какие-то вещи в окружающем мире напоминают ему о событиях прошлого.

Но наш мозг, к счастью или к несчастью, склонен терять то, что в нём хранится. Известно, что неприятные эмоции, засевшие в памяти, можно изменить некоторыми лекарствами. В 2009 году исследователи из Амстердамского университета опубликовали в Nature Neuroscience статью, в которой описывали следующий эксперимент: человеку показывали какое-то изображение, сопровождавшееся небольшой болью, так что спустя какое-то время картинка сама по себе вызывала у подопытного страх.

Но если потом человеку одновременно с показыванием страшной картинки давали пропанолол (препарат, регулирующий кровяное давление), то страх исчезал – эмоции, связанные с изображением, стирались из памяти. А сотрудники Южно-Уральского государственного университета в опытах на крысах показали, что посттравматический синдром можно смягчить недостатком кислорода – гипоксией.

Исследователи из Мадридского политехнического университета вместе с коллегами из других научных центров Испании и Нидерландов предлагают ещё одно средство, позволяющее избавиться от плохих воспоминаний – успокоительное и снотворное пропофол, используемое для общего наркоза. В экспериментах участвовали 50 человек, которым показывали слайды и рассказывали какую-то историю, разворачивавшуюся на слайдах. История начиналась нейтрально, но в середине случались некие неприятные события (в одном случае это была автомобильная авария с детьми, в другом – похищение девушки), а к концу рассказ снова становился нейтральным.

Неделю спустя участникам эксперимента показывали те же самые истории, но с пробелами, и нужно было сказать, что именно было пропущено. Затем их погружали пропофолом в общий наркоз. После пробуждения некоторые должны были вспоминать те истории сразу же, а некоторые ждали сутки. В статье в Science Advances говорится, что те, кто проходил тесты сразу после пробуждения от наркоза, помнили истории так же, как и до наркоза. А вот те, кто проходил тесты спустя 24 часа, некоторые моменты вспомнили с большим трудом, и касалось это наиболее эмоциональных эпизодов.

Считается, что информация в памяти особенно чувствительна, когда мы её вспоминаем – сначала мозг достаёт нужные сведения из архива, а потом снова отправляет их в долговременное хранилище. Если что-то произойдёт во время реконсолидации памяти (то есть во время повторного отправления в архив), то эти воспоминания могут измениться, а то и вовсе исчезнуть. Воспоминания об увиденных историях у участников эксперимента пробудили перед наркозом, но именно из-за наркоза повторное архивирование случилось с потерями.

Про пропофол известно, что у него есть амнезийный эффект, однако в данном случае любопытно то, что наркозное забывание коснулось именно эмоциональной информации. Возможно, как пишет портал LiveScience, так случилось потому, что пропофол действует на связи между гиппокампом, одном из главных центров памяти, и миндалевидным телом, которое часто называют центром эмоций.

Возможно, с помощью общего наркоза удастся разработать метод лечения психических расстройств, связанных с пережитыми травмами – нужно лишь убедиться, что наркоз может затемнить действительно тяжёлые личные воспоминания.

P.S. Заметил, что отчасти перекликается с моими размышлизмами вот этот абзац:
ЦитироватьСчитается, что информация в памяти особенно чувствительна, когда мы её вспоминаем – сначала мозг достаёт нужные сведения из архива, а потом снова отправляет их в долговременное хранилище. Если что-то произойдёт во время реконсолидации памяти (то есть во время повторного отправления в архив), то эти воспоминания могут измениться, а то и вовсе исчезнуть. Воспоминания об увиденных историях у участников эксперимента пробудили перед наркозом, но именно из-за наркоза повторное архивирование случилось с потерями.
В этом сообщении я попытался расковырять проблему памяти:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg212068.html#msg212068
Цитата: ArefievPV от марта 14, 2018, 12:03:50
Про память. Реплика.

Под памятью системы следует понимать (в самом общем виде) совокупность «хранилища данных» («хранилища записей», «хранилища следов памяти» – как хотите можно обозвать) и механизмов кодировки/декодировки  этих «записей». Механизмы кодировки/декодировки  «записей» занимаются превращением процесса в «записи» и превращением «записей» в процесс. Раскодированные «записи» существуют в виде процесса*. Разумеется, процесс* тоже должен быть где-то (типа, в каком-то месте) – в каких-то структурах системы. То есть, процесс* разворачивается и протекает в определённых структурах системы.

Тут необходимо различать, что мы понимаем под разными процессами (либо двумя, либо тремя – смотря, как определять данные процессы) – процесс кодирования «записей», процесс декодирования «записей», процесс*, в виде которого существуют раскодированные «записи».

Если процесс* был закольцован, то он может существовать продолжительное время и воспоминание можно многократно изменять, сравнивать, сопоставлять и т.д. без постоянной кодировки/декодировки. Напрашивается некая отдалённая аналогия с оперативной памятью в компьютерах. Насколько помню, при небольшом размере оперативной памяти по сравнению с необходимым объёмом информации для корректной работы приложения, операционная система создаёт файл подкачки на жёстком диске. При этом работа приложения замедляется (всё время приходится обращаться за информацией к жёсткому диску).

Если во время протекания процесса* на сам процесс* было оказано воздействие (в живых системах это происходит постоянно), то данный процесс* будет изменён и, соответственно, при последующей кодировки его в «запись» будет изменены и сами «записи». То есть, наша память не есть нечто постоянное и неизменное – при каждом воспоминании (декодировании «записи» и превращения её в процесс) и «отключении» от данного воспоминания – мы непроизвольно изменяем нашу память. Это не означает, что при каждом воспоминании наша память изменяется очень сильно (очень многое мы способны вспоминать с достаточно высокой точностью из раза в раз). Кроме того, меняется только личная память системы (память организма), а не память сверхсистемы (память вида, генетическая память).

Разумеется, изменяется только та память (точнее, те «записи»), которая происходит с участием механизмов кодировки. То есть, если механизм кодировки может изменить структуру («записать» в структуру, так сказать) системы, то такая память (точнее, такие «записи») может изменится. Если структуры не доступны воздействию данного механизма (например, генетические структуры), то «записи» в таких структурах с помощью данного механизма не изменяются.

В генетические структуры можно внести только повреждения/ошибки – записи с полезной информацией внести невозможно (механизм кодировки не предназначен для работы с такими структурами, так сказать). Это и понятно, механизмы, предназначенные только для системы не могут работать на уровне сверхсистемы.

Кстати, повреждения/ошибки можно внести и в структуры «хранилища записей», если изменения в «хранилище» внесены в обход механизма кодировки. Потом при декодировке возникают ложные воспоминания, дежа вю всякие и пр. (вплоть до невозможности вспомнить)...

В этом состоит существенное отличие нашей памяти (памяти живых систем) от памяти компьютеров. Компьютер может многократно воспроизводить один и тот же файл, не изменяя записи на жёстком диске. Зато в оперативной памяти компьютера записи могут постоянно меняться.

То есть, процессы реализации алгоритмов воспроизведения и алгоритмов записи (с жёсткого диска и на жёсткий диск) независимы от хранилища и локализованы в разных структурах. В живых система и оперативная (кратковременная) и постоянная (долговременная) память связаны со структурами обрабатывающими информацию, и оказывают влияние друг на друга. Разумеется, впрямую сравнивать живые системы и компьютеры не стоит (слишком разный принцип организации).

Кроме того, большого смысла в сохранении «записей» (личной памяти организма) в абсолютно неизменном виде не вижу. Организм постоянно обновляется, изменяется, адаптируется, стареет и т.д. Достаточно помнить с необходимой для данных условий точностью. Ведь не надо забывать, важно в первую очередь выживание организма и вида, а не тупое хранение информации в неизменном виде на уровне организма (в гены эта память всё равно не передаётся и виду личный опыт особи не нужен). Память нужна для выживания. Это просто возникшая адаптация вида на уровне отдельных свойств организма. Типа, цели сделать некую абсолютную память у организма не было. Цели вообще не было. Что получилось, то и получилось...

Есть известное выражение – «мы – это наша память». В определённом смысле, это так и есть. Именно наша личная память (не видовая память, а личная память организма). И что интересно, в зависимости от того какой объём и из какого «слоя» воспоминаний «загружен» в нашу рабочую память («оперативную», так сказать) и в «файл подкачки» (произошла частичная активация структур – типа, определённый «пласт» из «хранилища записей» уже выделен для первоочередной декодировки) – ту личность (или грань личности – роль) мы собой и представляем...
А в этом сообщении ещё дополнительно разъяснял отдельные моменты:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg212513.html#msg212513
Цитата: ArefievPV от марта 29, 2018, 08:01:23
Цитата: василий андреевич от марта 28, 2018, 21:45:39
я не сказал, что не слышал объяснений, их сполна. я не слышал ни одной формулировки ПРИНЦИПА.
Шутите? ???

Одна только цитата:
ЦитироватьЕщё раз повторяю, воспоминания – это процесс (он не хранится, он каждый раз возникает заново). Хранятся только «записи», так сказать (на основе «записей» и формируется процесс). Это и есть основной посыл. Что здесь непонятного? ???
приводилась в трёх сообщениях (3659, 3660, 3677). Этого мало? :o

То бишь, основной принцип – память создаётся каждый раз заново. То есть, память не хранится, память создаётся. Иначе говоря – воспоминания создаются, а не хранятся. ::)

То же самое (та же суть) озвучена и в сообщении (3657):
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg212443.html#msg212443
Цитата: ArefievPV от марта 26, 2018, 04:19:54
Обзорный реферат. Про память. Приведены разные концепции памяти.
Возможно информация в нём и не самая свежая, но, полагаю, по-прежнему актуальная.
https://refdb.ru/look/1896199.html
Процитирую небольшую часть:
ЦитироватьПочти вековые исследования механизмов памяти все же позволили прийти к исключительно важному выводу, который дает возможность взглянуть на содеянное под другим углом зрения: cледы храняться, а память — создается. Мозг сохраняет не память, а следы информации, которые позже используются для создания памяти, не всегда правильно отражающей картины прошлого реального опыта.
Это именно то, что я тут безуспешно пытаюсь втолковать...
Воспоминание - это «запись» развёрнутая (преобразованная) в процесс.

А ещё до этого, в сообщении (3627):
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg212068.html#msg212068
более подробно расписано...

P.S. Повторюсь. Воспоминание (как и мышление), а соответственно, и память – это процесс. Воспоминания (память) создаются каждый раз заново. Воспоминания (память) не хранятся. Хранятся «записи» («следы памяти»).

Чтобы возникло воспоминание, необходимо эту «запись» превратить в процесс.  «Запись» превращённая в процесс, и есть воспоминание.

Для сохранения необходимо закодировать процесс в «запись», для воспоминания необходимо раскодировать «запись» в процесс.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 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.
ЦитироватьЕсли 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.

(https://nplus1.ru/images/2019/03/30/eee91b127803e05fe21972da09115f52.png)
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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 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/
ЦитироватьДля 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/
ЦитироватьСпециальные 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Mamont08 от апреля 14, 2019, 12:30:47
Цитата: ArefievPV от апреля 11, 2019, 06:20:13Вряд 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от апреля 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.

(http://k156.ru/7/GMF.jpg)
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.

(http://k156.ru/7/GMF1.jpg)

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.

(http://k156.ru/7/GMF2.jpg)

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.

(http://k156.ru/7/GMF3.jpg)

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

(http://k156.ru/7/GMF4.jpg)

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

ЦитироватьСистема 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

(http://k156.ru/7/120a.jpg)

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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от апреля 14, 2019, 14:39:28
Цитироватьтак 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

Цитироватьтак 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
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 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.
ЦитироватьОднако 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 29, 2019, 14:56:45
Человеческую речь синтезировали из мозга
https://www.nkj.ru/news/36120/
Компьютерный алгоритм смог научиться речи по движениям рта.

Когда мы хотим что-то сказать, мозг мгновенно находит в памяти нужные слова и комбинирует их в соответствии с правилами языка – всё это сопровождается массой нейронных сигналов, которые носятся по центрам памяти мозга, речевым центрам и пр. И если попытаться нейронные сигналы озвучить прямо из мозга, сопоставив с ними нужные звуки, которые мог бы произносить робот, это будет очень сложно.

Но можно поступить иначе. Ведь в итоге мозг посылает речевые сигналы на речевой аппарат – то есть к языку, гортани, губам, нижней челюсти. А импульсы, направленные к мышцам, различить в куче нейронных сигналов уже проще. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско работали с пятью добровольцами, которые лечились от эпилепсии – им в мозг в лечебных целях вводили электроды, чтобы отслеживать эпилептические импульсы. Часто такие больные участвуют в нейробиологических экспериментах на самые разные темы – ведь у них можно подсмотреть, как работает живой человеческий мозг.

С этими электродами в речевом центре мозга их просили громко и внятно прочитывать несколько сотен предложений. Запись нейронной активности совмещали с данными о том, как двигаются язык, губы и т. д. во время говорения. Специальный компьютерный алгоритм искал соответствия между нейронной активностью и движениями рта.

Движения рта отправлялись на декодер, который подбирал к ним звуки, произносимые компьютерным голосом. Из звуков составлялись те же самые предложения, которые зачитывали участники эксперимента. И уже эти синтетические предложения прокручивали другим людям, которые должны были сказать, сколько слов они могут из них разобрать.

В статье в Nature говорится, что в синтетических предложениях удавалось разобрать в среднем 70% слов, хотя многое зависело от длины предложения и от других параметров. В целом такой метод считывания речи из мозга гораздо более эффективен, чем когда звуки речи пытаются определить напрямую по активности нейронов, без посредничества голосового аппарата.

Можно предположить, что подобное устройство помогло бы обрести речь парализованным людям, утратившим речь, например, из-за инсульта, который затронул нейроны, контролирующие движения языка и челюсти. Однако пока неясно, как это будет работать с теми, кто как раз не может двигать ртом. Всё-таки алгоритм тренировали на предложениях, которые произносили громко и внятно. С другой стороны, все мы друг друга понимаем, то есть, очевидно, делаем похожие движения губами, челюстью и пр., так что, может быть, можно обучить систему синтеза речи на здоровых людях так, чтобы она работала у больных.

P.S. Может, когда-нибудь создадут удобный интерфейс (ну, чтобы электроды в мозги не втыкать) работающий в две стороны - типа, декодер будет подавать сигналы на электроды... А затем, уже можно сформировать канал передачи данных между людьми (промежуточные устройства можно навесить, как блютузовские передатчики-приёмники) - то есть, мысленное проговаривание слов одним человеком будет "слышно" другому человеку (будто он сам про себя проговаривает эти слова). И это ведь будет защищённый канал - декодер по своим настройкам подходит только к конкретному человеку.

Это у меня просто фантазия разыгралась... :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от апреля 29, 2019, 22:56:21
Это еще не разыгралась.
Я думаю, что намного лучше прямое соединение со всем спектром, сопровождающим мысль - то есть эмоциональный фон, образы, в том числе даже не только зрительные.

Конечно придется научиться управлять своим потоком, той частью, которую мы хотим донести до собеседника. настроить передачу как камеру скайпа, например. То есть отправить сигнал, получить его, осознать, что получается именно то, что собирались донести до собеседника и потом уже устраивать такие контакты.

Конечно речь идет не о ближайшем будущем. Но теоретически, мне кажется это возможно, просто довольно сложно будет настроить точное отражение всего спектра внутренних сигналов. И выделить спектр необходимых для передачи
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от апреля 30, 2019, 22:37:03
Loss of N-Glycolylneuraminic Acid in Human Evolution
IMPLICATIONS FOR SIALIC ACID RECOGNITION BY SIGLECS*
Els C. M. Brinkman-Van der Linden‡, Eric R. Sjoberg§‡, Lekh Raj Juneja¶, Paul R. Crocker‖, Nissi Varki and Ajit Varki*
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 08, 2019, 06:24:44
«Нейроны покемонов» подтвердили теорию формирования зрительной коры
https://nplus1.ru/news/2019/05/07/pokemon-brain
Американские нейробиологи обнаружили у фанатов игры Pokémon специальную группу нейронов, активирующуюся в ответ на предъявление изображений покемонов. Как утверждают авторы статьи в Nature Human Behavior, расположение этой области подтверждает гипотезу о том, что топография зрительной коры формируется в соответствии с положением объектов в визуальном поле. Краткий пересказ статьи можно прочитать в редакционной заметке Nature.
ЦитироватьБыстрое распознавание объектов (например, цифр, лиц и локаций) возможно благодаря феномену спецификации нейронов в коре головного мозга. Предъявление конкретного объекта связано с активацией определенной группы нейронов в мозге, причем у разных людей это одна и та же область. Одна из нерешенных задач в нейробиологии касается того, как и когда именно формируются эти области, а также от чего зависит их расположение.

По всей видимости, формирование специальной группы нейронов возможно для любого нового объекта — это подтверждает история с «нейронами Дженнифер Энистон», когда нейробиологи обнаружили, что у множества добровольцев активируется одна и та же зона коры головного мозга в ответ на предъявление самых разных фотографий актрисы. Исследователи из Стенфордского университета смогли исследовать этот феномен на группе людей, которые в детстве испытывали относительно уникальный зрительный опыт — много играли в видеоигру Pokémon (Nintendo, 1996 года выпуска) на GameBoy.

Все участники исследования (11 человек) в определенный период своего детства (от 5 до 8 лет), по их словам, проводили за игрой по несколько часов в день. Для ученых было важно, что изображения покемонов довольно специфичны и редко встречаются в обычной жизни, поэтому относятся к совершенно отдельной категории объектов. Кроме того, контрольную группу из людей, которые в детстве не смотрели часами на покемонов, найти не так сложно. При помощи функциональной магнито-резонансной томографии исследователи обнаружили, что у любителей игры в ответ на предъявление изображений из Pokémon активируется небольшая область в затылочно-височной борозде. У участников контрольной группы специфичных «нейронов покемонов» не обнаруживалось. Кроме изображений из Pokémon, участникам предъявляли и объекты из других категорий — лица, животные, анимированные изображения, машины, слова и так далее. В распознавании других объектов участники не отличались.

Ученые подтвердили, что формирование зон распознавания отдельных категорий в коре происходит в определенном возрастном периоде, но это не главный вывод исследования. Специфическое расположение «зоны покемонов» (вблизи от зоны распознавания лиц), по мнению авторов работы, подтверждает так называемую гипотезу эксцентрического смещения (eccentricity bias) при формировании зрительной коры. Она предполагает, что если для распознавания, к примеру, лиц, используется фовеальное (то есть сосредоточенное вокруг центра зрительной оси глаза) зрение, а для распознавания мест — периферическое, это находит отражение в физическом расположении групп нейронов, которые активируются в ответ на соответствующее воздействие — в латеральной или медиальной частях веретенообразной извилины. Наблюдение за маленькими изображениями в центре зрительного поля, действительно, привело у любителей Pokémon к формированию зоны распознавания в соответствующей части зрительной коры. Впрочем, как заметили исследователи, для прямого подтверждения этой гипотезы требовалось бы сравнить опытную группу с группой людей, которые в детстве наблюдали какую-либо категорию объектов периферическим зрением.

Ранее мы рассказывали том, что у слепых людей нейроны зрительной коры могут участвовать в обработке речи, а также о компьютерной модели фовеального зрения, которая может улучшить распознавание объектов беспилотными автомобилями.
P.S. Ссылка на дополнительную информацию (в том числе про «нейрон Дженнифер Энистон» и про «нейрон Симпсонов»):
FAQ: Поведенческая специализация нейрона
8 фактов о группах нейронов, которые активируются в определенных ситуациях
https://postnauka.ru/faq/25920

P.P.S. Статистика маловата (11 человек) и не все ситуации исследованы (наблюдение периферическим зрением)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от мая 09, 2019, 15:38:19
An RNA-sequencing transcriptome and splicing database of glia, neurons, and vascular cells of the cerebral cortex.
http://web.stanford.edu/group/barres_lab/cgi-bin/geneSearch.py?geneNameIn=ODC1
По ссылке, распределение по клеточным субпопуляциям нервной ткани  ключевого ферментра синтеза полиаминов - орнитиндекарбоксилазы, у человека и мыши очень различается.
(http://web.stanford.edu/group/barres_lab/brainseq2/images/Human/ODC1.png) человек
(http://web.stanford.edu/group/barres_lab/brainseq2/images//Mouse/Odc1.png)
мышь
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Vladimirkox от мая 13, 2019, 18:25:07
Посмотрел на транскрибцию APOBEC мыши и человека, никогда не думал, что мы так различаемся. Кто-то может запустить программу, чтоб выявить все различия по транскриптому мыши и человека, ну... и проранжировать по значимости отличий?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Ivan(novice) от мая 23, 2019, 01:46:19
Философская беседа о сложности человеческого мозга:
https://vk.com/video-55490878_456472209 (https://vk.com/video-55490878_456472209)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от мая 23, 2019, 07:00:34
Цитата: Ivan(novice) от мая 23, 2019, 01:46:19
Философская беседа о сложности человеческого мозга:
https://vk.com/video-55490878_456472209 (https://vk.com/video-55490878_456472209)
На всякий случай:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,10046.msg227054.html#msg227054

И ещё.
1.Позволил себе привести другую ссылку на эту беседу:

https://www.youtube.com/watch?v=82VDD1CtT3s

2. Очень жаль, что нет текстового варианта беседы. :-[

Для себя я, разумеется, отметил моменты (приблизительно время поставил), но это как-то не очень...
4:50 - нейроны не чипы;
5:11, 5:14 - нейроны индивидуальны, нейроны подобны живым организмам;
6:10 - упоминание про теорию функциональных систем;
6:48 - все результаты выглядят как индивидуальные, а на самом деле являются коллективными (и мы себе отчёт (типа, оцениваем) формируем и предоставляем в терминах общества;
12:00 - генкультурная коэволюция;
19:45 - упоминание о частичной реабилитации психохирургии;
25:10 - про нейропластичность;
27:00 - предположительно гибнут "нейроны-бездельники" (цепочка прослеживается: разрыв синапсов, фактор роста нервов, гибель нейрона);
31:10 - мысль, характеристика некоей организации общеорганизменной активности для достижения определённого результата (может обзываться и мыслью, и движением, и восприятием - в зависимости от того, с какой стороны посмотреть на эту организацию);
39:30 - про связку нервной, иммунной и эндокринной систем;
39:44 - организм собирается в единое целое взаимодействиями нервной, иммунной и эндокринной систем (регуляторы - медиаторы, гормоны, цитокины);
42:51 - замените духов на спайки, поры - на синапсы (типа, идеология осталась прежней);
45:25 - взаимодополнительность (типа, смотрим с многих сторон на действительность).
И так далее...

P.S. Кстати, народ подобрался серьёзный. То есть, беседа получилась не чисто философски-отвлечённая, а вполне себе познавательная...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Ivan(novice) от мая 24, 2019, 04:12:12
Цитата: ArefievPV от мая 23, 2019, 07:00:34
То есть, беседа получилась не чисто философски-отвлечённая, а вполне себе познавательная...
Да, там много чего интересного для расширения кругозора.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Acuecucyoticihuati от июня 12, 2019, 22:14:07
Здравствуйте, дорогие товарищи! Объясните мне такую вещь, пожалуйста. В палеолите средний объем мог человека был больше, чем сегодня. Учёные это объясняют тем, что раньше одному человеку нужно было быть специалистом во всех сферах. То есть получается, что отедльно взятый индивид в то время был умнее, в среднем разумеется, чем сегодня. Но почему тогда эти же учёные не связывают явные различия в величине мозга у разных представителей больших рас? Как бы одно противоречит другому. Один из вариантов ответа - якобы разница в величине мозга между различными представителями рас не такая существенная как между всей пополуцией современных людей и палеолитических. Но это же просто, на языке молодежи (который потворствуется на форуме), отмазка. Если на то пошло, то разница между размером мозга между людьми палеолита и сегодняшними тоже несущественная, однако она все же в расчет берется и на основании этого уважаемые учёные делают определенные выводы.
Следющий вопрос, который меня интересует касается развитие различных культур в примерно одинаковых условиях. Но если не разобраться с первым вопросом, то во втором просто нет смысла.
С праздником!
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 28, 2019, 12:07:28
Опыты были на макаках, но, возможно, что и у человека дело обстоит схожим образом.

Нейроны зрительной коры оказались универсальными
https://nplus1.ru/news/2019/06/27/visual-cortex
Эксперимент на макаках показал, что, вопреки общепринятой модели, цвет, форму и ориентацию видимых предметов обрабатывают одни и те же нейроны первичной зрительной коры головного мозга. Статья опубликована в Science.
ЦитироватьИмпульсы от нейронов сетчатки глаза сперва поступают в латеральное коленчатое тело, а затем — в зрительную кору головного мозга. Ее основной и наиболее древний (развившийся раньше остальных) слой — первичная зрительная кора, которая расположена в затылочной доле обоих полушарий. Она отвечает за обработку всех сознательно воспринимаемых зрительных стимулов, однако конкретные механизмы обработки зрительной информации в этой области коры до сих пор остаются недостаточно изученными.

Согласно ранним исследованиям, нейроны первичной зрительной коры строго делятся на те, которые обрабатывают цвет, и те, которые обрабатывают данные о форме и ориентации объектов. Позднее появились и критические работы, которые постулировали, что любой нейрон в этой зоне мозга может обрабатывать информацию и по цвету, и по форме, и по расположению видимых предметов. Чтобы выяснить, какая из этих двух моделей верна, ученые во главе с Эдвардом Коллуэем (Edward Callaway) из Института биологических исследований Солка провели эксперимент на макаках-крабоедах (Macaca fascicularis).

Ученые использовали кальциевую визуализацию работы головного мозга: они ввели индикаторный флуоресцентный белок GCaMP6f в первичную зрительную кору мозга макак. Чтобы добиться детальной картины происходящего в зрительной коре живых макак, ученые оценивали излучение от индикаторного белка GCaMP6f с помощью двухфотонного лазерного микроскопа, работающего в инфракрасном диапазоне. Благодаря большой длине волны его излучение проникает достаточно глубоко в мозг подопытного животного, не нанося тому заметного вреда и в то же время усиливая свечение индикаторного белка.

С помощью этого метода ученые смогли отследить активность сразу 4351 нейрона по отдельности. Чтобы проверить, какие нейроны отвечают за восприятие цвета, а какие — за форму и ориентацию наблюдаемых объектов, авторы показывали подопытным животным различные визуальные стимулы: наборы цветных и бесцветных точек и пятен.

В результате удалось установить, что 46,4 процента всех нейронов первичной зрительной коры сильнее реагируют на цветовые стимулы, а остальные — на бесцветные визуальные образы. Но при этом большинство (более 90 процентов) цветочувствительных нейронов также были чувствительны и к форме, и к расположению наблюдаемых макаками на экране статичных изображений (точек и полос). Таким образом, наблюдения за нейронной активностью показали, что и цвет, и ориентация, и форма предметов могут обрабатываться одними и теми же группами нейронов.

Авторы, отсылая к работам других научных групп, отмечают, что найденные ими нейроны первичной зрительной коры чувствительны и к цвету, и к ориентации, также тесно связаны с нейронами бледных полос вторичной зрительной коры (параллельные полосы ее клеток, чувствительные к ориентации зрительных стимулов). На основе этого они предполагают, что бледные полосы вторичной зрительной коры могут играть особую роль в совместной обработке сигналов о форме и цвете визуальных образов. В отличие от бледных полос, тонкие полосы вторичной зрительной коры (узкие полосы клеток, чувствительных к цвету), предполагают исследователи, связаны в основном с обработкой данных о наблюдаемых цветах.

Особенности функционирования зрительной коры головного мозга — активно изучаемая область. Ранее мы уже писали о том, что задачи, которые выполняет зрительная кора головного мозга, не являются неизменными: например, у людей с приобретенной слепотой эта часть коры начинает отвечать за обработку речи. Более того, отдельные работы показывают, что даже полная потеря первичной зрительной коры обоих полушарий, несмотря на то, что сопровождается субъективной слепотой, не означает потерю человеком способности ориентироваться в пространстве с помощью зрения.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от июня 28, 2019, 16:00:56
Цитата: Acuecucyoticihuati от июня 12, 2019, 22:14:07Объясните мне такую вещь, пожалуйста
Объяснить нельзя, можно сделать предположение, но без доказательсва оно пусто. Например, огромную часть мозга составляет "жировая ткань", возможно именно в ее запасах мозг современного человека перестает нуждаться.
  А так, то что с разделением труда отпала необходимость быть универсалом - факт, потому и таковую корреляцию можно считать наиболее приемлемой. Но корреляция вовсе не значит, что причинность установлена.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июня 29, 2019, 07:39:03
Установлен механизм выработки галлюциногена в мозге млекопитающих
https://www.popmech.ru/science/news-490222-ustanovlen-mehanizm-vyrabotki-gallyucinogena-v-mozge-mlekopitayushchih/#part0

P.S. Более подробно размещу в теме "Психика и мозг".
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 05, 2019, 16:53:49
Иммунные клетки мешают обновляться стареющему мозгу
https://www.nkj.ru/news/36526/
Т-лимфоциты, проникая в мозг, с помощью интерферона подавляют активность нервных стволовых клеток.

Чтобы замещать вышедшие из строя клетки, у наших тканей и органов есть запас стволовых клеток – они способны, во-первых, очень долго делиться (то есть их количество остаётся более-менее постоянным), а во-вторых, в случае чего стволовые клетки превращаются в специализированные (или дифференцированные) клетки, которые нужны конкретному органу.

Так, у крови есть запас стволовых клеток крови, которые могут превращаться в эритроциты, лимфоциты и др., у кожи есть свои стволовые клетки, которые дают новые кожные клетки на смену отмершим, и т. д. Есть свои стволовые клетки и в мозге, но, если говорить о мозге млекопитающих, то стволовые клетки в нём сгруппированы в двух зонах: так называемой субвентрикулярной зоне, примыкающей к желудочкам мозга, и в одной из извилин гиппокампа.

Новые нейроны, которые появляются в субвентрикулярной зоне, помогают работать обонятельному тракту (обоняние для зверей, как мы знаем, чрезвычайно важно); что же до гиппокампа, то это – один из основных центров памяти, и новые нервные клетки здесь тоже могут быть очень даже к месту.

При этом, говоря о взрослом нейрогенезе – так называют появление новых нейронов во взрослом мозге – нельзя не упомянуть  проблему с человеческим мозгом. У взрослых людей вроде как тоже обнаруживали новые нейроны (причём только в гиппокампе), но потом оказалось, что всё не так просто, и в последнее время нейробиологи особенно активно спорят о том, до какого возраста у нас образуются новые клетки в мозге и образуются ли вообще.

Но даже если взять мозг какого-нибудь лабораторного грызуна, в котором взрослый нейрогенез хорошо изучен, то мы увидим, что с возрастом активность стволовых нервных клеток ослабевает – они делятся всё реже, и новых нейронов потому становится всё меньше.

В общем-то, со временем у всех стволовых клеток, не только нервных, появляются проблемы, но вот откуда берутся эти проблемы в каждом отдельном случае – особый вопрос. Про старые стволовые клетки из мозга известно, что если их оттуда достать и начать выращивать в культуре, они будут делиться не хуже молодых. То есть можно предположить, что в окружении нервных стволовых клеток в старом мозге появляется что-то такое, что мешает им работать как следует.

Окружение в жизни стволовых клеток действительно играет большую роль: они постоянно впитывают сигналы вспомогательных клеток-соседей, которые помогают стволовым клеткам питаться, делиться, превращаться в специализированные клетки. Исследователи из Стэнфорда пишут в Nature, что стволовые клетки мозга начинают хуже работать действительно из-за возрастных изменений в их микроокружении.

С одной стороны, во вспомогательных клетках, образующих это микроокружение, с возрастом меняется активность генов. С другой стороны, в мозге старых мышей в одной из зон со стволовыми клетками обнаружились Т-лимфоциты (точнее, одна из разновидностей Т-лимфоцитов).

Авторы работы сообщают, что такие же Т-лимфоциты удалось найти и в старом человеческом мозге, что само по себе удивительно – ведь известно, что мозг защищён от крови гематоэнцефалическим барьером, который не пропускает в мозг иммунные клетки и ещё многое другое. Возможно, с возрастом барьер даёт течь, и лимфоциты, которые проходят через него, вносят вклад в старение мозга.

Те Т-клетки, которые удалось найти в зоне нервных стволовых клеток, синтезировали много гамма-интерферона – одного из иммунных сигнальных белков. В свою очередь, у стволовых клеток в старом мозге были рецепторы к гамма-интерферону, и, судя по активности их генов, эти клетки реагировали на появление интерферона – и, что самое главное, в ответ на интерферон они начинали реже делиться. Если Т-лимфоциты запускали в мозг молодых мышей, то и у них нервные стволовые клетки становились менее активны. Наконец, когда молодые нервные стволовые клетки выращивали в лабораторной культуре вместе с Т-лимфоцитами, то активность стволовых клеток зависела от того, синтезируют ли Т-лимфоциты гамма-интерферон. Иными словами, иммунные клетки вместе с их интерфероном мешают обновляться нейронам в стареющем мозге – в тех его зонах, где такое обновление было возможно.

Конечно, остаётся вопрос, как и почему Т-клетки вдруг приходят в мозг, что их сюда тянет и почему они начинают выделять интерферон. Возможно, что если как-то запретить Т-лимфоцитам идти в мозг или хотя бы отключить стволовые нервные клетки от интерферона, это поможет мозгу хотя бы отчасти сохранить молодость. И также вполне возможно, что скорое прекращение нейрогенеза во взрослом человеческом мозге, о котором говорят некоторые исследователи, может быть связано с чрезмерной активностью нашего иммунитета – впрочем, любую гипотезу здесь нужно так или иначе подтвердить экспериментом.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 08, 2019, 11:26:16
Мы получаем удовольствие от информации
https://www.nkj.ru/news/36537/
Центры мозга, отвечающие за мотивацию, воспринимают информацию как ещё одну форму награды.

Мы любим узнавать что-то новое, начиная от прогноза погоды и курса валют до новейших физических теорий. Но объяснить наше любопытство можно по-разному. С одной стороны, считается, что всякую информацию мы оцениваем по её полезности, что бы под этим ни подразумевалось. В таком случае удовольствие от познания соответствует тому, насколько мы приблизились к какой-то цели, насколько нам новая информация пригодилась для чего-то. С другой стороны, многие психологи полагают, что любопытство действует само по себе, как самостоятельная мотивирующая сила, и что мы часто доискиваемся каких-то сведений просто потому, что хотим знать.

Эксперименты сотрудников из Калифорнийского университета в Беркли говорят о том, что обе точки зрения стоит объединить. Исследователи предлагали добровольцам сыграть в некую азартную игру, причём вероятность выигрыша можно было узнать за некоторую плату. В некоторых случаях эта информация была довольно важной, когда ставки и риск в игре были высоки; в других случаях «инсайдерская» информация была не слишком ценной, и игрок вполне мог без неё обойтись.

В большинстве случаев игроки руководствовались вполне разумными экономическими соображениями: они оценивали, насколько информация поможет им выиграть, и решали, стоит ли за неё платить. Но при этом участники эксперимента в целом были склонны переоценивать значение информации, и особенно такое повышенное внимание к сведениям было видно в игре с высокими ставками. То есть даже если заранее было известно, что сведения ничего не дадут, у человека всё равно повышался к ним интерес.

Сканирование мозга показало, что информационная жажда стимулировала в нём зоны, которые обычно заняты оценкой ситуации и которые активируются в предвкушении вознаграждения в виде денег, еды, наркотических веществ и пр. Это участки, входящие в знаменитую систему подкрепления, благодаря которой мы чувствуем удовольствие от достижения какого-то результата, даже если результат будет просто чьим-то «спасибо». То есть мозг оценивает информацию как награду, так же, как он оценивает деньги или еду, и, поскольку система подкрепления во многом отвечает за мотивацию, то понятно, что информация может быть таким же психологическим мотивационным топливом.

Исследователям удалось даже сопоставить нейронные импульсы в центрах системы подкрепления, соответствующие разному денежному выигрышу, с нейронными импульсами, обозначавшими готовность человека заплатить за игровые сведения, пусть даже и бесполезные. В статье в PNAS говорится, что чем больше были ожидания в смысле выигрыша, тем больше игрок был готов заплатить. Ожидание большой награды повышало удовольствие от информации самой по себе, безотносительно того, насколько она была полезна.

Нельзя сказать, что мозг оценивает информацию исключительно с точки зрения достижения цели или же что охота до новых сведений – это полностью автономная мотивирующая сила. Скорее, оба представления об информации соединены в нервных центрах, которые делают нам приятно и которые заставляют искать награду.

Возможно, теперь, когда мы больше узнали об «информационном метаболизме» в нашем мозге, у нас появятся психотерапевтические методы, позволяющие помочь тем, кто стал чрезвычайно зависим от информации и просто не может оторваться новостных лент в социальных сетях.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: sanj от июля 17, 2019, 00:57:06
(https://scontent-arn2-1.xx.fbcdn.net/v/t1.0-9/66533755_2497077280349888_4088610764720439296_n.jpg?_nc_cat=105&_nc_eui2=AeGBH6doW22R5lEdPu1g_tGt24cBE0qhSyMApe-_bONpvJx2tySZMRZowOF3jwefapvnT8e9_brlUze5aOWU1-be38CTzhNmjJa5ExuSxfVLGg&_nc_oc=AQmjTzpiK7UDWJ0RgOFfJLmO9Lo-xZ9WpGqHdAZBHRfZ6-uz_G1wGgKGCtEcj3ooeSU&_nc_ht=scontent-arn2-1.xx&oh=21cc8644f637719be007d9fad84c595d&oe=5DB8EC2C)

Den Tulinov
12 июля в 06:49
Томограмма реального пациента из Подмосковья. Как видно, у него нет полушария мозга. Без него он «прожил с данным недостатком 60 с лишним лет: получил высшее образование, отслужил в армии, завел семью, ничего не подозревая о своей особенности». Марина Аникина, невролог Федерального центра экстрапирамидных заболеваний и психического здоровья ФМБЦ им. А.И.Бурназяна поделилась подробностями.

«Мужчина рос нормальным ребенком, у него не выявляли проблем ни с двигательным аппаратом, ни со зрением, ни с психикой. Он успешно окончил школу, поступил в институт и окончил его, получив профессию инженера. До пенсии работал по специальности на одном из подмосковных заводов. Обследоваться дальше он отказался, сославшись на то, что не хочет даже задумываться о том, что у него нет одного полушария: «Я прожил нормальную жизнь, меня ничего не беспокоило, и теперь мне не нужна лишняя «слава».

Помимо уникальности и курьезности (на самом деле пластичности) вот о чем стоит задуматься:

«Если бы мама нашего уникального инженера готовилась к родам не 60 лет назад, а в наше время, то ей, скорей всего, посоветовали бы искусственно прервать беременность. Перинатальный скрининг, УЗИ сразу показали бы у будущего ребенка нехватку целого полушария, и врачи не стали бы рисковать. Однако в 50-х годах прошлого века еще не существовало таких технологий, и ребенок смог появиться на свет без полушария, вырос, родил здоровых детей».
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от июля 19, 2019, 12:17:35
Мозговой оптимум
https://www.nkj.ru/facts/36239/
Слишком большой мозг мешает думать

Чем больше мозг, тем больше в нём нейронов, тем больше межнейронных связей и сетей. Поскольку когнитивные навыки зависят от возможности формировать нейронные сети, то сам собой напрашивается вывод, что чем больше мозг, тем лучше он соображает. И если сравнить когнитивные особенности разных видов зверей, то такая закономерность, в общем, имеет место быть (если сравнивать, конечно, не абсолютный размер мозга, а его размер относительно всего тела).

Однако, как пишут в PNAS исследователи из Кембриджа, слишком большой мозг может работать хуже, чем мозг поменьше. Дело в том, что межнейронные соединения – синапсы – производят напрасную активность, то есть шум. Этот шум мешает проводить те сигналы, которые возникают при обучении. Увеличивая размер нейронной сети, можно до какого-то момента улучшать когнитивные навыки, но потом из-за добавляющихся новых синапсов сеть начнёт соображать хуже. Исследователи показали на компьютерной модели, что для нейронных сетей и для мозга в целом должен быть оптимальный размер, который не стоит превышать, иначе начнёшь хуже соображать.

Это далеко не первая работа, в которой говорится о том, что слишком сложные нейронные сети ухудшают «когнитивку»: мы как-то писали о том, что лишние межнейронные связи мешают памяти и могут быть причиной аутизма.

P.S. Дополню (упоминается в заметке)...

Чтобы память работала, как надо, некоторые гены должны замолчать
https://www.nkj.ru/news/29165/
Из-за избыточной активности некоторых генов нейроны формируют между собой лишние связи, которые затрудняют работу мозга и не дают запомнить то, что нужно.

Аутизм возникает из-за слишком общительных нейронов
https://www.nkj.ru/news/32492/
Мутации, связанные с аутизмом, заставляют нейроны принимать слишком много сигналов от соседей.
ЦитироватьРазумеется, нельзя говорить, что аутизм возникает только лишь от одной мутации, имеющей отношение к убиквитинилированию белков – в конце концов, в самом начале мы говорили, что аутистических мутаций может быть довольно много, и они, скорее всего, как-то дополняют друг друга. С другой стороны, хотя мы и видим, что мыши с мутацией трудно осваивают какие-то новые задания, все же мыши – это мыши, и нужно еще выяснить, как именно такие мутации сказываются на человеке и какой вклад они вносят в общую клиническую картину.

Однако нельзя не отметить, что полученные результаты вполне укладываются в известную гипотезу, согласно которой аутизм развивается из-за слишком большого количества синапсов. Слишком много нейронных цепей создают в мозге «информационный шум», с которым сами не могут справиться – что можно в какой-то степени сравнить с подвисанием компьютера из-за огромного количества одновременно выполняемых (и не обязательно необходимых) процессов. 

P.P.S. Более подробно прокомментирую в теме "Психика и мозг"...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 15, 2019, 12:03:18
В мозге нашли нейронный «компас»
https://www.nkj.ru/news/36751/
Кольцо нейронов в зрительном бугре реагирует на повороты головы, определяя её направление.

Нейроны, которые отвечают за ориентацию в пространстве, открыли достаточно давно, и за них даже успели дать Нобелевскую премию. Часть нейронов навигации в прямом смысле работают картографамиони хранят карты конкретных мест. Другие нейроны 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. Нейроны решётки чем-то похожи на GPS-систему. О каком компасе в таком случае речь?

Мы всегда знаем, где у нас право, где лево, в какую сторону повёрнута голова, в какую сторону мы идём. Если мы смотрим на настоящий компас, то с ним всё понятно: стрелка отклоняется туда или сюда, и мы понимаем, что идём на северо-запад, или северо-восток или куда ещё. Но если мы имеем дело с мозгом, то, очевидно, тут нужно следить за активностью нейронов: когда мы поворачиваем голову, то одни нейроны включаются, а другие выключаются. Эти нейроны выполняют иную работу, нежели нейроны решётки и нейроны-картографы, и известно, что располагаются они в зрительном бугре, или таламусе, точнее, в той его части, которая называется антеродорсальным (то есть переднеспинным) таламическим ядром. Таламус служит сенсорным хабом – к нему стекаются нейронные сигналы от всех органов чувств, кроме обоняния, так что естественно, что в нём находится и нейронный «компас», определяющий направление головы.

Исследователи из Техасского университета в Остине и Массачусетского технологического института записали активность множества нейронов антеродорсального ядра в мозге мыши, пока сама мышь свободно бегала. Работу тех нейронов, которые реагировали на повороты головы, потом анализировали с помощью топологических методов. В статье в Nature Neuroscience говорится, что несколько тысячи таких клеток образуют изогнутую кольцеобразную структуру. (Похожее кольцо раньше открыли в мозге дрозофилы.) Разнородные сведения, которые поступают в мозг извне, это кольцо преобразует в информацию о том, в каком направлении  голова – поворот головы соответствует включению нейронов в том или другом сегменте кольца. Причём если какой-то нейрон ошибётся, его исправят соседи, то есть активность нервных клеток притягивается к определённой траектории, как в математических аттракторах.

Даже во сне, когда нейроны почти отключены от внешнего мира, «компас»-кольцо всё равно работало – скорее всего, потому, что даже во сне голова всё равно куда-то направлена, и компас это направление всё равно чувствует. Правда, во сне форма и размеры кольца менялись – другое число клеток анализировало положение головы, и опирались на информацию иного рода, чем во время бодрствования.

В данном случае важно не только то, что удалось обнаружить «компас», но и то, что исследователям впервые удалось увидеть нейронную систему, которая преобразует множество конкретных фактов в достаточно абстрактную информацию – как абстрактное направление головы получается из конкретных раздражителей, действующих на органы чувств. Возможно, что и другие когнитивные процессы, опирающиеся на обобщения, выполняются в похожих нейронных структурах, которые, впрочем, могут иметь самую разную форму.

P.S. Ещё одно подтверждение, что абстракты могут формироваться (и формируются) вообще без участия сознания (высших уровней иерархии механизма сознания организма)...

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Лаплас от августа 15, 2019, 14:24:18
Цитата: ArefievPV от августа 15, 2019, 12:03:18В данном случае важно не только то, что удалось обнаружить «компас», но и то, что исследователям впервые удалось увидеть нейронную систему, которая преобразует множество конкретных фактов в достаточно абстрактную информацию – как абстрактное направление головы получается из конкретных раздражителей, действующих на органы чувств. Возможно, что и другие когнитивные процессы, опирающиеся на обобщения, выполняются в похожих нейронных структурах, которые, впрочем, могут иметь самую разную форму.

P.S. Ещё одно подтверждение, что абстракты могут формироваться (и формируются) вообще без участия сознания (высших уровней иерархии механизма сознания организма)...

Про отвлечённую, то есть «абстрактную» информацию, которая имелась в виду в тексте, вы не поняли, спутав её непосредственно с абстракциями сознания, а «механизмы сознания» и вовсе выдумали.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 15, 2019, 14:46:27
Цитата: Лаплас от августа 15, 2019, 14:24:18
Про отвлечённую, то есть «абстрактную» информацию, которая имелась в виду в тексте, вы не поняли, спутав её непосредственно с абстракциями сознания,
У самого сознания никаких абстрактов/абстракций нет, не может сознание абстрагировать и/или формировать абстракт (абстрактную информацию, типа). Функции абстрагирования весьма древние и реализуются посредством работы различных (нейрофизиологических и психических) механизмов.

Сознание может только одно - отражать в себе процессы (и/или результаты процессов) работы разных механизмов мозга на "фоне" знаний. По сути, у механизма сознания (любого уровня иерархии) есть только оценивающая (в соответствии с имеющимся опытом/знаниями) функция.

Разумеется, фразу "в соответствии с имеющимся опытом/знаниями", следует понимать, что оценка производится с позиции имеющегося знания у данного уровня - того знания, котором располагает данный уровень механизма сознания.

Цитата: Лаплас от августа 15, 2019, 14:24:18
а «механизмы сознания» и вовсе выдумали.
Я могу выдумать, Вы же можете только чужое перетасовывать и в красивую упаковку укладывать (тоже дело нужное).

У Вас собственного представления о сознании нет вообще, верно? Помнится, говорили о подобном...  Значит, не Вам судить...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Лаплас от августа 15, 2019, 15:06:51
Цитата: ArefievPV от августа 15, 2019, 14:46:27У самого сознания никаких абстрактов/абстракций нет,

Абстракции — психическое восприятие — это и есть сознание.

Цитата: ArefievPV от августа 15, 2019, 14:46:27Сознание может только одно - отражать в себе процессы (и/или результаты процессов) работы разных механизмов мозга на "фоне" знаний. По сути, у механизма сознания (любого уровня иерархии) есть только оценивающая (в соответствии с имеющимся опытом/знаниями) функция.

Про зеркала, отражения и т. п.: https://paleoforum.ru/index.php/topic,9297.msg230898.html#msg230898
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 15, 2019, 15:17:11
Цитата: Лаплас от августа 15, 2019, 15:06:51
Цитата: ArefievPV от августа 15, 2019, 14:46:27У самого сознания никаких абстрактов/абстракций нет,
Абстракции — психическое восприятие — это и есть сознание.
Намешали всё в кучу - получилась чушь...

Повторяю - у Вас нет собственного представления, что такое сознание...

Цитата: Лаплас от августа 15, 2019, 15:06:51
Цитата: ArefievPV от августа 15, 2019, 14:46:27Сознание может только одно - отражать в себе процессы (и/или результаты процессов) работы разных механизмов мозга на "фоне" знаний. По сути, у механизма сознания (любого уровня иерархии) есть только оценивающая (в соответствии с имеющимся опытом/знаниями) функция.
Про зеркала, отражения и т. п.: https://paleoforum.ru/index.php/topic,9297.msg230898.html#msg230898
Отвечал уже на этот Ваш пост. Если Вы не поняли, то ничего поделать не могу. Значит, Вам не дано понять - смиритесь с этим...

P.S. Лаплас - Иванников! Прошу Вас успокоится и не провоцировать на разведение срача. Убедительно прошу...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Лаплас от августа 15, 2019, 15:23:54
Цитата: ArefievPV от августа 15, 2019, 15:17:11P.S. Лаплас - Иванников! Прошу Вас успокоится и не провоцировать на разведение срача. Убедительно прошу...

Аргументируйте по существу и не будет «срача», не пишите бред и не нужно будет вас поправлять.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 15, 2019, 15:27:20
Цитата: Лаплас от августа 15, 2019, 15:23:54
Цитата: ArefievPV от августа 15, 2019, 15:17:11P.S. Лаплас - Иванников! Прошу Вас успокоится и не провоцировать на разведение срача. Убедительно прошу...
Аргументируйте по существу и не будет «срача», не пишите бред и не нужно будет вас поправлять.
У себя дома будете ставить условия, понятно? 8)
Если Вы не понимаете аргументацию (а скорее всего, просто не принимаете), то это Ваши проблемы.

Повторно прошу Вас успокоится и не провоцировать. Убедительно Вас прошу.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от августа 26, 2019, 13:14:21
Продублирую сюда лекцию Вячеслава Дубынина.
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg232060.html#msg232060

Цитата: ArefievPV от августа 26, 2019, 13:09:03
Мозг и движения
https://elementy.ru/video/529/Mozg_i_dvizheniya
ЦитироватьВячеслав Альбертович Дубынин
Доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ

https://www.youtube.com/watch?v=j8zLVBnQyfs

Небольшой навигатор по лекции (разумеется, временнЫе метки разместил на свой вкус (субъективно) – на те моменты, которые я посчитал важными и интересными):

2:08 – у слона порядка 400-т мышц в хоботе (слон учится управлять этими мышцами лет 5, а то и все 7). Однако! ::)
3:08 – про мозжечок (в нём примерно 50% нейронов – эдакий «Бангладеш» нашего мозга). Именно мозжечок (вместе с базальными ганглиями) отвечает за двигательную память.
4:12 – про нейроны (в среднем один нейрон имеет около 5000 контактов с другими нейронами (в мозжечке один нейрон может иметь до 50 000 контактов)).
6:07 – про четыре главных типа движения (рефлексивные, локомоторные, произвольные, автоматизированные).
6:50 – если многократно повторять первые три типа движений, то их запоминают (какие мышцы, в каком порядке, с какой силой и скоростью) мозжечок и базальные ядра (то есть, эти движения автоматизируются).
7:30 – про рефлексы подробнее (что характерно, описывает и подразумевает только врождённые рефлексы).
10:00 – упоминание о генетических механизмах формирования нервных клеток в цепочки (по сути, эти механизмы определяют только сам процесс формирования нервных структур (нервных цепочек и ансамблей), а не сами рефлексы).
16:00 – упоминание, что нет специального механизма, который бы убирал ненужное (типа, поэтому и остаются рудименты, в том числе – и рефлексы, смысл которых давно потерян).
16:24 – про ориентировочный рефлекс – исследовательский рефлекс, рефлекс новизны (по сути, это любопытство на самом древнем уровне).
18:25 – про весьма сложные врождённые рефлексы (реакция на силуэт «гусь/ястреб» в зависимости от направления движения для птенцов, основная мимика человеческого лица для младенцев).
20:05 – про врождённые программы со-переживания, со-радости, со-страдания.
21:16 – про локомоцию подробнее.
21:47 – более подробно про локомоцию ходьбы человека (в 22:10 – система зацикливается, в 22:22 – при шаге возбуждение по центрам в спинном мозге идёт по «восьмёрке» последовательно).
22:33 – упоминание, что локомоция – это не рефлекс. У рефлекса есть начало и конец, а при локомоции работает циклически замкнутая структура, по которой могут двигаться нервные импульсы/сигналы хоть несколько часов подряд.
23:34 – при переключении с шага (ходьба) на бег (рысь) возникает другая схема возбуждения нервных центров в спинном мозге. Потом рассказывает про галоп (там опять изменяется схема возбуждения нервных центров).
26:07 – дельфины тоже плавают «галопом». :)
26:48 – «бег в мешках» – это, по сути, тоже «галоп». :)
32:43 – упоминание про дыхание. Дыхание настолько важно для организма, что имеются  независимые нейроны в продолговатом мозге, генерирующие ритм (водители ритма, пейсмекеры).
33:57 – про произвольные движения (новые движения в новых условиях). В коре головного мозга происходит сначала выбор программы движения, потом «разбиение» программы на наборы движений, затем «разбиение» движений на наборы мышечных сокращений.
43:00 – упоминается про недостаток сложного произвольного движения – оно охватывает/загружает практически весь мозг и становится сложно реагировать на внешние важные изменения во внешней среде.
44:03 – начинает рассказывать про автоматизацию движений, которая разгружает кору больших полушарий.
44:34 – при произвольном движении сначала программа движения превращается в набор движений, а затем каждое движение превращается в набор мышечных сокращений.

Параллельно мозжечок и базальные ганглии получают об этом информацию и запоминают, как данную программу превратить в данный набор движений, а данный набор движений превратить в данный набор мышечных сокращений.

По мере повторения таких произвольных движений, мозжечок и базальные ганглии начинаю «подсказывать» коре, что и как делать. Постепенно всё управление движением берут на себя мозжечок и базальные ганглии (типа, кора «скидывает/перекладывает» на них всю работу), картинка в 46:07.
48:10 – упоминание, что мозжечок запоминает навсегда. То есть, двигательная память гораздо прочнее (двигательные навыки запоминаются прочнее), мозжечок эволюционирует почти 800 000 000 лет (кора – максимум 150 000 000 лет).
48:50 – про мозжечок подробнее.
Новая часть мозжечка – автоматизация произвольных движений (запоминает тонкую моторику конечностей, речь, мимику) – то есть, занимается самыми эволюционно новыми движениями.

Древняя часть мозжечка – автоматизация рефлекторных движений, в том числе, поддержание равновесия, движения глаз.

Старая часть мозжечка – автоматизация локомоции (локомоторных движений).
50:10 – упоминание о настройке/корректировке врождённых рефлексов. Это косвенное подтверждение того, что врождённый рефлекс формируется, а не полностью зависит только от генов.

Важно – я считаю, что даже врождённый рефлекс формируется в процессе онтогенеза на очень ранних стадиях (буквально параллельно с формированием основных структур организма). Очень кратко об этом упоминал ещё 2017 году:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg205294.html#msg205294
51:51 – распределение функций по автоматизации движений между мозжечком и базальными ганглиями. Мозжечок запоминает конкретные параметры конкретных движений. Базальные ганглии запоминают какие движения внутри программы движения (то есть, они решают более сложные и эволюционно более новые задачи). Кроме того, базальные ганглии играют большую роль в запуске двигательных программ.
54:55 – про чёрную субстанцию (выделение дофамина и получения удовольствия от движения).
56:05 – упоминание про зеркальные нейроны. Бывает, чтобы получить удовольствие от движения (вследствие выделения дофамина) можно даже самому не двигаться – достаточно наблюдать, как двигаются другие. Люди вообще любят смотреть, как двигаются другие (цирк, балет, танцы, кинематограф, спортивные игры).

P.S. Автоматизмы, на базе которых формируются врождённые рефлексы, «вшиты» прямо в структуру нервной системы (в мозге). То есть, данные автоматизмы, я трактую так, как они описаны в работах Конрада Лоренца. Это существенное отличие от автоматизированного типа движений, про который рассказывает Дубынин. Одно другому не противоречит (только, вот одинаковое название, к сожалению, может путаницу внести).

И ещё. Насколько я понимаю, Дубынин относит условные рефлексы к автоматизированному типу движений, а под рефлексами понимает только врождённые рефлексы.
P.S. Обращаю внимание, что лектор не упоминает об условных рефлексах и упоминает о настройке врождённых рефлексов.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от августа 26, 2019, 14:17:59
По описанию ключевых моментов похоже на одну из лекций курса нейрофизиологии поведения. Очень хорошо, что она здесь появилась. Мне часто было жалко, что я не могу лекции Дубынина из курса здесь размещать - так устроены внутренние файлы проекта.  И вижу по описанию, что хорошо расписана одна из врожденных биологических программ - ориентировочный рефлекс из которого выросла исследовательская программа узнавания нового.
В списке академика Симонова она находится в группе саморазвития


ПОТРЕБНОСТИ САМОРАЗВИТИЯ:
- подражательная: «делай как...»
(как сосед, как родитель, как вожак)
- «рефлекс свободы» (преодоление ограничений в
свободе передвижений)
- игровая (тренировка двигат. навыков)
- исследовательская: сбор новой информации,
«любопытство» (биологич. смысл – более
адаптивное поведение, более точное
прогнозирование событий).

И я прошу прощения, тут попыталась сегодня скрестить концепцию со-знания с тем что мы обсуждали с Савелием  - работа сознания как функции всех уровней тела, начиная с квантового и заканчивая социумом.  И плавающими доминантами, точнее группой доминант работы всей системы из которой рождается каждая мысль в каждый момент времени. Пока у меня коряво это получилось, но мне кажется эти вещи дополняют друг друга.

Если что это была попытка договоренностей и создания какой то общей картины работы сознания.
:)

Если получилось пока невнятно, то я буду пытаться дополнить это примерами работы отделов мозга и соответствующих групп рефлексов тела на что накладывается работа биофизических механизмов, генов, и тп.

Если это с Вашей точки зрения вообще ересь какая-то, то не буду больше продолжать найти мосты к со-знанию.

Ваш последний текст во многом вижу как пересечение с моими последними

ЦитироватьМоё понимание я неоднократно озвучивал: суть сознания – условие «со знанием», суть механизма сознания – реализация этого условия, суть состояния сознания – наличие работающего механизма сознания, суть процесса осознания – работа механизма сознания.
То есть, ключевой момент, что сознание (и все производные) непосредственно связано со знаниями/опытом.

И, разумеется, нельзя сводить всё только к работе мозга – важна и структура мозга, и предшествующий опыт, и текущие условия, и состояние организма и т.д. и т.п. Ведь можно всегда заявить, что сознание коррелирует с опытом/знаниями и это будет также верно. Или, можно заявить, что сознание коррелирует со строением (и относительными размерами) мозга и это тоже будет верно. Или, что сознание коррелирует с состоянием (и/или работой/функционированием) организма и это тоже будет правильным. 

И важное замечание – наличие корреляции ещё не означает наличия причинно-следственной связи.

Как выше было сказано – сознание только коррелирует с работой мозга, но не сводится к ней полностью.


И может наоборот  - и доминанты и одновременная работа всех уровней и являются частью этого концепта. Просто в другом словесном оформлении. Мне это проще воспринять как симфонию исполняемую большим оркестром-иногда ведет скрипка иногда фортепьяно, некоторые части симфонии могут вести и два и три инструмента. Если какие то инструменты сломались, то мелодия все равно может продолжать звучать, она может быть исполнена другим инструментом и тогда она сама будет немного другой. Например скрипку заменили виолончелью. Можно даже октобасом или контрабасом - тогда симфония значительно изменится. В теме Города я приводила ролик, в котором композиция Моцарта для небольшого оркестра исполнена на свирели. Узнаваема сразу.

Концепция со-знания может расширить границы восприятия этого слова для разных систем, а механизм одновременной работы всех уровней может показать при постепенном переходе от привычного восприятия этого слова как это может работать в разных системах.

Как обычно не настаиваю, что я на каком то верном пути. Но есть такое ощущение, может иллюзорное. Типа ясность одна из форм полного тумана.
:)


Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 01, 2019, 07:30:38
Для долгой памяти нужно больше нейронов
https://www.nkj.ru/news/36798/
Чем больше мозг дал нервных клеток для той или иной информации, тем лучше потом он эту информацию вспомнит.

Нет нужды лишний раз рассказывать, как по-разному работает память: всякий сталкивался с тем, как что-то одно запоминается надолго и в мельчайших подробностях, а другое забывается почти мгновенно. Мы помним, что для сохранения информации нужны нейронные цепочки, то есть нужно, чтобы нервные клетки соединились друг с другом специальными контактами – синапсами. Если синапсы прочные, то и память будет долгой, если синапсы быстро ослабеют, то нейронная цепочка разорвётся и информация сотрется.

Но прочность отдельных межнейронных соединений – ещё не всё. Чтобы что-то надолго запомнить, самих нейронов, которые это запоминают, должно быть побольше. Исследователи из Калифорнийского технологического института поставили эксперимент с мышами, которых сажали в длинную коробку с белыми стенками. На стенках в разных местах были нарисованы геометрические фигуры (например, жирный крестик ближе к одному концу коробки, или косая черта – слэш – ближе к центру). Также в коробку ставили поилку со сладкой водой. Поначалу мышь просто блуждала по коробке, но потом наталкивалась на угощение и запоминала, у какого рисунка её можно найти. Ничего другого мыши запомнить не могли – никаких других ориентиров в коробке не было.

Память начинает формироваться в зоне мозга под названием гиппокамп, и исследователи записывали активность нейронов гиппокампа, пока животные обследовали белую коробку. Каждый раз, когда мыши замечали какой-то рисунок на стенке, в гиппокампе активировались сколько-то клеток. Но по мере того, как мышь изучала коробку, в гиппокампе в ответ на каждый рисунок реагировало всё больше и больше нейронов. Рисунки становились мышам всё более знакомыми, и ориентируясь по ним, мыши понимали, куда нужно идти, чтобы получить угощение.

Потом эксперимент прекращали на двадцать дней, чтобы животные успели что-то подзабыть из выученного. Когда их снова сажали в ту же коробку с рисунками и сладкой водой, то некоторые помнили лучше, куда идти, а некоторые хуже. Оказалось, что у тех, кто помнил задание лучше, на рисунки реагировало больше нейронов. То есть центр памяти у этих мышей отдал на запоминание больше клеток, которые работали синхронно друг с другом. И позже, хотя некоторые из клеток начинали работать несинхронно или вообще выходили из строя, воспоминания о белой коробке всё равно сохранялись – потому что нейронов под разные рисунки и так было много.

Авторы работы предлагают для сравнения представить, что вы рассказываете некую очень долгую и очень сложную историю группе людей, которые потом должны её повторить. Если слушателей сидит целых двадцать человек, то у них больше шансов всем вместе пересказать всю историю без пробелов, чем если слушателей всего пять человек. Можно предположить, что не только у мышей, но и у нас быстрее всего угасают те воспоминания, для которых мозг отвёл мало «слушателей», то есть нервных клеток.

Здесь, конечно, сразу возникает вопрос, как мозг подсчитывает, сколько нейронов нужно для той или иной информации? Очевидно, это как-то зависит от внимания, от повторения, от баланса нейромедиаторов в центрах памяти и от множества других факторов. Но если мы сможем влиять на то, сколько нейронов отпускает наш мозг на тот или иной кусок информации, это даст нам мощный инструмент в управлении собственной памятью.

Полностью результаты исследования опубликованы в Science.

P.S. Обороты и фразы: "мозг отвёл нервных клеток", "центр памяти отдал на запоминание больше клеток" - звучит как-то странно... ???

И самое прикольное - кто таки "мы" в этом контексте? "Мы", которые могут повлиять, сколько нейронов отпустить нашему мозгу на тот или иной кусок информации... "Мы", находящиеся вне/над нашим мозгом? Журналистские формулировки, наверное...

И название статьи тоже какое-то некорректное - можно накрепко запомнить что-то, располагая незначительным количеством нейронов вообще... Может, дело тут в прочности образующихся связей, а не в количестве этих связей и не в количестве нейронов, между которыми возникают эти связи? ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 02, 2019, 09:42:44
Опять в печати всплывает иноформация об 11-ти измерениях в мозге... Разумеется, в переносном смысле, 11-ти...

Уже о подобном постил в этой теме ещё 2017г.:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8271.msg203352.html#msg203352
Цитата: ArefievPV от июня 13, 2017, 19:44:11
Многомерная Вселенная мозга
http://neuronovosti.ru/bluebrain/

Теперь вот, снова:
В мозгу человека обнаружены структуры, существующие в 11 измерениях
https://www.popmech.ru/science/news-503212-v-mozgu-cheloveka-obnaruzheny-struktury-sushchestvuyushchie-v-11-izmereniyah/#part0
Нейробиологи использовали классическую математику, чтобы заглянуть в структуру нашего мозга. Они обнаружили, что он полон многомерных геометрических фигур, работающих в 11 измерениях!
ЦитироватьШвейцарская исследовательская группа Blue Brain поставила своей целью нетривиальную задачу — полностью реконструировать мозг человека на базе суперкомпьютера. Для этого ученые создали специальную модель, прибегнув к алгебраической топологии — разделу математики, описывающему свойства объектов и пространств независимо от изменения их формы. Они обнаружили, что группы нейронов соединяются в «клики», и что количество нейронов в клике зависит от его размера как многомерного геометрического объекта (речь идет про математическое, а не пространственно-временное понятие измерения — это важно).

«Мы нашли мир, о котором никогда не мечтали», заявил ведущий исследователь, нейробиолог Генри Маркрам из института EPFL в Швейцарии. «Даже в самой маленькой части мозга существуют десятки миллионов подобных объектов, и размерность их колеблется вплоть до семи измерений. В некоторых сетях мы даже обнаружили структуры с количеством измерений, достигающем 11».

Для тех, кто не понял, поясняем: речь идет не о пространственных измерениях (мы с вами, к примеру, воспринимаем Вселенную лишь в трех пространственных измерениях + одном временном). Вместо этого исследователи отмечают степени связи нейронов между собой. Узловые точки связи — это «клики». Чем их больше — тем выше размерность.

Согласно оценкам нейробиологов, наш мозг состоит из 86 000 000 000 нейронов, тесно связанных друг с другом. Они образуют обширную клеточную сеть, которая каким-то образом наделяет нас способностью к активному мыслительному процессу и сознательной деятельности. С учетом того, какой колоссальный объем связей содержит эта сложнейшая структура, нет ничего удивительного, что у ученых до сих пор нет внятного понимания того, как все это работает.

Однако математическая основа, разработанная швейцарскими учеными, еще на один шаг приближает нас к тому дню, когда мозг будет полностью оцифрован.

Для выполнения тестов команда использовала подробную модель неокортекса, которую проект Blue Brain Project опубликовал еще в 2015 году. Считается, что неокортекс является частью нашего мозга, которая участвует в некоторых из функций высшего порядка, таких как познание и сенсорное восприятие.

После разработки математической структуры и тестирования ее на некоторых виртуальных стимулах команда также подтвердила свои результаты на реальных тканях мозга у крыс.

По мнению исследователей, алгебраическая топология предоставляет математические инструменты для распознавания деталей нейронной сети как в режиме крупного плана на уровне отдельных нейронов, так и в более широком масштабе структуры мозга в целом. Соединяя эти два уровня, исследователи могли различить в мозге многомерные геометрические структуры, образованные совокупностями тесно связанных нейронов (кликов) и пустых пространств (полостей) между ними.

«Мы обнаружили удивительно большое количество и разнообразие кликов и полостей большого размера, которых раньше не было в нейронных сетях, ни биологических, ни искусственных», написала команда в новом исследовании. «Алгебраическая топология похожа на телескоп и микроскоп одновременно», пояснил один из членов команды, математик Кэтрин Хесс из EPFL. «Он помогает приблизиться к сетям, чтобы найти скрытые структуры и одновременно увидеть пустые пространства. Это похоже на поиск деревьев и полян в едином массиве леса», отметил он.

Эти просветы, или «полости», кажутся критически важными для работы мозга. Когда исследователи стимулировали виртуальную мозговую ткань, то увидели, что нейроны реагируют на нее высокоорганизованным образом.

«Это как если бы мозг реагировал на раздражитель, строя и затем разрушая башню из многомерных блоков, начиная со стержней (1D), затем досок (2D), затем кубов (3D) и затем более сложных геометрий — 4D, 5D, и т. д.», поясняет математик Ран Леви из Университета Абердина в Шотландии. «Развитие активности через мозг напоминает многомерный замок из песка, который материализуется из песка и затем распадается».

Результаты работы подарили миру потрясающую и свежую картину того, как мозг обрабатывает информацию. Однако исследователи отмечают, что еще не выяснили причину того, почему клики и полости формируются весьма специфическими способами. Потребуется дополнительная работа, чтобы определить, как сложность этих многомерных геометрических фигур, сформированных нашими нейронами, соотносится со сложностью различных когнитивных задач.
P.S. Вот только я сомневаюсь в окончательной оцифровке мозга... Опять, скорее всего, только навороченная модель получится... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 04, 2019, 18:13:16
Редкая патология показала, как именно мозг различает цвета
https://www.popmech.ru/science/news-504212-redkaya-patologiya-pokazala-kak-imenno-mozg-razlichaet-cveta/
После инсульта у пациента одной из французских клиник обнаружили нарушения в работе левого полушария мозга. Удивительно, но это повлияло на его способность различать цвета и давать им названия — оказалось, что процессы эти связаны совсем не так, как считали ученые.

Вы никогда не задумывались о том, как мы различаем цвета и какие названия им даем? Ученые до сих пор не уверены, что эти процессы происходят в головном мозге. Однако необычная патология, выпавшая на долю перенесшего инсульт пациента, позволяет предположить, что нейронные процессы наименования цветов и их каталогизации в нашем мозгу или не связаны вовсе, или связаны совсем не так, как считалось ранее.

Пациент, которого медики окрестили RDS из соображений конфиденциальности, перенес инсульт, оставивший после себя поражение левого полушария мозга. В результате он потерял способность прикреплять названия «красный», «синий» или «зеленый» к вещам соответствующих цветов. Но при этом, согласно тестированию, он сохранил возможность различать оттенки одного и того же цвета и разницу между отдельными цветами — он просто не мог дать им конкретные наименования. Об этом рассказал невролог Паоло Бартоломео из больницы Salpêtrière во Франции.

«На самом деле человек воспринимает цвета непрерывно, и нет четкой границы между, скажем, красным и синим. И все же мы делим их на категории, связанные в первую очередь с названиями цветов», пояснил он. Мысль о том, что именно название цветов помогает нам отличать один цвет от другого, широко распространена в научных кругах и подкреплена множеством исследований. Они указывают на то, что происходит некий «нисходящий» процесс обработки данных — он начинается в языковой области мозга и заканчивается в зрительной коре.

В результате мы обретаем способность распознавать отдельные оттенки цвета, даже если каждый суть всего лишь точка в непрерывном спектре оттенков. Но языковая система мозга (считается, что она как раз располагается в левом полушарии) в случае RDS пострадала и выбыла из игры. Однако тот факт, что он сохранил способность различать оттенки цветов намекает на то, что восприятие цвета и присвоение ему определенного названия — это, по сути, очень мало связанные между собой процессы.

Удивительно, что при этом пациент сохранил способность называть белый, черный и серый цвета. Это может означать, что оттенки серого (т.н. «ахроматические оттенки») обрабатываются мозгом иначе, чем оттенки всех прочих цветов.

Конечно, на основании патологии одного-единственного пациента нельзя сделать конкретные выводы, это противоречит постулатам науки. Однако сам по себе прецедент весьма интересный и предоставил ученым пищу для размышлений. Мы до сих пор изучаем удивительную способность мозга принимать и анализировать визуальные потоки информации, а потому углубленное понимание этих процессов пригодится всем — от медиков до, скажем, творцов, исследующих новые грани визуального искусства.

P.S. Очень странное суждение... Название цветов помогает, конечно, но почему ребята не допускают мысль, что ещё задолго до вербализации обозначений цвета, наш мозг формирует абстракт-обозначение не в словесной форме?

И этот абстракт-обозначение изначально в большей степени зависит от внешней природной среды, в которой воспитывается человеческий детёныш, затем, во вторую очередь, зависит от культурной среды, и только потом зависит от языковой среды окружения. Ребятам такие простые мысли в голову не приходили?

Или они, что думают, что если некие животные, имеющие соответствующие рецепторы, не разговаривают на человеческом языке, то они и цвета не различают? ???
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 05, 2019, 13:09:07
Продублирую ссылку сюда...
Цитата: ArefievPV от сентября 05, 2019, 13:05:31
Ученые выяснили, почему в мозгу рождаются мысли и можно ли прожить без них
https://ria.ru/20190905/1558301122.html
.....
P.S. Название статьи, конечно, просто "огонь"... 8)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 17, 2019, 13:14:57
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.
Цитировать
Упорство близких вывело мать из комы

Мунира Абдула попала в автомобильную аварию в 1991 году. Из-за серьезного повреждения мозга она пребывала в вегетативном состоянии, но семья продолжала ее лечить.

В 2017 году больную привезли в специализированную клинику в Германии, и однажды она вдруг издала странный звук, а спустя несколько дней позвала сына по имени. После 27 лет комы пациентка пришла в сознание. Как сообщает BBC, она может общаться с родственниками на элементарном уровне и даже немного говорить.

Это редчайший случай. Однако полноценная жизнь, как правило, уже невозможна: слишком сильны повреждения мозга.

Треугольник сознания

Кома — это полная потеря сознания. Человек не реагирует на внешние стимулы, не может двигаться, заторможена вся активность мозга. Вместе с тем жизнь еще теплится. Обычно такое состояние — результат сильного механического повреждения мозга: из-за аварии, падения с большой высоты или нарушения мозгового кровообращения (инсульта).

Еще в середине прошлого века ученые выяснили, что все дело в повреждении ствола мозга — продолговатого отдела в нижней части черепной коробки, связанного со спинным мозгом. Предположили, что в разных частях мозга есть некие центры бодрствования, которые обмениваются сигналами с корой и активируют сознание.

В 2016 году ученые Гарвардской медицинской школы обнаружили в стволе мозга крошечный участок объемом два кубических миллиметра, взаимодействующий с нейронами коры. Российский биолог Владимир Ковальзон назвал его "местом локализации души".

(https://cdn22.img.ria.ru/images/155874/07/1558740780_0:0:1036:731_600x0_80_0_0_415e66ffc65c1c12a9cab6c68394fe11.jpg)
Больные, у которых поврежден центр в левой покрышке моста, впадают в кому. Этот участок связан с двумя регионами коры мозга — передней частью островка и передней поясной корой

Авторы работы обследовали 36 пациентов с сильными повреждениями ствола мозга, из которых 12 были в коме. При казалось бы одинаковых масштабах поражения у одних было сознание, а у других — нет. Картирование с помощью фМРТ указало на участок ствола мозга в левой покрышке моста: именно его повреждение ведет к коме.

Этот участок взаимодействует с двумя регионами коры головного мозга: передней частью островной доли и прегенуальным отделом передней поясной коры. Там находятся крупные нейроны, проникающие отростками во все слои коры. Такие есть только у животных с крупным мозгом — человекообразных приматов, слонов, дельфинов.

Если "место локализации души" в стволе разрушено, связь между этими участками в коре разрывается, и мозг отключается. Пропадают бодрствование и понимание окружающего — два ключевых состояния, определяющих сознание.

Ученые из клиники Университета штата Айова (США) полагают, что сознание опирается также на один из глубоких отделов мозга, например гипоталамус или базальный передний мозг. От их сохранности зависит состояние бодрствования.

У 33 пациентов после инсульта был затронут таламус. Четверо впали в кому. Выяснилось, что их мозг разрушен гораздо сильнее, чем у других: помимо таламуса, повреждены гипоталамус и ствол.

Реакция на воспоминания из прошлой жизни

Ученые из России и Казахстана наблюдали 87 больных, находившихся в коме. Со временем почти половина пришла в сознание, некоторые частично восстановили когнитивные функции.

В целом это выглядит следующим образом. После комы наступает вегетативное состояние, то есть организм жив, но не реагирует ни на что. Затем возвращается малое сознание, когда человек может, например, фиксировать взгляд или следовать глазами за предметом.

И только потом восстанавливаются функции более высокого уровня, скажем, способность двигать рукой по команде, отвечать на элементарные вопросы — хотя бы глазами. Авторы работы отмечают, что больной может не проявлять никакой двигательной активности и тем не менее быть в сознании. Вот почему важно оценивать состояние пациентов в коме с помощью новых методов диагностики.

Об этом же говорят ученые из США и Великобритании. Они исследовали 21 человека с сильными повреждениями мозга, в том числе в вегетативном состоянии. Сравнивали с 13-ю здоровыми. Члены семьи читали пациентам истории из их жизни до болезни, а исследователи картировали мозг и снимали электроэнцефалограмму. Оказалось, что у некоторых больных задержка электрической активности мозга в ответ на речь такая же, как у здоровых. Причем фМРТ показала активность нейронов в ответ на голосовые команды, хотя внешне пациенты пребывали в вегетативном состоянии.

Авторы статьи подчеркивают: необходимо заново изучить коматозных больных, чтобы выявить тех, кто в сознании, но заперт в своем теле и не может сообщить об этом. Таких пациентов нужно лечить совершенно иначе, проводить реабилитацию, которая вернет им какие-либо физические и когнитивные способности.

Ранее исследователи из Гарвардской медицинской школы и университетской клиники Льежа (Бельгия) с помощью те же средств показали, что кома и вегетативное состояние пациентов, поступивших в отделение интенсивной терапии после сильного повреждения мозга, не должны служить основой для окончательного диагноза. Больной способен прийти в себя, хотя внешне это никак не определить.

Медики из Льежа описали случай пострадавшего в аварии в 1992 году. В реанимации его подключили к аппарату искусственной вентиляции легких. Медсестра сообщила, что пациент двинул рукой по ее команде, но диагноз это не изменило — больного поместили в клинику для коматозных, где он и находился, не получая никакой терапии.

Спустя двадцать лет родственники больного, находясь с ним в одной комнате, почувствовали, что он в сознании, хотя никаких внешних признаков этого не было. Пациента перевезли в университетскую клинику, провели курс лечения и несколько уровней тестов.

Сначала больной спонтанно открывал глаза, жевал ртом, двигал левой рукой и ногой, затем стал фиксировать взгляд на предмете и следить за ним. Через какое-то время уже выполнял простейшие команды: закрывал глаза, мимикой отвечал на вопросы. Так удалось выяснить, что он помнил свое имя и имена родственников.

Работы последних лет не только помогли в общих чертах установить, как возникает сознание, но и дали надежду на то, что пациентов, запертых в коме, удастся вернуть к жизни.

P.S. Не понравилось словосочетание: "место локализации души". Хоть оно и взято в кавычки, но... ::)

Это может быть просто одним из наиболее важных (типа, ключевых) звеньев физиологической основы (нейрофизиологических коррелятов, так сказать), на которой (грубо говоря, как на "железе" в компьютере) и функционируют наши высшие уровни механизма сознания (как софт высокого уровня)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 22, 2019, 14:27:04
Память исчезает в быстром сне
https://www.nkj.ru/news/36951/
Особые нейроны заставляют мозг во время быстрой фазы сна забыть недавно выученную информацию.

Известно, что сон нужен для памяти, что без сна мозг плохо запоминает то, что узнал накануне, и нейробиологи сейчас активно изучают, как сон превращает кратковременную память в долговременную. Но в действительности сон работает не только на память, но и против памяти. О том, что во время сна мозг забывает какие-то вещи, тоже говорят достаточно давно.

Недавние исследования показали, что во время сна в мозге уменьшается количество синапсов – межнейронных соединений, с помощью которых нервные клетки формируют цепочки. Нейронные цепочки формируются, когда в мозге откладывается какая-то информация, значит, если цепочки рвутся, то и информация забывается.

Сотрудники Нагойского университета вместе с коллегами из американских Национальных институтов здоровья сумели в подробностях описать то, что происходит во время сонного забывания. Мы знаем, что сон состоит из медленной фазы (которая включает в себя ещё несколько фаз) и быстрой, которая называется ещё REM-сном. Во время REM-сна глаза под закрытыми веками активно двигаются (откуда и название: rapid eyes movements), учащается сердцебиение, и электрические волны выглядят так, как будто мозг бодрствует; при этом мышцы остаются полностью расслабленными. Считается также, что сны мы видим именно во время REM-фазы.

Сон в целом и смена фаз сна зависит от разных нейронных и гормональных механизмов, и исследователи изучали активность нейронов, которые синтезируют сонный меланин-концентрирующий гормон – MСН (он, впрочем, регулирует не только сон, но и аппетит). У мышей во время быстрого сна активничали больше половины таких нейронов, тогда как во время бодрствования – только 35%. Среди клеток, синтезирующих МСН, были такие, которые работали и во время сна, и во время бодрствования, но их было меньшинство – 12%. То есть эти нейроны важны именно для быстрого сна.

С другой стороны, они оказались важны и для обучения с памятью: отростки МСН-нейронов тянулись в гиппокамп, один из основных центров памяти в мозге. Чтобы увидеть, как именно они влияют на память, исследователи активировали нейроны во время консолидации памяти, когда свежая информация из кратковременного хранилища переходит в долговременное хранилище. И оказалось, что МСН-нейроны этому мешают: если их активировали, то мыши потом хуже вспоминали знакомы предметы, которые видели немногим ранее, путая их с незнакомыми предметами.

Тогда МСН-нейроны попробовали, наоборот, выключить, и выключить во время быстрого сна. Тут получилось наоборот: мыши, у которых их во время сна отключали, лучше вспомнила выученное. Некоторые МСН-нейроны работают также и во время других фаз сна, и, как было сказано выше, во время бодрствования – но если их отключали во время других фаз сна и во время бодрствования, на памяти это никак не сказывалось. Другими словами, по крайней мере, некоторая информация исчезает из памяти именно во время быстрого сна, и главную роль здесь играют особые нейроны, синтезирующие один из сонных гормонов.

Забывать для мозга просто необходимо: не вся информация нам одинаково нужна, и без забывания ненужного мы не могли бы узнавать и запоминать что-то новое. Можно сказать, что сон помогает нашей памяти двояким образом: помогая крепче запомнить то, что нужно, и помогая забыть то, что не нужно. Но, возможно, что сонное забывание порой работает слишком усердно – в таком случае нам бы очень пригодились какие-нибудь средства, которые бы аккуратно вмешивались в наш быстрый сон, подавляя чрезмерно большую активность «нейронов забвения».

P.S. Какое-то двоякое впечатление после прочтения...

И как понять эту фразу: "возможно, что сонное забывание порой работает слишком усердно"? Возможно, слишком усердно... А может, в самый раз?  ???
Аккуратно - это как? Они, что уже знают, что оставить, что удалить? ???

На мой взгляд: пока не изучили все эти процессы досконально - нечего туда соваться своими "кривыми ручонками"... Синаптический прунинг работает по своим критериям (возможно, что бОльшая часть этих критериев индивидуальна для каждого мозга) и, не разобравшись с этим, можно таких "дров наломать" - мама не горюй...

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от сентября 24, 2019, 08:53:54
Учёные: для мозга нет разницы между чтением и восприятием на слух
https://regnum.ru/news/innovatio/2727815.html
Американские ученые учёные из Калифорнийского университета в Беркли выяснили, что восприятие мозгом текста не зависит от того, читают его или слушают. О результатах исследования сообщается в The Journal of Neuroscience.

Речь человека поступает в мозг для обработки через два совершенно разных канала — зрение и слух. Естественно, эти пути работают отлично друг от друга именно благодаря задействованной модальности — информация поступает по-разному и предполагает различную вовлеченность когнитивных процессов. Значит, можно предположить, что и воспринимается (с точки зрения семантики) такая информация по-разному.

Учёные под руководством Фатмы Дениз провели эксперимент, чтобы выяснить, так ли это. Участники эксперимента сначала прочитали, а затем прослушали десятиминутные отрывки текста. Одновременно активность мозга участников регистрировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ).

Была составлена специальная семантическая карта, основанная на активности участков коры мозга при восприятии различных значений увиденного или услышанного.

Основываясь на результатах эксперимента, исследователи сделали вывод, что семантическая репрезентация текста в головном мозге не зависит от способа его восприятия — то есть является амодальной.

В будущем, как считают учёные, подобный метод анализа поможет в изучении семантической репрезентации в мозге, к примеру, людей с дислексией или же афазией после перенесенного инсульта.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 03, 2019, 15:03:26
Продублирую сюда лекцию Вячеслава Дубынина.
Цитата: ArefievPV от октября 03, 2019, 15:01:10
Мозг, боль, анальгетики
https://elementy.ru/video/539/Mozg_bol_analgetiki
ЦитироватьВячеслав Альбертович Дубынин
Доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ: «Верный путь к счастью — попробовать максимальное количество самых разных занятий и отыскать те, которые доставляют наибольшее удовольствие (конечно, социально одобряемое)».

https://www.youtube.com/watch?v=mAJMOVgg6J8

Лекция продолжительная, подготовил небольшой навигатор (временнЫе метки на своё усмотрение, разумеется).

1:19 – про отдельную особую сенсорную систему – систему болевой чувствительности.
2:29 – систему нельзя отключить произвольным/волевым усилием по собственному желанию.
3:15 – боль, это, по сути, химический сигнал нервной системе о повреждении клеток и тканей организма.
6:32 – картинка с рабочим определением боли (боль: неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с истинным или потенциальным повреждением клеток и тканей; обусловлена химическим сигналом о таком повреждении).
7:07 – химические сигналы параллельно активируют иммунную и нервную системы организма.
8:23 – система болевой чувствительности отличается от системы кожной чувствительности: кожная – на поверхности, болевая во всём объёме тела.
8:51 – картинка (показан мозг в разрезе с обозначением различных структур и выполняемыми ими функциями). Далее подробно описывается работа системы болевой чувствительности.
11:25 – про древние центры головного мозга (стволовые структуры), позволяющие сдерживать слабые болевые сигналы (типа, «фильтры», срезающие/отсекающие слабые болевые сигналы) и выделяющие серотонин и норадреналин. Сильные болевые сигналы в приоритете – обрабатываются в коре в соответствующих центрах (в остальных центрах коры всё притормаживается и остальные высшие психические функции не могут реализоваться (или очень плохо работают)).
17:08 – картинка со схемой (болевые рецепторы – свободные нервные окончания огромного разветвлённого дендрита; рецепторы кожной чувствительности – в капсулах). Сами тела этих нейронов находятся не в спинном мозге, а в спинномозговых ганглиях рядом с сегментами (их 31 шт.) спинного мозга.
17:43 – поясняющие картинки.
18:48 – болевой рецептор – это самый простой рецептор (просто голое нервное окончание).
19:17 – упоминание о древности системы болевой чувствительности и её огромной изначальной значимости.
22:40 – упоминание о специализированных иммунных клетках, легко откликающиеся на любые повреждения (или на появление чужеродных веществ-антигенов) – о тучных клетках.
25:20 – макрофаги (лейкоциты тканей) сидят в тканях, как «пограничники», гранулоциты (лейкоциты крови) циркулируют с кровотоком и при повреждении высаживаются в очаг повреждения, как «десантники».
28:00 – про медиаторы гистамин (разрыхление сосудов, выделяется тучными клетками) и простагландин (главный передатчик боли, синтезируется из мембран при повреждении).
28:18 – картинка, поясняющая по этим медиаторам.
29:13 – картинка (повреждение тканей, воспаление).
30:00 – про гистамин.
34:26 – про простагландин.
40:50 – упоминание о том, что на самом деле, лекарств раз в 10 меньше чем препаратов (по сути, «коктейлей») с различными названиями.
41:58 – упоминание о том, что эти «лекарства», строго говоря, лекарствами не являются – они не устраняют причину, а только снимают симптомы.
43:65 – фраза: «плюс одни градус – это вдвое злее фагоциты».
45:20 – про местную анестезию (новокаин и пр.).
50:15 – про тетродоксин, рыбу фугу, упоминание про «рецепт для приготовления зомби» (51:20), в коматозное состояние можно погрузить на несколько дней.
53:00 – картинка (спинной мозг, сегменты, «этажи» тела).
55:20 – картинка со схемой работы болевого рефлекса, опять упоминается об огромной длине дендрита (например, от ганглия до кожи ступни) нейрона.   
56:53 – картинка со схемой передачи болевых сигналов (и про первый отсекающий «фильтр» слабых болевых сигналов, локализованный в задних рогах сегмента спинного мозга).
58:30 – более подробно о синапсах (первого «фильтра»), поясняющие картинки (58:51, 59:35), упоминание о возможности прерывания болевого сигнала на данном этапе.
1:00:50 – про управление тормозными нейронами первого «фильтра». Три группы управляющих влияний (влияние серотонина, влияние норадреналина, влияние воротной системы контроля передачи боли).
1:04:15 – про субстанцию Р, являющейся одновременно медиатором воспаления в очаге повреждения и медиатором в заднем роге серого вещества спинного мозга. Про петлю обратной положительной связи, раскручивающей воспалительный процесс прямо по месту повреждения.
1:06:25 – про голых землекопов (в семье (порядка 70-ти особей) суровый военный коммунизм), у них нет субстанции Р.
1:07:25 – шутливое выражение: «если конечно, это можно назвать жизнью – 20 лет вы грызёте эфиопскую пустыню и предел ваших мечтаний, это редька».
1:08:48 – про глутамат (возбуждающий медиатор) и ГАМК (тормозной медиатор), про важность баланса между ними.
1:11:00 – про корвалол/валокордин (некий фармацевтический казус – содержат фенобарбитал (конкретно «тормозит мозги»), но отпускаются без рецепта), не рекомендуется вывозить за границу (там расцениваются как психотропный препарат), вызывают привыкание и зависимость.
1:14:50 – про энкефалины (опиоидные пептиды), морфин на них похож. Морфин очень мощное обезболивающее средство и очень сильный наркотик.
1:16:50 – рисунок со схемой описания работы. Опиоидные пептиды тормозят работу синапса, морфин может полностью заблокировать работу синапса. Морфин в 50 раз мощнее энкефалинов, он может остановить (на этом этапе) практически любую боль.
1:21:40 – схема (показано, как опиодные рецепторы «ныряют» в глубь аксона, если на них действовать морфином).
1:22:30 – про серотонин (контролирует базальный уровень болевой чувствительности), от выработки серотонина зависит болевой порог.
1:25:23 – картинка (участие серотонина в работе ЦНС).
1:25:42 – картинка про периферические эффекты серотонина. Затем рассказ про тромбоциты (по сути, «куски» клеток), тонус сосудов, мигрени и т.д.
1:30:07 – про норадреналин (влияет на болевую чувствительность на фоне сресса, может уменьшить и блокировать боль).
1:31:40 – про воротную систему контроля боли (регулировка через кожную чувствительность от своего «этажа» тела), блокирующие слабые болевые сигналы. Потерев/подув на ушибленное место мы ослабляем/подавляем болевые сигналы. То есть, кожная чувствительность, как бы, «закрывает ворота» для боли и не даёт проходить слабым болевым сигналам.
1:34:10 – на этом физиологическом механизме основано много методов физиотерапии (точечный массаж, акупунктура, местный нагрев и т.д.). Воротный сигнал распространяется не только на кожу, но и на весь «этаж» тела. Далее идут объяснения без привлечения мистики о методах восточной медицины (о всяких там чакрах, меридианах, каналах и т.д.). По сути, работа воротной системы, это простейший рефлекс.
1:36:30 – иглоукалывание прекрасно работает и на животных.
1:37:00 – при нарушении работы воротной системы может возникать повышенная болевая чувствительность отдельных участков тела. Фантомные боли (болит несуществующая часть тела) после ампутации (1:37:44) объясняются тоже нарушением работы этой системы.
1:38:50 – схема торможения боли кожной чувствительностью.
1:39:47 – «эффект края» (при травме), картинка (1:42:04).
1:42:10 – чернушная карикатура про «фантомную мигрень».
1:42:25 – далее идёт рассказ о том, что происходит в головном мозге при получении болевых сигналов.
1:43:22 – гипоталамус (эмоциональное восприятие боли, эндокринные и вегетативные реакции, обучение на фоне болевых сигналов).
1:43:39 – гипоталамус и миндалина (красными пятнышками показана), определение стресса.
1:47:50 – обучение на фоне негативной эмоции очень важно для нас, но иногда такое приводит к появлению панических атак, к фобиям, к ПТСР (1:49:49).
1:52:02 – немного про ксенон (благородный инертный газ). Используется как препарат для наркоза (дорого, но зато совсем мало побочных эффектов). В малых дозах ксенон оказывает антистрессорное действие и может работать как эритропоэтин (по сути, как допинг). В совсем малых дозах ксенон используется для снятия панических атак.
1:56:25 – терпеть боль не нужно, это вредно. Возникает риск переобучения нервных центров, проводящих болевой сигнал – они начинаю всё легче и легче передавать боль (даже прикосновение может вызвать стреляющую боль).
1:59:35 – про таламотомию. В результате микроинсульта (например, в таламусе) может возникнуть боль вследствие активности нейронов в таламусе (даже морфин не помогает, поскольку болевой сигнал в самом таламусе сформировался).
2:04:25 – заключение, упоминание о самых важных моментах и об источниках информации.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 13:51:18
Я хочу попросить Вас, Павел, может Вы мне поможете разобраться с сенсорикой и различением сигналов в процессе обработки. Я прочла здесь описание лекции, но пока не просмотрела всю.
Материал в описании лекции мне знаком по курсу Нейрофизиологии поведения.

Что я хочу выяснить не только по полевым но вообще по сенсорике начало в теме Эволюция сознания, но там как-то все утонуло в слишком большом разнообразии обсуждаемого большим количеством людей, есть небольшая надежда, что в более ясной и спокойной обстановке этой темы вопрос может быть прояснен.

Во первых передача кожных и мышечных импульсов

Цитата: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 00:02:35

С участками кожи там все понятно и у Дубынина в лекциях есть а вот сортировочные области мозга, где реально разные сигналы
Например таламус

(http://k156.ru/3/mosg14.jpg)

Что может происходить на уровне синапса. Пока мое представление - каждый поток это разные синапсы, сигналы идут параллельно. Плюс специфичность по медиаторам, например в мышечных рулит ацетилхолин, может быть норадреналин. Но разумеется это разные потоки идущие через разные пути, они не пересекаются.

Дальше работа нервного волокна

Цитата: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 00:40:19Для начала две картинки по строению нерва, просто напоминалка для тех кто забыл, там от нервного пучка до нейрона и даже аксона и дендритов, может завтра удастся найти и с синапсом


(https://ponervam.ru/wp-content/uploads/2019/08/struktura-nerva.jpg)

(https://lifelib.info/medical/anatomy/anatomy.files/image129.jpg)


Ответы Савелия и Лапласа

Цитата: Савелий от октября 04, 2019, 01:22:44
   
Цитировать
Re: Эволюция сознания
« Ответ #2835 : Сегодня в 01:22:44 »
Цитата: Шаройко Лилия от Сегодня в 00:02:35
Вы ответите на вопрос как мы различаем сигналы в разных областях мозга.
С участками кожи там все понятно и у Дубынина в лекциях есть а вот сортировочные области мозга, где реально разные сигналы
Например таламус

Уважаемая Лилия.

Тут необходимо разбираться в нейросхемотехнике природных нейросетей.
Мало кто из нейрофизиологов имеет схемотехническое мышление.
Дубынин  - психофармаколог, и может только наблюдать за внешними проявлениями активности мозга при показаниях приборов используя общепринятые данные .
Можно ещё сто лет интерпретировать выводы экспериментируя с лекарственными препаратами снимая побочные явления, предлагая потребителю новые лекарства .
Да, эти данные верны - но они не суть.
За сильными и новыми сигналами( непроизвольное внимание) стоят более глубинные процессы ( уже давал ссылку , надо поискать) которые могут обесценить показания приборов и ввести нас в заблуждение при интерпретациях.

Например , как быть с этим ?

Цитировать
Разнообразные воздействия внешней среды могут вызвать не только кратковременные, быстропроходящие, но и длительные изменения высшей нервной деятельности. Например, при длительном голодании у собак наблюдается ослабление условных рефлексов на сильные раздражители, которые вызывают запредельное торможение и нарушение дифференцировки. При недостатке белка в корме у собак постепенно ослабевают тормозные процессы, в результате нарушается дифференцировка, а положительные условные рефлексы не изменяются.
http://www.razlib.ru/domashnie_zhivotnye/dressirovka_sluzhebnyh_sobak/p2.php#metkadoc29

Т.е сильный сигнал фиксируется , но направленность поведения остаётся латентной, и мы в этом случае даже наблюдая очевидное - будем на ложном пути, интерпретируя силу сигнала как наиболее важное и значимое для животного.
Не зная  методов для нейросхемотехники природных сетей , мы будем подобно аутистам собирать все данные подряд с ориентировкой сильный сигнал = поведение в действии.
Но иначе в случае работы с нейросетями никак нельзя . Мы можем иметь дело только с активной энграммой НО ЭНГРАММА ВРЁТ ! Сама суть процесса ещё скрыта , ещё только начинает подвозбуждаться, но  сильный регистрируемый сигнал не является отображением текущего состояния особи
Поэтому данные нейрофизиологов без знания нейросхемотехники - постоянно вводят в заблуждение исследователей , которые пытаются описывать поведение на нейрональном уровне.

Вот хочу напомнить Т. Греченко


ЦитироватьКонцепция состояний памяти свободна от условного деления на кратковременную и долговременную и потому может объяснять феномены, которые остаются непонятными с точки зрения временного подхода к организации памяти. То, что называют кратковременной памятью, фактически, является частью активной памяти (ясно, что для воспроизведения в определенной ситуации могут требоваться и старые и новые энграммы). Поэтому законы, найденные исследователями для кратковременной памяти, остаются справедливыми, так как они характеризуют «новую» часть активной памяти. Уровни существования энграммы. Поскольку концепция состояний рассматривает энграммы активные, воспроизводимые в требуемый момент времени, и латентные, которые не могут быть воспроизведены сейчас, но могут быть активированы потом, возникают различные идеи о форме их хранения в мозге. Активная энграмма обязательно существует на уровне электрических процессов. (Это означает, что, если исследователи используют для изучения памяти электрофизиологические методы, то они будут работать с активными энграммами, имеющими электрический эквивалент.


Получается тупиковая ситуация : сильный сигнал вроде есть , но наши интерпретации подобны гаданиям на кофейной гуще




Цитата: Лаплас от октября 04, 2019, 01:43:23


ЦитироватьЦитата: Шаройко Лилия от Октябрь 03, 2019, 20:49:46

На самом деле это не моя цитата, это текст Василия Андреевича, который я оспариваю. И предлагаю прокомментировать. Ну это Лаплас...не удивительно, но главное не это, а суть ответа

Эти сигналы кодируются на рецепторах - каждый рецептор своим кодом - и пересылаются на носителе (пусть нервном импульсе), способном к уплотнению сведений, переправляемых по одному каналу. Приемник таких уплотненных сведений, например синапс, имеет несколько "белковых декодеров", и потому имеет возможность отделить сигналы от разных источников.

Под действием нервного импульса нейромедиатор из синаптического пузырька выделяется в дендрит принимающего нейрона и тем тормозит или возбуждает его, то есть понижает или повышает вероятность генерации нейроном исходящего нервного импульса. В зависимости от медиатора вероятность будет расти быстрее или медленнее.

Другими словами, нейрон — это сумматор. Входящие нервные импульсы повышают или понижают вероятность генерации нейроном исходящего нервного импульса, распространяющегося по аксону к другим нейронам.

Так как в каждой реакции может быть важен сигнал любого рецептора, а также чтобы не было хаоса в работе мышц и желёз, с которыми нейронная сеть мозга связана на выходе (и с рецепторами на входе), то все нейроны связаны в единую сеть — нейронную сеть. Это значит, что сигналы от всех рецепторов в мозге перемешиваются, а значение имеет «вес» сигнала — его вклад в работу выходных нейронов сети, а не сам сигнал. Обучение сети заключается, таким образом, в постепенном изменении весов связей нейронов — см. синаптическая пластичность. Остальное вы можете прочитать здесь: Проявление самоорганизации в работе организма и мозга, часть 2 Биологическая нейронная сеть.


И сегодня попытка продолжения выяснения будет в другом сообщении, так как все вместе слишком длинно.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 14:05:02
Сегодня я решила копнуть глубже и чего то всех как ветром сдуло. Может просто не хотят вникать в такие подробности. Если вам тоже не интересно, то все нормально. Просто этот вопрос меня давно интересует - как именно происходит формирование абстракта и разница в конкретных сигналах. Здесь у меня обозначено латеральное торможение как способ узнавание квадрата на белом фоне, но в лекции, посвященной общим принципам действия сигнала

http://k156.ru/5/1.pdf

видно на слайде 27, что картина скорее распознается методом возвратного торможения. В общем я и сама еще подумаю, просто хочу для начала собрать все аспекты вопроса рядом в одном месте.

Цитата: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 12:03:14Я прочла оба ответа, спасибо.
Отчасти я информацию из этих ответов знала, но есть и новое, ранее мне не известное. Как раз оптимальные 20-30% для продвижения дальше.

Но это не ответы на мой вопрос, который заключался в том возможно ли шествие сигналов от разных рецепторов (например кожных и глазных) через один синапс, в какой области мозга это происходит и каким именно образом они там разделяются.

Поэтому, и так как здесь затрагиваются сейчас много других важных вопросов и обсуждение всего сразу пока создает только хаос, то иду в тему Особенности человеческого мозга, где как раз Арефьев выложил очень удачно лекцию Дубынина и попробую там разложив на детали строение синапса ответить на этот вопрос.

Пока согласна с Некто_Владимир, что кодировка не нужна когда есть

Цитировать (выделенное)
наличие пусковых нейронов и групп пусковых нейронов

при кожной рецепции, как было видно на картинке, приведенной мной вчера есть сенсорная клетка, на картинке не видно, но эти ее кучи отростков привязаны к области пальца или пятки. В лекциях Дубынина сообщается, что на пальцах плотность рецепторов примерно на порядок выше чем на спине. Поэтому тактильные ощущения в области спины намного более размыты.

Дальше каждый рецептор входит в аксон, при толщине аксона 0,1-20 мк

https://ru.wikipedia.org/wiki/Нервные_волокна

длина их может достигать у некоторых животных до 1 метра, то есть руке или ноге их десятки тысяч и это именно параллельная передача каждого сигнала отдельно по принципу домино как и заметил Метвед. Дальше все это входит в спинной мозг

суммация сигналов, описанная в нескольких ответах существует

(http://k156.ru/5/2.jpg)

но не разделяется кодировкой сигнала, а общей силой импульса, как и описал Лаплас 

(http://k156.ru/5/mosg23s.jpg)

Как именно это происходит в синапсе из лекций мне понятно только для торможения и усиления сигнала

(http://k156.ru/1/mosg24s.jpg)

Для суммации не ясно.

Так как вижу, что здесь ответа не получу попытаюсь разобраться в теме Особенности мозга человека, может Арефьев сможет помочь.

Савелий обозначил неопределенность того, как происходит в гипоталамусе пропуск новых и сильных сигналов. Это именно сила наложенных сигналов и общий всплеск  достигающий отметки старта работы ПД

(http://k156.ru/5/6.jpg)

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 14:51:26
Еще добавка -презентация лекции Дубынина

http://k156.ru/5/1.pdf

Слайды 21

ЦитироватьКак происходит передача сигнала от рецепторов к ЦНС?
Здесь используется топический принцип: каждый рецептор передает сигнал «своей»
нервной клетке, и соседние рецепторы передают информацию соседним нейронам.
Аналогичным образом организована передача и внутри ЦНС от структуры к структуре –
вплоть до коры больших полушарий.
В результате на разных уровнях ЦНС можно наблюдать формирование «карт»
рецепторных поверхностей (поверхностей – где собраны рецепторы определенной
сенс. системы; примерами являются кожа, поверхность языка, сетчатка глаза и др.)

(http://k156.ru/5/20.jpg)


и 25

(http://k156.ru/5/25.jpg)

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 04, 2019, 19:56:36
Цитата: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 13:51:18
Я хочу попросить Вас, Павел, может Вы мне поможете разобраться с сенсорикой и различением сигналов в процессе обработки.
В 2017 году размещал лекцию Дубынина:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8271.msg202677.html#msg202677
Цитата: ArefievPV от апреля 26, 2017, 19:23:52
Нейрофизиология на ПостНауке: Вячеслав Дубынин о мозге и сенсорных системах
http://neuronovosti.ru/dubynin-sensory/

О строении сенсорных систем, карте рецепторных поверхностей и функции таламуса в своей лекции на портале «Постнаука» рассказывает Вячеслав Дубынин, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ, специалист в области физиологии мозга.

Видео:
https://www.youtube.com/watch?v=Nse6POigkgw

И в текстовом варианте (некоторые лучше воспринимают определённую информацию в такой форме):

ЦитироватьНаш организм довольно богато снабжен различными органами чувств. Еще в античные времена выделили основные пять чувств: зрение, слух, обоняние, осязание и вкус. На самом деле мы снабжены сенсорными системами гораздо богаче. Их назначение понятно: мы собираем информацию из внешней среды и из внутренней среды организма, потому что нашему мозгу важно, в каком состоянии находятся внутренние органы, насколько растянут кишечник или бронхи — все это достаточно значимо.

Большинство сенсорных систем имеют стандартное строение, и все начинается с клеток-рецепторов, то есть таких датчиков, которые реагируют на сигнал ― на химический сигнал (молекулы появились в окружающей среде) или на физический, прикосновения, электромагнитные волны, как в случае зрения. Дальше этот датчик, клетка-рецептор, передает электрические импульсы на проводящий нерв. Нерв — это такой провод, который связывает датчик и центральный процессор, головной и спинной мозг. У нас, как известно, 31 пара спинномозговых нервов, и все они занимаются передачей сенсорных сигналов от разных этажей тела. Кроме того, из 12 пар черепных нервов большинство тоже занимаются сенсорикой. И наконец, третий, самый сложный этап: сигнал попадает в центральную нервную систему и дальше сначала внутри спинного мозга, а потом и головного мозга последовательно обрабатывается, запускаются те или иные реакции, информация запоминается. Чем выше сигналы двигаются по центральной нервной системе, тем более сложные вычислительные операции реализуются. Самые сложные человеческие моменты обработки информации случаются в коре больших полушарий.

Если смотреть подробнее на наши рецепторы, с них, собственно, все начинается. Мы видим, что они делятся на два типа: это могут быть нервные клетки или ненервные клетки. Если рецептор — это нейрон или его отросток, такие рецепторы называются первично чувствующими. В каком-то смысле эволюция начинала с них. На нервные клетки приходил сигнал, дальше генерировался электрический импульс, и в этом понятном для мозга виде информация поднималась в спинной мозг, головной мозг. Но сигналов очень много, и они разные. Видимо, ресурсов нейронов не хватает на то, чтобы реагировать на все на свете, а чем больше сенсорных потоков вы считываете, тем полней информация об окружающей среде, тем правильнее ваше поведение, поэтому эволюция искала еще какие-то датчики, кроме нейронов. В конце концов ряд клеток ― прежде всего эпителиальных, покровных клеток на поверхности кожи или на поверхности полостей организма ― тоже превратились в рецепторы. Но это уже не нервные клетки, а такие рецепторы называются вторично чувствующими. Для того чтобы им передать сигнал в ЦНС, нужна помощь нейронов периферической нервной системы. То есть рецептор реагирует на стимул, потом он должен передать его на так называемый проводящий нейрон, и уже только отростки проводящего нейрона доберутся до головного и спинного мозга.

К первично чувствующим рецепторам относятся рецепторы нашей обонятельной системы, а еще рецепторы таких систем, как кожная, мышечная, болевая, еще рецепторы системы внутренней чувствительности. Вторично чувствующие рецепторы — это зрение, слух, вестибулярная система и вкус. Получается, что у нас девять больших серьезных сенсорных систем. Хотя на самом деле иногда предлагают выделить больше. Критерий выделения некой части нашего тела в отдельную сенсорную систему в общем и целом довольно понятен. Мы говорим об особой сенсорной системе, если есть свои рецепторы, свои проводящие пути и свои отдельные центры в головном и спинном мозге, которые обмениваются внутри сенсорной системы информацией. С этой точки зрения кожная чувствительность, болевая чувствительность и мышечная чувствительность — это разные сенсорные системы, хотя когда-то говорилось об общей чувствительности тела. Обоняние — отдельная сенсорная система, но существует так называемая дополнительная обонятельная система — вомероназальный орган. Эта конструкция, хоть она и небольшая, удовлетворяет всем критериям, приложимым к сенсорной системе. Поэтому довольно логично вомероназальный орган и все, что с ним связано, то есть сигналы, которые возникают при появлении феромонов, а потом уходят в гипоталамус, выделять в отдельную сенсорную систему. Но она получается уж больно маленькая, просто она очень сильно редуцирована.

Как рецептор вообще реагирует на сигнал? За счет чего чувствительная клетка или ее отросток отвечает на физическое или химическое воздействие? Логика работы здесь довольно близка к тому, что вообще делают нейроны. Обычная нервная клетка отвечает на появление вещества медиатора. Рецепторы вкуса или рецепторы обоняния, рецепторы внутренней чувствительности примерно так же реагируют на появление химического вещества. На мембране рецептора есть чувствительные белки, с которыми связаны ионные каналы. При появлении определенного запаха они открываются, в клетку входят положительно заряженные ионы, возникает сдвиг заряда вверх, деполяризация, и это может служить причиной генерации электрических импульсов. Дальше эти импульсы убегут опять-таки в головной или спинной мозг. Примерно по такому же принципу работают рецепторы механической чувствительности и даже зрительные рецепторы. Как правило, некое адекватное сенсорное воздействие вызывает на мембране рецептора открывание (правда, иногда закрывание) тех или иных ионных каналов, возникает сдвиг заряда в клетке и генерируется потенциал действия, убегающий в центральную нервную систему. И чем сильнее сенсорное воздействие, тем чаще бегут импульсы (потенциалы действия) сначала по сенсорному нерву, а потом уже внутри сенсорных центров головного и спинного мозга.

Это является первым из двух базовых законов работы сенсорных систем.
Закон звучит так: интенсивность энергии сенсорного сигнала кодируется частотой потенциала действия в проводящем нерве. То есть чем громче звук, чем ярче свет, чем более концентрированный раствор, например, глюкозы, тем чаще бегут импульсы по тому или иному нерву. В зависимости от этой частоты наш головной мозг и высшие центры узнают об интенсивности сенсорного сигнала. Если говорить уже о реальных цифрах, то сигнал, который субъективно воспринимается как довольно слабый, где-то 20–40 импульсов в секунду. Если импульсы бегут с частотой 50–70 Гц по нерву, то это для нас субъективно сигнал средней силы. Когда ближе к 100 импульсам в секунду, то есть 100 Гц, это сильный сигнал. А когда уходит за 100 Гц, это уже сверхсильный сигнал, и такие сигналы для нас зачастую субъективно неприятны. Слишком яркий свет, слишком громкий звук — мы стараемся уйти от таких воздействий, потому что велик шанс повреждений тех самых рецепторов или, что еще хуже, сенсорных центров головного и спинного мозга.

Для того чтобы рецепторы хорошо и качественно работали, им, как правило, нужны некие вспомогательные структуры, создающие для них все условия. Рецепторы функционируют уже внутри этих структур. Такие структуры мы называем органами чувств. Не нужно путать понятия «орган чувств» и «сенсорная система». Орган чувств ― это место, где рецептору хорошо. Скажем, глаз ― это орган зрения. Внутреннее ухо или улитка ― орган слуха. Кожа ― это орган осязания, болевой чувствительности.

Помимо интенсивности, энергии каждый сенсорный сигнал характеризуется еще одним качеством. С точки зрения организации сенсорной системы качественно разными сигналами считаются те, которые действуют на разные рецепторы. Это не очень сходится с нашим бытовым восприятием работы органов чувств и сенсорных систем, но это именно так. Проще всего это понять на примере кожной чувствительности. У нас есть поверхность кожи, по которой рассеяны рецепторы, отростки нервных клеток, и разные рецепторы обслуживают разные участки кожи. Соответственно, есть рецептор и нейрон, работающий с большим пальцем, и есть нейрон, работающий с мизинцем. Качественно разные сигналы ― это сигналы, которые считываются от разных участков кожи. Для слуховой системы организация нашей улитки такова, что разные рецепторы реагируют на сигналы разной тональности. Есть рецепторы, настроенные на высокие частоты, на низкие частоты, средние частоты. Для нашей зрительной системы качественно разными сигналами являются сигналы, приходящие от разных точек пространства, потому что разные фоторецепторы у нас на сетчатке как бы сканируют свой кусочек этой 2D-картинки и отчитываются перед центральной нервной системой о неких точках в определенных местах пространства. То есть качественно разные сигналы ― это сигналы, действующие на разные рецепторы.

Дело еще в том, что рецепторы, как правило, расположены в определенном месте нашего тела. Эта зона называется рецепторная поверхность. Каждый рецептор передает сигнал своим нервным клеткам, информация от соседних рецепторов передается соседним нервным клеткам. В итоге рецепторная поверхность параллельно отображается на структурах головного и спинного мозга ― этот параллельный перенос знаком вам из геометрии. В результате возникает очень интересный эффект: у нас в головном или спинном мозге формируется карта рецепторных поверхностей. Наша кожная поверхность с большим пальцем, ухом, спиной, мизинцем, коленом и так далее отображается в центрах кожной чувствительности, сетчатка отображается в зрительных центрах, а улитка и ее базилярная мембрана ― в слуховых центрах. Параллельный перенос позволяет нашему мозгу различать сигналы разного качества. Каким образом мозг узнает, что прикоснулись к носу или к колену? Ведь импульсы, которые бегут по нервным клеткам, абсолютно одинаковые. Узнать можно, только если посмотреть, по какому аксону прибежал сигнал. В кибернетике это называется кодировка номером канала. Принцип кодировки номером канала лежит и в основе работы сенсорных систем. Это второй базовый закон работы сенсорных систем. Он звучит так: качество сенсорного сигнала кодируется номером канала. Мы можем закодировать интенсивность сигнала с помощью частоты ПД, закодировать качественные характеристики с помощью номера канала, и этого достаточно головному мозгу, для того чтобы дальше обрабатывать эту сенсорную информацию.

Что происходит в головном и спинном мозге с сенсорными сигналами? Они фильтруются и способны запускать различные реакции. Головной и спинной мозг, особенно головной, способны опознавать так называемые сенсорные образы. Сенсорная область ― это совокупность нескольких сенсорных сигналов, информационная сущность более высокого порядка. Спинной мозг в основном работает с чувствительностью тела, 31 сегмент спинного мозга считывает информацию с 31-го этажа нашего тела: это болевая чувствительность, кожная, мышечная чувствительность и сигналы от внутренних органов ― это называется интерорецепция, внутренняя чувствительность. Дальше белое вещество спинного мозга, скопление аксонов позволяет провести, передать эту информацию уже в головной мозг. Главными восходящими трактами спинного мозга, теми, которые передают такую сенсорную информацию, являются так называемые дорзальные столбы, идущие на самой задней поверхности спинного мозга. Еще есть спинно-мозжечковые тракты, взаимодействующие с мозжечком. Для передачи болевой чувствительности очень важен спинно-таламический тракт.

Если мы говорим о головном мозге, то ему достается львиная доля сенсорных входов. Существует обонятельный нерв, зрительный нерв, вестибуло-слуховой нерв ― три нерва, занимающиеся исключительно сенсорикой. Кроме того, такие нервы, как лицевой, языкоглоточный, тройничный, тоже передают различные сенсорные сигналы.

Очень важным уровнем обработки сенсорных сигналов является таламус — структура, через которую все сенсорные потоки, кроме обоняния, поднимаются в кору больших полушарий. Таламус — это важнейший информационный фильтр, работающий по заказу коры больших полушарий и пропускающий то, что здесь и сейчас является значимым. Кроме того, таламус очень охотно пропускает новые сильные сигналы. В выполнении этой функции ему помогает четверохолмие среднего мозга, где расположены наши древние зрительные и слуховые центры. В конце концов сенсорная информация поднимается в кору больших полушарий, где есть зрительные центры, слуховые центры, вкусовые центры. Затылочная доля ― это зрительная кора, височная доля ― слуховая, область в районе центральной борозды ― это наша чувствительность. Внутри этих сенсорных зон выделяют первичную, вторичную, а также третичную кору, которая занимается узнаванием все более сложных образов. Первичная зрительная кора ― это узнавание линий, вторичная зрительная кора ― узнавание геометрических фигур, а третичная ― это уже лица конкретных людей. После обработки в конкретных сенсорных центрах сенсорная информация передается в ассоциативную теменную кору, где находятся нейроны, способные работать одновременно с разными сенсорными потоками.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 04, 2019, 20:12:40
Цитата: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 14:05:02
Просто этот вопрос меня давно интересует - как именно происходит формирование абстракта и разница в конкретных сигналах.
В предыдущем сообщении разместил лекцию в качестве ответа (лучше Дубынина всё равно не смогу рассказать), некоторые фразы выделил.

По поводу абстракта.

Пример абстрактов на физиологическом уровне  - конце лекции приведён: линии, геометрические фигуры, лица конкретных людей. Изначально в сенсорном потоке не было никаких линий, фигур и т.д. - это абстракты, формирующиеся последовательно на каждом этапе обработки сенсорного потока.

Вообще, абстракт это всегда для кого-то/чего-то (обособленной структуры, системы, организма и т.д.). В самом общем смысле - это нечто общее, присущее каждому элементу из выделенного множества элементов.

P.S. Не уверен, что сильно помог, но надеюсь - хоть немного помог. Хотя, желательно бы немного уточнить и конкретизировать вопросы (про абстракты и различия сенсорных сигналов). А ещё лучше - разбираться с этим поэтапно и последовательно, маленькими шажками...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 21:13:53
Прослушала сейчас лекцию. Нельзя сказать что понятно до конца, в смысле лекция понятна, и концентрировано отражает  первую общую по сенсорике и частично вторую лекцию курса по зрению и моменты, которых в них нет, в общем новый ракурс.
И слегка по всему курсу.

Согласна, что если хочу разобраться в вопросе нужно еще спокойно, пошагово, на примерах и посмотреть как в синапсах происходит торможение в принципе и как может одновременно в трех как показано на примере синапсах работать латеральное.

Вообще я вижу что из курса не все извлечено что можно было, если привлекать внешнюю информацию и даже если перекрестно просматривать разные участки с определенной целью. Появляется новое понимание происходящего
Пока в качестве примера всплывает обработка зрительных сигналов

http://k156.ru/5/2.pdf

Во первых попиксельное считывание сигналов и прямая доставка каждого отдельно, слайд 18

В целом принцип работы сетчатки
тот же, что у сканера и цифрового
фотоаппарата: изображение
описывается «поточечно» (как сумма
точек разного цвета и яркости).
В сетчатке около 140 млн. палочек;
они передают сигналы на 0,5 млн.
нейронов, отростки которых входят в
состав зрительного нерва (280/1).
7 млн. колбочек передают сигналы
на 0,5 млн. других нейронов,
отростки которых также входят в
состав зрительного нерва (14/1).
Итого в составе зрительного нерва
около 1 млн. отростков нейронов.
Это означает, что видимое
изображение описывается 1 млн.
точек-«пикселей».

Во вторых абстракт действительно формируется как уже следующий шаг:

Цитироватьлинии, геометрические фигуры, лица конкретных людей. Изначально в сенсорном потоке не было никаких линий, фигур и т.д. - это абстракты, формирующиеся последовательно на каждом этапе обработки сенсорного потока.

после восприятия попиксельного прочтения в первичной вторичной и третичной коре, Вы про нее уже писали но сейчас не найду, вроде весной это было и не в одном сообщении по нескольким разным поводам

У Дубынина в этой лекции обработка первичной коры  - слайды 29,30,31, примерно так, я немного совместила основное

(http://k156.ru/5/26.jpg)




вторичной

(http://k156.ru/5/27a.jpg)




если внимательно взглянуть на указанные принципы торможения

латеральное для контрастирования первичной картины


(http://k156.ru/5/4.jpg)

ослабляются не сильные сигналы соседний с ними становится ведущим, более сильным чем остальные

повышается резкость и контрастность

дальше

обработка первичной коры указана конвергенция, судя по описанию из первой лекции

Цитировать
Конвергенция, как правило, является
результатом предварительного обучения и
присуща высшим сенсорным центрам.
Вместе с тем, имеются примеры
врожденного узнавания сенсорных образов
(у человека – зрительная «схема лица»,
невербальная коммуникация).
«Черный квадрат»

вторичная кора тоже работает по этому принципу. Пока на уровне синапса представляю это слабо, но если подумать, то скорее всего можно нарисовать схему его работы. Пока что, до начала проб, кажется решаемой задачей.

В общем спасибо огромное
:)



Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 05, 2019, 09:36:48
Цитата: Шаройко Лилия от октября 04, 2019, 21:13:53
Вообще я вижу что из курса не все извлечено что можно было, если привлекать внешнюю информацию и даже если перекрестно просматривать разные участки с определенной целью. Появляется новое понимание происходящего
Пока в качестве примера всплывает обработка зрительных сигналов
Ответил здесь (дабы тему не засорять своими размышлизмами):
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg233943.html#msg233943

Для формирования нового, более широкого (возможно, не столь глубокого, как Вам хотелось бы, но увы - мои возможности ограничены), понимания... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 07, 2019, 05:29:52
Мозг слепых людей «видит» звуки
https://www.nkj.ru/news/37053/
Зрительная кора незрячих людей строит карту местности по звукам, как если бы она эти звуки видела.

Эхолокацией пользуются не только животные, но и люди, причём речь идёт вовсе не о каких-то технических устройствах. Есть целый ряд свидетельств того, что слепые люди прислушиваются к отражённому эху, чтобы найти какой-то предмет или не наткнуться на какое-то препятствие на пути – они, подобно китам, сильно щелкают языком, чтобы по эху понять, что в комнате стоит стул, и не надо ли слегка пригнуться, чтобы не удариться от слишком низкий дверной проем.

С одной стороны, чего-то подобного можно было ожидать: мозг пытается скомпенсировать отсутствие зрительной информации, обостряя слух насколько можно. Конечно, до летучих мышей человеку все равно далеко, но у тех, у кого есть сильные проблемы со зрением, способность к эхолокации значительно усиливается. Тем не менее, подробно эхолокационные способности у человека почти не изучали, и было не очень понятно, до какой степени их можно развить.

В прошлом году мы рассказывали об экспериментах Лор Тейлер (Lore Thaler) из Даремского университета, которая вместе с коллегами из Технического университета Эйндховена и Университета Бирмингема выяснила, что слепые люди могут с помощью эхолокации «увидеть» предмет, который находится сбоку и даже за спиной. В новой статье, опубликованной в Proceedings of the Royal Society B, Тейлер и её коллега Лайам Норман (Liam J. Norman) пишут о том, как мозг слепых, поднаторевших в эхолокации, воспринимает окружающий мир.

Для сигналов от органов чувств в мозге есть специальные области коры. Например, информация от глаз в первую очередь приходит в первичную зрительную кору в затылочной части мозга. Известно, что в первичной зрительной коре появляется что-то вроде карты местности, то есть когда мы видим два близко расположенных предмета, то и на сетчатке на эти два предмета отреагируют участки, расположенные рядом друг с другом – и когда сигнал от сетчатки пойдёт в мозг, то и в зрительной коре тоже активируются две соседних зоны.

Оказалось, что у людей с эхолотом зрительная кора реагирует точно так же, но на звуки. Авторы работы поставили эксперимент со зрячими людьми, со слепыми, которые не пользовались собственным эхолотом, и со слепыми, которые уже очень хорошо умели ориентироваться по отражённым звукам. Им давали послушать звуки, которые исходили из разных мест в комнате, и одновременно следили за активностью их мозга с помощью магнитно-резонансной томографии. У тех, кто был профи в эхолокации, звуки активировали зрительную кору, причём так, что в коре появлялась карта местности – как если бы зрительная кора действительно видела окружающее пространство. А вот у зрячих и у тех незрячих, кто эхолокацией не пользовался, никакой звуковой карты в зрительной коре не появлялось.

То есть зрительная кора оказалась достаточно пластичной, чтобы начать воспринимать не свои сигналы. И это далеко не первый пример того, как мозг может «перековаться» в случае нужды: мы уже как-то писали о том, что у тех же незрячих людей зрительная кора с самого раннего возраста начинает реагировать на звуки речи. Также можно вспомнить эксперименты нейробиологов из Калифорнийского университета в Беркли, которые показали, как может изменяться работа разных участков коры при выполнении сложной когнитивной задачи: например, если нам очень нужно найти потерявшиеся ключи, то их начнут искать даже те зоны коры, которые никогда никакими зрительными образами не занимались.

P.S. Первое. Выражение "карта местности" (в первичной зоне зрительной коры) можно было бы заменить на "изображение". ::)

Второе. Так понимаю, что выражение: "начать воспринимать не свои сигналы" можно понимать и как: "начать обрабатывать не свои сигналы".  ::)

Тогда возникают вопросы. Раз такое происходит, то "не свои сигналы" как-то попадают туда, верно?
Типа, по "неправильному" пути. И такой путь попадания сигналов в кору нельзя назвать совсем уж "неправильным" - он функционирует всегда (просто происходит его усиление и развитие, когда "правильный" путь бездействует). ::) 
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 07, 2019, 05:46:34
К предыдущему сообщению (ссылка на статью упоминалась в заметке).

Может ли кора мозга менять свои функции?
https://www.nkj.ru/news/26864/
У слепых людей с самого раннего возраста зрительная кора начинает реагировать на звуки речи.
ЦитироватьМы знаем, что кора мозга разделена на участки, выполняющие те или иные специфические функции. Например, для анализа слуховой информации существует одна область, называемая слуховой корой, для вычленения и анализа именно звуков языка – другая, для осязательных ощущений есть соматосенсорная кора, а для переработки визуальных сигналов – зрительная. Насколько жёсткой оказывается такая специализация?

Известно, что существует масса разновидностей мозговых нейронов, которых можно отличить как по внешнему клеточному строению и молекулярным характеристикам, так и по особенностям работы. Можно было бы предположить, что предназначение нервной клетки определено с момента её рождения, и что конкретный нейрон строго настроен на одну функцию и ничего другого делать не может. Соответственно, из множества таких специализированных нейронов складывается специализированная область коры. 

Однако есть данные, которые говорят о том, что кора может выполнять не свойственные ей функции. Например, в 1996 году эксперименты со слепыми показали, что их зрительные области включаются при чтении шрифта Брайля, где, казалось бы, должны работать только осязательные анализаторы. А в 2011 году Марина Бидни (Marina Bedny) и её коллеги из Массачусетского технологического института обнаружили, что у невидящих людей первичная зрительная кора, которая по идее не должна реагировать ни на что, кроме визуальных стимулов, отвечает ещё и на слышимую речь. Тогда же предположили, что реакция на речь возникла через освоение шрифта Брайля: «ощупанное» слово превращалось в звучащее, и зрительный анализатор участвовал и там, и там.   

Однако дальнейшие эксперименты показали несколько иные результаты. Оказалось, что у невидящих 4-летних детей, которые ещё не учили азбуку Брайля, зрительная кора уже реагировала на речевые сигналы. В исследованиях участвовали несколько детей и подростков от 4 до 17 лет, и у всех у них зрительный корковый анализатор активировался в ответ на устную речь примерно в равной степени. В статье в The Journal of Neuroscience авторы делают вывод, что зрительная кора приспосабливается к новой функции в очень раннем возрасте, когда пластичность мозга ещё позволяет это сделать, причём происходит это только у людей, слепых от рождения

Здесь возникает вопрос, какие ещё чужие сигналы может принимать зрительная кора. Некоторые нейробиологи полагают, что первичный зрительный анализатор в мозге обладает изначальной мультисенсорностью, что подтверждается обнаруженными связями между ним и слуховой корой; и что множественная функциональность существует и взрослых здоровых людей тоже. Однако, даже учитывая известную пластичность «взрослого» мозга, для настройки подобной многофункциональности, скорее всего, существуют особые «окна» в индивидуальном развитии – например, первые годы жизни, когда пластичность нейронных структур особенно высока.

С другой стороны, одно дело – принимать посторонние сигналы, и другое дело – что-то с ними делать. Анализирует ли зрительная кора услышанную речь, улучшает ли её активность понимание сказанного – или, наоборот, ухудшает? Что будет, если зрительный анализатор отключить от всего постороннего? Пока на такие вопросы не будут получены ответы, говорить о переключении функций у специализированных участков коры следует с осторожностью.

Добавим, что это не единственные данные, которые указывают на то, что мозг в зависимости от текущей задачи может перераспределять активность нейронных сетей, не слишком не считаясь с тем, для чего они предназначены. Так два года назад в журнале Nature Neuroscience появилась статья, в которой нейробиологи из Калифорнийского университета в Беркли описывали, как изменяется работа разных участков коры при выполнении сложной когнитивной задачи. Участник эксперимента смотрел видео, в котором нужно было отыскать конкретного человека или конкретный автомобиль; когда кто-то замечал нужный объект, он нажимал кнопку; одновременно за его мозгом следили с помощью фМРТ. Особенность работы состояла в том, чтобы наблюдать сразу за 50 тысячами участков мозга, которые по-разному реагировали на 935 объектов и действий в видеоклипах.

В мозге есть зоны, предназначенные для распознавания разных объектов: растений, животных, людей, зданий и т. д. Но если появлялась задача найти человека, все будто бы забывали о своей профильной функции и начинали искать человека, присоединяясь к обычной «человекораспознавательной» нейронной сети. То же самое происходило, если на видео нужно было найти автомобиль. Причём эти изменения касались не только зрительных участков коры: на поиск объекта устремлялись и участки префронтальной коры, отвечающие за абстрактное мышление, долговременное планирование и другие высшие когнитивные функции. Иными словами, функционально кора мозга тут предстала не как жёстко расчерченная карта с чёткими границами между регионами, а как единое и динамическое семантическое поле, в котором одно и то же значение, один и тот же объект может восприниматься разными зонами. Однако здесь всё требуется ещё множество дополнительных экспериментов, чтобы понять, насколько глубоко и при каких условиях реализуется такое перераспределение функций.

P.S. Точной и качественной настройке работы зон коры (для обработки не "своих" сигналов), разумеется, можно обучиться только в раннем детстве (типа, пока "окна" открыты). Но кора способна работать в таком "неправильном" режиме и у взрослого человека (пластичность мозга позволяет) - только не слишком точно и качественно. ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: МАРС от октября 14, 2019, 12:55:22
Изучая только головной мозг, можно ошибочно приписать не свойственные ему функции. Поверхностное наблюдение выявляет двойственность человеческого существа: одна часть в крепкой и надежной защитной оболочке находится внутри костного образования - это все то, что относится к области головного и спинного мозга., другая - вне нее –здесь кости находятся внутри: руки, ноги... Есть еще средняя часть, промежуточная – с ребрами, защищающими ритмическую часть - сердце и легкие.
Внутри этого костного образования различается большая масса, заключенная в черепные кости, - головной мозг, и другая часть, которая как бы подвешена к нему в виде стебля или шнура и, будучи органически связанной с головным мозгом, представляя собой его нитеподобный вырост, протягивается вниз, в спинно-мозговой канал, и образует спинной мозг.
Изучим различия между этими двумя образованиями. Действительно ли сказанное о спинном и головном мозге человека правдиво также и в отношении животного? Так как тот факт, что животные, близко стоящие к человеку, имеют головной и спинной мозг, не доказывает, что эти органы выполняют одинаковую задачу в человеке и в животном.
Есть некая справедливость в утверждении, что головной мозг при ближайшем наблюдении выглядит как преобразованный спинной мозг. А   черепные кости по своей форме имеют определенное сходство с расплющенными позвонками (Гёте). ...Точно так же можно представить и массу спинного мозга как бы вспученной, более дифференцированной, усложненной и получить, благодаря такому преобразованию, головной мозг. Примерно так же и растения, имеющие вначале только зеленые листья, преобразуют их, дифференцируют, чтобы появились разноцветные лепестки цветка. Правомерно предположить: в результате восхождения спинного мозга на более высокую ступень смог образоваться головной мозг - в нашем головном мозге мы можем видеть дифференцированный спинной мозг.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Шаройко Лилия от октября 14, 2019, 13:05:24
А нельзя ли уже как то забанить это гиперактивное существо. Я понимаю, что он публику развлекает. Но все таки...

как-то мир тут перевернулся - в научном разделе почти сплошное чаепитие(и очень похоже что в чай некоторые ром доливают и не по капле), в ненаучном лекции докторов наук.
Как-то это... эээ ..не очень хорошо вроде
:)
Но в принципе в основном мне фиолетово. Больше не буду эту тему поднимать.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cow от октября 14, 2019, 14:05:28
Цитата: Шаройко Лилия от октября 14, 2019, 13:05:24А нельзя ли уже как то забанить это гиперактивное существо. Я понимаю, что он публику развлекает. Но все таки...
Остается только  посетовать, что  инквизиция канула в лета. Вот в ней трудились специалисты.......

Цитата: Шаройко Лилия от октября 14, 2019, 13:05:24как-то мир тут перевернулся - в научном разделе почти сплошное чаепитие(и очень похоже что в чай некоторые ром доливают и не по капле), в ненаучном лекции докторов наук.
Как-то это... эээ ..не очень хорошо вроде
Греки вообще предпочитали прогуливаться в процессе...  И чО?

По этому поводу еще Фейербах высказался: Выворачивание уже неоднократно вывернутого - к этому  человечество часто прибегает в критических ситуациях. А камлать по правилам в социуме застолбленным, это конечно благодарней, но с осмыслением  мало связано. Только в обучении и производстве толк дает. Ну в армии еще полезно.
пример с викисвалки:
ЦитироватьНемецкий философ-материалист, атеист, сын криминолога, специалиста по уголовному праву Пауля Йоханна Анзельма фон Фейербаха. В период его академической деятельности лекции Фейербаха слушал студент Карл Маркс, в самый поздний период жизни Фейербах сам встал на сторону марксизма. Историками философии иногда называется «оптимистичным аналогом» Фридриха Ницше.   
Цитата: Шаройко Лилия от октября 14, 2019, 13:05:24Но в принципе в основном мне фиолетово. Больше не буду эту тему поднимать.
Это радует.
МАРС 7-ю постами исхитрился 2 темы забанить.
Любопытство заедает: что или кто следующим потерпевшим окажется - тема или МАРС? :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 14, 2019, 15:49:39
Относительные размеры отделов мозга у приматов связаны с образом жизни
https://elementy.ru/novosti_nauki/433550/Otnositelnye_razmery_otdelov_mozga_u_primatov_svyazany_s_obrazom_zhizni
Анализ новейших данных по нейроанатомии приматов позволил уточнить представления о связи относительных размеров отделов мозга с экологическими и социальными факторами. Оказалось, что относительный объем неокортекса связан не только со сложностью социального устройства (что было известно и ранее), но и с качеством диеты, а отделы мозга, связанные с обонянием, сильнее развиты не только у ночных видов по сравнению с дневными, но и у видов с развитой социальностью по сравнению с теми, кто живет парами или поодиночке, а также у всеядных и плодоядных по сравнению с листоядными. Исследование подтвердило идею о «мозаичной» эволюции мозга у приматов и о том, что вариабельность относительных размеров отделов мозга отражает специфику действия отбора на различные сенсорные и когнитивные функции. Эта специфика, в свою очередь, зависит от комплекса социальных и экологических факторов.

ЦитироватьМозг позвоночных, несмотря на всю свою пластичность, всё же имеет «мозаичную» (модульную) структуру: он состоит из множества довольно-таки специализированных отделов, различающихся как анатомически, так и функционально. Если в ходе эволюции общий объем мозга увеличивается или уменьшается, то пропорции его частей имеют обыкновение меняться неким предсказуемым образом (см., например: С увеличением мозга растет относительный размер ассоциативных зон, «Элементы», 18.06.2018), причем для разных отделов характерны разные аллометрические закономерности. Это свидетельствует о неких онтогенетических или функциональных ограничениях, не позволяющих отделам мозга совсем уж произвольно менять свои пропорции. Однако на этом фоне всё же существует значительная межвидовая (а также межродовая, межсемейственная и т. д.) изменчивость по относительным размерам отделов мозга (R. A. Barton, P. H. Harvey, 2000. Mosaic evolution of brain structure in mammals).

Предполагается, что эта изменчивость во многом связана с адаптацией к различным условиям существования. Например, если мы видим, что у первых млекопитающих по сравнению с их предками — цинодонтами резко увеличились отделы мозга, связанные с обонянием и осязанием, то логично предположить, что это было напрямую связано с переходом к ночному образу жизни (см.: Рост мозга у древних млекопитающих был связан с развитием обоняния, «Элементы», 26.05.2011). Среди других примеров такого рода — положительная корреляция между богатством песенного репертуара и относительным объемом верхнего вокального центра (HVC) у певчих птиц (T. Devoogd et al., 1993. Relations between song repertoire size and the volume of brain nuclei related to song: comparative evolutionary analyses amongst oscine birds), увеличенный гиппокамп у птиц, запасающих пищу впрок (J. R. Krebs, 1990. Food-storing birds: adaptive specialization in brain and behaviour?), и увеличенная задняя часть гиппокампа у лондонских таксистов по сравнению с людьми других профессий (E. A. Maguire et al., 2000. Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers), хотя в последнем случае речь идет о пластических изменениях, то есть о результатах тренировки, а не эволюции.

Отряд приматов — удобный объект для подобных исследований, потому что для этого отряда характерно исключительное разнообразие, с одной стороны, экологических адаптаций и способов социальной организации, с другой — абсолютных размеров и пропорций частей мозга.

В статье, опубликованной недавно в журнале Nature Ecology & Evolution, американские приматологи сопоставили имеющиеся литературные данные по анатомии мозга приматов с несколькими социальными и экологическими факторами, а именно с диетой, ночным или дневным образом жизни и со сложностью социальной организации. В качестве отдельного фактора рассматривалась принадлежность к одному из двух подотрядов: Strepsirrhini (полуобезьяны) и Haplorrhini (обезьяны). В исследовании было учтено больше видов приматов и больше отделов мозга, чем в прежних публикациях на эту тему (33 отдела мозга, для каждого из которых авторам удалось найти литературные данные по 17–58 видам приматов; для каждой комбинации «отдел мозга/вид» использовались сведения по 1–44 особям — всё, что удалось найти в литературе). Для внесения поправок на родство видов (чтобы минимизировать влияние филогенетической инерции — см. Phylogenetic inertia) использовались новейшие уточненные эволюционные деревья.

«Качество диеты» оценивалось двумя альтернативными способами. В первом случае использовалось простейшее бинарное деление: всеядные и плодоядные виды относили к группе с «высококачественной диетой», а питание листьями считалось «низкокачественной диетой». Второй подход основан на вычислении «индекса качества питания» (diet quality index, DQI), который для приматов традиционно рассчитывают по формуле 1s + 2r + 3,5a, где s — доля структурных частей растений, r — доля репродуктивных частей растений, a — доля животной пищи в рационе. Оба подхода дали практически одинаковые результаты.

Сложность социальной организации тоже оценивалась двумя альтернативными способами: либо по среднему размеру группы, либо путем разделения всех видов на три категории: одиночки, живущие парами и живущие группами. Это тоже, как выяснилось, мало влияет на результаты.

Вид Homo sapiens был исключен из рассмотрения, потому что он слишком резко отличается от остальных приматов как по строению мозга, так и по социоэкологическим особенностям.

Получилось, что обонятельные отделы мозга относительно крупнее у полуобезьян, у видов с «качественной» диетой, у ночных и живущих большими группами (рис. 2). Любопытно, что у последних по сравнению с видами, живущими парами или поодиночке, увеличены только дополнительные обонятельные луковицы (AOB), связанные с вомероназальным органом и восприятием социально значимых химических сигналов (феромонов), но не основные обонятельные луковицы, отвечающие за «обычное» обоняние. Это косвенно свидетельствует о важной роли химической коммуникации у социальных приматов, живущих большими группами (но не у моногамов и одиночек).

(https://elementy.ru/images/news/primate_mosaic_brain_evolution_2_1038.jpg)
Рис. 2. Относительные размеры отделов мозга у приматов в зависимости от подотряда (Haplorrhines или Strepsirrhines) и социоэкологических факторов. Показаны отделы мозга, относительные более крупные у данной группы по сравнению с альтернативной. Оранжевым цветом показаны отделы, связанные со зрением (OT — зрительный тракт, V1 — первичная зрительная кора, LG — латеральное коленчатое тело таламуса, MS — средний мозг), синим — с обонянием (OB — обонятельные луковицы), желтым — со вкусовым восприятием (IN — островок), зеленым — с пространственным мышлением (HP — гиппокамп, PC — палеокортекс, SZ — schizocortex, включающий энторинальную кору и ряд других областей, тесно связанных с гиппокампом). Отдельно показан неокортекс (NEO), относительный объем которого увеличен у обезьян (по сравнению с полуобезьянами) и у видов со сложной социальной жизнью и высококачественной диетой (всеядных и плодоядных). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Ecology & Evolution

Зрительные отделы относительно крупнее у обезьян по сравнению с полуобезьянами, у дневных и сумеречных видов по сравнению с ночными, а также у видов с «качественной» диетой и у живущих большими группами (последний факт косвенно свидетельствует о важной роли визуальных сигналов в социальной жизни приматов).

Объем серого вещества в островковой коре оказался больше у плодоядных по сравнению с листоядными, что может быть связано с улучшенным вкусовым восприятием (плодоядным приматам важно отличать на вкус спелые, сладкие фрукты от зеленых).

Относительный объем неокортекса больше у обезьян, у видов, живущих большими группами, а также у видов с «качественной» диетой. При этом качество диеты оказалось не менее, а даже чуть более надежным предиктором объема неокортекса, чем размер группы.

Отделы мозга, связанные с пространственным мышлением (это прежде всего гиппокамп и ряд прилегающих областей), относительно сильнее развиты у полуобезьян, а также у видов с «низкокачественной» диетой и простой социальной организацией. Может быть, дело в том, что для высокосоциальных приматов, перемещающихся с место на место вместе с сородичами и живущих бок о бок с потенциальными половыми партнерами, не так критично умение ориентироваться в пространстве.

Некоторые подкорковые структуры и отделы ствола мозга относительно крупнее у полуобезьян (стриатум, бледный шар, таламус, гипоталамус, мозжечок, продолговатый мозг). У видов с простой социальной структурой тоже сильнее развиты таламус, гипоталамус, мозжечок и продолговатый мозг, а также миндалевидные тела. Качество диеты положительно коррелирует с объемом субталамического ядра и отрицательно — с объемом мозжечка, гипоталамуса, эпиталамуса и продолговатого мозга.

Полученные результаты в целом подтверждают идею о «мозаичном» характере эволюции мозга у приматов и о том, что особенности образа жизни, от которых зависит интенсивность отбора на те или иные сенсорные и когнитивные функции, могут приводить к изменению пропорций отделов мозга в ходе эволюции. Особенно хорошо это видно на примере зрительных и обонятельных отделов, относительные размеры которых явно зависят от того, насколько важную роль в жизни вида играют, соответственно, обоняние или зрение (см.: Обоняние и цветное зрение в эволюции млекопитающих развивались в противофазе, «Элементы», 18.06.2008).

Тот факт, что качественная диета, по-видимому, влияет на относительный объем неокортекса чуть ли не сильнее, чем сложность социальной организации, на первый взгляд не очень хорошо согласуется с популярной идеей о ведущей роли социальности в прогрессивном развитии мозга у приматов (см.: Жизнь в большом коллективе стимулирует развитие мозга, «Элементы», 09.11.2011). Собственно, авторы именно так и интерпретируют этот результат, полагая, что он ставит под сомнение «теорию социального мозга».

Впрочем, природа обнаруженной связи между диетой и объемом неокортекса может быть разной. С одной стороны, добывание высококалорийных деликатесов действительно может способствовать отбору на сообразительность. С другой стороны, хорошее питание ослабляет энергетические ограничения на рост неокортекса, то есть, может быть, оно не столько стимулирует рост неокортекса напрямую, порождая отбор на когнитивные способности, сколько «разрешает» неокортексу увеличиться для выполнения иных, в том числе социальных функций (см.: Хорошее питание — залог большого ума, «Элементы», 25.06.2007).

P.S. Забавно, что сегодня об этом упоминал - для того, чтобы сформировалось что-нибудь серьёзное нужен избыток (дабы было что отсеивать). Хорошее питание - большой неокортекс, который в период роста среда может качественно структурировать...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: МАРС от октября 15, 2019, 21:47:20
Поршнев Б.Ф. : «Перед исследователем доистории дилемма: либо искать радующие его симптомы явившегося в мир человеческого разума — нашего разума, либо искать свидетельства того, что позади нас — чем глубже, тем полнее — царило то, от чего мы отделывались, отталкивались, становясь понемногу в ходе истории разумными людьми. Ныне материализм без идеи развития — это не материализм».
В попытке  найти ответ, рассмотрим оба эти органа. Какой из них надо считать более молодым? Без сомнения, мы должны рассуждать так: спинной мозг находится на первой ступени развития, он более «древний», от него и надо «отталкиваться», а головной мозг стоит на второй ступени. Но наивно было бы искать в голове линию разделения двух мозгов.
В спинном мозге была предпринята как бы новая попытка, но он, как таковой, не пошел дальше, а остался на ранней ступени своего развития. Можно сказать, что в нервной системе спинного мозга представлен спинной мозг первого порядка, а в головном - спинной мозг второго порядка,
Поставим вопрос: если имеет место подобное преобразование органа первой ступени в орган второй ступени, то каким является этот процесс развития - эволютивным или инволютивным?
О спинном мозге можно думать двояким образом. Во-первых, можно рассматривать его как орган, имеющий в себе силы, которые некогда смогут превратить его в головной мозг. В этом случае он был бы в восходящем развитии. Или же - рассматривать его как вовсе не имеющий возможности достичь второй ступени. Тогда он на нисходящем развитии, он идет к упадку и предопределен оставаться на первой ступени, никогда не достигнув второй. Представим, что в основе нашего теперешнего головного мозга был когда-то спинной мозг и этот прежний спинной мозг, без сомнения, имел в себе эволютивные силы - ведь стал же он головным мозгом! О теперешнем же спинном мозге можно предположить: спинной мозг, каким он является сегодня, в действительности не имеет в себе способности эволютивного развития, а готовится закончить свое развитие на настоящей ступени.
Поршнев Б.Ф. : «А до появления этого вида (вида Homo sapiens) предковый вид имел другую анатомию и физиологию, в частности, головного мозга». 
Академик очень часто упоминал « головной мозг», но не рассматривал его функции в связи со  спинным  мозгом.
Займемся изучением задач головного и спинного мозга.
Каждый в той или иной мере осведомлен, что головной мозг является органом, так называемой, высшей душевной деятельности, управляет ею. И также общеизвестно, что более бессознательная душевная деятельность управляется спинным мозгом и связанными с ним нервами, а именно та душевная деятельность, в которой внешнее впечатление и следующее за ним действие мало опосредованы размышлением. Когда вас кусает  насекомое, то вы отдергиваете руку без особых размышлений. Внешняя наука так же рассматривает эту душевную деятельность, по праву признавая за спинным мозгом роль ее инструмента.
Есть и другие виды душевной деятельности, в которых между внешним впечатлением и действием имеет место зрелое размышление; эти виды душевной деятельности имеют своим органом головной мозг.
Всегда, когда человек действует не из рефлекторных движений, а обдумывает свои действия, мы говорим о головном мозге, как об инструменте этой душевной деятельности.

Если еще более углубиться в предмет, то возникнет вопрос: да, но как же проявляется эта наша душевная деятельность, орудием которой мы называем головной мозг? Она проявляется двояким образом. Прежде всего - в нашей бодрственной дневной жизни. Что же мы делаем в бодрственной дневной жизни? Мы накапливаем посредством органов чувств внешние впечатления и перерабатываем их разумным размышлением посредством мозга. Внешние впечатления проникают в нас через врата органов чувств и возбуждают в нашем мозгу известные процессы. Если бы было возможно заглянуть в мозг и посмотреть на происходящее там, мы бы увидели, как мозг приводится к деятельности вливающимся в него потоком внешних впечатлений и во что превращаются эти впечатления благодаря действию человеческого размышления. А еще мы увидели бы, как к переработанным через посредство головного мозга впечатлениям присоединяются также и менее проникнутые размышлением последствия этих впечатлений, то есть поступки и действия, орудием которых мы назвали спинной мозг.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: МАРС от октября 15, 2019, 21:50:23
Поршнев Б.Ф. «Следовательно, попытки определить начало человеческой истории могут быть двоякого характера. Либо в центр внимания берётся константный признак, навсегда отличающий человека от животного, либо возникновение свойства изменяться, иметь историю, причём прогрессирующую историю».
Да, у обезьян и у человека есть головной и спинной мозг, но почему в одном случае разум появился, а в другом – нет? И в чем заключается этот «константный признак»?
Сейчас направим внимание на два состояния, в которых попеременно живет современный человек: это бодрственная дневная жизнь и бессознательная жизнь сна.
Знаем еще одно, третье, своеобразное состояние, которое имеет место между бодрственной (человеческой) дневной жизнью и бессознательной жизнью (растение) во время сна, это состояние – сновидения (животное). Сновидения имеют примечательное сходство с той второстепенной душевной деятельностью, которая связана со спинным мозгом. Ибо когда в душе появляются сновидческие образы, они являются не как представления, возникшие из размышлений, но как необходимость, приблизительно так же, как возникает непроизвольное движение, когда мы отгоняем муху, севшую на руку; как непосредственное, необходимое движение возникает здесь это действие. В сновидениях происходит нечто иное: тут дело не доходит до действия, но с точно такой же непосредственной необходимостью в обозримую нами душевную жизнь вступают образы. И мы имеем столь же малое влияние на хаотически всплывающие и исчезающие в нас сновидческие образы, какое в бодрственной жизни имеют наши размышления на движение руки, которое мы совершаем, отгоняя муху.
Исходя из этого, можно сказать, что если мы понаблюдаем за человеком во время его бодрственной дневной жизни и выделим только происходящее в нем во время рефлекторных движений: все жесты и мимику, все, что совершается им только в ответ на внешние впечатления, - то получим сумму действий, возникающих в человеке из необходимости. А если мы рассмотрим человека, находящегося в состоянии сновидения, то получим сумму образов, деятельных в его существе, но которые, в этом случае, не ведут к действиям. Они являются всего лишь образами. Подобно тому, как в бодрственной жизни человек совершает действия без предварительных размышлений, теперь, в состоянии сновидения, у него появляется образный мир хаотически возникающих сновидческих представлений.
Какое предположение должны мы сделать, изучая головной мозг как инструмент сновидческого сознания? Мы должны предположить, что в этом головном мозге есть нечто такое, что, в определенном смысле, ведет себя подобно нашему спинному мозгу, направляющему бессознательные действия. Сперва мы исследовали головной мозг как орган бодрственной душевной жизни, в которой творим наши представления посредством размышлений. Теперь нужно выяснить, каким образом в основе сновидческих представлений лежит таинственный спинной мозг, который как бы втиснут в головной мозг, но который, однако, ведет не к действиям, а только лишь к образам.
В то время как наш спинной мозг приводит к действиям, не являющимся результатом размышлений, головной мозг вызывает только образы. Дело как бы не доводится до конца, оно остается на полдороге; в головном мозге есть некая таинственная подоснова бессознательной душевной деятельности, которую можно представить как своего рода вставку, компонент с характером спинного мозга. Нельзя ли, исходя из этого, заключить, что мир сновидений замечательным образом побуждает нас многозначительно указать на тот самый древний спинной мозг, который когда-то лежал в основе головного мозга?
Головной мозг как орган бодрственной дневной жизни знаком нам таким, каким мы привыкли его видеть физически, каким он выглядит, если его вынуть из черепной коробки. Но ведь должно быть в нем скрыто нечто, появляющееся, когда погашена бодрственная дневная жизнь.
И можно высказать предположение, что в головном мозге находится таинственный спинной мозг, являющийся органом сновидческой жизни.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: МАРС от октября 15, 2019, 21:54:25
Если представить это схематично, в головном мозге как в органе представлений бодрственной жизни находится невидимый для внешнего восприятия загадочный древний спинной мозг, который каким-то образом там скрыт. Можно предположить, что этот скрытый спинной мозг приходит к деятельности, когда человек засыпает и видит сны, и тогда он действует так, как подобает спинному мозгу, а именно: действует с необходимостью. Но поскольку он как бы вжат в головной мозг, то ведет не к действиям, а всего лишь к образам, к действию образов; ведь во сне мы совершаем действия только в образах.
Так эта своеобразная, странная, хаотическая жизнь, в которой мы пребываем в наших снах, есть свидетельство того, что в основе нашего головного мозга, который справедливо считается орудием бодрственной дневной жизни, лежит таинственный орган, являющийся, быть может, более древним образованием, из которого он потом развился дальше.
Когда это новое образование - теперешний головной мозг - молчит, то дает о себе знать то, чем был когда-то головной мозг, и древний спинной мозг пускает в ход все свои чары, на какие он только способен. Но так как он замкнут в головном мозге, то доводит дело не до действий, а всего лишь до образов.
Итак, наблюдение над жизнью позволяет нам разделить головной мозг на две ступени. Тот факт, что мы можем иметь сновидения, указывает на то, что головной мозг проделал развитие; он стоял когда-то на ступени теперешнего спинного мозга, прежде чем развился до органа бодрственной дневной жизни. Но когда дневная бодрственная жизнь молчит, то начинает действовать этот древний орган.
Из сказанного до сих пор уже явствует нечто типическое, доказать которое позволяет и внешнее наблюдение: бодрственная дневная жизнь относится к сновидческой жизни как головной мозг к спинному.
Поршнев Б.Ф.: «Историзм приводит к тезису: на заре истории человек по своим психическим характеристикам был не только не сходен с современным человеком, но и представлял его противоположность». «. Подставлять себя со своей субъективностью на место субъектов прошлого — форма антропоморфизма". 
Какие выводы можно сделать из поверхностного изучения головного и спинного мозга?                             
Человечество когда-то обладало удивительным знанием, но при этом люди  грезили.  Чрезвычайно интересен тот факт, что когда-то люди, вместо того, чтобы обдумывать что-то — как они должны делать это сегодня, — просто грезили, находясь на Земле.

Люди  еще обладали древней образной наукой, хотя и сновидческого характера; она носила образный характер, как если бы они видели сны, но эти сны обладали большей реальностью, чем то, что пришло позднее – логическое мышление привело к появлению естественных наук. Поэтому не стоит удивляться тому, что в те времена люди  знали  гораздо  больше без микроскопов и телескопов. И знания были всеобщие, всечеловеческие. Но они очень мало сохранились.  Такие Знания, или образы, могли передаваться символами, которые разгадываются сейчас с большим трудом. Поэтому и не было множества разных теорий, и не было смысла спорить. Сегодня  таких способностей у академиков нет, и каждый может иметь своё мнение.
Проникаешься огромным уважением по отношению к той древней, когда-то уничтоженной образной науке, хотя она и имела чисто сновидческий характер. Но она существовала и была затем искоренена и забыта.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: МАРС от октября 18, 2019, 11:28:42
Напомню некоторые цитаты из книги академика Поршнева Б.Ф., касающиеся появления речи.
Стр 63  «...и даже за последние годы серьёзные попытки зарубежных учёных открыть биологические основы, мозговые механизмы и физиологические законы генезиса и осуществления речевой деятельности...»
Поршнев Б.Ф. : «...пока мы не выделим тот низший генетический функциональный этап второй сигнальной системы, который должен быть прямо выведен из общих биологических и физиологических основ высшей нервной деятельности...».
Академик прочно стоит за « ...низший генетический этап...»
Чтобы попытаться решить некоторые злободневные вопросы антропогенеза, по совету академика:  Ц: «Запрещено ему только одно: быть не осведомлённым о том, что сделано до него в том или ином вопросе, за который он взялся».
Расширим круг познания.  Во времена существования  «образной науки», еще не было  разделения  на материализм и идеализм, не было разделения на тупо- и остроконечников.  Вопрос существования религии у тех ребят нельзя рассматривать с т.з. современных религий.
Внимательно прочитаем несколько строчек из такой «науки»:
(РРР) : «...31. Животные разъединились первыми. Они начали порождать. Двуединый человек тоже разъединился. Он сказал: «Будем, как они; будем сочетаться и создавать тварей». Они сделали так...
32. И те, кто не имел Искры, сочетались с огромными самками животных. Они породили от них немые Расы. Немы были и они сами. Но язык их развязался. Язык их потомства остался неподвижен. Они породили чудовищ. Расу согбенных чудовищ, покрытых рыжими волосами, ходивших на четвереньках. Немую Расу, чтобы не выдала срама.
35. Тогда все люди были одарены м... (разумом). Они увидели грех, совершённый разумалишёнными.
36. Четвёртая Раса развила Речь».
Не кажется ли вам, что здесь есть ответы на важнейшией вопросы . Не человек произошел от обезьяны, а ч.о.обезьяна стала потомком человека. Т.о. появилась связь, созданная НЕ эволюцией, а человек «выделил из себя» человекообразную обезьяну, костные останки которой находят в земле. И создалась  видимость, иллюзия  последовательного развития.  Т.е. НЕ низшее создало высшее, а высшее произвело  низшее. А можно ли найти такую же Иллюзию в развитии между растением и животным? Вопросов больше, чем ответов.
Ц. Стр. 63: «В прошлом... ответы на вопрос о происхождении человеческой речи основывались на одной из двух моделей: перерыва постепенности или непрерывности.     1. человек сотворён вместе с речью, дар слова отличает его от бессловесных животных как признак его подобия богу, как свидетельство вложенной в него разумной души. Между бессловесными тварями и говорящим человеком — пропасть.                                                  2.  (континуитет)  естественнонаучный эволюционизм: всемогущее выражение «постепенно» служило заменой разгадки происхождения речи. Она якобы шаг за шагом развилась из звуков и знаков, какими обмениваются животные».

В этой цитате (РРР) надо разобрать буквально каждое слово и правильно понять его. Заметили, здесь нет термина «геологическая эпоха». Автор  оперирует понятием Раса. Но это не разделение по цвету кожи. Это временное понятие – каждая раса развивается определенное время.  Одна раса уходила, вторая действовала, третья ожидалась. А сколько всего рас? Сейчас какая раса? Осталось только определить, когда существовала 4  раса, и можно узнать, когда развилась речь.
(Дар: Дар — 1) подарок; подношение; 2) талант; дарование. Кто-то – кому-то – что-то... «Одарить разумом» -  Высшее дает низшему то, что требуется низшему в данный момент. Человек не мог получить новое свойство (речь, разум) - Ц. : «... с помощью возведения в степень свойства, присущего животным.»
Низшее, как утверждает Поршнев, этого сделать не в состоянии. (Академик в очередной раз стоит на краю пропасти). Это должно стать главной мыслью. С появлением Разума началась человеческая история. До этого человек мало отличался от животных.
Нельзя думать, что речь появилась сразу. Надо учитывать временной промежуток. Должен появиться новый орган - орган речи. Т.е. сначала разум, потом, как следствие – речь. Сколько тысяч лет прошло?
«...они увидели грех...».   Значит, у животных нет понятия Грех. У ч.о. тоже нет. Головной мозг есть, а понятия греха нет. У многих современников тоже отсутствует понятие грех, совесть, любовь и т.д. Животное до сих пор крепко сидит в нас – низкий уровень разума. 
Поршнев Б.Ф. «Но в науке об антропогенезе приходится «попутно» трактовать вопросы, требующие совсем иной квалификации: социогенез, глоттогенез, палеопсихология, экономическая теория. Способ мышления этих наук, лежащих вне биологии, антропологам по характеру их подготовки далёк". Как видим, старая "образная наука" не входит в этот список. Слышите: "Бан-н-н".
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от октября 28, 2019, 05:13:27
Иммунитет редактирует мозг во сне
https://www.nkj.ru/news/37200/
Иммунные клетки мозга, уничтожающие лишние синапсы, во время сна становятся особенно активны.

Работа мозга и вообще всей нервной системы зависит от того, насколько нервные клетки умеют налаживать и разрывать контакты друг с другом. Без межнейронных контактов-синапсов нейроны не могли бы объединяться в нейронные цепи, не могли бы передавать информацию от рецепторов в мозг и от одной зоны мозга в другую, и мозг не мог бы ничему учиться.

С другой стороны, обстоятельства у нас постоянно меняются, информацию нужно анализировать самую разную, и потому для нейрона важно уметь не только формировать синапсы, но и разрывать их, чтобы не перегружать себя лишними сигналами. Способность реорганизовывать нейронные цепи называют пластичностью мозга, и от неё во многом и зависят все наши высшие когнитивные умения.

Нейроны не сами занимаются удалением ненужных соединений. Сравнительно недавно стало известно, что им в этом помогают клетки микроглии – департамента иммунной системы в мозге. Раньше считалось, что микроглия убирает разный молекулярный и клеточный мусор и следит, чтобы в нервную систему не прокралась инфекция, но оказалось, что есть у неё и другие функции. Мы уже как-то писали о том, что у больных шизофренией микроглиальные клетки не в меру активно обстригают синапсы, и очень возможно, что именно с этого болезнь и начинается. Также и при ожирении микроглия не даёт нейронам формировать синапсы, из-за чего может ухудшиться интеллект.

Но активность самой микроглии тоже от чего-то зависит. Исследователи из Рочестерского университета пишут в Nature Neuroscience, что микроглиальные клетки становятся особенно активны во время сна. Дело в том, что в спящем и в бодрствующем мозге сильно меняется уровень нейромедиатора норадреналина, который в целом оказывает возбуждающее действие на нервную систему. Пока мозг спит, уровень норадреналина невысок, и наоборот – при пробуждении уровень норадреналина повышается. На клетках микроглии много рецепторов к норадреналину, но на микроглию он действует не возбуждающе, а успокаивающе. Когда у мышей искусственно повышали уровень норадреналина в мозге, микроглия переставала выполнять свои обычные иммунные функции и, кроме того, она переставала обкусывать ненужные синапсы.

Известно, что во сне мозг работает с памятью: важная информация переходит из кратковременной памяти, где она скоро забудется, в долговременную, где она может храниться очень и очень долго. Переформатирование памяти, очевидно, сопровождается и редактированием нейронных цепей, в котором активно участвует микроглия. Возможно, проблемы с памятью возникают отчасти оттого, что микроглия слишком активно – или, наоборот, слишком слабо – работает во время сна; в таком случае память можно было бы улучшить, подействовав на клетки микроглии норадреналином или его аналогами.

P.S. Возможно функции по удалению ненужных связей условно распределены. Типа, ослабление контакта - за нейронами (если реже используется данный контакт, то он слабнет), удаление элементов контакта - за микроглией. Ослабление, кстати, играет и роль маркера - "контакт не нужен".

Про удаление синапсов немного обсуждалось вот здесь:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg230559.html#msg230559
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg230565.html#msg230565
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg230566.html#msg230566

P.P.S. Ссылки на информацию, о которой упоминается в заметке.

Слишком активный иммунитет может стимулировать шизофрению
https://www.nkj.ru/news/35546/
Иммунные клетки мозга у больных шизофренией не в меру активно истребляют межнейронные контакты.

Как ожирение ухудшает умственные способности
https://www.nkj.ru/news/34461/
При избыточном весе иммунные клетки мозга лишают нейроны возможности сформировать новые нейронные цепочки.
ЦитироватьОказалось, что при ожирении микроглиальные клетки объедают на нейронах так называемые дендритные шипики – особые выступы на клеточной мембране, где отросток-дендрит готов сформировать соединение-синапс с другим нейроном. Иными словами, микроглия уменьшает число потенциальных межнейронных контактов, и, следовательно, число потенциальных нейронных цепочек. А как мы знаем, когнитивные функции – память, способность к обучению и пр. – напрямую зависят от способности нервных клеток образовывать синапсы.

Исследователи из Принстонского университета продемонстрировали, что если запретить микроглие обкусывать выросты на дендритах, то это помогает улучшить когнитивные функции, несмотря на ожирение.

Как связаны воспаление и болезнь Альцгеймера
https://www.nkj.ru/news/33564/
Иммунные клети мозга, почувствовав воспаление, перестают следить за молекулярной гигиеной мозга.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 03, 2019, 14:39:02
Почему у алкоголиков маленький мозг
https://www.nkj.ru/news/37231/
Причинно-следственная связь между алкоголизмом и объёмом некоторых участков коры не такая очевидная, как можно подумать.

У тех, кто выпивает много и регулярно, мозг в некоторых зонах оказывается меньше, чем у тех, кто не пьёт. Эту закономерность обнаружили достаточно давно, успели много раз перепроверить, и естественно, что тут сам собой напрашивается вывод, что именно алкоголь наш мозг и уменьшает. Однако такой вывод во многом оставался умозрительным: исследователи видели только, что два параметра – объём мозга и употребление алкоголя – соответствуют друг другу, но причинно-следственную связь в явном виде тут никто не доказывал. Может быть и так, что любовь к алкоголю возникает в результате того, что некоторые зоны мозга в ходе индивидуального развития получаются меньше, чем обычно. Наконец, если два параметра коррелируют друг с другом, то вовсе не обязательно, чтобы один был непосредственной причиной другого. Может быть и так, что изменения в том и другом возникают по причине ещё какого-то фактора, который по какой-то причине до сих пор никто не учитывал.

Сотрудники Вашингтонского университета в Сент-Луисе вместе с коллегами из других научных центров пишут в Biological Psychiatry, что любовь к выпивке, скорее всего, начинается уже после того, как в мозге случились некоторые особенности в развитии. Авторы работы воспользовались данными, которые в течение длительного времени собирали у нескольких разных групп людей – это были дети и подростки, за которыми наблюдали по мере их взросления. Результаты сканирования мозга сопоставляли с их алкогольными привычками; кроме того, исследователи обращали особое внимание на то, как выглядит мозг у членов одной семьи – в первую очередь, у братьев и сестёр.

Как и ожидалось, у тех, кто любил выпить, объём островковой коры и дорсолатеральной зоны префронтальной коры был меньше, чем у тех, кто не пил. (Эти мозговые зоны участвуют в управлении эмоциями, памятью, мотивацией, в принятии решений и пр.) Однако сравнение «портретов» мозга, сделанных по мере взросления человека, говорило о том, что не алкоголь заставляет некоторые участки коры ужиматься, а наоборот – сначала участки коры недополучают объёма, а потом уже человек начинает активно пить. И что можно посмотреть на объём дорсолатеральной коры в детстве и юности, и попытаться с некоторой вероятностью предугадать, станет ли человек любителем спиртного.

То же самое получалось, когда сравнивали мозг братьев и сестёр с разными алкогольными склонностями. Бывало так, что один брат (или сестра) выпивал намного больше другого – но объём тех самых участков коры у них был одинаков: у того, кто пил поменьше, мозг выглядел так же, как у того, кто пил много. Отсюда можно сделать вывод, что всё дело в каких-то генетических факторах, которые обуславливают особенности развития коры мозга и которые проявляются у членов одной семьи. А мозговые особенности, в свою очередь, повышают вероятность того, что человек пристрастится к выпивке (на всякий случай уточним, что «повышают вероятность» не значит «делают вероятность стопроцентной»). Авторы работы пишут, что риск алкоголизма связан с генами, которые активны преимущественно в дорсолатеральной зоне префронтальной коры, но как именно эти гены влияют на развитие мозга, станет ясно только после дальнейших экспериментальных исследований.

Исследователи не исключают, что и сам алкоголь может понуждать кору мозга уменьшаться в объёме. Однако нужно учитывать, что у чрезмерных любителей спиртного он начинает действовать на кору, которая и так поменьше размером в силу особенностей развития; и говорить о том, что «алкоголь уменьшает мозг» всё-таки не вполне корректно. Можно добавить, что всё это имеет отношение не только к мозгу и алкоголю, но и к любым другим коррелятивным исследованиям: в таких работах не стоит слишком спешить с причинно-следственными выводами, сколь бы очевидными они не казались.

P.S. Думаю, что там - целое сплетение факторов, влияющих друг на друга...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 20, 2019, 08:36:03
Решил продублировать в эту тему... Для интересующихся проблемой...
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg236060.html#msg236060
Цитата: ArefievPV от ноября 20, 2019, 08:18:05
Кэролайн Уилльямс (под редакцией)
«Мозг и сознание». Глава 7. Измененные состояния сознания
https://elementy.ru/bookclub/chapters/434777/Mozg_i_soznanie_Glava_iz_knigi

ЦитироватьВ книге собраны статьи ведущих авторов журнала New Scientist, проливающие свет на тайны нашего разума.

P.S. И по приведённой ссылке, и в самой книге (глава 4 "Свобода воли"), много любопытных фактов, заставляющих по новому взглянуть на понятия: "свобода воли" и "субъектность"...

Процитирую немного

ЦитироватьАвторы научно-популярных статей

Марк Бекофф – почетный профессор экологии и эволюционной биологии Колорадского университета в Боулдере, исследующий поведение и когнитивные функции животных. Он написал раздел в главе 10, в котором утверждает, что животные обладают сознанием и люди должны относиться к ним соответствующим образом.
Патрик Хаггард – профессор когнитивной нейронауки в Университетском колледже Лондона. Его исследования фокусируются на субъективном переживании произвольных действий и на образе тела в мозге. Он написал статью о свободе воли в главе 4.
Николас Хамфри – психолог-теоретик из Кембриджа, который изучает эволюцию интеллекта и сознания. Автор книги «Сознание. Пыльца души» и соавтор раздела «Изобретение сознания» в главе 3.
Дж. Кевин О'Риган – бывший директор Лаборатории психологии восприятия в Университете Париж Декарт, предложивший новый подход к пониманию сознания, автор книги «Почему красный не звучит как колокольчик: Как понять чувство сознания» (Oxford University Press , 2011). Он написал в главе 6 раздел о том, возможно ли создать «чувства» у машин.
Лиз Пол – старший научный сотрудник в Бристольском университете, исследует эмоциональные и познавательные способности животных разных видов. В главе 10 она пишет о сознании животных.
Анил Сет – соруководитель Центра наук о сознании им. Терезы Саклер при Университете Сассекса в Великобритании, автор готовящейся к изданию книги «Приемный зал» (Faber &amp; Faber , 2019). Он исследует понимание биологических основ сознания, о чем пишет в главе 2.
Макс Тегмарк – профессор физики Массачусетского технологического института, специализируется в области космологии. В своей книге «Наша математическая Вселенная» он исследует физику сознания. В главе 3 его авторству принадлежит раздел «Является ли сознание состоянием материи?».
Адам Земан – исследователь в области когнитивной и поведенческой неврологии, включая неврологические расстройства сна,профессор медицинского факультета Университета Эксетера, автор книги «Сознание: Руководство пользователя». В главе 5 он пишет о расстройствах сознания.
ЦитироватьИз всех тайн человеческого существования самыми загадочными, должно быть, являются эти вопросы: «Что такое сознание? Реально ли оно или это просто иллюзия? И в любом случае, как оно работает?»

Люди задумывались над этими вопросами задолго до того, как узнали, что «органом» мышления является мозг. Пока Гиппократ в V веке до н. э. не заметил, что у людей с травмами головного мозга нарушались различные аспекты сознания, никто и не подозревал, что сознание имеет к мозгу какое-то отношение.

Но вопросы на этом не прекратились. Как может мягкая, похожая на тофу ткань мозга дарить нам такое богатство переживаний? Как мы можем утверждать, что мои переживания подобны твоим? Что происходит в бессознательном и как оно влияет на наши представления о свободе воли?

Пока у нас нет всех ответов, и эти вопросы продолжат обеспечивать работой ученых и философов в течение еще нескольких веков. Что у нас есть, так это некоторые увлекательные гипотезы, многие из которых кажутся невероятнее вымысла. Для навигации в глубинах философии и нейронауки мы собрали представления величайших исследователей сознания и объединили их с опытом авторов New Scientist.

Мы признаем, что следующие страницы не содержат всех разгадок тайн нашего разума, но они точно вызовут новые захватывающие вопросы. Они даже могут заставить вас переосмыслить все, что, как вы думали, вы знаете о реальности.

Кэролайн Уилльямс, редактор
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 20, 2019, 20:00:00
Оставшееся целым полушарие мозга обросло прочными функциональными связями
https://nplus1.ru/news/2019/11/20/one-hemisphere
Американские ученые выяснили, что при полном или частичном удалении одного из полушарий головного мозга основные функциональные связи реорганизуются и становятся прочнее. Для этого они изучили функциональную структуру мозга шести взрослых пациентов, в детстве переживших гемисферэктомию — полное или частичное удаление одного из полушарий. Более прочные (по сравнению со здоровым мозгом) связи, по-видимому, и обеспечивают нормальную работу когнитивных и моторных функций пишут ученые в Cell Reports.
ЦитироватьНейроны в головном мозге связаны в одну общую сеть, причем как на молекулярном уровне, так и функционально: на связях между разными отделами мозга полностью строится его работа. Разумеется, если повреждается какой-то из отделов мозга, то связь его с другими отделами нарушается — и это в итоге приводит к потере функций. Например, инсульт, сопровождающийся кровоизлиянием в левом полушарии, приводит к потере части речевых функций — афазии.

Мозг, однако, достаточно пластичен, и пластичности его хватает для того, чтобы нейронные связи реорганизовались, а функции, которые ранее выполняли поврежденные участки, перешли к другим отделам. Разумеется, этому предшествует длительный процесс реабилитации, который может занять несколько лет; при этом механизм того, как именно связи восстанавливаются (в особенности при достаточно обширных нарушениях) до сих пор неясен до конца.

Ученым под руководством Дорит Климан (Dorit Kliemann) из Калифорнийского технологического института удалось изучить восстановление функциональных связей в мозге шести пациентов, переживших гемисферэктомию в детском возрасте. Несмотря на отсутствие обширной части мозга как в левом, так и в правом полушарии, все пациенты отличались нормальными когнитивными и физическими способностями — во многом за счет того, что пережили операцию в раннем возрасте (от нескольких месяцев до 11 лет; на момент проведения исследования самим пациентам было от 20 до 31 года).

Работу мозга пациентов изучили с помощью фМРТ покоя — этот метод позволяет оценить функциональные связи головного мозга вне выполнения каких-либо заданий и воздействия какой-либо стимуляции. Всего исследователи сосредоточились на семи функциональных связях, которые суммарно покрывают практически всю кору в обоих полушариях: зрительная, соматомоторная, дорсальный и вентральный зрительные пути, связанные с работой внимания, лимбическая система, связь, отвечающая за когнитивный контроль, а также сеть пассивного режима работы мозга.

Результаты, полученные для пациентов, сравнили с шестью здоровыми участниками контрольной группы, подобранными по демографическим показателям. Ученые выяснили, что, по сравнению с контрольной группой, изученные функциональные связи в мозге пациентов были значительно прочнее (в особенности — у двух пациентов), но при этом организованы были так же: например, наблюдалась характерная слабая связь между разными сетями.

По-видимому, за время, прошедшее с операции по удалению части мозга, связи успели организоваться таким образом, чтобы занимать целые участки. Например, это было хорошо заметно по сети пассивного режима, которая обычно занимает оба полушария: у пациентов, в зависимости от очага повреждения, она была хорошо сохранения либо в одном, либо в другом полушарии.

Образование более прочных связей, таким образом, может служить механизмом восстановления работы мозга после повреждения. У изученных пациентов это проявляется лучшим возможным образом: несмотря на отсутствие обширных участков мозга, их когнитивные функции находятся на уровне нормы. При этом успех такой реорганизации, по-видимому, не зависит от возраста проведения гемисферэктомии и размера вырезанного участка: наиболее прочные функциональные связи наблюдались у пациента, который лишился половины правого полушария в возрасте трех месяцев, и пациентки, у которой в возрасте семи лет вырезали правое полушарие практически полностью.

Определенные функции головного мозга могут восстанавливаться даже в том случае, если поврежден или удален ключевой в их работе участок. Например, это работает для обонятельной системы: недавно ученые рассказали о нескольких пациентках, которые могут чувствовать запахи без обонятельных луковиц. Впрочем, как именно это происходит, пока что неясно.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от ноября 26, 2019, 15:26:05
Не понятно куда это разместить. Решил сюда...
Правда, в заметке, скорее, об особенностях мышиного мозга, а не человеческого...

Человеческие нейроны прижились в мышином мозге
https://www.nkj.ru/news/37374/
Нейроны человека развиваются в мышином мозге долго, но, несмотря на это, потом они вполне срабатываются с нейронами мыши.

В мозг – по крайней мере, мышиный – можно добавлять нейроны, так сказать, со стороны: мы писали о том, что такие нейроны успешно соединяются с «натуральными» мозговыми нейронами и начинают вместе с ними выполнять общую работу. Но в этих экспериментах мышам пересаживали клетки, полученные от них же: кожные клетки мышей перепрограммировали в стволовые клетки, которых можно было превратить в любые другие, и полученным стволовым клеткам давали команду превратиться в нейроны.

Исследователи из Брюссельского свободного университета и других научных центров тоже занимались пересаживанием нейронов в мозг мыши, но только нейроны эти были человеческие и получали их из эмбриональных стволовых клеток. Известно, что в коре мозга человека нейроны и нейронные цепи созревают довольно долго – намного дольше, чем у других животных. Авторов работы интересовало, что определяет время созревания нейронов – какие-то их внутренние часы или это влияние окружения. Если всё дело в окружении, то после пересадки мышатам человеческие нейроны будут развиваться со скоростью нейронов мыши, и весь процесс займёт несколько недель.

Однако, как говорится в статье в Neuron, незрелые человеческие нейроны, попав в мышиный мозг, развивались с обычной человеческой скоростью, так что полноценные зрелые клетки из них получались только спустя несколько месяцев. Тем не менее, дозрев, они встраивались в мышиные нейронные цепи и начинали реагировать на визуальные стимулы (нейроны пересаживали в зрительную кору); более того, активность человеческих клеток менялась в зависимости от того, что именно показывали мышам. То есть, несмотря на собственный ритм развития, человеческие нейроны вполне смогли сработаться с чужим окружением.

В перспективе такие человеко-мышиные модели могли бы помочь в изучении того, что происходит с нашими нейронами в ходе индивидуального развития и что происходит, если нейрон оказывается испорчен какой-нибудь болезнью – например, болезнью Альцгеймера.

P.S. Ссылки на информацию, о которой упоминается в заметке:

Пересаженные нервные клетки встроились в мозг
https://www.nkj.ru/news/24773/
Новые нервные клетки можно получить из клеток кожи, причём  нейроны с таким своеобразным происхождением после пересадки смогут занять своё место в мозговых нейронных цепях.

Пересаженные нейроны встроились в мозг
https://www.nkj.ru/news/29831/
Нервные клетки, пересаженные во взрослый мозг, установили правильные контакты с «местными» и включились в общую работу.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 05, 2019, 14:44:00
Почему за лесом не видно деревьев
https://www.nkj.ru/news/37421/
Зрительные центры мозга оценивают контекст того, что видят глаза, и в соответствии с контекстом меняют зрительное восприятие.

Выражение «Не видеть леса за деревьями» означает, что за частностями («деревьями») мы не видим общего (то есть «лес»). Но это если говорить о самых высоких уровнях мышления, где мы оперируем обобщениями, абстракциями и пр. Если же обратиться непосредственно к глазам, то обычно мы как раз, наоборот, не различаем деревьев в лесу – в буквальном смысле. И дело не только в деревьях и лесе; глядя на множество расположенных рядом объектов, мало отличающихся друг от друга, мы будем видеть их общую массу, и нам придётся приложить специальное усилие, чтобы разглядеть среди них что-то одно.

Исследователи из Нидерландского института нейробиологии описывают в Current Biology,что за нейронный механизм тут работает. Как известно, зрительную информацию у нас в мозге обрабатывают несколько центров, и на нижнем уровне находится первичная зрительная кора, которая непосредственно принимает нервные импульсы от сетчатки глаза. Нейроны первичной зрительной коры делят между собой зрительное поле, так что каждый отдельный нейрон реагирует только на очень небольшой кусочек этого поля. Соединение кусочков зрительного поля в целую картину, отличие неважного от важного, от того, к чему стоит присмотреться – уже дело зрительных нервных центров более высокого уровня.

Также известно, что если первичная зрительная кора смотрит на группу одинаковых объектов, то на каждый из этих объектов соответствующие нейроны первичной зрительной коры будут реагировать слабее, чем если бы такой объект перед ней был один. То есть на отдельные деревья в лесу мозг отзывается слабее, чем на отдельно стоящее дерево где-нибудь в поле. Предполагалось, что тут задействованы зрительные центры более высокого уровня. И предположения эти действительно подтвердились. Авторы работы ненадолго подавляли работу высших зрительных центров у мышей, которым показывали разные картинки – и оказалось, что при отключении высших зрительных центров первичная зрительная кора сильнее отзывается на изображения предметов, находящихся в окружении себе подобных.

Иными словами, высшие зрительные центры оценивают контекст того, что мы видим, и, исходя из этого контекста, регулируют первичное восприятие – то, как мы видим. Впрочем, говоря «мы», не стоит забывать, что эксперименты ставили на мышах, и что для полной уверенности в том, что и наш мозг так же управляет зрительный восприятием, эти результаты стоит проверить на приматах.

P.S. Думаю, что у людей это будет ещё сильнее проявляться, но научный результат требует проверки и подтверждения... Подождём...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 05, 2019, 14:48:03
Сотрясение нарушает информационные пути мозга
https://www.nkj.ru/news/37439/
Повреждения в информационном «шлейфе», связывающем левое и правое полушария, сказываются на когнитивных способностях.

Полушария мозга соединены несколькими нейронными информационными «шлейфами», главный из которых называется мозолистым телом. Это 200–300 нейронных отростков-аксонов, связывающие симметричные места обеих полушарий (хотя некоторые нервные волокна мозолистого тела связывают и несимметричные места, например, лобные извилины с теменными). Известно, что мозолистое тело особенно чувствительно к сотрясению мозга – это можно увидеть по его физиологическому состоянию после травмы. Но одно дело – физиологическое состояние, и другое дело – когнитивные последствия.

Сотрудники Нью-Йоркского университета решили узнать, как сказывается на психическом состоянии именно повреждение мозолистого тела, для чего придумали довольно изящный тест. В эксперименте участвовали несколько десятков человек, некоторые из них недавно перенесли сотрясение мозга. Во-первых, у них у всех состояние мозолистого тела проверили с помощью диффузионной магнитно-резонансной томографии, которая позволяет оценивать движение молекул воды в нервной ткани. Такую томографию используют как раз тогда, когда нужно присмотреться к белому веществу мозга, то есть скоплениям нейронных отростков-аксонов, вдоль которых диффундирует вода.

Во-вторых, все участники эксперимента прошли тест на передачу информации из одного полушария в другое. Человеку показывали экран, в центре которого стоял крестик, и на этом крестике нужно было сосредоточить всё внимание. Затем справа или слева от крестика появлялись несложные трёхбуквенные слова – например, КОТ – написанные сверху вниз. Слова нужно было прочесть сразу же, как только ты их увидел.

Тут нужно вспомнить, во-первых, что речевой центр обычно располагается в левом полушарии, и, во-вторых, что зрительные пути от правого и левого глаза частично перекрещиваются, то есть зрительная информация, попавшая в левый глаз, идёт в правое полушарие. Значит, слово, увиденное слева, сначала попадает в зрительный анализатор в правом полушарии, а потом, чтобы его озвучить, информация о слове должна попасть в левое полушарие, к речевому центру. Путешествия из полушария в полушарие происходят по мозолистому телу, и если с ним есть какие-то проблемы, это станет заметно. А вот если слово будет справа, то оно благодаря частичному перекресту зрительных нервов попадёт сразу в левое полушарие, и через мозолистое тело его гонять не будут (зрительные нервы перекрещиваются ещё до входа в мозг).

В своём докладе на ежегодном съезде Американского радиологического общества авторы работы сообщили, что те, кто перенёс сотрясение мозга, читали «левые» слова с большей задержкой по сравнению с теми, у кого сотрясения не было. «Левые» слова должны были пройти через мозолистое тело, и, очевидно, из-за сотрясения информация через него шла медленнее. Результаты МРТ, указывавшие на большие или меньшие повреждения мозолистого тела, соответствовали результатам теста.

Скорее всего, проблема с передачей информации через мозолистое тело касается не только сообщения зрительных центров и речевых – это касается вообще любой информации. Значит, при сотрясении мозга следует в первую очередь обращать внимание на состояние мозолистого тела, и по возможности предпринимать какие-то шаги к его восстановлению, если травма подействовала на него особенно сильно.

P.S. Здесь уже выход на практику просматривается - диагностика, лечение...
И ещё - в заметке неточность: не "200–300 нейронных отростков-аксонов", а "200–300 миллионов нейронных отростков-аксонов"...
Мозолистое тело
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B5_%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%BE
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 09, 2019, 06:37:39
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.

Очень многие из нас хоть раз в жизни думали о том, чтобы стать более внимательными, и очень многие из тех, кто так думал, пытались использовать какие-то психологические упражнения, иногда на грани магии. Исследователи из Массачусетского технологического института предлагают свой способ усилить внимание, и никакой магии в нём нет – нужно просто уметь подавлять альфа-ритмы в собственном мозге.

О том, что альфа-ритмы (особенно те, которые генерирует теменная кора) как-то связаны с вниманием, нейробиологи знают давно. Однако до сих пор не было ясно, связаны ли альфа-ритмы со вниманием непосредственно, или же они представляют собой побочный результат какого-то нейронного процесса, который управляет вниманием. Чтобы это выяснить, участникам эксперимента на экране показывали некий узор и просили представить его более видимым, более контрастным. Одновременно у них регистрировали электрическую активность мозга с помощью магнитоэнцефалографии, которая позволяет наблюдать ритмы в миллисекундных интервалах. Исследователи записывали альфа-ритмы теменной коры левого и правого полушарий по отдельности. Суть была в том, что альфа-волны слева и альфа-волны справа отличались друг от друга, и чем сильнее они отличались, тем более контрастным становился рисунок на экране.

Участники эксперимента видели свои правые и левые альфа-ритмы одновременно с рисунком, который нужно было отконтрастировать. Специальный алгоритм отслеживал изменения в альфа-волнах. Чем более асимметричными становились лево- и правополушарные альфа-волны, тем более различимым делался рисунок. В результате человек управлял собственными альфа-ритмами, хотя делал он это бессознательно – просто у него что-то напрягалось в уме, и он видел последствия своих усилий. Спустя два десятка сеансов мозг уже хорошо понимал, что нужно сделать, чтобы получить отклик в виде контрастного рисунка, хотя понимание это было интуитивным – в том смысле, что никто не говорил себе «я сейчас сделаю то-то и то-то, чтобы изменить свои альфа-волны». По сути, здесь работал тот же механизм, который имеет место при формировании любого условного рефлекса.

После того, как участников эксперимента научили делать собственные альфа-ритмы асимметричными, настала очередь внимания. Слева и справа на экране появлялась светящаяся точка, на которую не нужно было обращать внимания – нужно было смотреть только по центру экрана. Насколько это удавалось, можно было узнать по активности зрительных центров коры. Во время обучения управлению альфа-волнами кого-то из добровольцев учили подавлять альфа-ритмы правого полушария, кого-то – левого.

Оказалось, что у того, кто подавлял альфа-ритмы справа, зрительная кора сильнее реагировала на точку слева и слабее на точку справа. Соответственно, у тех, кто подавлял альфа-ритмы слева, всё было наоборот. Напомним, что смотреть нужно было строго по центру и никаких точек стараться не замечать. Следовательно, у тех, кто замечал точку, внимание было хуже, и хуже оно было не в том полушарии, где альфа-волны были подавлены, а в том, где они были сильнее. То есть, например, правое полушарие с подавленными альфа-ритмами не замечало точку справа, а левое, где альфа-ритмы были активнее, реагировало на точку слева. (Хотя зрительные нервы у нас и перекрещиваются, зрительное внимание полушарий всё же относится преимущественно к своей стороне.)

Прямую связь альфа-ритмов со вниманием удалось показать и в других опытах. Например, человека просили внимательно присмотреться к какой-то уличной сценке, и пока он смотрел на фото, у него отслеживали траекторию взгляда – и взгляд сосредотачивался на той стороне изображения, где альфа-волны работали в пользу внимания. Наверняка по образу этого эксперимента можно сделать тренинг по усилению внимания, правда, пока неясно, насколько долго держится такой эффект, и можно ли его как-то обновить, не имея перед глазами рисунка своих альфа-волн. Кроме того, мы ведь обращаем внимание на разные вещи – это может быть вид из окна, а могут быть какие-то сведения из учебника, и было бы интересно узнать, работает ли тренировка альфа-волн на текстовой информации тоже.

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...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 12, 2019, 13:14:26
В двигательной коре мозга нашли речь
https://www.nkj.ru/news/37554/
Извилина коры полушарий, отвечающая за движения рук, различает произносимые слова.

С одной стороны, мы знаем, что мозг поделён на зоны, которые специализируются каждая на своей функции: допустим, гиппокамп – это центр памяти и ориентации на местности, зрительная зона коры обрабатывает сигналы от глаз и т. д. С другой стороны, в последнее время мы то и дело слышим о том, что этим самые специализированные зоны мозга – по крайней мере, некоторые из них – вполне могут брать на себя постороннюю работу, и та же зрительная кора вполне может начать «видеть» звуки.

Исследователи из Стэнфорда описывают в журнале eLife довольно интересный пример того, как нас может удивить какая-нибудь область коры мозга, которую мы привыкли ассоциировать с некоей функцией. Среди извилин коры есть так называемая передняя центральная извилина, которая управляет движениями, и различные зоны внутри этой извилины специализируются на движении определённой части тела. Изначально Сергей Стависки (Sergey Stavisky) и его коллеги работали с парализованными людьми, у которых с помощью вживлённых в мозг электродов регистрировали активность нейронов двигательных зон мозга – с тем, чтобы улучшить работу нейрокомпьютерных интерфейсов, которые переводят сигналы мозга в движение курсоров по экрану или в движения искусственных рук и ног.

В передней центральной извилине есть нейронный центр, управляющий кистью и предплечьем, и в него электроды вживлялись тоже. И вот исследователи в какой-то момент заинтересовались, не участвует ли этот центр в какой-нибудь ещё активности, помимо управления руками. По некоторым данным, полученным из более ранних экспериментов, «ручной» центр работал, когда человек что-то говорил. И вот сейчас, когда людей с электродами просили произнести какие-то слова или просто речевые звуки, нейроны «ручного» центра активировались. Более того, их активность отличалась в зависимости от того, что именно человек произносил, так что по работе этого центра можно было с некоторой вероятностью определить, что было сказано: у одного человека угадать слово по нейронным сигналам получалось в 85% случаев, у другого – в 55%.

Хотя о том, что с речью связаны неречевые зоны мозга, нейробиологи догадывались и раньше, сейчас это удалось показать со всей очевидностью. Почему речь отзывается в участке, который управляет кистью и плечом, пока не вполне ясно. Очевидно, он для речи не необходим – из медицинских случаев известно, что человек вполне может разговаривать и тогда, когда «ручной» центр передней центральной извилины повреждён и вообще не работает. Возможно, он участвует в каких-то совсем специальных аспектах речи; возможно, он начинает участвовать в речи только в особых обстоятельствах – всё-таки сейчас эксперименты ставили с парализованными пациентами, утратившими подвижность после травмы спины. Так или иначе, новые результаты ещё раз демонстрируют, что представление о специализации мозговых зон является в некоторой степени условным.

P.S. Ссылки на информацию, о которой упоминается в заметке уже предоставлял ранее (отдельными сообщениями):
Цитата: ArefievPV от октября 07, 2019, 05:46:34
Может ли кора мозга менять свои функции?
https://www.nkj.ru/news/26864/
У слепых людей с самого раннего возраста зрительная кора начинает реагировать на звуки речи.
Цитата: ArefievPV от октября 07, 2019, 05:29:52
Мозг слепых людей «видит» звуки
https://www.nkj.ru/news/37053/
Зрительная кора незрячих людей строит карту местности по звукам, как если бы она эти звуки видела.

Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 23, 2019, 17:50:50
Зрительные нейроны мозга смотрят кино все вместе
https://www.nkj.ru/news/37708/
В первичной зрительной коре лишь очень немногие нервные клетки демонстрируют специализацию по разным визуальным стимулам.

Зрительные сигналы от сетчатки по зрительному нерву бегут в первичную зрительную кору. Считается, что нейроны зрительной коры сосредоточены каждый на своей узкой задаче. То есть, например, среди них есть клетки, работающие только с той информацией, которая касается контраста между чёрным и белым, или движения, причём не движения вообще, а только справа налево, и т. д. Окружающий мир поступает в мозг как бы в разобранном виде, а цельная картинка собирается уже в других отделах коры.

Однако, как пишут в Nature Neuroscience исследователи из Алленовского института мозга, представление о специализации нейронов первичной зрительной коры во многом преувеличено. Эксперименты ставили с 243 трансгенными мышами, у которых можно было наблюдать вживую за активностью клеток зрительной коры; всего авторы работы проанализировали активность без малого 60 тыс. нейронов. Мышам показывали самые разные вещи: изображение бабочки, плывущие по экрану чёрные полосы и т. д., вплоть до фрагментов фильма «Печать зла» классика кинематографа Орсона Уэллса.

В итоге оказалось, что лишь 10% нейронов реагируют только на визуальный стимул определённого рода – иными словами, только про 10% можно было сказать, что у них есть какая-то специальная задача. Из оставшихся две трети реагировали на различные элементы изображения, однако среди этих элементов были такие, на которые нейроны реагировали сильнее всего. То есть у двух третей нейронов первичной зрительной коры была, если можно так сказать, основная работа и набор хобби. Наконец, про оставшиеся нейроны вообще нельзя было сказать, с какими визуальными стимулами они предпочитают работать – они активничали по самым разным поводам, и какая у них конкретная задача, сказать было невозможно.

Правда, как отмечают сами исследователи, представление о специализации нейронов первичной зрительной коры происходят из экспериментов с кошками и приматами, которые смотрят на мир иначе, чем грызуны. С другой стороны, смотрят-то они иначе, но анализ сигналов у всех зверей подчиняется одинаковым правилам. Так что есть все основания полагать, что специализированных нейронов даже в первичном зрительном анализаторе на самом деле не так много – а это заставляет иначе взглянуть вообще на всю процедуру обработки визуальной информации в мозге.

P.S. Возможно, что специализация нейронов может зависеть: и от вида животных, и от условий, в которых происходит онтогенез (и даже от образа жизни до эксперимента) - думаю, нет там строгой однозначности...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от декабря 27, 2019, 11:47:04
Как радиация вредит мозгу
https://www.nkj.ru/news/37758/
Терапевтические дозы излучения активируют в мозге вспомогательные клетки, которые не дают нейронам формировать контакты друг с другом.

Радиотерапия помогает убить раковые клетки, но, как и у химиотерапии, у радиоактивного изучения есть свои побочные эффекты. И особенно проблема побочных эффектов становится актуальной, когда речь идёт о радиотерапии опухолей головного мозга.

Исследователи из Рочестерского университета экспериментировали с мышами, которых облучали радиоактивным излучением в дозах, которыми у больных подавляют рост раковых клеток (естественно, дозы радиации масштабировали под мышей). В статье в Scientific Reports говорится, что после облучения у мышей в мозге слишком сильно активировалась микроглия, которая подавляла способность нервных клеток образовывать новые межнейронные контакты.

Микроглией называют особые вспомогательные клетки, которые представляют что-то вроде департамента иммунной системы в мозге: они убирают разный молекулярно-клеточный мусор и следят, чтобы в мозг не проникала инфекция. Притом у клеток микроглии есть ещё одна важная роль – они снимают с нейронов так называемые дендритные шипики, выросты на дендритных отростках, которые обозначают место будущего межнейронного соединения – синапса. В дендритном шипике появляются белки, необходимые для налаживания синапса, меняется структура мембраны и т. д., но если нужда в соединении отпадает, микроглия «состригает» шипик с нейронного отростка. Не все синапсы одинаково нужны, и если нейрон сформирует слишком много контактов, если он окажется вовлечён в слишком большое число нейронных цепей, он просто утонет в информационном шуме.

С другой стороны, если микрголия будет удалять шипики слишком активно, это тоже плохо скажется на когнитивных функциях: ведь для того, чтобы мозг что-то запомнил, переработал какую-то информацию, в нём должны появиться межнейронные контакты – а тут микроглия не даёт им формироваться. У пациентов после радиотерапии на мозге действительно часто проявляются проблемы с памятью, и, по мнению исследователей, причиной тому могут быть клетки микроглии, которые из-за радиации становятся слишком активными.

Очевидно, что если как-то усмирить микроглию, то можно избежать, по крайней мере, некоторых побочных эффектов от радиотерапии в мозге. Здесь есть разные способы, в частности, сами авторы работы сумели защитить синапсы, отключив один из рецепторов на микроглиальных клетках, и нужно только проверить, насколько эти способы подходят человеку.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 14, 2020, 16:27:55
У нейронов нашли новые сигналы
https://www.nkj.ru/news/37934/
Некоторые нейроны человеческого мозга реагируют на входящий импульс тем слабее, чем сильнее на них действуешь.

Нейрон состоит из тела (или сомы) и отростков – аксона и нескольких дендритов. Аксон – отросток передающий, через него импульс идет от тела клетки к другому нейрону. Дендриты – отростки принимающие, они собирают импульсы от других нейронов и передают телу (хотя в действительности некоторые дендриты проводят сигнал в двух направлениях, к телу и от тела нейрона). Причём один-единственный дендрит принимает сигналы от множества нейронов, от сотен до тысяч.

В месте контакта между клеткой-передатчиком и клеткой-приёмником формируется синапс – особая структура как раз для передачи электрического импульса. Когда к синапсу подходит импульс, нейрон-передатчик выпускает из себя нейромедиатор, нейрон-приёмник этот нейромедиатор ловит. Молекулы нейромедиатора влияют не работу ионных каналов и насосов в клеточной мембране, так что в результате ионы перегруппировываются по обе стороны мембраны.

Если такая перегруппировка оказалась достаточно масштабной, если электрическое напряжение изменилось достаточно сильно, возникает потенциал действия – то и в соседнем участке мембраны ионы тоже начинают перемещаться в нейрон и из нейрона, и этот процесс распространяется по всему принимающему дендриту к телу нейрона и дальше, по аксону к следующей нервной клетке.

Каждый дендрит, как было сказано, собирает сигналы от множества нейронов, но приходящие сигналы не обязательно настолько сильны, чтобы запустить потенциал действия в принимающем дендрите. Кроме того, есть сигналы возбуждающие, а есть тормозящие, когда передающий нейрон заставляет принимающий успокоиться. Считается, что дендрит просто суммирует сигналы, и когда возбуждение преобладает над торможением и превосходит некое пороговое значение, в принимающем дендрите возникает свой сигнал.

Но картина на самом деле может быть намного сложнее. Исследователи из берлинского Университета Гумбольдта и других научных центров Германии и Греции экспериментировали с нейронами одного из слоев коры человеческого мозга. Нейроны, извлечённые из мозга, долго не живут, и чаще нейробиологи работают с нейронами грызунов, поскольку их проще достать.

На этот раз клетки брали у пациентов, которым делали операцию на мозге из-за эпилепсии; в нейрон в разных его местах вводили ионы и наблюдали, как меняется его электрическая активность. Потенциал действия у нейрона может спровоцировать перегруппировка ионов натрия, и тогда сигнал будет очень коротким, порядка миллисекунды; или же потенциал действия может возникнуть благодаря ионам кальция, и тогда сигнал окажется более долгим, в 50–100 раз дольше натриевого – так, во всяком случае, происходит в нейронах мозга грызунов.

Но, как говорится в статье в Science, у нейронов одного из слоёв коры человеческого мозга сигнал вёл себя как нечто среднее между натриевым и кальциевым. Исследователи меняли концентрацию кальция, но импульсы были «по-натриевому» короткие и шли серией, притом ионы натрия никакой роли здесь не играли. Более того, свойства нейронов оказались таковы, что наибольшая амплитуда сигнала была в том случае, если принятый сигнал только-только преодолевал пороговое значение; если же на нейрон действовали более сильным стимулом, то амплитуда его собственного импульса начинала падать.

Это отличается от обычного представления, что нейроны отвечают на входящие импульсы по принципу «всё или ничего» (то есть что нейрон либо срабатывает, либо нет, в зависимости от того, превысил ли сигнал «на входе» пороговое значение), и даёт возможность анализировать входящие импульсы на уровне дендрита. Значит, «вычислительной» единицей будет уже не группа нейрон, а один нейрон.

Возможно, что эти новые импульсы и сопутствующие им вычислительные способности есть свойство клеток только человеческого мозга и только одного слоя коры. С другой стороны, возможно, что такие нейроны есть и у животных, просто до сих пор их не замечали. Также нужно учесть, что поведение этих нейронов в мозге моделировали компьютерными методами на основе тех данных, которые удалось получить в опытах с отдельными клетками – чтобы проверить, соответствует ли модель настоящему мозгу человека, нужны другие исследования.

Это не первая работа, в которой говорится, что нейронные отростки обладают определённой самостоятельностью и могут обрабатывать информацию. Мы как-то писали, что запоминание информации зависит от того, совпадает ли активность тела клетки и ее дендритов, и что дендриты нейронов оказываются в несколько раз более активными, чем их тела, и такая дополнительная активность зависит от параметров мембраны, которые меняются в довольно широких пределах. Всё это добавляет мозгу возможностей в кодировании информации, а нас заставляет иначе взглянуть на значение отдельных нейронов.

P.S. Информация любопытная, но пока без комментариев...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от января 21, 2020, 10:22:44
Человеческий мозг растёт на раковом метаболизме
https://www.nkj.ru/news/37937/
В клетках развивающегося человеческого мозга активируются энергетические реакции, которыми очень любят пользоваться злокачественные клетки.

Человеческий мозг очень увеличился в ходе эволюции, и произошло это благодаря определённым генам. Некоторые из них нам известны, в частности, ген ARHGAP11B, который нашли только у человека разумного, человека денисовского и неандертальцев, мы  писали о нём несколько лет назад. Тогда Виланд Хуттнер (Wieland B. Huttner) и его коллеги из Института молекулярной и клеточной биологии и генетики Общества Макса Планка опубликовали в Science статью, в которой говорилось, что ARHGAP11B повышает число нейронных клеток-предшественников, которые образуются из стволовых клеток; также ARHGAP11B понуждает эти клетки-предшественники чаще делиться перед тем, как они окончательно превратятся в специализированные нейроны.

Но оставалось непонятным, как именно ген ARHGAP11B заставляет клетки активнее делиться. В новой статье в Neuron те же авторы как раз об этом и говорят. Оказалось, что белок, который закодирован в ARHGAP11B, отправляется работать не куда-нибудь, а в митохондрии. Как мы знаем, митохондрии представляют собой особые органеллы, которые снабжают энергией клетку. Активность самих митохондрий зависит от уровня ионов кальция в них. Ионы кальция выходят из митохондрий через особые поры, и вот белок ARHGAP11B вместе с другим митохондриальным белком эти поры закрывает.

Кальций, который теперь в избытке остаётся в митохондриях, запускает в них серию метаболических реакций, которые называются глутаминолизом – когда аминокислота глутамин расщепляется и даёт несколько других органических кислот плюс углекислый газ. При этом получаются молекулы ГТФ и АТФ, в которых энергия запасена в удобной для клетки форме; то есть глутаминолиз – просто ещё один способ получить энергию. Особенно активно он идёт в раковых клетках, хотя глутаминолизом пользуются все делящиеся клетки – иммунные, жировые и многие другие (так что, строго говоря, эти реакции не совсем правильно называть «раковым метаболизмом» – они имеют место не только в опухолях).

Очевидно, делящимся клеткам нужны дополнительные источники энергии, и расщепление глутамина как раз дополнительную энергию и даёт. А белок ARHGAP11B, который есть только у рода Homo, помогает включить эти реакции в нужный момент развития мозга, чтобы он смог вырасти до человеческих размеров.

P.S. Не совсем корректное название заметки, полагаю. Авторы об этом тоже упоминают...

Ссылка на информацию, о которой упоминается в заметке:

Как эволюция увеличила наш мозг
https://www.nkj.ru/news/25943/
Мы стали умнее благодаря увеличившемуся мозгу, а мозг увеличился благодаря нескольким генетическим уловкам, заставляющим стволовые клетки мозга активнее делиться.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 12, 2020, 15:07:24
Продублирую в эту тему.

Цитата: ArefievPV от февраля 12, 2020, 14:52:29
Мозговые центры потребностей и эмоций
https://postnauka.ru/video/76484
Физиолог Вячеслав Дубынин о витальных потребностях, программах саморазвития и природе лени

https://www.youtube.com/watch?v=ZG9sobmIufc

Текстовый вариант лекции:
.....

P.S. Текстовый вариант здесь:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg238967.html#msg238967
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от февраля 17, 2020, 18:38:43
Иммунные клетки чистят мозг после инсульта
https://www.nkj.ru/news/38127/
В чрезвычайной ситуации мозг впускает в себя внешние иммунные клетки, которые собираются в повреждённом месте и начинают заниматься уборкой.

Уборкой мёртвых клеток, обломков мембран и прочего мусора у нас занимаются специальные иммунные клетки макрофаги – всё ненужное они в прямом смысле поедают, то есть захватывают клеточными выростами, погружают внутрь себя и переваривают. (Кстати, поедают они не только остатки мёртвых клеток, но и вполне живых бактерий, раковые клетки и вообще всё, что вызывает подозрение.) Макрофаги активно перемещаются в поисках чего бы съесть, и в нашем теле нет такого места, где бы их не было. Есть они и в мозге, только здесь клетки типа макрофагов называются микроглией, причём в мозге они не только следят за чистотой, но и редактируют нейронные цепочки.

При болезни макрофагов становится больше – они приходят к очагу воспаления из костного мозга. И в мозге происходит то же самое: при болезни Альцгеймера, при инсульте, при рассеянном склерозе клеток-уборщиков в нём становится больше. Но, быть может, то увеличение числа макрофагов в очаге болезни – это лишь результат перегруппировки клеток внутри мозга? И, может быть, макрофаги извне в мозг вообще не проникают, и он в любой ситуации старается обходиться только собственной микроглией? В конце концов, многие слышали, что в кровеносных сосудах мозга есть так называемый гематоэнцефалический барьер с очень, очень избирательной проницаемостью, который не даёт проникнуть в мозг многим молекулам и клеткам, плавающим в крови.

Исследователи из Боннского университета, Университета Иены и их коллеги из других научных центров Германии и США нашли способ пометить у мышей стволовые клетки красного костного мозга, которые производили макрофаги. Клетки снабжали геном, который кодировал флуоресцентный белок и который активировался под действием определённого вещества. Включая ген флуоресцентного белка в тот или иной период жизни мыши, можно было увидеть, как распространяются по телу макрофаги, рождённые костном мозге.

Если бы в мозге были иммунные клетки, пришедшие извне, это можно было бы увидеть по их свечению. Но, как говорится в статье в Nature Neuroscience, у обычных, здоровых мышей мозг не светился – то есть ему хватало тех макрофагов, что у него была. Как уже было сказано, такие постоянно живущие (или резидентные) макрофаги есть во всех тканях (только в мозге они называются микроглией), и ещё раньше тем же исследователям удалось показать, что первые из этих иммунных клеток приходят на свою территорию ещё во время эмбрионального развития и дальше обходятся своими силами. Макрофаги умеют сами делиться, и более новые клетки постепенно замещают старые, не нуждаясь в подкреплении из костного мозга – и в мозге происходит то же самое, что и в прочих органах.

Но в случае чего-то чрезвычайного подкрепление всё-таки появляется. Когда мышам в опыте устраивали инсульт, то больной мозг начинал светиться новыми макрофагами, которые пришли из костного мозга. Поначалу их можно было найти как в живой, так и в мёртвой нервной ткани, но спустя несколько дней все иммунные клетки-«пришельцы» группировались только в мёртвых зонах, где нужно было убрать погибшие нервные клетки.

Также удалось показать важность одного из генов, который помогает иммунным клеткам идти туда, куда нужно, и убирать то, что нужно. Это ген Cxcr4, который кодирует один из поверхностных рецепторов. Если у макрофагов его выключали, то, во-первых, их после инсульта приходило в мозг меньше обычного, а во-вторых, макрофаги никак не могли сгруппироваться в нужном месте – многие из них оставались в здоровых участках мозга, где их помощь была не нужна. Наконец, у макрофагов с выключенным рецептором Cxcr4 оставались малоактивными гены, которые помогают больной ткани справиться с повреждениями, и одновременно у них слишком активировались гены, стимулирующие воспаление – что не очень хорошо, поскольку воспаление бьёт по здоровым клеткам.

Если говорить о практических выводах, то можно сказать, что для эффективного восстановления после инсульта нужно следить за тем, как работает иммунитет: с одной стороны, в мозге должны появиться клетки-помощники, которые уберут молекулярно-клеточный мусор, с другой стороны, эти помощники должны работать только там, где нужно, держа воспалительную реакцию под контролем. Возможно, с помощью каких-нибудь веществ, позволяющих управлять макрофагами, можно будет в перспективе значительно ускорять послеинсультное восстановление мозга.

P.S. Получается, что гематоэнцефалический барьер иногда приоткрывается...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 07, 2020, 06:21:07
При вспоминании нейроны возбудились в последовательности запоминания
https://nplus1.ru/news/2020/03/06/memoryreplay
Американские ученые установили, что при вспоминании материала нейроны в коре мозга человека возбуждаются в той же последовательности, что и при запоминании информации, а успешность ответа зависит от того, насколько эти паттерны совпадают.

Точность извлечения памяти также связана с тем, синхронизируются ли всплески активности нейронов с возбуждением медиальной височной коры. Статья опубликована в журнале Science.
ЦитироватьВспоминание определенных событий связано с повторением последовательного возбуждения участков мозга, которые были активны во время исходного эпизода. В конце прошлого века ученые обнаружили, что у крыс, когда они отдыхают в домашней клетке или даже спят, проигрываются те же последовательности разряда нейронов медиальной височной доли мозга, что и во время исследования лабиринта, которое проводили заранее. Ученые предполагают, что повторение паттернов активации лежит в основе извлечения и консолидации памяти и, возможно, планирования действий.

Последовательное проигрывание нейронного возбуждения в медиальной височной доле у крыс связано с возникновением частых веретенообразных колебаний (осцилляций) на электроэнцефалограмме. Похожие ритмы возникают и при извлечении эпизодической памяти у людей. Однако до сих пор не существовало данных, которые бы убедительно доказывали, что и на уровне отдельных нейронов у человека при воспоминании проигрываются определенные последовательности. Все дело в том, что инвазивные исследования на людях разрешены только во время необходимых медицинских вмешательств, а неинвазивные методы не позволяют регистрировать активность отдельных нервных клеток.

Группа ученых под руководством Алекса Ваза (Alex Vaz) из Национального института неврологических расстройств и инсульта США провела исследование на пациентах с эпилепсией. Таким людям имплантируют электроды, чтобы найти источник судорожной активности в мозге. Информацию собирали от электродов, которые находились в передней теменной доле и регистрировали возбуждение отдельных нейронов и локальные потенциалы.

Кроме того, исследователи записывали электрокортикограмму — метод, схожий с электроэнцефалографией, с отличием в том, что электроды накладывают не на кожу, а непосредственно на кору мозга. Таким образом, ученые могли сравнивать нейронную активность как на уровне отдельной клетки, так и в большем масштабе, а также проследить за синхронизацией двух зон: медиальной височной коры и средней височной извилины.

Участников исследования просили запоминать пары не связанных между собой слов (например, «ворона» и «джип»). Затем им показывали одно из слов («ворона») и просили вспомнить и назвать второе («джип»). Электрическую деятельность мозга записывали как вовремя запоминания слов, так и при их воспроизведении. Чтобы выделить последовательности разряда нейронов внутри одного всплеска активности, ученые разделили их в соответствии с тем, когда частота их разряда достигала максимума. Затем сравнивали два всплеска между собой и смотрели, сохраняют ли клетки такой же временной паттерн активности.

Веретенообразные осцилляции, которые регистрировали в средней височной извилине, всегда совпадали с событиями на двух уровнях меньшего масштаба: схожими колебаниями локального потенциала и всплеском активности отдельных нейронов. Такие явления регулярно повторялись в процессе запоминания каждой пары слов. Внутри каждого всплеска формировалась определенная последовательность разряда индивидуальных клеток, и в одной попытке (попыткой обозначили изучение и повторение одной пары слов) паттерн практически не менялся. В разных же пробах одни и те же нейроны возбуждались в разном порядке.

Ученые сравнили удачные (когда при тестировании участники правильно называли второе слово) и неудачные попытки. В пробах, в которых добровольцы отвечали правильно, последовательности разряда нейронов между всплесками при обучении были более схожими, чем когда слово называли неправильно. Авторы работы предполагают, что повторение одинаковых паттернов активации клеток связано с успешным запоминанием.

Затем исследователи проанализировали всплески, которые возникали при извлечении памяти (то есть при тестировании). Последовательность разряда нейронов в них постепенно менялась и становилась все больше похожей на паттерн, который регистрировали в процессе запоминания. Когда «мелодия», которую проигрывали клетки, максимально синхронизировалась с предыдущей, участники называли ответ. В неудачных же попытках последовательность не увеличивала свое сходство с «правильной» во времени.

Каждому всплеску активности отдельных нейронов соответствовала осцилляция в средней височной извилине, но не каждый раз такое колебание возникало в медиальной височной коре. При синхронизации возбуждения в этих двух участках мозга «правильность» последовательности на уровне отдельных нейронах была гораздо выше, чем когда медиальная височная кора не активировалась. Это подтверждает предположения о роли этой зоны в извлечении памяти.

То, что височные доли коры больших полушарий участвуют в запоминании памяти, подтверждает, например, следующее исследование: ученые инвазивно стимулировали височные зоны людей для улучшения запоминания текстовой информации, и им удалось увеличить число правильных ответов на 15 процентов.

P.S. Ссылка на информацию, о которой упоминается в статье:

Стимуляция височных долей улучшила память
https://nplus1.ru/news/2018/02/06/memory-stimulation
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от марта 07, 2020, 07:08:23
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2020, 06:21:07Американские ученые установили, что при вспоминании материала нейроны в коре мозга человека возбуждаются в той же последовательности, что и при запоминании информации, а успешность ответа зависит от того, насколько эти паттерны совпадают.

Получается, что у памяти имеется явно выраженная органическая основа?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от марта 07, 2020, 07:09:25
И механизм воспроизводства воспоминаний?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 07, 2020, 07:35:05
Цитата: Evol от марта 07, 2020, 07:08:23
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2020, 06:21:07Американские ученые установили, что при вспоминании материала нейроны в коре мозга человека возбуждаются в той же последовательности, что и при запоминании информации, а успешность ответа зависит от того, насколько эти паттерны совпадают.
Получается, что у памяти имеется явно выраженная органическая основа?
Основа, конечно, имеется. Но воспоминания воссоздаются каждый раз заново из этой основы. То есть, основу нельзя тупо приравнивать воспоминанию. Воспоминание - это процесс, развёрнутый на базисе основы.

И при цикле "запись-воспоминание" память модифицируется (и основу такая модификация тоже затрагивает).
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 07, 2020, 07:36:25
Цитата: Evol от марта 07, 2020, 07:09:25
И механизм воспроизводства воспоминаний?
Разумеется. Подозреваю, что даже не один такой механизм, а несколько...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от марта 07, 2020, 07:44:41
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2020, 07:35:05То есть, основу нельзя тупо приравнивать воспоминанию.

Потому, акцентированно, разделил свой ответ.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от марта 07, 2020, 07:53:04
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2020, 07:35:05И при цикле "запись-воспоминание" память модифицируется

Получается привычная, уже, - по крайней мере, для меня - схема процесса, линия органической структуры и плоскость воспроизводства (размножения вариантов) воспоминаний, всякий раз - с модификацией.

Отличная новость, спасибо.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от марта 07, 2020, 15:48:15
Цитата: Evol от марта 07, 2020, 07:53:04всякий раз - с модификацией.
Ну и? Память - запечатленная история. Если воспроизводится с отличиями-искажениями, то для чего полезного? Как при искажении меняется траектория в будущее?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 07, 2020, 16:26:36
Цитата: василий андреевич от марта 07, 2020, 15:48:15
Цитата: Evol от марта 07, 2020, 07:53:04всякий раз - с модификацией.
Ну и? Память - запечатленная история. Если воспроизводится с отличиями-искажениями, то для чего полезного? Как при искажении меняется траектория в будущее?
Здесь можно посмотреть:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg229452.html#msg229452
Цитата: ArefievPV от июня 26, 2019, 12:36:31
https://www.youtube.com/watch?v=UDM6tSd-Z6o

Метки (приблизительные).

8:55 – логический аргумент в пользу ТДП (любое воспринятое событие, если оно вызывает ответную реакцию, изменяет состояние системы – оставляет след);
11:45 – описание опытов с предъявлением огромного количества объектов (память проявляется при узнавании-различении);
15:30 – вспомнить более сложное проще;
18:00 – попытки вспомнить лучше влияют на запоминание материала, чем просто «тупое» повторение;
19:55 – проблема именно в извлечении следа;
20:25 – каждое повторение, это, по сути, новая «запись»;
39:45 – интересный слайд (теории, подразумевающие идею ТДП);
41:23 – «разочарование Шивы» (судя по всему, это разочарование самого лектора), разочарование в ложном подходе к замеру характеристик РП (у нас единицы «тащат» за собой больше смысла (что тормозит работу РП и занимает больший объём РП), чем у обезьян);
44:35 – про шимпанзе, у которых, якобы, быстрее и больше РП;
52:50 – что может улучшить/ухудшить РП (отключить осознание и отключить понимание (активируется контекст и единица «обрастает» смыслом), и вообще отключить все высшие функции, не относящиеся к данной задаче);
56:00 – косвенное подтверждение (билингвы хуже справляются именно по этой причине – для них слова «тащат» за собой больше вербального смысла и, тем самым, перегружают РП);
1:04:45 – возможные «мишени» (то, что предполагаю (отключение «лишних» функций – осознание, понимание и пр.) в «мишени» не включено);
1:09:25 – интересная идея (сознание для ограничения РП, а РП для ограничения ТДП – все ограничения для возможности направленного, селективного поведения);
1:10:38 – ограничение  объёма РП, это лукавство (слайд «стратегии компромисса ДП и РП»);
1:19:40 – первый вопрос (как раз касается «разочарования Шивы» и нашей, якобы, слабой РП);
1:20:05 – «взял и отключил способность считать» (только не способность отключил, а просто не стал считать), это хорошо согласуется с моими предположениями (почему, у нас, якобы, такая слабая РП), лектор, кстати, как-то туманно ответила;
1:27:17 – стирание только частичное, память восстанавливается (она ведь как голограмма – во всём мозге сразу);
1:31:30 – каждый компонент при воспоминании мы генерируем заново.

Небольшой комментарий по интересной идее.

Во-первых, увеличение и ДП, и ТДП, обусловлено ростом объёма мозга и ростом структурной сложности мозга;
Во-вторых, возникновение ДП стало возможным сначала благодаря возникновению РП (РП могло локально и актуально  ограничивать увеличившуюся ДП и сохранить, тем самым направленность, селективность и целостность поведение организма);
В-третьих, возникновение ТДП стало возможным сначала благодаря возникновению над РП «ограничителя» – сознания, поскольку РП также продолжала увеличиваться и тем, самым начинала ухудшать направленность, целостность и селективность поведения организма.

Небольшой комментарий по ложному подходу к замерам характеристик РП человека.

Во-первых, не учитывается влияние старших психических функций на работу РП (а они явно замедляют работу РП);
Во-вторых, не учитывается связанность единиц (объектов в РП) с контекстом (с «шубой» из смыслов);
В-третьих, не учитывается сам размер связанного контекста.

P.S. Напоминаю. Понимание – это активация и/или формирование контекста.

И здесь:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.msg230446.html#msg230446
Цитата: ArefievPV от июля 15, 2019, 13:57:14
Ошибки, которые совершает наша память - Физики и лирики

https://www.youtube.com/watch?v=Xk-rZ1sB5l0

Немного временнЫх меточек: :)

5:25 – простенькая (но весьма ёмкая!) формулировка: память, это способность использовать прошлый опыт.
7:30 – древняя система памяти – обобщающая (обобщённая) память.
8:10 – молодая система памяти – способность помнить конкретно и подробно эпизоды из прошлого и связывать их с собственным опытом.
13:29 – про, так называемый, гугл-эффект.
17:13 – память и мышление связаны/сплетены (до некоторой степени – неразделимы).
31:50 – про высказывания Выгодского (для ребёнка: мыслить, значит вспоминать/помнить, для взрослого: помнить/вспоминать, значит мыслить). Разумеется, слова ребёнок и взрослый, следует понимать в широком контексте – простой/неразвитый и сложный/развитый (даже параллели с эволюцией напрашиваются).
35:10 – историческая память (типа, память социума). Например, люди определённого социума оценивают некоторые исторические события на уровне личных событий (то есть, они также для них обладают ценностью, не меньшей, чем личные события) – например, полёт Гагарина. Хотя у этих событий непосредственной связи с личным опытом нет (а западные концепции настаивают на необходимости такой связи).
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от марта 07, 2020, 16:33:48
Цитата: василий андреевич от марта 07, 2020, 15:48:15Если воспроизводится с отличиями-искажениями, то для чего полезного? Как при искажении меняется траектория в будущее?

Вы сами, уважаемый василий андреевич, сумеете ответить на эти вопросы?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от марта 07, 2020, 21:06:10
  Как говаривал товарищ "Семибаб" - я не знаю умею ли играть на пианино, вначале надо попробовать.
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2020, 16:26:365:25 – простенькая (но весьма ёмкая!) формулировка: память, это способность использовать прошлый опыт.
Я бы сказал так, что это формулировка не памями, а сознания, которое работает с памятью. Память - это способность воспроизвести ощущения минувшего. У меня есть мизерный опыт по восстановлению собственных действий, причем в таких сопутсвующих деталях, о которых не мог подозревать до опыта. Но, что интересно, восстановление последовательностей прерывалось на том ключевом моменте, в который и хотелось заглянуть, ибо он был связан с давлеющим на меня негативизмом.
  Помочь пролезть осознанием в этот заблокированный контур и позитивно переосознать - вот задача опытного психоаналитика.
  Потому предполагаю, что переосознание негативизма - это и есть изменение траектории памяти, позволяющее выработать актуальную картину будущего поведения.

  Вполне вероятно, что именно тут можно поработать с тензорами пространства, дорогой Эвол. Но я не смогу. Разве что предположу, что негатив, потому и блокируется сознанием, что не позволяет строить реалистичные планы. Чем больше таких заблокированных "в подсознании" негативов, тем сложнее выбор траектории поведения в будущем. Т.е. там, где "чистый разум" высвечивает достойный алгоритм на базе усвоенного в памяти, "замутненному" опытом жизненных невзгод приходится выстраивать обходные пути, а то и вообще отказаться от заманчивого действия.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от марта 08, 2020, 02:28:08
Цитата: Evol от марта 07, 2020, 16:33:48вначале надо попробовать

Вот и мне - нужно подумать. Я, только, подумал о возможной аналогии.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2020, 05:28:08
Просто там всё... Многократно этот момент на форуме в разных темах обсуждали...

Если совсем грубо и упрощённо, то: во-первых, ситуация никогда не повторяется абсолютно точно, и, во-вторых, ресурсы организма небеспредельные. Значит, смысла запоминать абсолютно точно (да ёщё – навсегда) нет вообще никакого, а только дурная трата ресурсов. Намного целесообразнее  долго помнить основное – то, которое часто повторяется, а неповторяющиеся мелочи – надолго не запоминать.

Такой механизм запоминания при работе как раз и модифицирует память – «перезаписывает» мелочи каждый раз (при каждом цикле «запись-воспоминание»). Кстати, если такие мелочи каждый раз повторяются с высокой точностью, то они тоже переходят в основное и запоминаются надолго.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2020, 06:22:17
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2020, 05:28:08
Просто там всё... Многократно этот момент на форуме в разных темах обсуждали...

Если совсем грубо и упрощённо, то: во-первых, ситуация никогда не повторяется абсолютно точно, и, во-вторых, ресурсы организма небеспредельные. Значит, смысла запоминать абсолютно точно (да ещё – навсегда) нет вообще никакого, а только дурная трата ресурсов. Намного целесообразнее  долго помнить основное – то, которое часто повторяется, а неповторяющиеся мелочи – надолго не запоминать.

Такой механизм запоминания при работе как раз и модифицирует память – «перезаписывает» мелочи каждый раз (при каждом цикле «запись-воспоминание»). Кстати, если такие мелочи каждый раз повторяются с высокой точностью, то они тоже переходят в основное и запоминаются надолго.
В качестве иллюстрации к вышесказанному.

Феноменальная память и история Ш. — Константин Анохин

https://www.youtube.com/watch?v=jAyCjyqn8G4

У Соломона Шерешевского была куча проблем: проблемы с логическим мышлением, проблемы с забыванием (помнить весь негатив – это ад). По сути, его феноменальная память и была его главной проблемой по жизни.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от марта 08, 2020, 06:58:50
Странно, вроде цитировал Вас, уважаемый василий андреевич.
Получилось же, как будто свои слова.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2020, 07:12:36
А здесь, в некотором смысле, противоположный случай. Противоположный, разумеется, только частично.

Потерянная память и история H.M. - Константин Анохин

https://www.youtube.com/watch?v=uSwBs6TjdGc 
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 08, 2020, 10:12:31
В ритмах мозга левую руку отличили от правой
https://www.nkj.ru/news/38282/
По электроэнцефалографии можно определить сигналы мозга, соответствующие тем или иным движениям тела.

Травмы головы и спины, инсульты, врождённые заболевания часто приводят к тому, что человек не может двигать рукой, ногой, или же оказывается парализован весь целиком. Способность двигаться таким пациентам могли бы вернуть протезы, управляемые силой мысли, которые считывали бы двигательные сигналы из мозга. Для разработки таких устройств необходимо найти чёткое и однозначное соответствие между конкретным движением и тем, что происходит в мозговых нейронах.

Как известно, электрическая активность мозга складывается в волны разной частоты. В зависимости от диапазона частот различают альфа-ритм, бета-ритм, тета-ритм, мю-ритм и прочие. В различных ситуациях может доминировать тот или иной тип. Например, расслабленное состояние связывают с доминированием альфа-ритма, а во сне сильнее всего дельта-волны. Ритмы мозга регистрируют с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Для ЭЭГ не нужно дорогостоящего оборудования и сложных манипуляций, однако аппарат ЭЭГ одновременно улавливает импульсы от многих групп нейронов, расположенных вблизи датчика. Эти импульсы имеют разные частоты и в совокупности создают шум, затрудняющий расшифровку результатов. Поэтому, если мы хотим с помощью ЭЭГ найти соответствие между движением и активностью мозга, нужно что-то с этим шумом сделать.

Однако сотрудники казанского Университета Иннополис вместе с коллегами из Германии сумели найти момент в работе нейронов, когда хаос в ЭЭГ снижается. Кроме альфа-волн, которые доминируют в покое, есть ещё одни ритмы, которые можно наблюдать, когда человек не двигается – это мю-ритмы. Когда мы совершаем какое-то движение, блокируется часть нейронов, генерирующих мю-ритмы. Исследователи предположили, что одновременно будет снижаться и уровень хаотичности сигналов от нейронов моторной коры головного мозга, которая контролирует движения. И тогда импульсы нейронов станут более упорядоченными, что будет видно в ЭЭГ.

Для проверки гипотезы пригласили здоровых добровольцев, которые должны были поочерёдно сжимать левую и правую руки. В статье в Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science говорится, что хаотичность в ЭЭГ действительно заметно снижалась. Более того,  в ЭЭГ удалось различить сигналы, которые возникают в начале движения, и даже различить сигналы, соответствующие движениям левой и правой рук. Любопытно, что при анализе данных ЭЭГ использовали математический аппарат, широко используемый в исследованиях климата, так что в этой, казалось бы, сугубо нейробиологической работе активно участвовали специалисты-климатологи.

Возможно, в дальнейшем с помощью ЭЭГ можно будет классифицировать самые разные движения человека, что, в свою очередь, поможет создать те самые умные протезы, управляемые силой мысли.

P.S. Сомнительно, что удастся точно классифицировать самые разные движения человека - способ очень уж неточный. Если только для каждого человека создавать свой индивидуальный "портрет" ЭЭГ.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от марта 09, 2020, 13:26:53
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2020, 05:28:08Намного целесообразнее  долго помнить основное – то, которое часто повторяется, а неповторяющиеся мелочи – надолго не запоминать.
Вспомните, сколько столбов освещения от вашего дома до ближайшей станции метро, т.е. на том пути, который повторяется. А теперь вспомните "необычную мелочь", которая случилась, допустим, позавчера на этом маршруте.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 09, 2020, 14:10:43
Цитата: василий андреевич от марта 09, 2020, 13:26:53
Цитата: ArefievPV от марта 08, 2020, 05:28:08Намного целесообразнее  долго помнить основное – то, которое часто повторяется, а неповторяющиеся мелочи – надолго не запоминать.
Вспомните, сколько столбов освещения от вашего дома до ближайшей станции метро, т.е. на том пути, который повторяется. А теперь вспомните "необычную мелочь", которая случилась, допустим, позавчера на этом маршруте.
Боюсь, что Вы не поняли, о чём я говорил.

Во-первых, условия "при прочих равных" никто не отменял - это условие всегда подразумевается. Если эта Ваша "необычная мелочь" связана с важностью-новизной, то будет обязательно присутствовать повышенный эмоциональный фон. На таком фоне процесс запоминания идёт быстро и мощно (бывает, что запоминается с одного раза, надолго и подробно). То есть, в этом случае уже идёт нарушение условия "при прочих равных".

Во-вторых, количество столбов - это может оказаться не мелочью, но быть слишком привычным - вспомнить сознательно очень трудно (но возможно). Даже если одного столба не окажется на привычном месте, то возникнет чувство будто что-то "не то" (но понять и вспомнить, что именно "не то" - очень трудно). То есть, в памяти информация о количестве столбов на маршруте имеется.

Мелочь же, в данном случае - это, например, количество вариантов путей, которые человек прошагал до станции. Человек же, не повторяет каждый раз, шаг в шаг, миллиметр в миллиметр, секунда в секунду и т.д. весь свой путь - проходит всё время немного по-разному. Вот это всё (и ему подобное) и есть мелочь, которая не запоминается - она не важна, она не нова, она не нужна (её смело можно перезаписывать, при каждом цикле заново).

В-третьих, у меня до ближайшей станции метро нет ни одного столба. Я, конечно, в курсе, что есть Москва и есть вся остальная Россия. Так вот - я из остальной России.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от марта 10, 2020, 09:43:37
  Вот Вы и сами сказали, что "дьявол кроется в деталях". Потому ограничение формулы сознания до работы с памятью становится "выпуклой", как наиболее важное. Мелочи постоянства не забываются, а переводятся в ряд автоматизмов, согласованных движений тела. А радость мамы при наших первых шагах, или боль от первого падения в автоматизм шагов не переводится, но остается в памяти "нейросети" и может быть вытащена, как воспоминание при умелом отождествлении с себя с обстоятельствами того прошлого.
 
Цитата: ArefievPV от марта 09, 2020, 14:10:43с важностью-новизной,
Это ключевое. Как сознание расставляет приоритеты? И что тут делает "эмоциональный окрас"? Любое новое может стать обыденным, обыденность равнозначна математической операции выявления сути из широкого числа явлений. Перевод памяти в автоматизм, получается тождественным выявлению принципиально алгоритмируемой сути. Следовательно, то что остается не алгоритмируемым осадком, застревает, как память, в ожидании прочих осадков, из которых сознание будет пробовать лепить новый алгоритм.
  В результате получаем то, что Вы и прочие именуем системностью, ранжированной по уровням индивидуальной значимости. Тогда сложение в симбиоз-социум будет происходить с обязательным учетом этих дурацки-непонятных уровней, когда изъяны одного участника подстраиваются к достоинствам другого для созидания целостности. Потому и говорим, что хорошая дружба - это дуализация по принципу дополнительности.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 10, 2020, 11:08:47
Василий Андреевич!

Я на форуме довольно много видео разместил и много лекций - всё в очень доступном для понимания формате. Там даже неподготовленный человек разберётся - всё популярно изложено. Читайте, смотрите, делайте выводы.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от марта 14, 2020, 19:12:45
«Теорию разума» разделили на две части
https://www.nkj.ru/news/38364/
Маленькие дети не всегда могут понять чужие мысли, потому что участки мозга, которые для этого необходимы, ещё не работают у них в полную силу.

«Теорией разума» («Theory of Mind») называют умение понимать чужое психическое состояние, умение отдавать себе отчёт в том, что другой человек может не знать что-то, что знаем мы, и наоборот, что у его эмоций есть свои причины, а у поступков – свои мотивы, и т. д. Вообще умение понимать чужое психическое состояние кажется естественным, но появляется оно у нас не с рождения. Например, если маленькие дети смотрят какую-нибудь сценку, в которой некий персонаж, например, оставляет конфету на столе и уходит из комнаты, а вернувшись, не может ее найти, потому что приходила мама и убрала конфету в ящик – так вот, по поводу происходящего маленькие дети впадают в недоумение.

Они не понимают, почему тот, кто вернулся, ищет конфету не там, куда её перепрятали, а ищет её на старом месте. Им кажется, что если они видели, как мама прячет конфету, то и все вокруг должны про это знать, и герой сценки в том числе; их не смущает, что персонаж отсутствовал и просто не видел, что происходило в комнате. И лишь с четырёхлетнего возраста дети начинают осознавать, что их опыт и чужой опыт могут отличаться.

Очевидно, между тремя годами и четырьмя в мозге происходит что-то, что и даёт человеку способность понимать чужой разум. В 2017 году исследователи из Института человеческого мозга и сознания Общества Макса Планка опубликовали статью, в которой говорилось, что «теория разума» возникает благодаря дугообразным волокнам мозга, которые развиваются как раз между тремя и четырьмя годами.

Однако дальнейшие эксперименты показали, что тут всё сложнее, и в новой статье в PNAS те же авторы говорят, что умение понимать чужой ум опирается на две нейронные системы, которые проявляют себя по-разному. Новые опыты ставили с 3–4-летними детьми, которым показывали анимацию с котом, мышью и двумя коробками: котик видел, как мышь пряталась в одну из двух коробок, но потом котик уходил, и в это время мышь перебегала в другую коробку. Потом кот возвращался, и тут возникал вопрос: какую из двух коробок он должен проверить? Поскольку кот не видел, что мышь сменила убежище, и мы видели, что он не видел, то мы должны предположить, что кот сунется в первую коробку – ведь он считает, что мышь по-прежнему там.

Дети смотрели видео со специальным устройством, которое позволяло отслеживать направление взгляда. И трёх-, и четырёхлетние дети ожидали, что кот полезет в первую коробку – об этом говорил их взгляд, связывавший кота с коробкой номер один. То есть все дети как будто отдавали себе отчёт, что в голове у кота. Но если у детей напрямую спрашивали, где кот будет искать мышь, то только четырёхлетние отвечали правильно – что в первой коробке. Трёхлетние, хотя и смотрели на первую коробку, говорили, что кот пойдёт искать во вторую, куда мышь перебежала.

Из чего исследователи сделали вывод, что «теория разума» существует в двух частях, скрытой и явной. И эти две части созревают в мозге с разной скоростью. Скрытая, невербализуемая «теория разума» опирается на так называемую надкраевую извилину в теменной доле коры полушарий. Надкраевая извилина помогает в невербальной форме угадывать, что произойдёт, и помогает определить чужую точку зрения с учётом эмоций и зрительной информации.

Два других участка, предклинье и височно-теменной узел (который интегрирует массу сведений как извне, так и изнутри нас самих, и играет большую роль в самосознании), помогают понять, что думает другой индивидуум – именно думает, а не просто видит, чувствует или действует. То есть зоны явной «теории разума» дают возможность нам осознать, как разные данные в чужом мозге собираются вместе, и заодно помогают выразить это понимание словами.

И как раз предклинье с височно-теменным узлом развиваются медленнее, чем надкраевая извилина, начиная полностью выполнять свои функции только в 4 года. Поэтому у трёхлетних детей имеет место вот такое противоречие: они могут угадать чужое действие, но ещё не полностью понимают, о чём думают другие.

P.S. Несколько дополнительных ссылок к данной статье:

Обезьяны читают чужие мысли
https://www.nkj.ru/news/29720/
Человекообразные обезьяны связывают чужие неправильные поступки с чужими неправильными мыслями.

Как наш мозг понимает других
https://www.nkj.ru/news/30986/
Благодаря специальному информационному каналу, связывающему разные области коры, у нас есть способность понимать чужие мысли и чувства.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Cow от марта 15, 2020, 01:53:50
Цитата: Evol от марта 07, 2020, 07:08:23
Цитата: ArefievPV от марта 07, 2020, 06:21:07Американские ученые установили, что при вспоминании материала нейроны в коре мозга человека возбуждаются в той же последовательности, что и при запоминании информации, а успешность ответа зависит от того, насколько эти паттерны совпадают.

Получается, что у памяти имеется явно выраженная органическая основа?
Получается,  что есть хороший коррелят в органике. А вот все остальное - весьма интересный вопрос.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 15, 2020, 15:54:28
Стволовые клетки против инсульта
https://www.nkj.ru/news/38577/
Разрушенные при инсульте нейронные цепи можно восстановить с помощью пересаженных нейронов, полученных из стволовых клеток.

Инсульт случается из-за ухудшения кровотока в сосудах мозга, в результате нейронам начинает не хватать кислорода и питательных веществ, и они начинают просто погибать. Соответственно мозг теряет способность управлять конечностями или речью, или чувствовать прикосновения – в зависимости от того, по каким нервным узлам ударил инсульт.

Если бы погибшие нейроны удалось заменить новыми, то и утраченные функции удалось бы восстановить. Для этого можно было бы использовать стволовые клетки, которые можно выращивать в лабораторной клеточной культуре и направлять их по тому или иному пути развития – например, заставлять их превращаться в нейроны.

Исследователи из Лундского университета создавали стволовые клетки из клеток кожи человека. Известно, что специализированные клетки, которые выполняют в теле какие-то свои конкретные задачи, можно с помощью определённых молекулярных трюков обратить в детство: они утратят специализацию, начнут активно делиться и, что самое главное, их теперь можно запрограммировать на превращение в любой другой тип клеток. То есть из клеток кожи получают искусственные стволовые (или iPSC – индуцированные плюрипотентные (то есть «всемогущие», способные превращаться во что угодно) стволовые клетки), а из них – уже нейроны. Эти нейроны пересаживали крысам, которые перенесли инсульт.

Вопрос был в том, смогут ли пересаженные нейроны прижиться на новом месте, то есть смогут ли они соединиться с другими нейронами, сформировать нейронные цепи. Такие эксперименты ставили и раньше, например, прошлой осенью мы писали о том, как человеческие нейроны, оказавшись среди нейронов зрительной коры мыши, соединялись с мышиными и начинали реагировать на визуальные стимулы. Авторы новой статьи, опубликованной в PNAS, пишут, что человеческие нейроны в мозге инсультных крыс тоже очень хорошо прижились – их отростки вышли за пределы того участка, куда их пересадили, и сумели сформировать синапсы с нейронами в других зонах мозга. В результате к животным вернулась кожная чувствительность и способность двигаться.

В дальнейшем за крысами будут, конечно, ещё наблюдать, чтобы выяснить, не случиться ли каких-то неблагоприятных побочных эффектов после нейронной пересадки. В целом же результаты позволяют надеяться, что с помощью стволовых клеток можно будет восстанавливать послеинсультный мозг, возвращая ему не только способность управлять руками и ногами, но и, возможно, какие-то функции более высокого порядка, например, память.

P.S. Думаю, что в этом случае будут формироваться совсем другие нервные цепочки, а не восстанавливаться прежние "один в один" (ведь вновь прибывшие нейроны будут формировать свои, а не прежние, связи с окружением). То есть, мозгу придётся заново обучаться управлять организмом (разумеется, в отдельных областях - в тех, которые прежде находились под частичным управлением разрушенных нервных цепочек), по новой восстанавливать свой функционал.

Ссылка на информацию, упоминаемую в заметке:

Человеческие нейроны прижились в мышином мозге
https://www.nkj.ru/news/37374/
Нейроны человека развиваются в мышином мозге долго, но, несмотря на это, потом они вполне срабатываются с нейронами мыши.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 20, 2020, 15:18:00
В центре памяти нашли клетки для шаблонных воспоминаний
https://www.nkj.ru/news/38601/
Специальные нейроны гиппокампа помогают мозгу видеть старое в новом – то есть вспоминать старый опыт в новых жизненных ситуациях.

В нашей памяти хранится много сведений, которые представляют собой, если можно так сказать, информацию общего назначения. Что это значит? Например, если мы приходим в незнакомый магазин, мы не мучаемся вопросом, как нам платить за покупки: мы так же достаём деньги, или банковскую карту, или же платим смартфоном. Мы проделываем это всё на кассе независимо от того, что мы покупаем, как выглядит кассир, кто стоял в очереди перед нами и т. д. И пусть мы впервые здесь, но, в общем, новая ситуация похожа на те, что были раньше (новый магазин похож на остальные магазины), поэтому мозг пользуется информацией, которая подходит для всех ситуаций такого типа.

В принципе нам почти постоянно приходится иметь дело со смесью старого и нового. Очень редко мы получаем абсолютно стопроцентно новый опыт; обычно в новой ситуации нам что-нибудь, да знакомо. И вот, как оказалось, для такой информации общего назначения, которая бывает нужна в разных контекстах, в мозге есть специальные клетки. Обнаружили их сотрудник  лаборатории Судзуми Тонегавы (Susumu Tonegawa) из Массачусетского технологического института. (Судзуми Тонегава, ставший нобелевским лауреатом за открытия в области иммунологии, давно и весьма плодотворно занимается расшифровкой клеточных механизмов памяти, и его достижениях здесь мы неоднократно писали.)

Исследователи предположили, что сведения общего назначения могут храниться в гиппокампе – одном из главных центров памяти. Известно, что гиппокамп хранит пространственную информацию: специальные нейроны, называемые нейронами места, запоминают окружающую обстановку и активируются, когда индивидуум снова появляется в знакомом ландшафте; более того, нейроны места активируются, даже если знакомый ландшафт просто возникает в уме как воспоминание.

В эксперименте мышей запускали в лабиринт, в котором было четыре колена-отнорка, в чётвёртый отнорок клали угощение, и мышь, пробежав весь лабиринт, это угощение находила. Пока мышь бежала по лабиринту, у неё в гиппокампе последовательно активировались клетки, соответствовавшие разным участкам пути. Но при этом часть клеток была активна всё время, а примерно 30% нейронов активировались лишь в определённом участке лабиринта: либо в первом отнорке, либо во втором, либо в третьем, либо в четвёртом.

Тогда эксперимент изменили: первый день мышь бегала по квадратному лабиринту, второй день – по круглому; и того, и у другого были те же четыре отнорка. В день круглого лабиринта клетки места меняли активность – потому что мышь попала из квадрата в круг. А вот те клетки, которые активировались в ответвлениях лабиринта, продолжали на них реагировать. То есть отнорок номер 1 оставался для таких клеток тем же самым, пусть в целом форма маршрута менялась. Очевидно, эти нейроны все вместе вели счёт ответвлениям в лабиринте, готовя мышь к тому, что в четвёртом отнорке она найдёт что-то вкусное.

В итоге исследователи сделали вывод, что часть клеток гиппокампа занимается кодированием опыта такого рода, который может понадобиться в разных ситуациях. Причём здесь гиппокампу помогает средняя энторинальная кора: если связь гиппокампа с ней подавляли, у мышей число отнорков не кодировалось; хотя пока и неясно, что за сигналы от энторинальной коры здесь нужны. Подробно результаты экспериментов описаны в Nature Neuroscience.

Очевидно, эти клетки (и нейронные цепи, в которые они входят) не просто хранят информацию общего назначения – они, скорее всего, помогают интерпретировать новый опыт в свете того, что мы уже знаем, помогают понять, в чём новая ситуация похожа на старую, а в чём отличается, и т. д. Поэтому было бы очень интересно узнать, как вообще происходит кристаллизация шаблонных воспоминаний, как они делятся по категориям и как мозг понимает, когда какую категорию нужно активировать.

P.S. Ссылка на информацию, о которой упоминается в заметке:

Свет памяти: как восстановить утраченные воспоминания
https://www.nkj.ru/news/26427/
Забытые воспоминания можно вернуть, если активировать клетки, отвечающие за доступ к хранящейся в мозге информации.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 22, 2020, 07:49:37
Конечно, заметка не совсем о мозге, но... ::)

Псевдолимфатическая система выводит мусор из глаз
https://www.nkj.ru/news/38610/
Накапливающиеся в глазу мусорные молекулы покидают его двумя путями.

Правильное название псевдолимфатической системы – глимфатическая: она работает подобно лимфатической, но сделана из глиальных клеток. Несколько лет назад Майкен Недергард (Maiken Nedergaard) и её коллеги из Рочестерского университета обнаружили, что кровеносные сосуды в мозге окружены чехлами из отростков астроцитов – вспомогательных, (глиальных) клеток нервной системы. Получается двойная трубка, и в промежуток между её двумя стенками проникает «замусоренная» межклеточная жидкость, которая фильтрует молекулярный мусор в кровеносный сосуд. Причём астроциты создают давление во внешней трубке, так что фильтрация здесь не пассивная, а активная. Мы писали о глимфатической системе, что она лучше всего работает во сне, особенно, если спать на боку, и что её активируют небольшие дозы алкоголя.

Оказывается, глимфатическая система есть не только в мозге: в статье в Science Translational Medicine Недергард с коллегами пишет о том, что она есть и в глазах. Вообще говоря, у глаз есть мусороотводящий канал – это так называемый канал Шлемма, или венозный синус склеры. Он представляет собой венозный круговой сосуд на стыке роговицы и радужной оболочки. В канал Шлемма фильтруется водянистая влага (это термин) из передней камеры глаза, расположенной между роговицей и радужкой. Раствор с ненужными веществами, с продуктами метаболизма и т. д. через канал Шлемма попадает в кровеносную систему (кроме уборки мусора, канал помогает регулировать давление в передней камере глаза).

Но у глаза, кроме передней камеры, есть ещё огромное стекловидное тело между хрусталиком и сетчаткой. Чтобы понять, как из него исчезают ненужные вещества, исследователи вводили мышам в стекловидное тело белок бета-амилоид, помеченный флуоресцентной меткой. Бета-амилоид – один из мусорных белков, который может стать довольно опасным для нервной системы (бета-амилоидные скопления сопутствуют нейродегенеративным болезням), так что нервная система старается от него избавиться – и, как показали предыдущие эксперименты, бета-амилоид уходит как раз через глимфатическую систему.

Часть амилоида, который вводили в стекловидное тело, покидал глаз через передние камеры – что и ожидалось, поскольку считается, что и стекловидное тело очищается тоже через канал Шлемма. Но часть белка обнаруживали в пространстве вокруг венозных сосудов, которые выходят из глаза внутри зрительного нерва. Отсюда белок переходил в обычные лимфатические сосуды и в итоге оказывался в лимфатических узлах. Путь его был такой же, как у молекулярного мусора в мозге, который уходит из мозга через глимфатическую систему.

Если зрачок у мыши сужался, больше амилоида уходило из глаза через задний, глимфатический мусоропровод – потому что попасть в канал Шлемма мусорные молекулы из задней части глаза могли только через зрачок. В глимфатическую систему глаза мусор уходил благодаря внутриглазному давлению. Как известно, внутриглазное давление сильно повышается при глаукомах, и в экспериментах с глаукомными мышами бета-амилоид уходил из их глаз действительно активнее. Но тут дело было не в том, что лучше начинала действовать мусороуборочная система, а в том, что из-за повышенного давления мусор в прямом смысле протекал из глаза в зрительный нерв – не в трубки глимфатической системы, а просто в пространство между нейронными отростками, образующими нерв.

Очевидно, здоровье глаза зависит как от переднего мусоропровода (канала Шлемма), так и от глимфатической системы. Известно, что глаукомы связано с дефектами в канале Шлемма – потому что он, как было сказано выше, помогает регулировать внутриглазное давление. Возможно, из-за повышенного – глаукомного – внутриглазного давления портится и глимфатическая система, которая перестаёт справляться с уборкой мусора, что не может не сказаться дополнительно на здоровье глаза. Но пока что исследователи только начинают изучать второй глазной мусоропровод, и его роль в глазной физиологии ещё предстоит уточнить.

P.S. Ссылки на информацию, о которой упоминается в заметке:

Чтобы мозг был здоров, нужно спать на боку
https://www.nkj.ru/news/26783/
Мусороуборочная система мозга эффективней всего работает во время сна на боку.

Винная чистка
https://www.nkj.ru/facts/33193/
Вино очищает мозг

P.P.S. Продублирую в другую тему ("Интересные новости и комментарии"), на всякий случай...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: ArefievPV от апреля 23, 2020, 09:42:41
Травмированные нейроны впадают в детство
https://www.nkj.ru/news/38617/
Чтобы восстановить утраченные отростки, повреждённые нервные клетки включают в себе эмбриональные гены.

При травмах, инсультах или каких-то других серьёзных заболеваниях часть нейронов в мозге гибнет, а часть просто повреждается – у них отмирают некоторые отростки, но в целом клетка остаётся живой. При этом повреждённые нейроны способны восстановиться, то есть вновь отрастить свои отростки, протянув их, куда надо, и включившись в нейронные цепи.

То, что травмированные нейроны могут восстанавливаться, известно давно, но до сих пор было мало понятно, какие молекулярно-генетические механизмы обеспечивают их восстановление. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего сделали здесь заметный шаг вперёд – в экспериментах с мышами они показали, что в повреждённых нейронах активируются гены, которые обычно работают в эмбриональном состоянии. То есть, нервные клетки в прямом смысле впадают в детство – они как будто только что возникли из стволовых клеток-предшественников. И в таком виде они могут снова отрастить отростки-аксоны. Причём это касается не только нейронов головного мозга, но и нейронов спинного мозга.

В статье в Nature также говорится о том, что поддерживает повреждённые нейроны клетки в их полудетском состоянии – это белок гентингтин. У него много функций, и в частности, он стимулирует активность гена, кодирующего белок BDNF, который заставляет нейроны расти. Но вообще он взаимодействует с целым набором других белков, и, очевидно, благодаря своей многофункциональности помогает оставаться нейронам омоложенными, чтобы они сохраняли регенеративные способности. Если ген гентингтина у мышей отключали, способность восстанавливаться у повреждённых нейронов сильно слабела. (Кстати говоря, гентингтин – тот самый белок, который из-за мутаций может спровоцировать нейродегенеративную болезнь Гентингтона (или Хантингтона).)

Хотя наши нейроны и стараются восстановиться после травм, у них это получается только до определённой степени; и после серьёзных травм позвоночника или после тяжёлого инсульта человеку приходится смиряться с тем, что он уже не сможет ходить или членораздельно говорить. Но если мы научимся поддерживать нервные клетки в омоложенном регенерирующем состоянии, то, возможно, последствия инсультом и травм станут вполне преодолимыми.

P.S. Фраза "впадают в детство" звучит забавно... :)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Серый Страж от ноября 02, 2020, 07:53:08
Память ухудшается при многозадачности
https://www.nkj.ru/news/39706/
Переключая внимание с одного на другое, мы с трудом вспоминаем, что делали перед этим.
ЦитироватьЕсли многозадачность действительно влечёт за собой проблемы с памятью (а интуитивно кажется, что так оно и есть), то возникает вопрос, как быть с прославлением многозадачности, которое несётся на нас из всех психологических руководств по эффективному планированию, управлению и пр. Многозадачный человек может заниматься сразу многими делами, но насколько эффективно он их выполняет, и не приходится ли ему постоянно мучительно вспоминать, чем именно он занимается в данный момент? Часто говорят, что помнить всё сейчас не нужно, потому что нужную информацию всегда можно найти с помощью поисковика, но тут возникает другая проблема – нужно помнить, что именно ты хотел спросить, и вот тут поисковик уже не всегда может помочь.
P.S. Смешно? Нет... :-[
Все эти "Руководства по эффективному... (вместо точек подставить нужные слова)", в большинстве случаев, обыкновенная "лапша на уши"... :-[
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от ноября 03, 2020, 02:07:53
Цитата: Серый Страж от ноября 02, 2020, 07:53:08(вместо точек подставить нужные слова)
Что-то мне сдается, Серый, что Вы здесь не-по=нарушку. Пока что, попадая в точку, бьете по почке. И, право, уловили, что игра словами замыкается на любовь к терминам, как объясниловке.
  Лично для меня, предложение
Цитата: Серый Страж от ноября 02, 2020, 07:53:08Переключая внимание с одного на другое, мы с трудом вспоминаем, что делали перед этим.
дорого стоит. И весь смысл цитирования был в том, что бы сделать предложение.
  Развернуть не хотите? Память... и боже упаси, спрашивать мя чё этто таке. Не тушуйтесь. Память - это всё, что за моим кругозором. То бишь, я не знаю что такое память. А кто знает...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от ноября 17, 2020, 08:45:44
Псилоцибин усилил работу генов нейронных связей в префронтальной коре
https://nplus1.ru/news/2020/11/16/mushrooms-plasticity
ЦитироватьПсилоцибин влияет на работу генов, которые связаны с синаптической пластичностью, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Journal of Psychopharmacology. Биологи проанализировали работу 46 генов в префронтальной коре и гиппокампе крыс после однократного приема разных доз псилоцибина. Оказалось, что это вещество усиливает работу генов, которые связаны с формированием межнейронных связей — причем больше в префронтальной коре, чем в гиппокампе.
ЦитироватьКраткосрочный эффект псилоцибина при терапии связан с его воздействием на серотониновые рецепторы 5-HT2A: молекула похожа на молекулу серотонина и способна активировать его рецепторы, вызывая галлюцинации и другие эффекты. Однако лечение псилоцибином основано на долгосрочном влиянии на мозг, которое подразумевает влияние на синаптическую пластичность — изменение силы нейронных связей. Такой эффект уже показан для псилоцибина, однако его механизмы до сих пор были исследованы мало.

P.S. Пластичность - штука архиважная, а то, что её, оказывается, можно направленно изменять - это довольно-таки любопытно...

И ещё. В заметке была ссылка:

Небо в алмазах
https://nplus1.ru/material/2018/04/19/bicycle-day
Краткая история использования ЛСД в научных целях

Небольшая цитата оттуда ("зацепился" за некоторые фразы):
ЦитироватьЛСД относят к структурным аналогам нейромедиатора серотонина, который играет важную роль в работе системы вознаграждения головного мозга. Попадая в организм, ЛСД воздействует на различные связанные с G-белком рецепторы: дофаминовые (известно, например, что ЛСД выступает агонистом рецептора D2), серотониновые и адренорецепторы, реагирующие на адреналин и норадреналин. Несмотря на то, что биохимические свойства препарата до сих пор не изучены сколько-нибудь подробно, исследования показывают, что главной «мишенью» ЛСД является серотониновый 5-HT2B-рецептор. В частности, в прошлом году именно такое рецепторное воздействие ЛСД продемонстрировали две независимых группы ученых из Швейцарии и США. В ходе экспериментов с 5-HT2B и гомологичным ему рецептором 5-HT2A ученые обнаружили, что под воздействием ЛСД одна из внеклеточных петель серотонинового рецептора формирует «крышку», захватывая молекулу вещества в своем активном центре. Это заставляет вещество непрерывно активироваться и тем самым вызывает галлюцинации.
Из-под такой "крышки" вырваться трудно... ::) Это было просто "замечание в сторону"...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от ноября 27, 2020, 07:54:08
Миелиновая защита нейрона: всё начинается до рождения
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/435579/Mielinovaya_zashchita_neyrona_vsyo_nachinaetsya_do_rozhdeniya
ЦитироватьС детства мы слышим, что нервные клетки не восстанавливаются. И хотя вопрос о возможности образования новых нейронов во взрослом мозге до сих пор открыт, уже есть данные, что процесс нейрогенеза у человека продолжается до глубокой старости. Любые нарушения в развитии нервных клеток могут приводить к серьезным, иногда необратимым патологиям. Одним из таких нарушений являются дефекты в защитной изоляционной оболочке (миелине) отростков нервных клеток, которые могут формироваться у человека еще до его рождения. Их практически невозможно диагностировать с помощью традиционных методов визуализации.
ЦитироватьРазрушается миелин и при инсультах, которые встречаются не только у взрослых (в первую очередь, как принято считать, у пожилых людей), но и у детей, включая нерожденных. Внутриутробный инсульт чаще всего случается после 28-й недели беременности, у детей — через месяц после рождения. Инсульт у плода приводит к развитию пороков головного мозга, а у детей может вызвать детский церебральный паралич в раннем возрасте.

При этом о «качестве» миелинизации головного мозга конкретного человека мы сегодня судим лишь по косвенным клиническим симптомам или данным магнитно-резонансной томографии (МРТ), с помощью которой обычно удается обнаруживать дефекты миелина уже на поздней, часто необратимой стадии.
ЦитироватьДело в том, что количество миелина и размеры отдельных структур головного мозга у эмбриона настолько малы, что любые измерения очень сложны и трудоемки. К тому же плод постоянно шевелится, что очень затрудняет получение качественных изображений и достоверных количественных данных. Поэтому нужна технология, позволяющая получать изображения быстро и с высокой разрешающей способностью даже на маленьких объектах.

Именно таким оказался метод быстрого картирования макромолекулярной протонной фракции (МПФ) — биофизического параметра, который описывает долю протонов в макромолекулах тканей, вовлеченных в формирование МРТ-сигнала, тогда как обычно источником сигнала являются протоны, содержащиеся в воде (Yarnykh, 2012; Yarnykh et al., 2015).
ЦитироватьВ основе метода лежит специализированная процедура математической обработки МРТ-изображений, которая позволяет вычленить компоненты сигнала, связанные с МПФ клеточных мембран. А в головном мозге человека и животных основная их часть содержится именно в миелине. Реконструируются карты МПФ на основе исходных данных, которые могут быть получены практически на любом клиническом томографе.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от ноября 28, 2020, 13:58:11
В копилку...

Нейральные стволовые клетки
https://elementy.ru/kartinka_dnya/1271/Neyralnye_stvolovye_kletki
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от декабря 31, 2020, 10:20:20
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.
ЦитироватьСопоставляя 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.
ЦитироватьПеречисленные 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от января 03, 2021, 11:17:10
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.
Цитировать(https://elementy.ru/images/news/cerebellar_nuclei_evolved_1_703.jpg)
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
Цитировать(https://elementy.ru/images/news/cerebellar_nuclei_evolved_4_703.jpg)
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
Цитировать(https://elementy.ru/images/news/cerebellar_nuclei_evolved_5_703.jpg)
Рис. 5. Зоны мозга, в которые идут проекции из зубчатого ядра мозжечка. Рисунок из популярного синопсиса к обсуждаемой статье в Science
ЦитироватьОтсюда 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от февраля 08, 2021, 20:54:25
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".
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от февраля 10, 2021, 12:59:50
Чужое мнение оставляет след в нашем мозге
https://www.nkj.ru/news/40727/
ЦитироватьМозг 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от февраля 11, 2021, 19:33:30
Как мозг соединяет две звуковые дорожки в одну
https://www.nkj.ru/news/40728/
ЦитироватьГамма-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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от февраля 19, 2021, 14:57:13
Цитата: АrefievPV от февраля 19, 2021, 14:56:03
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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от февраля 25, 2021, 07:36:51
Цитата: АrefievPV от февраля 25, 2021, 07:20:57
Мозг современного человека увидел в рисунках палеолита объекты
https://nplus1.ru/news/2019/07/04/engravings-through-visual
ЦитироватьФранцузские ученые выяснили, что при визуальной обработке петроглифов, относящихся к эпохе палеолита, в зрительной коре головного мозга современного человека активируются те же области, которые отвечают за обработку объектов: сама активность проходит по вентральному пути. Полученные данные могут служить доказательством использования древних рисунков в качестве знаковых систем для передачи информации, пишут ученые в Royal Society Open Science.
Дополню немного.
ЦитироватьПервые известные современному человечеству подобия петроглифов датируются более полумиллионом лет тому назад: в 2015 году ученым удалось показать, что представители Homo erectus на территории современного острова Ява в Индонезии для производства орудий и гравировки пользовались ракушками. Первые наскальные рисунки, для которых использовалось подобие краски, датируются намного позже — по последним данным, 73 тысячами лет назад. Несмотря на то, что и те, и другие виды артефактов считаются ранним примером использования знаковых систем (которые потом эволюционируют в языки), до сих пор не решен вопрос того, в какой период человеческой эволюции подобные петроглифы перестали иметь индивидуальный смысл, понятный только тому, кто их наносит, и превратились в систему символ-смысл, способную переносить информацию и до других.

Один из способов изучить возможную символьную репрезентацию гравировок древних людей — проследить за тем, как они обрабатываются зрительной корой современного человека.
ЦитироватьПроанализировав данные, ученые выяснили, что обработка древних петроглифов зрительной корой головного мозга напоминает обработку предметов: проходит по вентральному пути обработки зрительного стимула и заканчивается в нижней височной доле, активируя те же самые области веретенообразной извилины (те, которые отвечают за восприятие границ, формы предмета и другие).
Цитировать(https://nplus1.ru/images/2019/07/04/0ed013837694156175e06caa27d2c179.png)
Примеры активации некоторых частей зрительной коры в зависимости от стимула. Красным на графиках обозначены гравировки, синим — предметы.
ЦитироватьНесмотря на то, что анализ мозга современного человека при обработке древних петроглифов имеет некоторые ограничения, ученые показали, что древние петроглифы в действительности могли иметь некоторое подобие символьной репрезентации и переносили определенный смысл. Сделать точные выводы, разумеется, нельзя, но в пользу выводов ученых может говорить, к примеру, то, что веретенообразная извилина — это часть зрительной системы мозга исключительно гоминидов, что позволяет вынести предположение, что и у древних представителей рода Homo она активировалась схожим образом.

Что касается веретенообразной извилины, то два года назад ученые, простимулировав эту область в мозге пациента с эпилепсией, показали, что некоторые ее части отвечают только за обработку определенного вида стимула: например, цвета или лиц.
P.S. Ссылка:
Стимуляция мозга заставила пациента с эпилепсией видеть лица и радугу
https://nplus1.ru/news/2017/11/01/facephenes-and-rainbows
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Evol от февраля 25, 2021, 08:32:50
Цитата: АrefievPV от февраля 25, 2021, 07:36:51до сих пор не решен вопрос того, в какой период человеческой эволюции подобные петроглифы перестали иметь индивидуальный смысл, понятный только тому, кто их наносит, и превратились в систему символ-смысл, способную переносить информацию и до других.

Около 45 тыс. лет назад, в эпоху расширения разнообразия палеолитических культур - как Вы, лично, полагаете, уважаемый АrefievPV, это подходящее время?
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от февраля 25, 2021, 13:31:48
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 194: самостоятельные дендриты
http://neuronovosti.ru/naturesci194-dentrites-live/
ЦитироватьКак-то мы писали, как новые методы детекции электрической активности нейронов позволило расширить функции мозжечка.  В исследовании 2017 года новые методы используются шире – чтобы пересмотреть в целом в какой части нейрона возникает (или не возникает) возбуждение.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/02/BYeMQc7UTJE.jpg)

Нейроны – клетки, очень растянутые в пространстве. Они состоят из тела нейрона и его отростков – дендритов (которые передают возбуждения к телу нейрона) и аксонов (передают электрический потенциал от тела нейрона). Дендриты могут тянутся на расстояние до 1000 микрон, тогда как само тело нейрона очень небольшое – около 10 микрон. Классическая теория возбуждения нейрона предполагает, что дендриты – это довольно пассивные участники в передачи электрического сигнала. Они служат связующим звеном между нейронами и передают информацию от синапса к телу нейрона, который в свою очередь интегрирует информацию полученную и от других дендритов и решает, что передавать по аксону к следующему синапсу.

Эта теория строится на изучении поведении дендритов нейронов в «пробирке» – нейронов, выращенных на культуральных планшетах. При таких исследованиях обычно в сам дендрит вставляется электрод, что позволяет измерить изменения потенциала. Что происходит с дендритами в живом организме проверить с помощью этого метода невозможно – животное будет двигаться, электрод сместится, а это приведет к повреждению и отмиранию дендрита.

В нынешнем исследовании ученые использовали тетрод, специальный вид электродов, который измеряет изменение напряжения на расстоянии, без проникновения в дендрит. Естественно, если разместить этот тетрод у головы животного, то измерение активности отдельных нейронов, не говоря уже о дендритах, получить не получится. Необходимо с ювелирной точностью внедрить тетрод к отдельных дендритам хирургическим путем. При этом действовать надо быстро – тетроды вызывают иммунную реакцию, и соответственно быстро обволакиваются глией, делая измерения невозможными.

Всё же, героическими усилиями группа из Университета Калифорнии Лос-Анджелес смогла получить измерения поведения отдельных дендритов у мышей на протяжении четырех дней. Удивительным образом они зафиксировали, что дендриты возбуждались чаще, чем тела нейронов, с которыми они связывались: частота возбуждения дендритов была в 5 раз выше во сне и в 10 раз выше при бодрствовании чем частота возбуждения тел нейронов. Логичное объяснение этому – это то, что дендриты не пассивны, а могут сами генерировать возбуждение.

Этот вывод приглашает как к глобальному пересмотру учебников нейробиологии, так и повсеместному пересчету многих данных о функционировании нейронов – очевидно, в формулах нужно ввести новую переменную: самостоятельное возбуждение дендритов.

P.S. Ссылка с дополнительной информацией:

Нейронауки для всех: клетки нервной системы
http://neuronovosti.ru/neuro-dlya-chaynikov-cells/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от февраля 25, 2021, 13:40:42
Мозг во время сна: активность выше, сознание ниже
http://neuronovosti.ru/mozg-vo-vremya-sna-aktivnost-vyshe-soznanie-nizhe/
ЦитироватьШвейцарские исследователи установили, что перед стадией глубокого сна активность между различными функциональными сетями мозга увеличивается, однако это не приводит к эффективной коммуникации.

Именно этот факт, по всей видимости, обуславливает нарушение сознания и неспособность адекватного усвоения информации. Наблюдения за спящим мозгом, опубликованные в журнале iScience, могут помочь ученым чуть лучше понять нейрональные основы сознания.

Сон по-прежнему остается одной из самых неизученных нейрофизиологических функций, и очередной пробел здесь попытались восполнить исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны. Используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) и электроэнцефалографию (ЭЭГ), они пронаблюдали за активностью спящего мозга и обнаружили весьма любопытный феномен.

Сон на основе ЭЭГ-активности мозга принято разделять глобально на медленный и быстрый и более частно – на пять стадий, где четыре условно имеют отношение к медленному сну (от первой поверхностной до четвертой глубокой), а пятая сама по себе является быстрым сном. Активность мозга при быстром сне напоминает бодрствование, но при этом мышцы максимально расслаблены, активны лишь мышцы глазных яблок, поэтому эту стадию еще называют сном с быстрым движением глаз. При медленном же сне активность мозга постепенно снижается, достигая минимума при третьей-четвертой стадии, но в это время нейронные сети максимально синхронизируются – наблюдается медленноволновая дельта-активность.

Так вот, чтобы понять, как «ведут» себя функциональные сети мозга, как они взаимодействуют между собой в процессе перехода от бодрствования ко сну, ученые использовали относительно новый подход – паттерны коактивации, основанные на инновациях (innovation-driven co-activation patterns, iCAPS). Суть этого подхода в том, что фиксируется временнАя активность мозга, то есть физиологически значимые моменты региональной активации и деактивации, а не фактическое время активности каждой сети. Это позволило исследователям восстановить те сети покоя мозга, которые перекрываются во время сна и бодрствования как во времени, так и в пространстве, обеспечивая более правдоподобное и, следовательно, предположительно более точное описание «сонной» функциональной организации мозга.

Как выяснилось при одновременных фМРТ и ЭЭГ-наблюдениях, во второй стадии сна интеграция всех функциональных сетей мозга, вопреки ожиданиям, нарастала. То есть, между ними увеличивалось количество «запросов» и попыток связи. Но при этом эффективность обработки сигналов снижалась, и постепенно глобальная активность мозга и функциональная связность между его отделами падала к третьей и четвертой фазам сна, приводя к полной потере сознания.

Исследователи отметили, что нестабильность функциональной синхронизации сетей, отвечающих за когнитивные процессы и, условно, сознание, начинается уже во второй фазе, но при этом активность между сетями повышается, как бы пытаясь это компенсировать. Но чем глубже мозг погружается в сон, тем больше нарушается взаимодействие между сетями мозга.

Ученые надеются, что разобравшись в том, что происходит с мозгом во сне, они смогут приблизиться к пониманию устройства сознания, и что-то осознанно предпринимать во время его нарушений.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от марта 04, 2021, 18:50:15
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 36: снова гены и аутизм
http://neuronovosti.ru/genoautism/
ЦитироватьПоявилось разъяснение того, какие генетические механизмы ответственны за слабую социализацию аутистов в обществе. Исследователи из медицинского центра дьякониссы Бет Израэль (BIDMC) определили, какой именно ген из какой специфической популяции клеток мозга связан с одной из общих форм расстройств аутистического спектра. Исследование, опубликованное в журнале Nature, раскрывает нейробиологические основы общительности и может стать первым шагом в сторону создания генной терапии для пациентов с аутизмом.

Мэттью Андерсон (Matthew P. Anderson), возглавляющий отделение нейропатологии в BIDMC, и его коллеги сосредоточились на гене UBE3A (кодирует фермент убикветин-лигазу, отвечающую за удаление ненужных белков), увеличение копий которого вызывает одну из форм аутизма у человека (он находится в хромосоме 15q). А вот отсутствие этого гена, наоборот, приводит к синдрому Ангельмана – генетическому заболеванию, которое проявляется излишней общительностью, склонностью к эпилептическим припадкам, задержке умственного развития и специфическому расстройству движений, которые становятся похожими на движения марионетки. В своей предыдущей работе команда Андерсона продемонстрировала, что у мышей с лишними копиями гена UBE3A нарушается всяческое взаимодействие со своими сородичами.

«В этом исследовании мы хотели определить, «кто виноват» в дефиците социального поведения и как в этом замешан UBE3A. Мы сами смоделировали эксперимент и не только внедрили ген в конкретные области мозга мыши, но и даже смогли направить его в специфические типы клеток, чтобы проверить, какие из них, главным образом, регулируют общительность», — говорит Андерсон.

Когда учёные сравнили обычных животных и мышей с моделированным аутизмом, то заметили, что многочисленные копии гена UBE3A вступали во взаимодействие с почти 600 другими генами. Проанализировав и сравнив получающиеся белковые взаимодействия, учёные пришли к выводу, что «усиление» UBE3A приводит к снижению активности генов церебеллина.

Это семейство генов кодирует глутаматергические синапсы, с помощью которых нейроны взаимодействуют друг с другом, используя нейромедиатор глутамат. Исследователи обратили большее внимание на церебеллин 1 (CBLN1) – потенциальный «посредник» эффектов UBE3A, потому что как только он из клеток удалялся, проявлялась клиническая картина, характерная для аутизма. В повторных сериях экспериментов связь между двумя генами обозначилась ещё более явно.

Помимо всего прочего, учёные занялись и картированием мозга, чтобы определить, где происходят столь важные для психического здоровья генные взаимодействия.

«То, что мы обнаружили, стало для нас удивлением. Большинство учёных бы подумали, что всё дело в коре – зоне мозга, где обрабатываются сенсорная и моторная информация. Но, как ни странно, эти взаимодействия происходят в стволе мозга, там, где находится система вознаграждения», — объясняет Андерсон.

Чтобы это подтвердить, учёные использовали генетические модифицированные модели мышей и хемогенетику – метод, когда в клетку встраиваются рецепторы, которыми можно управлять с помощью специально вводимых нейромедиаторов и, тем самым, находить их местоположение. Оказалось, что большинство клеток «скрывается» в вентральной тегментарной области (ВТО) – части среднего мозга, которая играет важную роль в системе вознаграждения и формировании зависимости.

«Нам удалось заставить мышей перестать общаться через подавление определённых нейронов, и мы могли бы реально повысить и продлить коммуникабельность, возвращая их обратно «к жизни». Теперь у нас есть «тумблер» для контроля общительности. Когда-нибудь это станет тем лечением, которое поможет нашим пациентам чувствовать себя в любом обществе комфортно», — говорят учёные.
P.S. Полагаю, что по поводу «тумблера» – это они слишком оптимистично выразились. ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от марта 10, 2021, 06:15:32
У новорожденных нашли примитивное осознание границ собственного тела
https://nplus1.ru/news/2021/03/09/infant-body-boundaries
ЦитироватьУже через пару дней после рождения мозг младенцев реагирует на совместную тактильную и слуховую стимуляцию точно так же, как мозг взрослого человека. Это выяснили итальянские ученые, которые измеряли амплитуду вызванных потенциалов на ЭЭГ в ответ на слабые удары током и короткий звуковой сигнал — вместе или отдельно — у новорожденных и взрослых. Кроме того, амплитуда вызванного потенциала мозга младенцев в ответ на удар током совместно со звуком, проигранным рядом, была выше, чем в случае, если звук проигрывали вдалеке: это говорит о том, что мультимодальная система понимания границ своего тела в пространстве доступна ребенку уже сразу после рождения, пишут ученые в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

За восприятие тела и его частей в пространстве и относительно друг друга отвечает отдельная сенсорная система — проприоцептивная. В эту систему входят, например, мышцы, информация о положении и состоянии которых по периферическим нейронам отправляется к центральной нервной системе, где и формируется целостная картина состояния и положения тела. Проприоцепцией восприятие тела в пространстве, однако, не ограничивается, и в разной степени в общую картинку вносят свой вклад осязание, зрение, слух и даже обоняние — поэтому такое восприятие в рамках сенсорных систем можно назвать мультимодальным.

Мультимодальность, с одной стороны, указывает на важность понимания границ собственного тела для жизни; с другой стороны, она также говорит и о ее сложности: во многом поэтому до сих пор непонятно, в какой момент эта система начинает формироваться. Чтобы изучить этот вопрос подробнее, ученые под руководством Франчески Гарбарини (Francesca Garbarini) из Туринского университета провели эксперимент с участием 25 взрослых людей и 25 новорожденных (возрастом от одного до пяти дней) младенцев.

В ходе эксперимента участникам (как взрослым, так и младенцам) на руку прикрепляли стимулирующий электрод, который ощутимо (но безболезненно) бил их током в определенный момент. В дополнение к этому участникам включали короткий звуковой сигнал — либо отдельно, либо одновременно со стимуляцией: звук проигрывался либо рядом с участником, либо на расстоянии 1,4 метра от него. Таким образом, участники эксперимента получали либо стимуляцию одной модальности (тактильную и слуховую), либо сразу двух (и тактильную, и слуховую вместе), связанные друг с другом во времени и пространстве.

Ученые предположили, что мультимодальную обработку сигналов можно оценить по величине вызванных потенциалов (электрических сигналов мозга в ответ на определенный стимул) на ЭЭГ: амплитуда потенциала при совместной обработке двух сенсорных стимулов должна быть выше, чем если их взять по отдельности и сложить. У взрослых позитивный вызванный потенциал в ответ обнаружили между 280 и 400 миллисекундами после стимуляции, и амплитуда потенциала в ответ на мультимодальную (а точнее — бимодальную, так как стимула было два) стимуляцию в действительности была выше, чем в ответ на суммарную тактильную и слуховую стимуляцию (p < 0,001).

У младенцев наблюдалась точно такая же картина (p < 0,001): амплитуда сигнала при бимодальной стимуляции была выше, чем при суммарной, и коррелировала с возрастом (амплитуда росла с возрастом младенца). Кроме того, и у взрослых, и у младенцев амплитуда сигнала была выше в том случае, если звук проигрывали рядом с ними, а не вдалеке.

(https://nplus1.ru/images/2021/03/09/271fc91a1fd4b3c4b79edd2dc47f7e77.png)
Амплитуда вызванного потенциала в ответ на совместную и суммарную стимуляцию со звуком, проигранным рядом (слева) и вдалеке (справа) у взрослых (А) и младенцев (С).

Ученые, таким образом, продемонстрировали способность мозга новорожденных младенцев обрабатывать мультимодальную информацию — причем делает он это, судя по всему, точно так же, как и мозг взрослого человека. В свою очередь, то, что младенцы, как и взрослые, сильнее реагировали на тактильную стимуляцию в сочетании со звуком, проигранным рядом, а не вдалеке, указывает на то, что осознание собственного тела (пусть и довольно примитивное) доступно человеку сразу после рождения.

Примерно в том же возрасте нескольких дней дети также могут распознавать лица и сцены — и эта обработка также очень похожа на взрослую. Подробнее об этом можно прочитать в нашей заметке.

P.S. Ссылка на информацию, о которой упоминается в заметке:

В мозге новорожденных нашли взрослые способности к распознаванию лиц и сцен
https://nplus1.ru/news/2020/03/03/innate-recognition
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от марта 12, 2021, 04:42:38
Новая теория памяти – прорыв или утопия?
http://neuronovosti.ru/new_theory_of_memory/
ЦитироватьВ конце февраля в журнале Frountiers in Molecular Biology вышла статья Бенжамина Гульта (Benjamin Goult), в которой он предложил свою теорию формирования памяти. Эта теория смогла объяснить, в какой форме находятся воспоминания в мозге, почему порой они исчезают, почему мы способны вспоминать за считанные секунды, где физически находится память. Об этой статье сразу же написали в целом ряде новостных изданий, назвав теорию Гульта революционной. Но действительно ли это так?

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/1.png)

Бенжамин Гульт – профессор университета Кента в Великобритании. С 2006 года он занимался исследованиями белка талина у животных. Свою теорию он основывает на функционировании именно этого элемента, называя его "белком памяти".

Прежде чем погрузиться в механистическую теорию памяти, попробуем в общих чертах вспомнить некоторые сведения из цитологии – науке, изучающей клетки.

Цитология

Наше тело и органы состоят из разного рода тканей, например, мышечной, нервной. Каждая ткань – это стабильная совокупность множества клеток, тех самых, которые мы активно изучали на уроках биологии в школе.

Клетки – основные «кирпичики» живого организма. Они состоят из ядра и целого ряда других органелл. У каждой клетки есть клеточный скелет – цитоскелет. Он необходим для того, чтобы поддерживать форму клетки, способствовать клеточной миграции, а также осуществлять транспортировку химических веществ внутри самой клетки. Один из основных компонентов цитоскелета – актин, формирующий в клеточной мембране множество нитей, играющих роль каркаса клетки.

Клетки, объединяясь в ткани, удерживаются вместе за счет связей, которые они образуют как друг с другом, так и со специальной структурой, в которой они "плавают" — внеклеточным матриксом.

Таким образом, внеклеточный матрикс – это своеобразный фундамент ткани, состоящий из ряда белковых молекул – гликопротеинов (например, коллагена) и протеогликанов,– за который цепляются клетки. Чтобы зацепиться за внеклеточный матрикс, клетка образует целый белковый комплекс, который можно сравнить с якорем.

Упрощенно представим себе, что наш якорь состоит из 3 белков. Один из белков – это интегрин. Он находится в клеточной мембране и соединяется с внеклеточным матриксом. Второй элемент – это актин, сам цитоскелет клетки. Соединительный элемент между ними – талин. Он упрочняет сцепление между актиновыми нитями и интегрином, который присоединяется к внеклеточному матриксу.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/2.png)

Белок памяти

Талин – белок-связка, который состоит из 13 спиральных белковых пучков. Каждый такой пучок может существовать в двух возможных видах: свернутом или развернутом. Если назвать свернутое состояние пучка – 0, а развернутое – 1, то получается, что один белок талина будет записывать некую информацию в виде двоичной последовательности, например: 0110 1111 0000 1.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/3.png)

Такая последовательность с помощью белка винкулина закрепляется и сохраняется на длительное время. Определенная последовательность спиральных пучков позволяет клетке сохранять гомеостаз в изменяющейся внешней среде. Стоит среде измениться, возникает механическое напряжение, которое талин улавливает, на которое он реагирует.

В результате он словно вычисляет новую формулу стабильности, преобразуя последовательность спиральных пучков. Эта новая последовательность вернет клетку в стабильное состояние. Таким образом, в талине происходит обработка информации из внешней среды, итогом которой становится новая двоичная последовательность.

На уровне нейронов

Каждый нейрон – это клетка. Поэтому все то, что было описано выше, применимо и к мозгу. Каждый синапс имеет привязку к внеклеточному матриксу, осуществляемую с помощью интегрина и талина. Если синапс активирован, пресинаптический нейрон осуществляет транспортировку нейромедиаторов в постсинаптический клетку. Этот процесс изменяет окружающую среду клетки, вызывая механические колебания, улавливаемые талином (ведь выброс нейромедиатора требует определенной механической силы). Белок "вычисляет" новую двоичную последовательность, которая возвращает его в стабильное состояние.

Полученные двоичные последовательности далее считываются лигандами (молекулами-«соединителями») в нейроне. В зависимости от того, свернуты ли пучки талина или развернуты, в процессе считывания участвуют разные лиганды.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/4.png)

По итогу считывания каждый синапс имеет свой набор лиганд, своеобразную лигандную маркировку. В зависимости от этой маркировки в нейроне начинают осуществляться глобальные структурные изменения: изменяется количество протеинов в синаптических окончаниях, синапс видоизменяется, увеличиваясь или уменьшаясь. Часть протеинов приходит в активный синапс из других пассивных нейронных терминалей.

Число используемых протеинов в клетке постоянное, оно регулируется на генетическом уровне, поэтому чтобы доставить дополнительный протеин в активный синапс, необходим его отток из других. Клетка организуется таким образом, чтобы более важный, активный синапс был в состоянии боеготовности и мог при необходимости передать сигнал другой клетке.

Таким образом, новая структура (конформация) талина изменяет сам нейрон, а также вероятность возникновения потенциала действия (путем регулирования порогового значения нейрона).

На уровне организма

По периметру синапса для каждого нейрона содержится несколько "якорей", в каждом из которых есть своя последовательность из «нулей и единиц». Эту последовательность можно объединить в одну более длинную, которая будет кодировать текущее состояние конкретного синапса.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/5.png)

А так как синапсов в мозге около 100 триллионов, то получается, что все двоичные последовательности вместе взятые кодируют в мозге текущее состояние организма, которое зависит от внешней среды.

Гульт предполагает, что именно такая двоичная последовательность пучков в белке талине представляет собой основу сохранения информации в мозге. Такую последовательность он называет MeshCode.

По гипотезе ученого, нейронная сигнализация изменяет этот самый код, из-за чего происходит биологическое вычисление – поиск стабильного состояния белка. Конформация белка, в свою очередь, влияет на нейрон. И так далее.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/6.png)

Организация памяти

Но что же дальше? Если каждое наше воспоминание – это запись мгновенного состояния организма, то как в таком количестве информации мозг ориентируется? Почему мы вспоминаем порой за долю секунды, не теряя времени на поиск информации? Создается впечатление, что каждое воспоминание находится на своем четко определенном месте, и чтобы что-то вспомнить, мозг просто направляет энергию в нужные нейроны.

Гульт предполагает, что подобная клеточная организация памяти похожа на ячейки в жестком диске компьютера. Роль самого жесткого диска играют нейронные колонки коры головного мозга. Кортикальный модуль (или жесткий диск, если хотите), состоит из шести слоев нейронов, направленных перпендикулярно поверхности коры.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/7.png)

Каждая колонка содержит свою структуру и имеет более 10 000 синапсов, в которых есть несколько десятков или сотен белковых комплексов с талином. Такие колонки могут играть роль модулей памяти, позволяющих четко организовывать наши воспоминания, категоризировать их и хранить в определенном месте в зависимости от типа.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/8.png)

Гульт предполагает, что мозг имеет своеобразную карту воспоминаний, которая и позволяет ему быстро ориентироваться во всей информации. Ученый считает, что такая карта создается благодаря деятельности гиппокампа. Эта структура мозга принимает новую информацию, распределяет ее в свободные модули памяти и индексирует таким образом, чтобы в нужный момент эту информацию можно было легко обнаружить.

Как гиппокамп организует нашу память

Гиппокамп не сохраняет информацию, вместо этого он осуществляет ее первичную обработку и затем распределяет по модулям памяти. То есть он играет роль дирижера запоминания.

Основная работа гиппокампа, по мнению Гульта, происходит ночью, когда мы спим. В фазе медленного сна организм осуществляет обработку всей информации за день: через изменение белка талина, лигандного считывания, а также через изменения структуры нейронов.

Затем, в фазе быстрого сна, гиппокамп передает (электрохимически) получившийся код в свободные модули памяти в коре мозга. Именно поэтому в фазе быстрого сна наблюдается высокая активность мозга.

Такой цикл повторяется несколько раз за ночь, что позволяет записать всю информацию в коре и индексировать ее наиболее эффективным образом.

Ряд современных исследований также показал, что во сне мозг убирает ненужные воспоминания из гиппокампа, очищает его и подготавливает для приема новой информации в течение следующего дня.

Проблемы памяти

Почему порой человек не может вспомнить какое-либо событие? Это происходит из-за того, что нарушается координация механизма двоичного кодирования в талине. Например, из-за гипоксии или во время болезни Альцгеймера (вследствие негативного влияния тау-белка и бета-амилоидов).

Возрастные проблемы памяти также могут быть вызваны неполадками двоичного кодирования. Из-за того, что с возрастом теряется целостность нейронных связей, талин хуже реагирует на изменения окружающей межклеточной среды.

Критика

Революционная теория на самом деле продолжает множество работ в области молекулярной биологии памяти. Вклад в эту область внесли и Эрик Кандель, и Константин Анохин, и Лари Сквайр и многие другие. Благодаря вкладу этих ученых стало ясно, что память – это изменения в  синапсе, клетке и даже в экспрессии генов.

На текущий момент эта теория стремится описать множество процессов в мозге, тем самым представляя собой своеобразную "теорию всего". Однако, зачастую, именно это не позволяет ученым увидеть полную картину реальности, так как с помощью одной теории или одного явления описывается абсолютно все (от памяти до сна).

Теория Гульта не объясняет, почему же в момент воспоминания большая активность наблюдается в префронтальной коре мозга, также не отвечает на вопрос, как без гиппокампа может формироваться несознательная моторная память (как в случае с Генри Молисоном). Помимо этого, она базируется лишь на одном механочувствительном белке – талине, в то время как их несколько, и каждый может подобным образом участвовать в формировании памяти.

Однако, данная теория – интересная попытка дать ответ на вопрос "что же такое воспоминание с точки зрения мозга". И если мозг действительно запоминает бинарными комбинациями множества спиральных пучков белка талина, то в будущем этот подход позволит не только лечить проблемы памяти, но и сохранять память личности вне самого человека, на внешних информационных носителях.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от марта 14, 2021, 12:15:51
«Центр страха» переключает мозг в социальный режим
https://www.nkj.ru/news/40963/
ЦитироватьВ миндалевидном теле мозга есть разные группы нейронов – для работы в одиночку и для работы с оглядкой на других.

Центром страха традиционно называют миндалевидное тело, или амигдалу. Долгое время считалось, что главная функция амигдалы – помогать нам бояться; действительно, индивидуумы с неработающей амигдалой утрачивают чувство страха. Однако со временем стало понятно, что амигдала управляет не только страхом, но и другими эмоциями, и более корректно называть её не центром страха, а эмоциональным центром. Но и эмоции – это ещё не всё: амигдала участвует в самых разных функциональных процессах мозга. Известно, что в ней есть группы нейронов, необходимые для обучения и памяти; известно, что она помогает испытывать удовольствие; известно, что амигдала помогает хищникам охотиться.

Более того, эксперименты на обезьянах показали, что миндалевидное тело необходимо для социальных функций мозга. Аномалии в амигдале связывают с изменениями в социальном поведении, характерными для шизофрении и аутистических расстройств. Но что именно делает амигдала в социальном смысле? Сотрудники Центра биомедицинских исследований Фридриха Мишера пишут в Nature, что амигдала переводит мозг в социальный режим. Это не означает, что индивидуум обязательно общается, обнюхивается, ссорится или вообще как-то непосредственно взаимодействует – в социальном режиме мозг может заниматься индивидуальными делами, но только с оглядкой на присутствие рядом кого-то другого.

Опыты ставили с мышами, которых сажали в прозрачную клетку одних или в компании с другой мышью, и тщательно наблюдали за их поведением. Мышам на голову устанавливали портативное устройство, которое позволяло наблюдать вживую за нейронами миндалевидного тела. Мышь могла или обследовать клетку, или начать чистить шерсть, или пойти познакомиться с другой мышью, если обнаруживала у себя соседа. Агрессивное поведение животные демонстрировали редко, они или с интересом общались, или избегали друг друга.

Как и ожидалось, в амигдале обнаружилась одна группа нейронов, которые активировались при социальных взаимодействиях, и другая группа нейронов, которая активировалась, когда мышь делала что-то сама по себе. То есть при знакомстве с другой мышью или при активном избегании соседа работали одни нейроны амигдалы, а при прогулках и чистке собственной шерсти – другие.

В тоже время в амигдале были ещё две группы нейронов: если мышь обследовала клетку или чистилась в одиночку, работала одна группа клеток, если же она делала то же самое в присутствии соседа, то работала другая группа клеток. Разница была видна и в поведении: когда мыши сидели в клетке попарно, то своё помещение они осматривали не так подробно, чем когда они сидели в клетке одни. То есть даже если мышь занималась чем-то сама по себе, ей всё равно приходилось иметь в виду, что тут есть кто-то ещё. Даже не взаимодействуя с соседом, мозг всё равно работал в социальном режиме.

Иными словами, роль миндалевидного тела – в прошлом «центра страха» – заключается в том, чтобы, во-первых, различать явные социальные действия от несоциальных (например, чтобы отличать ритуал знакомства от чистки шерсти), и, во-вторых, чтобы учитывать социальное окружение даже в том случае, когда ты с этим окружением никак не взаимодействуешь. Когда в поле зрения есть какие-то соседи, с ними так или иначе приходится считаться, пусть ты с ними и не общаешься.

Конечно, было бы интересно узнать, как работает социальная функция амигдалы у человека – наверняка там есть какие-то особенности. Узнать это было бы тем полезнее, если учесть, что при некоторых психоневрологических расстройствах человек начинает вести себя в присутствии других именно так, как если бы никаких других вообще не было.
P.S. Ссылки на информацию, о которой упоминается в заметке:

Как мозг охотится
https://www.nkj.ru/news/30514/
Нейронный центр охотничьего поведения находится в той части мозга, которую мы привыкли считать «центром страха».

В «центре страха» нашли «центр удовольствия»
https://www.nkj.ru/news/30945/
Нейроны миндалевидного тела побуждают искать приятные ощущения.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от марта 22, 2021, 07:40:21
Как мозг учится без сознания
https://www.nkj.ru/news/41014/
ЦитироватьСистема подкрепления помогает памяти запомнить то, что проходит мимо сознательного внимания.

Чтобы что-то запомнить, чтобы чему-то научиться, нужно сосредоточиться, напрячь внимание, нужно сознавать то, что мы видим и слышим – только так у нас получиться запомнить новую информацию или освоить какой-то навык. На самом деле, не только так – давно известно, что какие-то вещи западают нам в память, минуя сознание.

Мы можем запомнить какой-то образ, чьи-то черты лица или чьи-то слова, вообще не обращая на них внимания. Известно, что здесь особую роль играет вознаграждение. Если за бессознательным стимулом последует награда, то потом этот стимул – например, какая-то картинка, которую нам показали так, что мы её даже не заметили – так вот картинка с наградой запомнится лучше, чем без награды. Разумеется, когда мы получаем награду, нам и в голову не приходит, что она связана с бессознательным стимулом.

Награда – это что-то приятное, и удовольствие от награды обслуживает целая система нервных центров, которая называется системой подкрепления (или системой вознаграждения). Система подкрепления даёт не только чувство удовольствия, она также сильно влияет на обучение, мотивацию и память – что неудивительно, потому что удовольствие от результата какой-либо деятельности лучше всего мотивирует на эту самую деятельность.

Сотрудники Лёвенского католического университета решили узнать подробнее, как система подкрепления помогает учиться на бессознательном. Эксперимент ставили с обезьянами, которых загружали каким-то трудным заданием, и пока они его пытались выполнить, им показывали размытую человеческую фигуру или лицо. Задание подбирали так, чтобы оно не было связано с распознаванием фигур и лиц, так что обезьяны никак не должны были заметить, что им там ещё показывают.

При этом животным стимулировали вентральную область покрышки – один из мозговых центров, входящих в систему подкрепления. Вентральная область покрышки – один из главных поставщиков дофамина, и здесь же начинаются множество нейронных цепочек, которые используют дофамин для передачи сигнала. Оказалось, что если одновременно с картинками у обезьян стимулировали вентральную область покрышки, они хорошо запоминали эти картинки – например, они потом могли более-менее точно показать, была ли размытая фигура повёрнута к ним левым боком или правым. Без стимуляции таких подробностей обезьяны в «бессознательных картинках» не запоминали.

Когда у животных сканировали мозг на предмет того, чтобы определить более активные и менее активные области, то оказалось, что при стимуляции вентральной области покрышки начинали лучше работать зрительные центры и центры памяти. Очевидно, дофаминовые сигналы системы подкрепления стимулировали обработку и запоминание зрительных образов. В результате картинка записывалась в память, хотя никаких сознательных усилий для этого не прилагалось. Результаты экспериментов опубликованы в журнале Neuron.

Вполне возможно, что также в память западают и звуки, и весьма вероятно, что такой же механизм работает не только у обезьян, но и у человека. Можно даже предположить, что у человека подобным образом в памяти могут осесть даже какие-то собственные мысли – так сказать, внутренние стимулы; но тут свою фантазию лучше придержать до новых исследований.

Вряд ли «бессознательное обучение» позволяет запомнить много – всё-таки оно играет вспомогательную роль по отношению к тому обучению, которое достигается вниманием и волевым усилием. Однако наверняка многие особенности личности (с психологической точки зрения), многие особенности работы мозга (с точки зрения нейробиологии) определяются подобной «бессознательной памятью».
P.S. Опять идёт подмена "внаглую" сознания (всего многоуровневого сознания, всего многоуровневого механизма сознания) уровнем сознания...

Ведь "бессознательное", это только без участия высших уровней сознания (тех, которые работают со знаниями социума) - нижние/средние-то уровни работают. И с вниманием идёт такая же подмена - "внимания не обращают" только высшие уровни.

Обучатся принципиально новому (совершенно неизвестному, совершенно незнакомому) только так и возможно - "без сознания". Но не стоит забывать, что понятие "принципиально новое" только в отношении определённого уровня сознания - то есть, оно является "принципиально новым" только для данного уровня (потому и проникает на этот уровень "тайно" и "окольными тропами"), для уровней ниже - ничего этакого "принципиально нового" нет.

Например, для белков-рецепторов в светочувствительных клетках сетчатки ничего не меняется. То есть, для них фотоны, как были фотонами так и остались фотонами, а комбинации, серии, совокупности, последовательности фотонов для белков-рецепторов не имеют значения. Но уже для нейронов сетчатки комбинации, серии, совокупности, последовательности фотонов имеют значение - они могут нести информацию о яркости, направления движения и т.д. и т.п. А если "подняться" ещё выше - в первичные зоны зрительной коры - то там в этих комбинациях, сериях, совокупностях, последовательностях уже будут распознаваться линии.

Всё принципиально новое в нас проникает помимо сознания - сознание (на любом уровне), это страж и контролёр - оно допускает восприятие и анализ нового только с позиции имеющихся знаний.
И сознание, наоборот, всегда ограничивает запоминание "рамками знаний". Недаром, запомнить сознательно некую "чушь" или просто неинтересное очень трудно - требуется многократные повторения, "напряжение воли" ("привязка" дальнобойного желания к выполнению данной операции по запоминанию) и т.д., только для того чтобы новое пробилось через фильтр сознания и "записалось" (хоть по кусочкам). 

Поэтому, для обучения важна пластичность (а для обучения принципиально новому - она критически важна). Пластичность нижних уровней жёстко ограничена (в первую очередь - наследственностью - генами и "эпигенами"). Это и понятно - в противном случае у белки-рецепторы начали бы воспринимать "кто во что горазд" (не только у разных видов или особей, но и в одном глазу). Пластичность нижних уровней себя проявляет только в период раннего онтогенеза - задолго до рождения (формирование распознавателей первичных зрительных зон ("котячий вертикальный мир") я отношу уже к средним (разумеется, самое начало средних, но всё же  ::)).

Мало того, даже средние уровни могут ставить "препоны" для восприятия нового (в них уже имеются знания, которые оттуда не "выковырять" без риска поломки всей структуры психики и мозга). Тому подтверждения многочисленные иллюзии, которые мы продолжаем "видеть" даже тогда, когда уже понимаем, что это иллюзии.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от марта 23, 2021, 16:10:40
Информация не новая, но дополнительное освещение данного аспекта, думаю, не помешает. ::)

Мозг и кишечник: взаимовыгодное сотрудничество
http://neuronovosti.ru/brain-gut/
ЦитироватьЧеловек никогда не бывает один: наш пищеварительный тракт населён мириадами микроорганизмов. Возрастает число исследований, показывающих влияние кишечной микрофлоры на развитие и функционирование центральной нервной системы. В январском номере журнала Nature Neuroscience за 2017 год  вышла обзорная статья, посвящённая исследованиям сложных взаимосвязей между нервной системой, иммунитетом и кишечной микрофлорой, которая может стать неплохой отправной точкой для погружения в тему. Итак, вкратце, что уже известно, и что нужно изучать?

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/AFXokeOhjOM.jpg)
Сводная таблица: как изменения в микробиоте приводят к соответствующим изменениям в периферической иммунной системе и как последние приводят к изменениям в работе ЦНС.

Микрофлора организма влияет на его нервную систему: мыши, лишённые кишечной микробиоты, имеют отклонения в поведении и различные нейропатологии. Поскольку известно, что живущие в кишечнике бактерии имеют большое влияние на иммунные процессы в организме хозяина, учёные предположили, что компоненты иммунитета могут стать связующим звеном между микробиотой и нервной системой, которые бы связывало их взаимное влияние.

Исследования уже показали, что кишечная микрофлора модулирует развитие и функционирование клеток микроглии и астроцитов, которые выполняют в центральной нервной системе иммунные функции и необходимы для её развития, передачи нервных импульсов и целостности гематоэнцефалического барьера. Также микробиота влияет на активацию периферических иммунных клеток в ответ на повреждение мозга.

Мозг тоже воздействует на микрофлору: биохимические процессы в нервной системе (например, связанные со стрессом), могут изменять состав кишечной микрофлоры, что, в свою очередь, влияет на работу мозга и изменяет поведение.

Молекулярные механизмы взаимодействия трёх систем пока изучены мало. В экспериментах бактерии и выделяемые ими вещества могут как подавлять, так и способствовать развитию патологических процессов в нервной системе. Учёные надеются, что будущие исследования помогут лечить неврологические заболевания с помощью корректировки микрофлоры.

И ещё немного информации (это уже новая инфа, как я понял) про астроциты.

Астроциты — повелители медленного сна
http://neuronovosti.ru/astrotsity-poveliteli-medlennogo-sna/
ЦитироватьДо сих пор мы все еще удивительно мало понимаем о процессе, которому мы отводим треть жизни. Мы не до конца понимаем, как работает сон — например, почему некоторые люди могут глубоко в любых условиях, в то время как другие регулярно ворочаются часами каждую ночь? И почему нам всем, судя по всему, нужно разное количество сна, чтобы чувствовать себя отдохнувшими? В течение десятилетий ученые изучали поведение нейронов мозга, чтобы понять природу сна.

Однако теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско подтвердили, что другой тип клеток мозга, а именно астроциты (совсем недавно мы писали о том, что именно в них, согласно исследованию российских ученых, кроется ключ к старению мозга),  может влиять на то, как долго и как глубоко спят животные. Полученные результаты могут открыть новые возможности для изучения методов лечения расстройств сна и помочь ученым лучше понять заболевания мозга, в которых тоже присутствует нарушения сна, такие как болезнь Альцгеймера и другие деменции, говорят авторы, опубликовавшие статью в журнале eLife.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/03/Snimok-ekrana-2021-03-23-v-1.59.53.png)
Дизайн экспериментальной установки и визуализация астроцитарной активности


«Наша работа — это первый пример, когда кто-то сделал точную и быструю манипуляцию астроцитами и показал, что это действительно может повлиять на сон, — говорит Триша Вайдьянатан, первый автор исследования и аспирантка по нейробиологии в Калифорнийском университете. — Это позиционирует астроциты как активного игрока в области  сна».

Когда мы бодрствуем, наш мозг — это нестройный хор разрозненных нейрональных голосов, перекликающийся между собой, чтобы позволить нам работать над повседневными жизненными задачами. Но когда мы спим, голоса нейронов сливаются в единый хор всплесков, который нейробиологи называют медленноволновой активностью. Недавние исследования показали, что астроциты, а не только нейроны, могут помочь запустить этот переключатель.

Астроциты, составляющие от 25 до 30 процентов клеток мозга, покрывают мозг бесчисленными отростками. Это покрытие позволяет каждому отдельному астроциту «прослушивать» десятки тысяч синапсов  между нейронами. Многочисленные клетки соединяются друг с другом через специализированные каналы, которые, по мнению исследователей, могут позволить астроцитам, расположенным по всему мозгу, функционировать как единая сеть.

Гиперсвязанные и вездесущие астроциты могли бы управлять синхронизированной сигнализацией в нейронах, как предполагает новое исследование.

Кира Посканцер и ее команда отслеживали изменения медленноволновой активности в мозге мышей, манипулируя астроцитами с помощью препарата, который может «включать» эти клетки у генетически модифицированных животных. Исследователи обнаружили, что активация астроцитов приводит к большей медленноволновой активности — и, следовательно, к сну  у мышей.

Но команда хотела изучить роль астроцитов в более тонких деталях, спрашивая, как эти клетки оказывают свое влияние и какими аспектами сна они управляют.

В дополнение к специализированным щелевым контактам, соединяющим соседние астроциты, эти клетки усеяны множеством рецепторов, которые позволяют им реагировать на сигналы, поступающие от нейронов и других типов клеток вокруг них. В ходе исследования ученые обратили внимание на две из этих молекул — Gi и Gq-рецепторы и обнаружили, что каждая из них, по-видимому, контролирует определенный аспект сна.

Активация Gq-рецепторов в астроцитах заставляла животных спать дольше, но не глубже, согласно медленноволновым измерениям, в то время как активация Gi-рецепторов погружала в гораздо более глубокий сон, не влияя на продолжительность сна.

«Глубина и продолжительность — это параметры сна, которым часто уделяется мало внимания по отдельности, их часто объединяют вместе даже в нейробиологии, — сказал Вайдьянатан. — Но выделение этих различных аспектов и то, как они регулируются, будет иметь важное значение в будущем для создания более конкретных методов лечения расстройств сна».

Команда также обнаружила, что активность астроцитов имеет длинный охват по всему мозгу: активация астроцитов в одной части коры может повлиять на поведение нейронов в отдаленной точке. По словам Посканцер, исследователи стремятся глубже изучить степень этого влияния и продолжить изучение того, как различные астроцитарные рецепторы работают вместе, чтобы повлиять на сон.
P.S. Вдумайтесь - в мозге есть сеть, в некотором смысле, параллельная нейронной сети. ::)
Вот про нейронные сети все знают, а про сеть астроцитов упоминают редко...

Дополнительно - ссылка на информацию, о которой упоминается во второй заметке:

Ключ к старению мозга – в астроцитах?
http://neuronovosti.ru/klyuch-k-stareniyu-mozga-v-astrotsitah/ 
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от марта 25, 2021, 15:19:20
В мозгу человека найдены «гены-зомби», активирующиеся после смерти
https://www.popmech.ru/science/news-683703-v-mozgu-cheloveka-naydeny-geny-zombi-aktiviruyushchiesya-posle-smerti/?from=main_1
ЦитироватьУченые обнаружили, что даже спустя сутки после смерти некоторые гены внутри мозговой ткани человека остаются подозрительно активными — но почему?

Новое поразительное исследование показало, что экспрессия генов может резко увеличиваться в некоторых клетках мозга через несколько часов после смерти человека

Обычно мы отмечаем момент смерти человека, когда его сердце перестает биться. Многие научные исследования, посвященные посмертным изменениям тканей, основаны на простом предположении: все процессы в организме останавливаются, когда мы умираем. Распространенные слухи о том, что у мертвеца якобы растут зубы и ногти даже спустя несколько месяцев после смерти – это, к сожалению, слухи, о природе которых мы неоднократно писали.

Тем не менее, небольшое, но постоянно растущее количество недавних исследований показывает, что спустя часы и даже дни после смерти человека все-таки наблюдается значительная активность клеток и экспрессия генов – правда, далеко не всех.

На днях ученые опубликовали результаты работы, доказывающей, что большой объем генов может «включиться» уже после смерти организма. Но если большая часть подобных исследований была сосредоточена на животных тканях различных органов, то новое было сфокусировано именно на тканях человеческого мозга и возникло в результате необычно противоречивых наблюдений.

Джеффри Лоэб, автор-корреспондент нового исследования, является директором нейрорепозитория UI в Университете штата Иллинойс в Чикаго, и его команда составляет настоящую библиотеку тканей человеческого мозга, собранных у добровольных пациентов с неврологическими заболеваниями.

У исследовательской группы есть преимущество в том, что она может невероятно быстро проанализировать ткань мозга после сбора. Изучая паттерны экспрессии генов в свежей мозговой ткани человека, ученые заметили большие различия между тем, что они видели, и опубликованными ранее данными об экспрессии генов в мозговой ткани.

«Мы решили провести эксперимент по моделированию смерти, изучив экспрессию всех человеческих генов в моменты времени от 0 до 24 часов в большом блоке недавно собранных тканей мозга, которым позволяли находиться при комнатной температуре – этим мы имитировали результаты обычного вскрытия», — пояснил Лоэб.

Ткани, которые команда использовала в новом исследовании, были получены от пациентов с эпилепсией, перенесших операцию по уменьшению приступов. Это позволило исследователям изучить временные изменения экспрессии генов в тканях мозга с момента сбора.

Большинство генов в анализируемой мозговой ткани не сильно изменились за 24-часовой период исследования. Но небольшой объем «генов-зомби» действительно увеличивал активность в посмертные часы. Эти гены с повышенной активностью были напрямую связаны с глиальными клетками — определенным типом иммунных клеток в головном мозге.

Лоэб предполагает, что нет ничего удивительного в подобной активности иммунных генов в тканях мозга после смерти. В конце концов, эти клетки напрямую реагируют на травму головного мозга. Но что примечательно, так это внушительной объем этой активности, происходящий в те часы после смерти. В исследовании отмечаются паттерны пика экспрессии генов примерно через 12 часов после смерти, но активность наблюдалась даже спустя полные сутки после резекции ткани.

Авторы исследования настаивают, что результаты их работы свидетельствуют о необходимости пересмотра стандартов. Нужно, чтобы в будущем все, кто занимается посмертными исследованиями тканей мозга, учитывали значительные изменения, которые могут произойти в клетках уже после смерти. Задача таких ученых — попытаться изучить ткань мозга как можно ближе к моменту смерти человека, чтобы изменения были минимальными.

«Наши результаты не означают, что нужно полностью отказаться от программ исследования тканей человека, однако исследователи должны принимать во внимание генетические и клеточные изменения и максимально сокращать посмертный интервал, чтобы уменьшить масштабы этих метаморфоз, искажающих изначальную картину», — пояснил Лоэб.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от марта 26, 2021, 18:15:11
Не о человеческом мозге, но в контексте терапии новость в тему...

Как новые нейроны приживаются в мозге после инсульта
http://neuronovosti.ru/stroke_recovery/
ЦитироватьКак правило, инсульт приводит к продолжительной потере трудоспособности. Но, возможно, когда-нибудь повреждённые участки головного мозга смогут восстанавливать: в процессе трансплантации погибшие клетки будут заменять здоровыми нейронами. Чтобы приблизиться к пониманию этого вопроса, исследователи из Университета Лунда в Швеции (Lund University) пересадили новые нервные клетки в мозг крыс, переживших инсульт. Оказалось, что некоторые трансплантированные нейроны хорошо прижились и изменили свою активность в ответ на сенсорные стимулы. Результаты работы опубликованы в журнале Brain.

Мы не раз публиковали картинку дня, демонстрирующую полученные из клеток кожи нейроны для пересадки. В нынешней же новости можно «понаблюдать» за результатами. Для трансплантации учёные «перепрограммировали» клетки человеческой кожи до состояния стволовых клеток. А уже из стволовых клеток созрели нейроны, характерные для коры головного мозга.

Ранее учёные убедились, что трансплантация этого типа клеток в кору головного мозга помогает крысам, пострадавшим от инсульта, лучше двигаться. Однако неясным оставался вопрос, удаётся ли «переселившимся» нейронам связываться с «местными». В своей работе исследователи показали, что различные участки мозга реципиента образуют с пересаженными нервными клетками работающие связи. Среди прочего на это указывают данные, полученные от «чужих» клеток: такие нейроны меняют свою активность при прикосновении к носу и лапам животных подобно «родным».

В исследовании применялось несколько методов: электронная микроскопия, метод отслеживания на базе вируса бешенства, оптогенетика и электрофизиологическая регистрация активности в пересаженных клетках.

Доступная после экспериментов информация подтверждает, что трансплантированные нейроны могут помочь восстанавливать функции, которые были утрачены в результате инсульта или других заболеваний, вызванных гибелью клеток в коре головного мозга.

Тем не менее, лабораторное животное, перенёсшее инсульт, и пациент в таком же состоянии — не одно и то же.

Но исследовательская группа считает, что сделала важный первый шаг: теперь известно, что погибшие при инсульте нейроны можно заменять новыми здоровыми клетками с помощью трансплантации.

Профессор в Центре стволовых клеток Лунда (Stem Cell Centre) Заал Кокайя (Zaal Kokaia) отмечает, что пока невозможно сказать, когда начнётся работа с пациентами. Будущие исследования будут направлены на разработку метода лечения, который сможет восстанавливать повреждённый инсультом мозг.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от апреля 02, 2021, 13:19:02
Внимание и рабочую память объединил общий механизм
https://nplus1.ru/news/2021/04/02/working-memory-attention
ЦитироватьВыбор объектов из рабочей памяти и концентрация внимания процессируются в префронтальной коре одинаково, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature. При этом как в процессе выбора объекта из рабочей памяти, так и при концентрации внимания происходит усиление и трансформация представления об объекте в коре. Результаты основаны на записях активности мозга обезьян, которым давали задания на выбор объектов рабочей памяти и концентрацию внимания.

Произвольное управление вниманием и рабочей памятью способно определить, какая информация будет находиться в сознании в текущий момент. Показано, например, что благодаря сигналам из префронтальной и теменной коры внимание способно переключаться между обработкой сенсорной информации и объектами внутри нее. Похожим образом функционирует рабочая память — кратковременное хранение информации, пока та находится в обработке. Выбор информации из рабочей памяти тоже контролируется корой мозга.

Два исследователя из университета Принстона, Мэттью Паничелло (Matthew F. Panichello) и Тимоти Бушман (Timothy J. Buschman), провели эксперименты с макаками-резусами, чтобы сравнить рабочую память и внимание. Для этого они давали обезьянам задание на каждый из процессов. Чтобы активировать процесс выбора информации из рабочей памяти, исследователи показывали животным два квадрата разных цветов. Квадраты исчезали, после чего обезьянам нужно было показать цвет одного из них (например, верхнего) на цветовом кольце. Таким образом из рабочей памяти, в которой сохранялась информация о цвете двух квадратов, необходимо было выбрать один нужный.

Очень похожий тест провели и для внимания, только в нем обезьянам сначала сообщали, какой квадрат нужно будет запомнить (например, нижний). После подсказки на экране снова появлялись квадраты двух цветов, а потом нужно было снова выбрать цвет нужного квадрата на кольце. Таким образом, из двух квадратов обезьянам нужно было обратить внимание на один нужный и усвоить именно его цвет. Оказалось, что проще для обезьян было обратить внимание на нужный квадрат, чем вспомнить один из двух (p< 0,001).

(https://nplus1.ru/images/2021/04/02/568c625f966bb75d7b512b542fa974ca.png)
Схема проведения экспериментов. Слева — тест на память, справа — на внимание.

Чтобы изучить активность мозга при выполнении двух заданий, макакам в мозг вживили титановые электроды. С них записали активность районов префронтальной коры, теменной коры, фронтального глазного поля и промежуточной зрительной зоны V4. Согласно предыдущим исследованиям, все эти области содержали информацию о выбранном из рабочей памяти объекте. Чтобы определить, поступает ли информация о выборе в ту или иную область, биологи использовали логический классификатор, который на вход получал данные о частоте активации отдельных нейронов в задании на рабочую память.

Оказалось, что первой после подсказки о положении нужного квадрата активируется префронтальная кора (через 175 миллисекунд) и только потом — другие области. Тогда биологи применили классификатор, обученный на экспериментах с рабочей памятью, к экспериментам по вниманию. Таким образом исследователи хотели проверить, насколько похожи эти процессы. Оказалось, что по активности в префронтальной коре рабочая память и внимание действительно не отличались (p = 0,036), а вот в других областях корреляции не наблюдалось. Эти результаты подтверждают роль префронтальной коры в общем контроле сознательных процессов.

Биологи также изучили представление об объектах после выбора или направления на них внимания. Для этого классификатор определил, в каких из нейронов содержится информация о цвете квадратов и присвоил каждому из них коэффициент силы. Оказалось, что после выбора и направления внимания на объекты, информация «усиливалась» и лучше сохранялась в префронтальной и теменной коре. Ученым также удалось показать, что после выбора и направления внимания для выбранного объекта в коре создается новое подпространство, необходимое для управления поведением.

Память и внимание — одни из самых исследуемых когнитивных функций. Недавно, например, удалось показать, что при высокой загрузке рабочей памяти гораздо легче отвлечься, а также — что при нахождении в ней ярких объектов расширяются зрачки. А о формировании ложных воспоминаний мы писали в нашем материале «Все, что было не со мной».
P.S. Несколько ссылок в дополнение:

Люди распределили зрительное внимание в пользу смысла
https://nplus1.ru/news/2017/09/27/salience-vs-semantics

Загрузка рабочей памяти помогла нерелевантным стимулам привлечь внимание
https://nplus1.ru/news/2019/07/08/attention-captured

Яркий объект в рабочей памяти расширил зрачки
https://nplus1.ru/news/2019/11/01/dilated-by-thought

Все, что было не со мной
https://nplus1.ru/material/2020/01/16/fake-memories
Что такое ложные воспоминания и как они образуются
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от апреля 02, 2021, 16:56:16
Есть ли «нейроны влюблённости»?
http://neuronovosti.ru/loveis/
ЦитироватьДревний импульс, толкающий животное к размножению, необходим для выживания, поэтому должен быть «вшит» прямо в мозг, считают учёные из Университета Северной Каролины. С помощью нейровизуализации и оптогенетики — техники, при которой свет используется для того, чтобы активировать и деактивировать определённые области мозга — они смогли обнаружить в гипоталамусе мышей небольшое скопление нейронов, чувствительных к половым гормонам и вызывающих интерес к противоположному полу. Открытие опубликовано в журнале Nature Neuroscience.

«Эти нейроны в основном принимают сигналы от гормонов и органов чувств и переводят их в мотивированное социальное поведение», — объясняет Гаррет Штубер, доцент в области психиатрии, клеточной биологии и физиологии.

По словам исследователей, полученные результаты проливают свет на социальное поведение животных по отношению к противоположному полу и, кроме того, могут быть полезны при лечении определённых психиатрических заболеваний.

«Эти нейронные контуры служат мостиком между социальными процессами и системой вознаграждения, а также позволяют узнать больше о расстройствах, связанных с ухудшением социальной мотивации», — рассказывает главный автор исследования Дженна МакГенри, постдок в лаборатории Штубера.

В исследовании Штубер с коллегами работали с медиальной преоптической областью — частью гипоталамуса, имеющей важное значение для социального и репродуктивного поведения всех изученных видов позвоночных животных, от рыб до человека. Учёные хотели выяснить, связана ли эта область с системой вознаграждения организма.

Исследователи сосредоточились на вентральной области покрышки, которая представляет собой начало дофаминовых путей. Они ввели самкам мышей в эту область флюоресцентные молекулы, которые двинулись вверх вдоль нейронных связей. Достигнув медиальной преоптической области, они «подсветили» нейроны, отвечающие за выработку нейротензина — белка, вовлечённого в регуляцию гормонов, необходимых для нормальной работы репродуктивной системы и системы вознаграждения.

Кроме того, эти нейроны оказались чувствительными к женским половым гормонам эстрогенам и, следовательно, могли реагировать на гормональные изменения при течке.

Когда самка мыши чуяла запах мочи самца, обнаруженные нейроны активировались. При этом на запах мочи самок или запах еды они не реагировали. Реакция наиболее сильно выражалась непосредственно перед овуляцией, когда в организме самки повышались уровни эстрогенов.

«Это говорит о том, что некоторые нейроны в мозге могут приспосабливаться к социальному вознаграждению в обход любого другого и что обработка социальных сигналов чувствительна к циркулированию гормонов», — заключает МакГенри.

Искусственная стимуляция нейронов вызывала высвобождение дофамина. И самцы, и самки после стимуляции предпочитали держаться поближе к особям противоположного пола.

«В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что эти нейроны помогают сформировать механизм социального влечения к потенциальному партнёру», — считает Штубер.

Гормональные изменения могут вызывать депрессию и тревожность, так что в области психотерапии новое открытие тоже может пригодиться.

«Так как гормональные изменения, связанные с мотивацией, важны для спаривания или материнского поведения у самок мышей, некоторые гормональные нарушения у женщин могут лежать в основе таких расстройств, как постродовая депрессия», — поясняет МакГенри.

Так что изучение чувствительных к гормонам контуров, которые контролируют мотивацию может открыть совершенно новые цели для препаратов, помогающих при подобных расстройствах.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от апреля 05, 2021, 09:59:33
Для сравнения (одна и та же новость в подаче разных ресурсов).

Мозжечок помогает переваривать спирт
https://www.nkj.ru/news/41100/
ЦитироватьВспомогательные клетки нервной системы, сидящие в мозжечке, наравне с печенью превращают уксусный альдегид в уксусную кислоту.

Попав в организм, этанол сначала превращается в менее вредный ацетальдегид (уксусный альдегид). Впрочем, несмотря на то, что он менее вредный, чем этанол, именно уксусному альдегиду перепивший человек обязан тошнотой и головной болью. Потом ацетальдегид превращается в уксусную кислоту, и по мере того, как он превращается, неприятные ощущения проходят.

Фермент, который перерабатывает уксусный альдегид в уксусную кислоту (и спасает нас от похмелья), называется ацетальдегиддегидрогеназа 2. До сих пор считалось, что она работает преимущественно в печени. Однако исследователи из Национального института алкоголизма (США) обнаружили, что альдегиддегидрогеназа достаточно активно работает ещё и в мозжечке. Точнее, сначала выяснилось, что в мозжечке накапливается много уксусной кислоты, а потом оказалось, что она появляется здесь благодаря местной альдегиддегидрогеназе.

В статье в Nature Metabolism говорится, что фермент синтезируют служебные клетки мозга под названием астроциты. Впрочем, это раньше их считали сугубо вспомогательными клетками, которые только поддерживают нейроны, питают их и убирают метаболический мусор – в последнее время мы всё чаще слышим, что астроциты напрямую вмешиваются в работу нейронных сетей, влияя на сон и высшие когнитивные функции. Однако сейчас речь идёт как раз о метаболической роли астроцитов. Даже без алкоголя ген альдегиддегидрогеназы в астроцитах мозжечка заметно более активен, чем в астроцитах других зон мозга.

Если же мышам дать небольшую порцию алкоголя, то в мозжечке, во-первых, появится уксусная кислота, а во-вторых, повысится уровень гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), которую нейроны используют как нейромедиатор. Слишком высокий уровень нейромедиатора – это не очень хорошо: из-за повышенной ГАМК в мозжечке ухудшается контроль над движениями.

Но, может быть, повышенный уровень уксусной кислоты и ГАМК в мозжечке случился из-за активной работы печёночной альдегиддегидрогеназы? Исследователи ставили эксперименты с мышами, у которых альдегиддегидрогеназы в печени не работала, так что уксусная кислота и ГАМК в мозжечке возникали благодаря местной альдегиддегидрогеназе. И наоборот, если фермент отключали в мозжечке, но оставляли работать в печени, то ни уровень уксусной кислоты, ни уровень ГАМК в мозжечке в ответ на алкоголь не повышался.

С теми же мышами поставили эксперименты на координацию движений, и оказалось, что слегка выпившие мыши, которым оставили только мозжечковую альдегиддегидрогеназу, хуже владеют своим телом. Напротив, мыши только с печёночной альдегиддегидрогеназой хорошо справлялись с тестом на координацию, несмотря на небольшую порцию этанола.

Авторы работы делают вывод, что мозжечок перерабатывает этанол на равных с печенью. Правда, в эксперименте мышей поили спиртом не слишком сильно. Вполне возможно, что когда речь идёт о больших порциях алкоголя, то на первое место выходит печень. Тут, как говорится, нужны новые эксперименты. Кстати, строго говоря, астроциты мозжечка перерабатывают не спирт, а уксусный альдегид, который образовался из спирта. Этанол в уксусный альдегид превращает другой фермент – алкогольдегидрогеназа. Она активна преимущественно в печени, и произведённый ею уксусный альдегид распространяется из печени по телу. (Хотя, кто знает, может, и этот фермент тоже найдут в мозжечке.)

И также новые эксперименты нужны, чтобы выяснить, как обстоят дела у людей: если и у нас мозжечок активно переваривает спирт, то, возможно, стоит подумать о каких-нибудь новых методах лечения алкогольной зависимости, которые учитывали бы эти новые данные о метаболизме алкоголя.

Распад алкоголя начинается в мозжечке
http://neuronovosti.ru/cerebellum-alcohol/
ЦитироватьСложно найти тех людей, кто ни разу в жизни не ощущал бы действие алкоголя на себе. И один из первых симптомов, следующих за пинтой пива или парой бокалов вина – это легкая дискоординация, которая при увеличении дозы только усиливается. Исследователи выяснили, что окисление этанола до его метаболитов, которые и вызывают алкогольную интоксикацию, начинается, вопреки общепринятому мнению, не в печени, а непосредственно в мозге, точнее, в мозжечке – главном центре координации движений. Подробности работы опубликованы в журнале Nature Metabolism.

Каждый из нас может реагировать на спиртное по-разному. Это обусловлено особенностью ферментов, которые «разбирают» этанол до продуктов метаболизма в два этапа – сначала до ацетальдегида, а затем ацетата. На последнем этапе действует фермент печеночная ацетальдегиддегидрогеназа 2 (ALDH2). К слову, ген этого фермента отличается разнообразием форм – существует целых 19 разновидностей, но только ALDH2 ответственен за метаболизм спиртного.

Ранее считалось, что этанол всасывается в слизистой желудка и кишечника, попадает в кровь, оттуда – в печень и под влиянием ферментов начинает там распадаться, обеспечивая организм токсичным ацетальдегидом. Именно его «винят» в формировании той самой интоксикации, от которой язык начинает заплетаться, а шаги становятся неуверенными. Последний же метаболит, ацетат, до недавнего времени считался относительно безвредным.

Однако, исследователи из Института алкоголизма США (входит в число Национальных институтов здоровья) на мышиных моделях установили, что не так уж он и безобиден. Как оказалось, ген ALDH2 экспрессируется в астроцитах мозжечка мышей – глиальных клетках, имеющих целую палитру различных функций мозга. Ген «нашли» в больших количествах в мозжечке, и совсем немного он экспрессировался в лобной коре. Это удалось установить при изучении срезов мозга 11 мышей и трех человек.

В экспериментах на живых животных авторы показали, что даже небольшие количества этанола приводили к повышению концентрации ацетата в мозжечке и соответсвующим поведенческим проявлениям, тогда как при отключенном гене ALDH2 в астроцитах подобное не наблюдалось. Причем, к снижению ацетата в мозге отключение этого фермента в печени не приводило.

Далее исследователи выяснили, за счет чего воплощается эффект ацетата. Оказывается, он запускает ALDH2-зависимое повышение концентрации «главной тормозной жидкости» нервной системы – гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). А чем больше ГАМК, тем больше затормаживаются нейроны мозжечка, приводя к проблемам с моторикой.

То есть, получается, что основные столь неприятные эффекты алкоголя происходят за счет его локального метаболизма прямо в клетках мозжечка, что называется, «не отходя от кассы». И, вероятно, это связано именно с проникновением этанола сквозь гемато-энцефалический барьер (ацетальдегид проходит его хуже). Хотя это только предстоит доказать.

Пьяные мыши потеряли координацию из-за окисления спирта в мозжечке
https://nplus1.ru/news/2021/03/23/acetate
ЦитироватьАмериканские исследователи показали на мышах, что моторные нарушения после приема алкоголя могут быть обусловлены его окислением до ацетата прямо в мозге, а не в печени, как считалось ранее. В частности, активность фермента ацетальдегиддегидрогеназы была обнаружена в мозжечке, который и отвечает за координацию. Статья опубликована в журнале Nature Metabolism.

Распад этанола в организме млекопитающих происходит в два этапа — окисление до ацетальдегида с участием фермента алькогольдегидрогеназы (ADH), а затем окисление последнего до ацетата (остатка уксусной кислоты). Вторую реакцию осуществляет ацетальдегиддегидрогеназа (ALD). Разные варианты гена ALD2 у людей, в частности, определяют индивидуальную реакцию на алкоголь.

Согласно устоявшейся концепции, метаболизм этанола преимущественно происходит в печени, откуда продукты распада попадают в мозг. В то время как ацетальдегид считался наиболее токсичным продуктом метаболизма этанола, конечный продукт распада — ацетат, считался безопасным. Последние исследования, однако, показывают, что у мышей ацетат также вовлечен в формирование алкогольной интоксикации, причем эти эффекты сопряжены со вспомогательными клетками мозга (астроцитами).

Нейробиологи из Института алкоголизма Национальных институтов здоровья США под руководством Ли Чжана (Li Zhang) обнаружили, что поведенческие эффекты, оказываемые этанолом на мышей, вероятно обусловлены действием фермента, кодируемого ALD2, прямо в мозжечке, а не в печени.

Сравнивая разные отделы мозга при помощи количественного анализа РНК и самого фермента, ученые показали, что экспрессия гена ALD2 наиболее выражена в мозжечке, и наименее выражена в префронтальной коре. Этот результат был получен in vitro для 11 срезов мышиного мозга и трех образцов человеческого. Колокализация с маркерами, экспрессируемыми астроцитами показала, что в мозжечке ацетальдегиддегидрогеназу продуцируют именно эти клетки. В экспериментах in vivo на мышах небольшое количество этанола (грамм на килограмм веса), которое давали животным, вызывало появление ацетата в мозжечке, но при этом у мышей с локально выключенным геном ALD2 в мозге количество ацетата было сильно снижено. Такого снижения не наблюдалось у мышей с дефицитом фермента в печени.

В поисках механизма влияния ацетата на мозг нейробиологи обнаружили, что потребление этанола вызывает у мышей ALD2-зависимое повышение концентрации одного из ключевых нейромедиаторов нервной системы — гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Этот всплеск, в свою очередь, приводит к так называемому ГАМК-зависимому тоническому ингибированию, результатом которого становятся нарушения моторных функций и поведения животных. Эту гипотезу ученые подтвердили результатами поведенческих экспериментов с дефицитными по ALD2 в мозге мышами — они были менее подвержены потере координации после употребления алкоголя, чем контрольные мыши.

Таким образом, локальный синтез ацетата может быть важным процессом, который определяет влияние этанола на мозг. Авторы работы предположили, что источником ацетата в мозге является сам спирт, а не альдегид (который, вероятно, хуже проникает через гемато-энцефалический барьер), однако это еще предстоит доказать. Несмотря на то, что исследование было проведено на мышах, есть данные, полученные с использованием томографии, говорящие о том, что у пьяных людей ацетат действительно накапливается мозжечком.

Ранее мы рассказывали, что противоэпилептический препарат, который стимулирует синтез ГАМК, помог при лечении алкоголизма.
P.S. "Помогает", "начинается", "из-за"... "Разброд и шатание" какое-то просматривается... ::)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от апреля 08, 2021, 17:20:58
Мужской и женский мозг отличаются размером
https://www.nkj.ru/news/41187/
Цитировать...и эти различия не зависят от пола.

Это кажется парадоксом: с одной стороны, мы говорим, что мужской и женский мозг отличаются, с другой – утверждаем, что отличия между ними от пола не зависят. Как такое может быть?

Женский мозг в среднем на 11% меньше мужского – но это потому, что женщины вообще меньше мужчин. Меньший размер тела означает, что и голова будет меньше – если, конечно, человек развивался без генетических дефектов, и все части тела у него формировались пропорционально друг другу. «Женско-мужские» отличия в мозге не связаны с полом – потому что если взять разноразмерных мужчин, мужчин крупных, с крупной головой, и мужчин помельче, с мелкой головой, то разница в размере мозга будет ровно такой же.

У мозга есть некоторые особенности, которые зависят от размера. Например, у более мелкого мозга будет выше отношение серого вещества к белому, и у него будет большая связность между полушариями, чем между нейронными центрами внутри полушарий. Но эти особенности опять же не есть что-то свойственное женскому мозгу – всё то же самое можно увидеть в небольшом мужском мозге по сравнению с более крупным. Впрочем, кое-что особенное у мужчин всё же нашлось: например, миндалевидное тело, или амигдала, один из главных центров эмоций, у мужчин примерно на 1% больше, чем у женщин. Правда, не очень понятно, имеет ли этот 1% какое-то значение для поведения и прочего.

О том, что в человеческом мозге нет собственно межполовых различий, пишут в Neuroscience and Biobehavioral Reviews сотрудники Университета Розалинд Франклин. В своей работе они проанализировали наиболее крупные и наиболее цитируемые в научной литературе нейробиологические исследования за тридцать лет, в которых шла речь о различиях между мужским мозгом и женским. В этих исследованиях, которых набралось несколько сотен, мозг оценивали по самым разным параметрам. И ни один из параметров не показал достаточно достоверных различий, которые бы удалось согласовать между разными научными работами. Например, если в некоторых исследованиях говорилось, что отдельные зоны коры полушарий отличаются по толщине у женщин и мужчин, то при сопоставлении результатов оказывалось, что те же самые зоны мозга ещё сильнее отличаются в разных работах у разных исследовательских групп. Кроме того, женско-мужские отличия не воспроизводятся, если брать жителей разных стран и разных этносов (скажем, американцев и китайцев). Но ведь женско-мужские отличия должны быть универсальны для всех людей, как же они тогда могут отличаться у разных народностей?

Авторы статьи анализировали не только анатомические признаки, но и функциональные. То есть они пытались выяснить, могут ли какие-то зоны мозга у мужчин при выполнении какой-то задачи быть более активны, чем у женщин, и наоборот. Например, действительно ли зоны мозга, поддерживающие эмоции, более активны у женщин, или же зоны мозга, помогающие ориентироваться в пространстве, более активны у мужчин. Что-то такое мы действительно время от времени слышим и читаем в научно-популярных источниках, однако эти отличия опять же не воспроизводятся в ряде работ.

Поэтому, в качестве общего вывода, исследователи рекомендуют своим коллегам тщательнее работать с научным инструментарием, в частности, с магнитно-резонансной томографией (МРТ), которой мы обязаны львиной долей данных о мозге. (Мы как-то уже писали, какие проблемы с МРТ-данными могут появиться из-за неадекватных алгоритмов для их анализа.) Что до различий в мужской и женской психологии, которые, по-видимому, всё же есть, то их пока придётся объяснять психологическими же причинами, но не особенностями нейронного «hardware».
P.S. Ссылка на информацию, о которой упоминается в заметке:

Почему фМРТ видит то, чего нет
https://www.nkj.ru/news/29071/
Томография мозга нередко даёт ложноположительные результаты из-за особенностей своего программного обеспечения, которое видит несуществующее сходство между разными участками мозга.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от апреля 08, 2021, 20:50:00
Форма лица и мозга: предсказывают ли черты лица особенности психики?
http://neuronovosti.ru/face_to_brain/
ЦитироватьИсследователям из Стэнфорда и KU Leuven удалось опровергнуть один из устойчивых мифов о том, что лицо может предопределять поведенческие особенности человека и даже предсказывать психические расстройства. Они нашли 76 генов, которые отвечают как за формирование некоторых черт лица, так и за строение некоторых областей мозга. Но ассоциаций с чертами психики эти гены не несли. Подробности опубликованы в журнале Nature Genetics.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/04/1.png)
Региональные фенотипические эффекты четырех генов, демонстрирующие влияние на форму мозга (слева) или лица (справа). Credit: Sahin Naqvi et al./ Nature Genetics 2021

Эта же группа исследователей уже занималась поиском генетических предпосылок черт лица на модельных организмах и небольших группах пациентов, как правило, в рамках клинических испытаний. Но их интересовало то, есть ли взаимосвязь между генами, коррелирующими с той или иной формой носа или рта и строением мозга. Поскольку, согласно довольно частым заблуждениям проникающим даже в науку, форма лица может «рассказать» о психическом статусе человека, «предсказать» его агрессивность или склонность к развитию шизофрении. Интересно, что эти отголоски френологии – псевдонауки, которую основал еще в конце XVIII века Франц Йозеф Галль – до сих пор встречаются в наше время, и для их анализа даже пытаются применять искусственный интеллект.

Ученые из KU Leuven и Стэнфорда решили подойти к созданию карты генетических связей между лицом и формой мозга «глобально». Они обратились одному из самых крупных биобанков – Британскому биобанку, в котором их интересовали как генетическая информация о людях, так и МРТ-исследования их мозга. Выбрав из биобанка более 20 000 томографий, они провели тщательный анализ складчатости извилин и сопоставили результаты с имеющимися генетическими данными. Таким образом они выявили 472 участка генома, которые тем или иным образом влияли на форму мозга.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/04/2.png)
Мультивариантное исследование формы мозга. Credit: Sahin Naqvi et al./ Nature Genetics 2021

Соотнеся новую информацию и ранее полученные данные о генах, формирующих черты лица, исследователи обнаружили, что 76 из них связаны как с мозгом, так и с лицом. Причем, интересно, что это были преимущественно те гены, которые наиболее активны в эмбриональной стадии развития.

Однако, ученые выявили также и то, что ни один ген при этом не имел корреляций с поведенческими и когнитивными особенностями (среди известных генетических взаимосвязей). Помимо прочих, они рассматривали также более внимательно такие патологии, как болезнь Альцгеймера, биполярное расстройство и шизофрения.

Исследователи делают акцент на том, что даже с использованием передовых технологий невозможно предсказать чье-либо поведение по чертам лица.

«Наши результаты подтверждают отсутствие генетической связности между лицом и поведением индивида. Поэтому мы категорически отмежевываем себя от любых псевдонаучных утверждений об обратном. Например, некоторые люди утверждают, что могут обнаруживать агрессивные тенденции в лицах с помощью искусственного интеллекта. Такие проекты не только полностью неэтичны, но и лишены научной основы», — комментируют авторы.

Кроме того, они сообщают, что если сравнивать существующие результаты с теми, которые получили они в ходе исследования, то можно увидеть относительно большое совпадение между генетическими вариантами, которые вносят вклад в конкретные психоневрологические расстройства, и теми, которые формируют мозг. Но тех генов, которые влияют на форму лица, в этой связке не окажется.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от апреля 11, 2021, 11:40:53
Память на запахи связана с дыханием
http://neuronovosti.ru/pamyat-na-zapahi-svyazana-s-dyhaniem/
ЦитироватьГруппа ученых из США и Китая провели исследование связности (коннективности) обонятельной коры и гиппокампа в состоянии покоя. Они обнаружили, что в отличие от других сенсорных отделов мозга обонятельная кора сохранила прямую связь с гиппокампом, что может послужить ответом на вопрос, почему человек так хорошо запоминает события, связанные с запахами. Более того, ученые обнаружили, что связанность этих отделов мозга во многом зависит от дыхания.

Эволюция мозга

Порой случаются моменты, когда, уловив мимолетный запах, мы вдруг вспоминаем эпизоды давно прошедших лет. Вспоминаем их ярко, удивляясь точности собственной памяти. Получается, что запах играет роль своеобразного ключа к воспоминаниям.

Почему же так происходит? Почему, например, определенный визуальный или аудиальный образ не вызывает у нас подобных волн памяти? Оказывается, такую особенность нашего обоняния можно объяснить организацией нейронных сетей в мозге.

Все, что нам приходится запоминать – это совокупность сигналов внешней среды: звуки, запахи, температура и так далее. Чтобы мозгу получить информацию из окружающего мира, он использует органы чувств. Те, в свою очередь, принимают определенный для них сигнал и передают его в сенсорные зоны мозга, строго определенные для каждого конкретного типа информации.

Изначально сенсорные области были напрямую связаны с гиппокампом – структурой, которая отвечает за формирование воспоминаний.

Но в ходе эволюции, с развитием коры больших полушарий, нейронный путь от сенсорной коры человека изменился и направился к ассоциативной коре (в основном, к лобным долям мозга). Это может служить причиной гибкости человеческого поведения по сравнению с животными.

Международная группа исследователей решила убедиться в том, что изменения произошли в организации всех сенсорных путей. В особенности, их интересовала обонятельная зона мозга человека, которая изучена меньше всего.

Логика эксперимента

Исследователи сравнивали связность четырех сенсорных областей с гиппокампом в состоянии покоя: обонятельной коры, соматосенсорной, зрительной и слуховой областей.

Когда мы говорим «гиппокамп», то имеем в виду не совсем его, а область, лежащую вокруг и словно его «обнимающую» – парагиппокампальную извилину. Она служит своеобразной дверью в него и ассоциируется с топографической памятью.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/04/olf2.png)
Гиппокамп и парагиппокампальная извилина.

Обонятельная кора состоит из ряда нейронных областей. В нее включают такие структуры, как обонятельные луковицы, грушевидную кору, крючок (uncus), обонятельный бугорок, обонятельные треугольники и некоторые другие. Известно, что из всех областей грушевидная кора более других связана с гиппокампом, поэтому в первую очередь ученые сделали акцент на ней.

Их логика состояла в следующем: если мы лучше запоминаем запахи, чем остальные стимулы, возможно, это говорит о том, что обонятельная кора сохранила свою прямую связь с гиппокампом. Это можно проверить, сравнив коэффициенты связности гиппокампа с обонятельной корой и гиппокампа с другими сенсорными областями. Чтобы провести такое сравнение, нужно проанализировать работу мозга в состоянии покоя, для чего ученые использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ)и электроэнцефалографию (ЭЭГ).

Связь обоняния и памяти

25 здоровых участников прошли фМРТ сканирование мозга. Ученые проверяли, действительно ли в состоянии покоя коннективность гиппокампа и грушевидной коры будет больше, чем гиппокампа и других сенсорных областей.

Ученые оценивали активацию каждого вокселя (объемного пикселя, который получается в ходе МРТ) во времени для каждого человека. В результате оказалось, что и для правого, и для левого полушария верно то, что связность между обонятельной корой и гиппокампом была сильнее, чем между гиппокампом и другими сенсорными областями.

Стоит отметить, что анализ в основном сконцентрировали на грушевидной коре обонятельной системы. Однако, как мы уже знаем, она – не единственный элемент первичной обонятельной коры. Ученые решили учесть этот факт и проверили, как связываются другие области обонятельной коры с гиппокампом. В результате они убедились, что каждая область характеризуется сильной связью. Другими словами, проведенный ранее анализ не ограничивался только грушевидной корой.

Передняя часть гиппокампа

На следующем этапе ученые проверяли, какая именно зона гиппокампа сильнее всего связана с обонятельной корой (в состоянии покоя). Известно, что сенсорные системы имеют два непрямых пути связи с гиппокампом: объектный (через периренальную кору – зона Бродманна 35) и контекстный (через парагиппокампальную извилину – зоны 26, 29 и 30).

Исследователи "разделили" гиппокамп и парагиппокампальную зону на переднюю и заднюю части. Далее они вычислили связность обеих зон с обонятельной корой. Сравнение двух полученных индексов коннективности показало, что все обонятельные области больше связаны с передней частью гиппокампа (кроме обонятельного бугорка).

Синхронная активность нейронов

У фМРТ сканирования, к сожалению, есть ряд недостатков. Этот метод имеет низкое временное разрешение и не позволяет измерить активность нейронов напрямую. Поэтому ученые решили проверить полученные результаты, используя ЭЭГ. Участниками второй стадии эксперимента стали больные эпилепсией, у которых от 6 до 14 электродов были имплантированы в гиппокамп, причем, как минимум, по одному электроду – в грушевидную и слуховую кору.

Под связанностью работы двух зон мозга на ЭЭГ понимается схожесть паттернов (рисунков) нейрональной активности в этих областях. По сути, ученые рассчитывали фазовую когерентность (то есть, согласованность) колебаний активности. Например, когерентность максимальная для одинакового сигнала, если сравниваем синусоиду с самой собой. Такой способ подсчета позволяет избежать влияние многих факторов на данные.

Ученые обнаружили синхронность между активностью грушевидной коры и гиппокампа на низких частотах: 3-8 гц. Такая частота, называемая тета-ритмом, соответствует состоянию относительного покоя человека, когда он вспоминает что-либо или создает мысленные образы без излишнего напряжения внимания.

Обоняние – это дыхание?

На итоговой стадии эксперимента ученые проверили, как связано дыхание с синхронизацией активности гиппокампа и обонятельной коры. Для этого они делили ЭЭГ-сигналы на фрагменты: за 0,5 с до вздоха и спустя 5 с. Ученые на этот раз вычисляли коэффициент связности обонятельной коры с гиппокампом внутри этих фрагментов. Оказалось, что дыхание приводило к увеличению связности между обонятельной корой и гиппокампом. Причем, существенное увеличение связанности наблюдалось сразу после вдоха. Это подтверждает тот факт, что активность обонятельной системы напрямую связана с дыханием. Видимо, дыхание влияет на нашу память?

Одной из интересных интерпретаций полученных результатов ученые предложили считать идею, что обонятельная кора на самом деле, как и другие сенсорные области, сперва связывается с ассоциативной корой. Только в отличие от других сенсорных областей, она имеет как бы свою, "встроенную" ассоциативную кору.

Эти результаты подтверждают мнение о том, что первичная обонятельная кора напрямую сопряжена с гиппокампом и передает ему сенсорную информацию сразу, но в менее обработанном виде.

Этот факт может объяснить трудности вербализации и объяснения запахов: мы понимаем, что это за запах, но не можем объяснить или назвать его, так как, не произошло интеграции этой информации с другими знаниями.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от апреля 22, 2021, 19:53:48
Спермидин стимулирует работу мозга
https://www.nkj.ru/news/41266/
ЦитироватьСпермидин стимулирует самоочищение нервных клеток от внутриклеточного мусора, благодаря чему у них улучшается обмен веществ.

Среди средств, способных затормозить старение, укрепляющих сердце и иммунитет, часто упоминают спермидин. Это достаточно простая органическая молекула, которой больше всего содержится в зародышах пшеницы, в сое, выдержанных сырах, грибах и некоторых других продуктах (хотя впервые спермидин обнаружили, как можно понять по названию, в семенной жидкости). Есть даже биодобавки со спермидином. Тому, что пишут на пузырьках с биодобавками, не всегда стоит так уж верить, но в полезных свойствах спермидина, по-видимому, сомневаться не приходиться.

Эксперименты на животных показывают, что он действительно продлевает жизнь, помогает иммунитету и улучшает память в пожилом возрасте. В двух недавних статьях в Cell Reports описано, как спермидин действует на стареющий мозг. В первой речь идёт о старых мышах, которых полгода поили водой со спермидином. К концу эксперимента животные лучше обучались новому (запоминали, на какой стимул нужно реагировать, чтобы получить награду) и лучше находили выход из водяного лабиринта по сравнению с другими мышами, которым эти же полгода никакого спермидина не давали.

Авторы работы выяснили, что спермидин накапливается в мозге и стимулирует клеточное дыхание в клетках гиппокампа, одного из главных центров памяти. Клеточное дыхание – общее название для биохимических реакций, с помощью которых клетка получает энергию. Иными словами, спермидин усиливал энергетический метаболизм. Кроме того, он действовал на один из белков, который управляют аутофагией. Так называют внутриклеточную уборку от ненужных молекул, молекулярных комплексов и другого мусора, который может быть довольно вредным. Аутофагия помогает клетке поддерживать рабочую форму. Чем старше клетка, тем хуже она убирается внутри себя; спермидин же, симулируя аутофагию, помогает замедлить возрастные процессы. (Впрочем, о влиянии спермидина на аутофагию было известно и раньше.)

Авторы второй статьи экспериментировали с дрозофилами, и получили схожие результаты: память насекомых улучшалась, клетки мозга начинали лучше дышать, и всё это было связано с усилившейся аутофагией.

Механизм действия спермидина удобнее всего изучать на животных. Однако, есть исследования, согласно которым он и людям стимулирует мозг. Эти данные считаются предварительными, которые нужно ещё перепроверить с большим числом самых разных добровольцев. Однако, то, что спермидин схожим образом работает и у мышей, и у мух, позволяет надеяться на то, что предварительные «человеческие» данные впоследствии будут только подтверждаться.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от апреля 27, 2021, 20:41:09
Естественная гибель нейронов влияет на развитие мозга
http://neuronovosti.ru/bad_embryonic_apoptosis/
ЦитироватьНейроученые создали модель развития коры головного мозга позвоночных. Также они изучили нарушения, которые возникают при закладке ее слоев. Своим исследованием ученые поделились в журнале Cerebral Cortex.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/04/11.png)
Шесть слоев коры головного мозга человека, гистологический срез с разными вариантами окрашиваний.

Объединение нейронов в слои — это одно из характерных свойств нервной системы позвоночных. Такая структура встречается в коре головного мозга, сетчатке, гиппокампе и других частях центральной нервной системы. Изучение того, как формируются слои при развитии коры мозга, крайне важно: многие патологии, такие как расстройства аутистического спектра, шизофрения и эпилепсия, связаны с нарушениями в укладке слоев при развитии эмбриона. Большую роль в этом играет программируемая гибель нейронов — апоптоз. Именно он позволяет изменять толщину слоев.

«Большая часть нервных клеток умирает до рождения организма, но было неясно, для чего они рождаются, если гибнут на такой ранней стадии. Моделирование показало, что апоптоз нейронов играет важную роль в развитии мозга, поскольку влияет на толщину слоев коры, разнообразие и плотность клеток», — отмечает Маркус Кайзер (), профессор Ноттингемского университета.

Разработанная модель показывает, как формируется кора головного мозга на основе правил, записанных в генах. Она описывает стадии апоптоза в эмбриогенезе и определяет число нейронов в разных областях коры у мыши, крысы, обезьяны и человека. Точность вычислений поражает.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/04/2-1.png)
Серым цветом показано количество нейронов, полученное экспериментально, белым — при помощи вычислений.

Модель позволила создать системы, содержащие 7000, 11000, 16000 и 24000 нейронов коры головного мозга человека, крысы, мыши и обезьяны соответственно.

Для моделирования использовалась среда с открытым исходным кодом «Cx3Dp: http://www.ini.uzh.ch/projects/cx3d/

Ученые исследовали две фазы развития коры головного мозга: деление клеток-предшественников и дифференциация с миграцией нейронов в их окончательное положение в коре головного мозга. Промежутки времени между фазами определялись на основе предыдущих нейробиологических исследований. После каждой фазы происходил апоптоз нейронов, который также учитывался моделью. Кроме того, в расчет включались механические силы, действующие на соседние нейроны, и вещества, выделяемые клетками.

Ученые создали модель не только здорового мозга, но и патологических вариантов развития.  Им удалось обнаружить, что повышенная вероятность апоптоза на ранних этапах закладки слоев мозга приводит к изменениям, наблюдаемым при полимикрогирии (с лат. «много маленьких извилин»). При этой патологии истончается кора мозга и увеличивается ее складчатость, что может проявляться слабоумием, судорогами и эпилептическими припадками.

К изменениям коры, характерным для расстройств аутистического спектра, напротив, приводила низкая вероятность апоптоза на поздних этапах развития коры головного мозга. При этом плотность нейронов повышалась, слои утолщались и разделение между ними было менее выраженным. Полученные данные подтверждаются экспериментальными результатами.

Возможно, в будущем врачи смогут влиять на апоптоз нейронов в определенные моменты формирования мозга и предотвратят развитие этих заболеваний. Также, по словам авторов исследования, следует тщательнее изучить апоптопическое воздействие веществ, которые вводятся во время беременности и могут использоваться в раннем детстве.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от мая 03, 2021, 14:31:57
Высшее образование не мешает мозгу стареть
https://www.nkj.ru/news/41320/

ЦитироватьУ людей с высшим образованием объём мозга уменьшается с той же скоростью, что и у людей без высшего образования.

Есть много исследований, согласно которым у людей с высшим образованием мозг стареет медленнее, чем у тех, кому высшего образования не досталось. Однако в большинстве таких работ мозг оценивают одномоментно (пусть и у большого числа людей). При этом остаётся вероятность, что за кадром остались какие-то факторы, которые тоже могли бы повлиять на состояние мозга, хотя подобные факторы стараются отфильтровать статистическими методами. Кроме того, само старение обычно оценивают по состоянию памяти и других высших когнитивных функций: если человек в возрасте рассуждает лучше, чем его ровесники, значит, его мозг стареет не так быстро, как у них.

Сотрудники Университета Умео, Университета Осло и ряда других научных центров Европы поступили иначе: они решили оценивать состояние мозга по его объёму. Известно, что один из признаков старения – атрофия нервной ткани. Если сравнить мозг молодой и мозг старый, то второй будет выглядеть более сжатым, более усохшим. В исследовании участвовали более 2000 добровольцев от 29 до 91 года. За ними наблюдали 11 лет, периодически сканируя мозг в магнитно-резонансном томографе.

Как и ожидалось, у более молодых людей объём мозга в разных его зонах был больше, чем у людей постарше. Связь между уровнем образования и объёмом мозга была весьма умеренной – то есть у человека с высшим образованием мозг не обязательно будет больше. Нужно уточнить, что в тех случаях, когда у человека с высшим образованием мозг оказывается объёмнее, чем у человека без высшего образования, то дело не обязательно в том, что умственные усилия увеличили мозг – возможно, с более объёмным мозгом образование просто легче получить.

Но, повторим, корреляция между объем мозга и уровнем образования была сравнительно слабой.

Но самое главное, что с течением времени у людей с высшим образованием мозг атрофировался с той же скоростью, что и у людей без высшего образования. То есть, если мы за признак старения возьмём объём мозга, то увидим, что высшее образование на старение мозга никак не влияет. Результаты исследований опубликованы в PNAS.

Как в таком случае быть с другими исследованиями, в которых изучали память и высшие когнитивные функции стареющего мозга? Одно из объяснений может быть в том, что «мозг с образованием» лучше обращается с теми ресурсами, что у него есть. Несмотря на уменьшающийся объём, он эффективно использует то, что остаётся.

С другой стороны, когда мы говорим образование, то подразумеваем интенсивную умственную деятельность. Действительно, интенсивная умственная деятельность помогает противостоять разным деменциям и вообще поддерживает мозг в рабочем состоянии. Но такая деятельность должна быть постоянной. Из того, что человек когда-то получил высшее образование, не обязательно следует, что он и дальше будет работать головой.

Очевидно, когда речь идёт о пользе высшего образования для мозга, нужно учитывать, открыло ли оно дорогу к интенсивной умственной работе или же осталось просто рядовым фактом биографии.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Павел Волков от мая 10, 2021, 17:20:23
Есть ли в этой теме специалисты по строению и функционированию головного мозга у человека и млекопитающих? Есть много вопросов. Черкните в личные сообщения, пожалуйста.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от мая 17, 2021, 06:03:52
За любопытство отвечают нейроны из неопределенной зоны промежуточного мозга
https://elementy.ru/novosti_nauki/433814/Za_lyubopytstvo_otvechayut_neyrony_iz_neopredelennoy_zony_promezhutochnogo_mozga
ЦитироватьНейробиологи из Нидерландов исследовали природу любопытства — чувства, которое толкает к исследованию нового, к познанию окружающего мира. Они показали, что этот врожденный инстинкт, — а любопытство, подобно утолению голода, является инстинктом — обслуживается нейронами, идущими из предлимбической коры к промежуточному мозгу, а точнее — к медиальной части так называемой неопределенной зоны. Там формируется поверхностный или глубокий уровень интереса к новому объекту. При глубоком интересе к объекту далее активируются латеральные зоны серого вещества в среднем мозге. Данные части мозга составляют базис для организации столь важного для выживания инстинкта — интереса к познанию нового. Удовлетворение этого интереса (а теперь мы знаем, что это означает возбуждение медиальной части неопределенной зоны промежуточного мозга) приносит удовольствие. Так что узнавание и исследование нового — это инстинкт, доставляющий радость.
ЦитироватьЛюбопытство — интерес к новому — присуще всем млекопитающим в той или иной степени, особенно у молодых особей. У человека, в отличие от других животных, любопытство часто сохраняется на протяжении всей жизни, а у шимпанзе, например, оно в большой степени утрачивается уже в возрасте одного года.
ЦитироватьЧто обусловливает любознательность — врожденный инстинкт со своим запрограммированным нейронным каскадом или же культурная или иная традиция? Большинство ученых склоняется к версии врожденного поведенческого паттерна и считают, что интерес к новым объектам — это инстинкт в той же степени, что чувство голода или охотничий инстинкт. Животные начинают исследовать новый объект даже в том случае, если это не сулит им никакой выгоды и связано с риском. Мыши, даже если они голодные и хотят пить, с высокой вероятностью выберут незнакомый объект, чем пищу и еду (D. E. Berlyne, 1950. Novelty and curiosity as determinants of exploratory behavior). Просто потому, что у них в мозгу имеется «контур любопытства» и он может переиграть голод и жажду.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от мая 19, 2021, 19:24:44
Чем синестеты отличаются от обычных людей?
http://neuronovosti.ru/chem-sinestety-otlichayutsya-ot-obychnyh-lyudej/
ЦитироватьУченые из Великобритании исследовали особенности мозга синестетов с помощью функциональной МРТ. Они установили, что синестезия ведет к более эффективному использованию имеющегося нейронного ресурса при выполнении задачи на визуальную рабочую память. Мозг синестета сильнее активируется в момент запоминания, но при последующем воспроизведении демонстрирует обратный эффект, тем самым подтверждая гипотезу о развитой специфичности нейронов.

Феномен синестезии

Многие личности с выдающейся памятью обладали такой особенностью, как синестезия. Этот феномен проявляется в тот момент, когда человек ассоциирует ощущения одной модальности с другой. К примеру, обычному человеку, чтобы найти отличающиеся символы на картинке ниже (слева) потребуется значительно больше времени, чем синестету, потому что последний видит ее совершенно иным образом (изображение справа).

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/05/Snimok-ekrana-2021-05-19-v-17.37.33.png)

Так, известный советский мнемонист Соломон Шерешевский воспринимал шум как клубы пара, видел тона разной частоты как полосы разной ширины, приписывал голосам цвет и различные свойства материала («желтый» и «рассыпчатый» голос). Подобным талантом обладали многие выдающиеся личности: Набоков, Кандинский, Римский-Корсаков.

Нейрофизиологические корреляты синестезии

Однако, до сих пор остается непонятным, что из себя представляет синестезия с точки зрения человеческого мозга. Существуют несколько гипотез.

Согласно идеи Гари Баргари, у синестетов области восприятия различных модальностей граничат друг с другом и могут пересекаться. Например, область, ответственная за зрительные ощущения, частично накладывается на область, ответственную за звуковые. Области, отвечающие за восприятие цвета, пересекаются с ответственными за распознавание цифр (графемно-цветовая синестезия (1% популяции), при которой черные символы воспринимаются как цветные).

Другая теория гласит, что синестезия возникает как следствие увеличения функциональной связности в нижней височной и верхней теменной долях, а также из-за общего увеличения количества серого вещества в нижней височной доле, шпорной (calcarine sulcus) и лингвальной (lingual) бороздах.

При этом синестезия предполагает более качественную работу нейронов данных отделов, отвечающих за кодирование конкретных объектов. У обычного человека кодирование некого предмета задействует ряд нейронов, которые затем будут активироваться в момент воспроизведения. Предполагается, что у синестетов для кодирования объекта задействуется большее количество нейронов.

Вышеописанная теория называется «моделью сенсорного включения» и может объяснять деятельность визуальной рабочей памяти. Согласно ей, визуальная рабочая память – это результат включения нейронов сенсорных областей (визуальной коры) в процессе воспроизведения, которые изначально кодировали специфические признаки объекта. Так, к примеру, если за восприятие вертикальных полос отвечал нейрон А, он же будет активироваться, если мы будем думать об этой полосе. Соответственно, чем больше нейронов кодируют объект, тем больше задействуется ресурсов визуальной рабочей памяти и тем сильнее след памяти.

Эта теория идет вразрез с предположением, что рабочая память всецело зависит от функционирования префронтальной коры. Исследования с применением магнитной стимуляции продемонстрировали возможность локализации визуальной рабочей памяти именно в затылочно-височной коре, в то время как префронтальная кора выступала лишь дополнительной зоной, адаптирующейся под конкретные задачи.

Синестезия и память

Чтобы проверить, может ли эта теория объяснить особенности работы мозга при синестезии, группа ученых из Великобритании провела эксперимент, в котором сравнила работу мозга у графемно-цветовых синестетов и обычных людей (молодых и взрослых, соответственно 21-32 года и 59-81 лет).

Ученые предложили участникам выполнить две задачи на визуальную рабочую память, пока те находились в фМРТ сканере. Первая задача – отсроченное воспроизведение объекта по ассоциации с его парой (DPA-задача). В ней требуется при предъявлении подсказки представить себе второй объект из пары, некоторое время удерживать его в памяти,  а затем сравнить его с изображением, которое покажут ученые.

Вторая задача – отложенное сопоставление объекта с исходным (DMS-задача). В этом случае участнику показывают объект, он должен его удерживать некоторое время в памяти, после чего ему показывают другой или тот же самый объект. Респондентам необходимо ответить, является ли новый объект исходным или нет. В качестве стимулов в обеих задачах использовались изображения бесцветных абстрактных фракталов.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/05/syn5.png)
Схема эксперимента.

Как можно видеть из схемы эксперимента, обе задачи состояли из трех стадий: узнавания подсказки, удержания правильного ответа в рабочей памяти (визуальной) и воспроизведения объекта.

В момент удержания изображения в нашем сознании формируется ментальный образ правильного ответа. Его репрезентация занимает те же нейроны, которые использовались при его кодировании. Это позволяет меньше нагружать мозг, включая только специфичные для данного объекта нейроны.

После анализа полученных данных, ученые обнаружили, что в момент узнавания подсказки нейроны синестетов демонстрировали бОльшую активность. Таким образом, их мозг был как бы более чувствительным к внешним стимулам.

В то же время, в момент воспроизведения необходимого изображения активность зрительной, нижней височной и фронтальной областей у синестетов оказалась снижена. То есть, на этапе воспроизведения мозг был более специфичным к конкретному воспоминанию, включая строго определенные нейроны.

Еще одно отличие наблюдалось в активации правой нижней височной доли и правой периринальной коры. Более сложная задача (DPA-задачи) сильнее затрагивала эту область у взрослых респондентов. Молодые участники и синестеты сильнее задействовали эти области при выполнении более легкой задачи (DMS-задачи).

Помимо этого, ученые обнаружили, что более простая задача по сопоставлению объектов в памяти (DMS-задача) активировала сильнее левую среднюю фронтальную извилину, в то же время более сложная с когнитивной точки зрения DPA-задача активировала левую переднюю и правую нижнюю лобные извилины.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/05/syn8.png)
Активности лобной извилины у разных групп респондентов: LFMG — левая средняя лобная извилина; RIFS — правая нижняя лобная борозда.

Из графиков, показанных выше, видно, что обе задачи в большей степени задействуют лобную кору у молодых и взрослых респондентов. Подобный феномен называется сдвигом активности в переднем направлении и характеризует возрастные изменения работы мозга.

Итоги исследования

В соответствии с полученными результатами можно констатировать факт, что нейронная популяция, ответственная за кодирование стимулов более обширна у синестетов в сравнении с другими участниками, но при воспроизведении стимула она сужается до наиболее значимых нейронов.

В отличие от синестетов, у обычных людей с возрастом наблюдается обратное явление – снижение чувствительности зрительных нейронов. Вследствие этого в нижней части зрительной коры количество активируемых нейронов для кодирования одного объекта увеличивается, то есть теряется специфичность нейронов к визуальным объектам. Так в ряде исследований было показано, что в то время как у молодых респондентов активизировались различные зоны мозга для изображений лиц, слов, домов, у более взрослых наблюдалась активность во всех областях вне зависимости от категории.

Как видно из этой работы, словно для компенсации потери специфичности, с возрастом обычные респонденты сильнее активируют префронтальную кору (при том делают это ассиметрично). Исследование проливает свет на различия мозговой активности синестетов и обычных людей, подтверждая идею нейрональной специфичности.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от мая 25, 2021, 19:29:16
Интересная жизнь меняет хромосомы
https://www.nkj.ru/news/41459/
ЦитироватьВнешние стимулы перестраивают хромосомы в клетках мозга так, чтобы мозгу лучше думалось.

Чтобы оставаться здоровым, мозг должен быть всё время чем-нибудь занят: ему нужны новые запахи, новые вкусы, новые впечатления, новые умственные упражнения, проблемы, задачи и т. д. На эту тему есть много разных исследований, как с людьми, так и с животными. Насчёт людей можно сказать, что интенсивные умственные нагрузки, которые мы обеспечиваем себе на протяжении всей жизни, помогают затормозить старение мозга, ухудшение памяти и других когнитивных функций.

Когда речь идёт об экспериментах с животными, то там обычно фигурирует интересная и сложная среда обитания. Например, крыса, у которой в клетке есть много разных переходов, много разных игрушек, которая сталкивается с разными запахами будет чувствовать себя лучше, чем крыса, которая живёт в скучной обстановке. (Причём интересная жизнь не только улучшает память и другие умственные способности, она ещё и помогает иммунитету: несколько лет назад мы писали, что у мышей, которым есть где бродить и что исследовать, иммунные клетки лучше готовы к встрече с инфекцией. Неудивительно, если учесть, сколь тесны связи между нервной системой и иммунной.)

Что происходит в мозге, когда у него начинается интересная жизнь? У нейронов появляются новые отростки, они формируют новые соединения, новые нейронные цепочки, а чтобы эти цепочки могли работать, соответствующие изменения появляются и в обслуживающих системах: в кровеносных сосудах, обеспечивающих нейроны кислородом и питательными веществами, и в нейроглии – сложной системе клеток нескольких видов, которые ухаживают за нейронами. Но это если говорить о клеточном уровне. Очевидно, что клеточные изменения должны подкрепляться молекулярными, которые происходят на уровне хромосом, на уровне активности отдельных генов и белков.

Сотрудники Барселонского научно-технологического института в своей статье в Frontiers in Molecular Neuroscience как раз описывают, как меняются хромосомы в нейронах в ответ на богатые и разнообразные внешние стимулы. Молодые мыши жили в очень насыщенной среде: у них в клетке были туннели, разные шары, кубики и другие предметы, плюс мыши жили не поодиночке, а большими компаниями. Других мышей селили компаниями поменьше, и обстановка в клетках у них была бедная. С помощью целого набора методов исследователи сравнивали состояние хромосом у тех и у других.

Как известно, разные участки хромосом могут быть в закрытом, плотноупакованном виде и открытом, слабоупакованном. Плотность упаковки зависит от белков гистонов, которые постоянно находятся вместе с ДНК. Если они её плотно упаковывают, то гены оказываются недоступны для белковых машин, которые считывают с них информацию. Если упаковка слабеет, ДНК образует свободные нити и петли, на которые могут сесть ферменты, читающие генетическую информацию.

В более разнообразном окружении в ДНК распаковываются регуляторные участки – особые последовательности, от которых зависит активность разных генов. Любопытно, что участки-регуляторы распаковывались не только в нейронах, но и в служебных глиальных клетках. Раньше роль глии сводили только к уборке мусора, физической поддержке и иммунной защите нейронных цепей; в последнее же время появляется всё больше данных о том, что разные глиальные клетки вмешиваются в саму передачу нейронных импульсов и тем самым могут влиять на когнитивные функции. Так что тем более нет ничего удивительного в том, что интересная жизнь сказывается и на активности генов в клетках глии.

Упаковка ДНК гистонами зависит от химических модификаций на молекулах гистонов. Это одна из форм эпигенетической регуляции генетической активности: снимая одни химические группы с гистонов и прикрепляя другие, можно включать и выключать целые группы генов, приспосабливаясь к новым обстоятельствам. После того, как ДНК распакована, нужно приблизить разные её участки друг к другу, чтобы последовательности-регуляторы сблизились с генами, которые они регулируют. Исследователи показали, как в насыщенном жизненном окружении в клетках мозга меняется активность трёх белков, которые помогают распаковать ДНК и смонтировать её в пространстве для активации нужных генов. В результате у мышей активируются гены, необходимые для роста нейронных отростков, для формирования синапсов и т. д.

Можно предположить, что если в этом молекулярном аппарате что-нибудь пойдёт не так, то никакие стимулы не смогут расшевелить мозг, не смогут заставить его лучше учиться и больше запоминать. Но если знать, какие молекулы тут работают, то поломку можно исправить, и мозг обретёт утраченные – или неразвившиеся – способности.
P.S. Замечание в сторону.

Укладывается в канву неплохо: усложнение среды (усложнение воздействий) - усложнение поведения - усложнение структуры организма (по цепочке, вглубь) и т.д. Разумеется, всего лишь, частный случай и отдельный аспект, но всё же... ::)

Напомню: на мой взгляд, среда не только создаёт систему, но и после создания продолжает "рулить" ею и изменять её.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июня 04, 2021, 15:58:20
Как мозг ориентируется в больших пространствах
https://www.nkj.ru/news/41502/
ЦитироватьНейроны-картографы запоминают несколько разных ландшафтов разного размера.

Чтобы ориентироваться в пространстве, у мозга есть двойная система навигации. В неё входят так называемые grid-нейроны, или нейроны решётки, и нейроны места. Нейроны решётки – это что-то вроде системы GPS: во время движения они включаются по особой схеме, разбивая пространство на шестиугольные фрагменты, делая его похожим на огромную решётку. Нейроны решётки задают систему координат, в которой мозгу удобно описывать конкретный ландшафт и собственные перемещения в пространстве.

Нейроны места – это клетки-картографы. Они активируются в ответ на совокупные особенности ландшафта, запоминая какое-нибудь новое место, где оказался индивидуум. Нейроны места находятся в гиппокампе, который называют одним из главных центров памяти в мозге. Множество экспериментов показали, что в гиппокампе действительно хранятся различные карты местности. За открытие нейронов решётки и нейронов места в 2014 году была присуждена Нобелевская премия.

Однако с нейронами-картографами оставалась одна проблема. Их работу изучали на мышах, которых запускали исследовать совсем небольшое пространство, площадью несколько десятков квадратных сантиметров. Из экспериментов следовало, что каждый отдельно взятый нейрон места запоминает только какое-нибудь одно место. Но в реальности нам – да и мышам тоже – приходится иметь дело с ландшафтами и территориями, намного бо́льшими, чем несколько десятков сантиметров. И если посчитать, сколько нейронов нужно, чтобы запоминать реальные ландшафты, то получится, что у мозга в гиппокампе просто нет столько нервных клеток.

Например, если взять летучих мышей, то число нейронов в их гиппокампе равно 105, тогда как для того, чтобы ориентироваться в их многокилометровых полётах, число нейронов должно быть 1013–1015. Чтобы понять, как работает система навигации на больших территориях, сотрудники Института Вейцмана поставили эксперимент с египетскими летучими собаками, которые летели по туннелю длиной 200 метров. Активность нейронов гиппокампа отслеживали с помощью вживлённых в мозг электродов, а точное положение летучих мышей оценивали с помощью специальных антенн, которые очень точно следили за перемещениями животных.

В статье в Science авторы работы пишут, что на самом деле нейроны места реагируют и запоминают не какое-то одно-единственное место, а много мест. Более того, эти ландшафты, за которые отвечает нейрон места, могут двадцатикратно отличаться друг от друга по величине. То есть, один и тот же нейрон кодирует не просто разные места, но места разного масштаба.

Исследователи не просто констатировали, что нейроны места работают не так, как считалось, но и расшифровали новый пространственный код и смоделировали его с помощью машинных алгоритмов. Компьютерная модель показала, что если на малых масштабах этот код так же эффективен, как и другие варианты кодирования местности, то на обширных территориях он работает с большей точностью. Можно предположить, что та же система пространственного кодирования работает и у других млекопитающих, которые путешествуют чаще и дальше, чем летучие мыши.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июня 08, 2021, 14:34:33
Без левой височной доли
http://neuronovosti.ru/bez-levoj-visochnoj-doli/
Цитировать(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/06/Snimok-ekrana-2021-06-08-v-12.25.49-960x512.png)
Перед вами — мозг пациентки EG, исследование которой было недавно опубликовано на портале препринтов bioRxiv.org. Как вы видите, у этой женщины практически полностью отсутствует левая височная доля мозга, которая у нас обычно отвечает за речевые функции. Ну, зона Брока, зона Вернике — вы знаете. Когда этой женщине было 25 (сейчас ей 58), она обнаружила, что всего этого у нее нет. Случайно (она просто лечилась от депрессии). Тем не менее, нынче она — «человек с высшим образованием, с продвинутым профессиональным уровнем». И никаких проблем с речью и иными когнитивными функциями. Чуть позже мы расскажем о том, что показало фМРТ исследование этой пациентки.
P.S. Ссылка на публикацию (на всякий случай):
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.05.28.446230v1.full?fbclid=IwAR1eOZEyh5CyS4FbHNaw026iZZ6XXqYgolyg18LH4Rw7sWlNbb7EfAZNZyM
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июня 08, 2021, 18:43:30
Центр Вернике оказался необходим для формирования центра Брока
https://nplus1.ru/news/2021/06/08/temporal-lobe-absence-language
ЦитироватьДля развития речевого центра в лобной доле (центра Брока) необходим функционирующий речевой центр в височной доле (центр Вернике) того же полушария. К такому выводу пришли американские ученые, когда проанализировали мозг женщины, у которой височная доля отсутствовала с рождения. Речевые функции у нее взяли на себя лобно-височные области правого полушария, а центр речи лобной доли левого полушария не работал. Исследование опубликовали на сайте препринтов bioRxiv.

У человека речевые функции связаны с активностью лобно-височных отделов мозга. При этом доминирующая роль в этом процессе у левого полушария. В нем наблюдается большая активность во время разговора по результатам функциональной магнитно-резонансной томографии, а при повреждении лобно-височных отделов левого полушария мозга во взрослом возрасте повреждаются речевые функции. При этом если повреждение произошло в раннем детстве, то правое полушарие может взять на себя контроль за речевыми функциями. Мы уже писали о детях, которые еще до рождения перенесли ишемический инсульт, повредивший левое полушарие. У них речевые функции стали выполнять лобно-височные отделы правого полушария.

Ученые считают, что у человека сначала развиваются височные речевые центры (центр Вернике, сенсорный), а потом лобные (центр Брока, моторный). Существуют две гипотезы их формирования. Первая говорит о том, что височные и лобные центры развиваются независимо, а потом уже соединяются нервными путями, образующими единую речевую сеть. Вторая гипотеза считает, что для формирования лобных центров речи необходимы височные центры, которые моделируют их с помощью нервных путей.

Американские исследователи под руководством Эвелины Федоренко (Evelina Fedorenko) из Гарвардского Университета взялись проверить, какая из гипотез верная. Они исследовали речевые функции женщины, которая обратилась к ученым сама. У нее с рождения не было левой височной доли мозга. Женщина не испытывала никаких проблем с языковыми функциями и даже с успехом освоила русский язык в зрелом возрасте. С испытуемой провели тесты, определяющие развитие речевых и когнитивных функций, а в качестве контрольной группы пригласили 94 англоговорящих человека и 57 человек, у которых английский язык не был родным. Женщина с отсутствующей височной долей показала хорошие результаты языковых тестов (больше 90 процентов правильных ответов) и ее результаты не отличались от результатов контрольных групп. Результаты когнитивных тестов также были в пределах нормы.

Затем ученые провели всем участникам эксперимента магнитно-резонансное исследование, чтобы проанализировать активность мозга во время речи. В отличие от других участников эксперимента, у женщины без левой височной доли не регистрировалось активности в левой лобной доли во время речи, и активность языковой сети наблюдалось только в правом полушарии. В то же время нервные сети в левой лобной доле, связанные с когнитивными функциями, у нее функционировали нормально.

Ученые сделали вывод, что для формирования лобных (моторных) центров речи необходимы функционирующие височные (сенсорные) центры в этом же полушарии мозга. У женщины из эксперимента с рождения отсутствовала левая височная доля, поэтому речевые центры в левой лобной доли не развились.

Зачатки связи между будущими речевыми центрами речи ученые обнаружили еще у макак. Они проанализировали данные диффузионной магнитно-резонансной томографии у обезьян и выяснили, что у макак есть нервные волокна в составе дорсального пути, соединяющие кору, которая управляет гортанью и языком, со слуховой корой.
P.S. Ссылки на информацию, о которой упоминается в заметке:

Правое полушарие детского мозга взяло на себя языковые функции после повреждения левого
https://nplus1.ru/news/2019/08/09/language-reorganization

Связь между будущими центрами речи возникла еще у общего предка людей и макак
https://nplus1.ru/news/2020/04/22/arcuate-fasciculus-25mya
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июня 09, 2021, 18:28:25
Отсутствие гравитации изменяет ток жидкостей в мозге
http://neuronovosti.ru/otsutstvie-gravitatsii-izmenyaet-tok-zhidkostej-v-mozge/
ЦитироватьМногие из нас мечтательно смотрят фантастические фильмы о будущем человека в космосе и восторженно наблюдают за успехами компании SpaceX и отчасти – Роскосмоса. Но прежде чем полететь даже не к далеким галактикам, а банально к Марсу, нам требуется узнать максимально детально то, как наш организм будет реагировать на долгие полеты в условиях микрогравитации. Например, в обсуждении, опубликованном в журнале npj Microgravity, исследователи рассказывают о том, что ток ликвора в лимфатической системе мозга (которая называется глимфатичекой) при долгом пребывании на МКС может приводить к отеку зрительного нерва.

Это сообщение появилось в журнале в качестве ответа на опубликованную там же статью, в которой исследователи сообщали о том, что на количественной магнитно-резонансной томографии (кМРТ) с высоким разрешением они нашли изменения зрительного нерва у космонавтов после полета. Изменения регистрировались через 3, 30, 90, 180 и 360 дней после шестимесячного пребывания на МКС. Они были связаны с увеличением интенсивности сигнала от зрительного нерва и его поперечного диаметра, который затем уменьшался. Все это может говорить об отеке.

Как отмечают авторы того исследования, повышенное давление спинномозговой жидкости, окружающей зрительный нерв, может привести к ее стазу и, как результат, отеку диска зрительного нерва. Но неясно, как эти изменения могут специфически влиять на морфологию зрительного нерва во время и после длительных космических полетов. Кроме того, диаметр оболочки зрительного нерва увеличивался крайне незначительно и быстро возвращался к норме (кроме одного космонавта, у которого отек подтвердился при обследовании). Это говорит о том, что у девяти из десяти человек внутричерепное давление сразу после космического полета, в целом, не повышалось до патологического уровня.

Авторы нынешнего сообщения предполагают, что повышение интенсивности сигнала от зрительного нерва связана с тем, что из-за микрогравитации изменилась циркуляция в глимфатических капиллярах вокруг центральной артерии сетчатки, проходящей в зрительном нерве. И быстрый приход в норму расширенного нерва может быть связан с ее восстановлением.

Глимфатическая система была открыта совсем недавно, и, по последним данным, работает на очистку всего мозга от мусора и метаболитов. Ученые установили, что ликвор поступает из субарахноидального пространства в мозг через периартериальные глимфатические каналы и объединяется с межклеточной жидкостью. Затем эта жидкость удаляется из мозга по перивенозным каналам и, в конечном итоге, выводится через шейную лимфатическую сосудистую сеть.

Зрительный нерв тоже окружен ликвором в периневральном канале. Недавно появились и доказательства существования в нем околососудистых глимфатических путей (в частности, вокруг центральной артерии сетчатки), через которые жидкость способна проникать в нерв. Поэтому длительные микрогравитационные перемещения жидкости могут частично объяснять отек диска зрительного нерва, наблюдаемый у космонавтов во время долгих полетов.

Исходя из этого авторы предполагают, что уменьшение площади поперечного сечения зрительного нерва, наблюдаемое после космического полета, может быть, по крайней мере частично, результатом измененной динамики глимфатической циркуляции в зрительном нерва. Длительное же воздействие микрогравитации может предрасполагать к перегрузке притока ликвора и повышать риск развития у космонавтов серьезных проблем со зрением. Это необходимо учитывать при подготовке к космическим полетам.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июня 16, 2021, 18:02:54
У человеческих нейронов нашли множественные контакты
https://www.nkj.ru/news/41588/
ЦитироватьМежду нейронами коры мозга может быть до девятнадцати синапсов.

Нервные импульсы бегут по нейронным отросткам, по дендритам и аксонам. Через дендриты нервная клетка получает сигналы от клеток-партнёров (хотя есть дендриты, работающие в обратную сторону, не на вход, а на выход), по аксону импульс передаётся дальше, другим нейронам. Чтобы импульс перескочил от нейрона к нейрону, с аксона на дендрит, ему нужно преодолеть синапс, специфический межклеточный контакт, довольно сложно устроенный. Есть синапсы, через которые импульс перескакивает, как если бы он тёк по обычным соединённым проводам. Но есть и другие синапсы, в которых используются нейромедиаторы: их выделяет из себя передающий нейрон и принимает следующий нейрон; под действием нейромедиаторов принимающий нейрон генерирует импульс и посылает его дальше. От синапсов с нейромедиаторами зависит очень многое, они могут ослабить импульс, даже просто погасить его, или усилить, и т. д.

Один и тот же нейрон может соединяться синапсами с огромным количеством других нейронов. Однако до сих пор считалось, что в паре нейронов синапс будет только один. То есть между аксоном одного нейрона и дендритом другого обычно есть только один контакт. Множественные синапсы между двумя нейронами считались большой редкостью. Но на самом деле это не такая уж редкость, как пишут в статье на портале bioRxiv исследователи из Гарварда и других научных центров.

Анализируя нейроны коры человеческого мозга, они увидели, что хотя «односинапсовые» контакты преобладают, примерно 10% нейронов используют «многосинапсовость». Причём число синапсов в паре нейронов может быть разным, в одном случае их было аж девятнадцать. (Не исключено, что это не предел, просто пар нейронов с большим числом контактов пока не попадалось.)

Повторим ещё раз, что «многосинапсовость» видели и раньше, например, в мозге мышей и дрозофил. Но там такие контакты встречались намного реже, чем у человека. Для чего нейроны соединяются несколькими синапсами, пока неясно. Возможно, такие нервные клетки включены в цепочки, которые имеют дело, так сказать, с информацией, не требующей особого обдумывания: например, что на красный свет нельзя переходить дорогу, или что дважды два равно четырём. То есть несколько синапсов обеспечивает быструю и безоговорочную реакцию всей нервной цепи в соответствующих условиях. Но так оно или не так, станет ясно после дальнейших экспериментов.

Другие необычные вещи, которые увидели исследователи в образце мозга, это странные извитые аксоны у некоторых нейронов – аксоны, напоминающие ползущих змей. Ещё удалось обнаружить пары нейронов, которые по форме были как будто зеркальным отражением друг друга. В чём смысл их зеркальности, и почему аксоны у некоторых клеток начинают извиваться, тоже пока неясно.

Всё это – лишь первые результаты масштабного проекта, цель которого – создать подробную карту мозга, учитывающую морфологические особенности нейронов и все их соединения друг с другом. В данном случае, как было сказано, исследователи работали не с целым мозгом, а с крохотным образцом, по размеру меньшим, чем кунжутное зерно. Его взяли во время операции на мозге у сорокапятилетней женщины (операцию ей делали в связи с эпилепсией). Затем образец после специальной обработки разрезали более чем на пять тысяч тончайших слоёв, которые рассматривали в электронном микроскопе. Специальный алгоритм объединял полученную гору микрофотографий в целые изображения нейронов и нейронных цепочек.

Карта этого крохотного кусочка мозга включает в себя 50 тыс. клеток и 130 млн синапсов. Исследователи полагают, что дальнейший анализ данных преподнесёт и другие сюрпризы, которые, возможно, заставят пересмотреть некоторые взгляды на клеточную архитектуру мозга.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июня 17, 2021, 19:28:32
Как программировать эмоции
http://neuronovosti.ru/zombirovanie/
ЦитироватьОказывается, на то, кажется ли нам лицо человека приятным или нет, можно повлиять, если у вас есть МРТ. В 2016 году исследователи из Японии и США сумели изменить оценку испытуемыми нейтрального лица на позитивную или негативную при помощи обратной связи. Конечно, таким образом зомбировать население не получится, на всех МРТ не напасёшься, однако статья в PLOS Biology вызвала тревожные комментарии в СМИ. Давайте разберемся, так ли это опасно.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/06/pbio.1002546.g001.PNG_L-960x521.png)
Пять этапов эксперимента

Сам по себе эксперимент оказался весьма простым. Метод, которым воспользовались учёные, назывался «фМРТ-декодируемой нейронной обратной связью» (fMRI-decoded neurofeedback, DecNef). Суть его такова: на первом этапе 24 добровольцам показывали множество изображений человеческих лиц, одновременно снимая им фМРТ на томографе с индукцией магнитного поля в 3 Тесла. Параллельно испытуемые оценивали приятность или неприятность лица по шкале от 1 до 10. Таким образом, в распоряжении учёных оказались паттерны активности передней поясной коры (Cortex cingularis, CC) при нейтральной оценке (5), негативной (1) и позитивной (10).

Следующим этапом было «включение» обратной связи. На 12 добровольцах испытывали «позитивную» обратную связь, на 12 – «негативную». Как это происходило? Участнику эксперимента после демонстрации «нейтральных» лиц – чтобы убедиться, что они действительно нейтральны и зафиксировать базовую активность CC – показывали круг, который нужно было «силой мысли» увеличить в размере. Фокус в том, что увеличивался этот самый круг только тогда, когда возбуждались нейроны из нужного паттерна – позитивного и негативного.

После того, как испытуемые всё-таки «раздували» круг до нужных размеров, им снова показывали строго нейтральные лица и просили их оценить. И – о чудо – оценка изменялась. Правда, очень немного. «Позитивная» группа сдвигала своё восприятие на 0,6 балла вверх в среднем, «негативная» – на 0,4 балла вниз. Таким образом группе удалось «запрограммировать эмоции» испытуемых. Но все, конечно же, в кавычках.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июня 22, 2021, 20:46:05
Небольшой отдых улучшает обучение различным навыкам
http://neuronovosti.ru/nebolshoj-otdyh-uluchshaet-obuchenie-razlichnym-navykam/
ЦитироватьПерерывы во время обучения серьезно улучшают запоминание моторных навыков. Ученые исследовали влияние таких перерывов на моторную память и процессы, происходящие на нейрональном уровне. Оказалось, что после выучивания некоторого навыка нейроны кратко, примерно в 20 раз быстрее, «проигрывают» ту активность, которая была в момент обучения. Процессу, за счет которого мы лучше усваиваем навыки, посвящена статья в журнале Cell Reports.

Все мы слышали про пользу интервального повторения. Если вы учите какой-либо материал, гораздо лучше это делать не за один раз (например, ночью перед экзаменом), но в несколько походов, постоянно повторяя материал. В таком случае мы забываем меньше и храним знания дольше, как установил в своих экспериментах Герман Эббингауз, предложив знаменитую «кривую забывания».

Однако гораздо меньше мы слышим об эффективности интервальных перерывов между актами обучения. Ученые из США, Германии и Франции показали, что короткие перерывы просто необходимы для того, чтобы лучше усвоить любой моторный навык.

Как отметили исследователи в своей статье, для овладения моторным навыком, будь то печатание на клавиатуре или игра на пианино, может понадобиться разное количество подходов / уроков / сеансов обучения. Их число зависит от того, делаем ли мы короткие перерывы между актами обучения. Здесь подчеркнем, что имеется в виду отдых между подходами (упражнениями, если хотите) при тренировке навыка, а не между уроками или семинарами. Наличие короткого перерыва существенно ускоряет процесс обучения. 

Ученые предположили, что во время таких коротких перерывов происходит консолидация навыка. Она проявляется в том, что нейроны, ранее активные в момент обучения действию, вновь повторяли данную активность уже в отсутствии этого действия. При том за один интервал таких повторений может быть несколько.

Исследователи предлагали респондентам обучиться навыку печатания конкретной последовательности стимулов. Все, что должны были делать участники — это правильными пальцами нажимать правильные клавиши в определенном порядке. Например, набирать как можно больше раз (сохраняя правильность) последовательность «41324» в течение 10 секунд. После 10-секундного занятия шел перерыв (тоже 10 секунд), после чего участники повторно набирали последовательность. Всего было 36 таких упражнений.

Все участники были поделены на 3 группы. В первой группе последовательность типа «41324» людям предлагалось вводить в правильном порядке (экспериментальная группа). Во второй экспериментальной группе – в обратном (то есть «43214»). В третьей группе последовательность цифр постоянно менялась (контрольная группа).

Для того, чтобы «увидеть» нейрональную активность, ученые применили магнитоэнцефалограф (МЭГ). Они измеряли активность мозга в течение 5 минут до выполнения эксперимента, во время выполнения эксперимента и через 5 минут после. Схема эксперимента представлена ниже.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/06/int2.png)

Из полученных результатов видно, что наибольший эффект обучения достигается во время первых 11 упражнений (график слева). Этот эффект измеряется как количество правильных нажатий на клавиши, разделенное на время, которое было необходимо для запоминания. Таким образом, эффект от обучения может быть обусловлен как правильной координацией пальцев, так и более быстрым выполнением задачи.

На правом графике видно, что улучшение результатов наблюдалось именно после перерыва. Это улучшение было измерено как разность между правильным введением последовательности в конце одного упражнения и начале другого.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/06/Snimok-ekrana-2021-06-22-v-19.55.20-960x465.png)

Чтобы обнаружить активность нейронов, ученые анализировали данные МЭГ. Они выделили функциональные зоны мозга, активность которых коррелировала с движениями пальцев.

На графике ниже можно увидеть, что длительность нейронального «проигрывания» оказалась достаточно маленькой. Самая частая длительность – 50 мс (график слева), которая была наибольшей не в момент до или после эксперимента, но именно во время отдыха при обучении. Как показывает изображение справа, такая повышенная активность наблюдалась только в экспериментальных группах. В контрольной группе такого эффекта не наблюдалось (график справа).

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/06/Snimok-ekrana-2021-06-22-v-19.55.27-960x668.png)

Анализируя активность нейронов, ученые установили, что она в период 10-секундной передышки повторяется несколько раз, при том, что интересно, группами или парами. Между парами нейронального проигрывания интервал составлял, как правило, менее 200 мс.

Как оказалось после анализа, длительность нейронального  «проигрывания» навыка была приблизительно в 20 раз меньше, чем время выполнения самого действия (то есть одного акта набора последовательности на клавиатуре). Исследуя области мозга, связанные с такой активностью, ученые выяснили, что ее можно наблюдать в сети между гиппокампом / энторинальной корой и сенсомоторной корой.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/06/int5.png)

Такое проигрывание нельзя объяснить ментальным воображением движений или повторением последовательности цифр про себя, так как оба процесса, по данным других исследований, занимают более 1 секунды. Здесь же нейрональное «проигрывание» занимало чаще всего 50 мс. Интересно, что подобный эффект наблюдался в обеих экспериментальных группах (при правильной и обратной последовательности цифр). Другими словами, такое поведение нейронов было специфичным для моторного научения. Это видно ниже по графику в сравнении с теми последовательностями, которые вводили участники контрольных групп.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/06/int6.png)

Что может означать такое «проигрывание»? Возможно, оно связано с ответом сенсомоторной коры на сигнал гиппокампа и энторинальной коры, которые словно кодируют последовательность движений, формируют ее схему выполнения. Кора, в свою очередь, создает пространственно-временную карту движения, определяет кинематику каждого его конкретного элемента (когнитивную карту). И, судя по всему, синхронизация данных областей важна для успешного моторного обучения.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июня 29, 2021, 12:45:17
Отвлекающие объекты не помешали младенцам увидеть лица
https://nplus1.ru/news/2021/06/28/kids-no-masking (https://nplus1.ru/news/2021/06/28/kids-no-masking)
ЦитироватьДети до семи месяцев жизни невосприимчивы к визуальной маскировке: они продолжают видеть изображение, даже если его восприятие подавляется посторонними зрительными ощущениями. Такое свойство детского мозга обнаружили японские ученые, проанализировав, как дети разных возрастов смотрели на изображения лиц. Исследование опубликовали в PNAS.

По ссылке на оригинал (перевод с Яндекса):
https://www.pnas.org/content/118/27/e2103040118#sec-6 (https://www.pnas.org/content/118/27/e2103040118#sec-6)
ЦитироватьАбстракт

Повторяющиеся петли в зрительной коре играют решающую роль в зрительном восприятии, которое, вероятно, не опосредовано чисто обратными путями. Однако развитие рекуррентных циклов изучено недостаточно. Роль рекуррентной обработки была изучена с использованием визуальной обратной маскировки, феномена восприятия, при котором визуальный стимул становится невидимым с помощью следующей маски, возможно, из-за нарушения рекуррентной обработки. Анатомические исследования показали, что рецидивирующие пути являются незрелыми в раннем младенчестве. Это повышает вероятность того, что дети младшего возраста обрабатывают визуальную информацию в основном в обратной связи, и, таким образом, они могут воспринимать визуальные стимулы, которые взрослые не могут видеть из-за обратной маскировки. Здесь мы показываем, что дети в возрасте до 7 месяцев невосприимчивы к визуальной обратной маскировке и что замаскированные стимулы остаются видимыми для детей младшего возраста, в то время как дети постарше не могут их воспринимать. Эти результаты свидетельствуют о том, что повторная обработка незрела у младенцев в возрасте до 7 месяцев и что они способны воспринимать объекты даже без повторной обработки. Наши результаты показывают, что алгоритм зрительного восприятия кардинально меняется во второй половине первого года жизни.
P.S. Лучше, наверное, в оригинале посмотреть (перевести Яндексом)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июля 06, 2021, 14:02:30
В мозге нашли нейроны для друзей и родных
https://www.nkj.ru/news/41753/
ЦитироватьСпециальные клетки височной доли коры мгновенно определяют тех, с кем мозг общался вживую.

Способность распознавать лица настолько для нас важна, что в нашем мозге даже есть специальная область для этого: среди множества зрительных стимулов она анализирует только те, которые имеют отношение к лицу. Но лица нам попадаются разные: есть вообще незнакомые, есть знакомые, но не очень, а есть коллеги, друзья и родственники. То есть, лица тех, кого мы хорошо знаем, мы не просто распознаём – мы их узнаём. Нейробиологи с 60-х годов прошлого века предполагали, что для этого в мозге есть специальный «бабушкин нейрон» – потому что считалось, что есть какая-то отдельная клетка, которая реагирует на лицо условной бабушки; кроме неё, есть такой же отдельный нейрон для мамы, для папы и т. д. Но найти «бабушкин нейрон» никак не получалось.

В статье в Science сотрудники Рокфеллеровского университета пишут, что «бабушкин нейрон» действительно есть. Точнее, «бабушкины нейроны» – это целая группа клеток, которые все вместе реагируют на близких людей, то есть нет такого, что отдельный нейрон специализируется на одном конкретном лице. Они находятся в височном полюсе – передней части височной доли коры. Ранее удалось установить, что височный полюс участвует в распознавании лиц, теперь же удалось выяснить, как именно он участвует.

Эксперименты ставили с макаками резуса (для обезьян, как и для нас, тоже очень важно уметь распознавать лица, и в обезьяньем мозге, как и в нашем, для этого появились специальные отделы). Макакам показывали фото других обезьян: с некоторыми они были знакомы лично, а других знали только по фотографиям. За активностью обезьяньего мозга следили с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. Оказалось, что нейроны височного полюса реагируют на знакомые лица намного сильнее и намного быстрее, чем на незнакомые. Более того, для этих нейронов было важно именно личное знакомство. Даже если обезьяне много раз показывали чьё-то фото, и черты того, кто на фото, ей уже давно должны были стать знакомы, то всё равно нейроны височного полюса сильнее реагировали на того, с кем обезьяна сталкивалась вживую.

Исследователи отмечают двойную природу «нейронов личного знакомства». С одной стороны, они вели себя как клетки, имеющие дело с сенсорными сигналами, как зрительный анализатор – они мгновенно реагировали на то, что было перед глазами у обезьян. С другой стороны, они работали как клетки памяти, потому что такая мгновенная реакция имела место только тогда, когда перед глазами у обезьян оказывалась чья-то знакомая физиономия. Теперь было бы интересно выяснить, как именно «нейроны личного знакомства» (или «нейроны бабушкиной зоны») кодируют знакомые лица, обращаются ли они при этом к другим мозговым хранилищам информации или справляются сами.

И конечно, было бы любопытно выяснить, как такие клетки работают у нас. Сейчас мы очень много лиц видим в интернете, не только в виде инстаграмных фото, но и в видеочатах. И там нас встречают как старые знакомые, родные и близкие, так и вообще незнакомые. Очевидно, «нейроны личного знакомства» должны как-то приспособиться к новой ситуации, когда бывает так, что со знакомыми мы чаще видимся в каком-нибудь Zoom'е, нежели вживую.
P.S. По сути, эти группы нейронов (нейронные ансамбли) реагируют, как прошедшие обучение, локальные нейронные сети. Локализация данных групп нейронов (нейронных ансамблей) определяется, скорее всего, анатомически – у данного вида с данной «конструкцией мозгов» такое месторасположение оказывается оптимальным. Ну, а процессе ЕО это дело «шлифовалось», оптимизировалось, специализировалось.

Вот только у нас это может быть устроено (и работать) по-другому, нежели у макак...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от июля 13, 2021, 05:18:58
Как молодые нейроны укладываются в кору мозга
https://www.nkj.ru/news/41762/
ЦитироватьОдин и тот же белок помогает нервным клеткам добраться до своего места в формирующейся коре и занять там правильное положение.

В коре полушарий выделяют шесть клеточных слоёв, и все сложнейшие когнитивные функции, которыми занимается кора, зависят от того, правильно ли нейроны расположены в этих слоях. Если клетка находится не на своём месте, встала задом наперёд или как-то по-другому ориентирована по отношению к нижележащим и вышележащим соседям, кора начнёт работать со сбоями. Её структура формируется ещё во время внутриутробного развития, когда мозг активно растёт: новые нейроны, образовавшиеся от стволовых клеток, мигрируют на своё постоянное место работы, формируя слой за слоем.

Сотрудники клиники «Шарите» и Нижегородского государственного университета им. Лобачевского описывают в Science Advances детали того, как это происходит. В экспериментах с мышами исследователи показали, что для того, чтобы кора сформировалась правильно, нейроны должны начать своё путешествие в строго определённое время. И когда они доползают до места назначения, они ещё переориентируются так, чтобы их отростки-дендриты тянулись в нужном направлении.

Чтобы начать двигаться, молодые клетки должны отлипнуть от своего окружения. На поверхности клеток есть белок нейропилин-1, который заякоривает их в межклеточном матриксе. Когда клетке пора мигрировать, в ней запускается синтез регуляторного белка Zeb2, который подавляет синтез нейропилина-1. Молекулярных якорей на клетке становится меньше, и она может отправиться в путешествие.

Затем, когда нейрон добирается до места, как было сказано выше, он должен правильно развернуться. Здесь тоже срабатывает Zeb2, но теперь он действует через другой белок – кадгерин-6, который управляет ориентацией клеток друг относительно друга. То есть, Zeb2 занимается последовательно двумя сигнальными путями: от одной цепочки сигналов зависит миграция нейронов, от другой – их взаимное расположение в созревающей коре.

Известно, что мутации в гене белка Zeb2 приводят к синдрому Моуат–Вильсона, когда и мозг, и некоторые периферические нервы формируются с отклонениями. Также известно, что некоторым психоневрологические расстройствам, вроде аутизма и шизофрении, порой сопутствуют похожие аномалии в нейронной архитектуре. Если знать, как именно работает Zeb2 и те молекулярные сигнальные цепочки, которые он контролирует, то, вероятно, можно предпринять какие-то шаги ещё во время развития плода, чтобы помочь коре мозга созреть правильно, невзирая на мутации.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от августа 17, 2021, 15:50:06
Однократное употребление псилоцибина улучшает работу генов нейропластичности
http://neuronovosti.ru/odnokratnoe-upotreblenie-psilotsibina-uluchshaet-rabotu-genov-nejroplastichnosti/
ЦитироватьНаучные публикации на тему свойств психоделиков выходят чуть ли не ежедневно. Не зря наше время называют ренессансом психоделической терапии. С 50-ых годов XX века, когда психоделики получили широкую огласку в мире, их изучение основывалось в большей степени на эмпирических опытах. В 70-ых все исследования были свернуты, так как ЛСД и остальные представители этой группы попали в список наркотических веществ класса «А». Через 30 лет эти вещества вновь появились в лабораториях и кабинетах психотерапевтов, в то время как в арсенале ученых добавились совершенно новые научные инструменты. Нейровизуализация и генетика шаг за шагом приближают нас к пониманию тайн этих молекул. Одно из таких исследований опубликовано в журнале Journal of Psychopharmacology и посвящено работе генов головного мозга после однократно употребления псилоцибинов. 

За последние 20 лет ученые немало продвинулись в раскрытии фармакологических эффектов психоактивных веществ, выделенных из грибов и растений. Основной эффект связан с быстрым воздействием на одну из подгрупп серотониновых 5HT-рецепторов. Этим воздействием обусловлены галлюцинации во время приема больших доз энтеогенов (растительных психоактивных субстанций), а также эффект «унификации» мозга. Это значит, что изолированные друг от друга во взрослом возрасте нейрональные сети под действием психоделиков «забывают» о своих границах и начинают работать с «чистого листа», что приводит, например, к обратимым синтезиям.

Но как быть с долгосрочными эффектами нейропластичности после приема веществ этой группы? На этот вопрос отчасти найден ответ. С 90-ых годов известно, что псилоцибин и ЛСД влияют на работу так называемых генов раннего ответа (IEGs) в префронтальной и соматосенсорной коре, гиппокампе, среднем мозге грызунов.

Гены раннего ответа в нервной ткани – это гены, которые легко «включаются в работу» в ответ на внешние или внутренние стимулы и усиливают синаптическую передачу между нейронами на длительное время. Иными словами, от их активности зависит то, как быстро мозг адаптируется к новым условиям среды.

Исследование под руководством датского ученого Оскара Джефсена (Jefsen OH), опубликованное в Journal of Psychopharmacology в 2020 году, также продолжает развивать эту тему.  Оно демонстрирует не только влияние псилоцибина на нейропластичность других областей головного мозга, но и степень ее устойчивости.

Эксперимент заключался в следующем. В группу испытуемых мышей вошли 70 особей, которым однократно ввели псилоцибин в различных дозировках, а 10 мышам ввели физиологический раствор для создания группы контроля. Через 90 минут, используя генетические методы, ученые прицельно исследовали не только активность 54 генов головного мозга, которые уже были ранее изучены в предыдущих психоделических исследованиях, но и белковый синтез (трансляция белков) на фоне их работы, что характеризует долгосрочность генетических эффектов.

Результаты этой работы показали, что псилоцибин дозозависимо активирует работу генов, связанных с синаптической пластичностью, даже после однократного кратковременного введения. Причем нейрональная активность, запущенная псилоцибином, более выражена в префронтальной коре (где больше 5HT2 рецепторов) по сравнению с гиппокампом (где больше 5НТ1-рецепторов) и более устойчива во времени, чем предполагалось ранее.

Несмотря на ряд ограничений исследования разница в восприимчивости людей и грызунов к психоделикам, сложность фиксации быстрообратимых изменений в работе генов), авторы утверждают, что краткосрочные и долгосрочные события на молекулярном уровне, вызванные псилоцибином, в будущем могут дать лучшее понимание положительного действия психоделиков на мозг.

Тем не менее, наш портал хочет предупредить о том, что научные работы, которые изучают влияние психоактивных веществ на мозг не делают подобные вещества безвредными и разрешенными к неконтролируемому производству, хранению и употреблению.

P.S. Ссылка в дополнение:

Нейростарости: что ЛСД делает с мозгом
http://neuronovosti.ru/dmn-lst-et-al/
ЦитироватьВ работе изучалась активность сети пассивного режима работы мозга (Default Mode Network, DMN), функции которой до сих пор остаются загадкой, но некоторые учёные предполагают, что с ней может быть связана главная тайна человеческого мозга — сознание. Ну, или по крайней мере, способность его иметь.  Новая работа частично подтверждает эту гипотезу: подопытные говорили о «растворении личности», «потере «я»» (Self Dissolution) в то время как происходила рассинхронизация работы нейронов DMN.
ЦитироватьПод действием ЛСД по всему мозгу активность нейронов возрастала и становилась более однородной по всему мозгу, из-за этого усиливались связи между областями, работающими независимо. Один из группы исследователей Робин Кэрхарт–Харрис (Robin Carhart-Harris)  пояснил: «В норме мозг работает как набор независимых нейронных сетей, выполняющих различные специализированные функции, такие как зрение, движение или слух — или более сложные, такие как внимание. Однако под ЛСД разделение этих сетей исчезает, и мы видим более связный, более унифицированный мозг».

Авторы сравнивают активность мозга человека под ЛСД с работой мозга младенца, потому что усиление специализации областей мозга и укрепление связей между ними происходит только по мере взросления и созревания.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от августа 19, 2021, 05:49:09
Тета-активность мозга человека связали с приобретением страхов
https://nplus1.ru/news/2021/08/18/theta-oscillations-and-fear
ЦитироватьУченые связали тета-активность в мозговой цепи миндалина — медиальная префронтальная кора с процессом приобретения страхов у человека. Если перед человеком появляется связанный со страхом стимул, то тета-колебания скоординировано возникают в этих регионах и поддерживают взаимодействие между ними. То есть эти колебания представляют собой общий механизм обучения страху. Статья опубликована в журнале Science Advances.

Тета-активность мозга многих животных, включая человека, ассоциируется с обучением и извлечением информации из памяти. Например, страхи можно приобрести в процессе жизни, то есть научиться им. И многочисленные исследования на животных показали, что приобретение и выражение страха зависит от скоординированной активности медиальной префронтальной коры и миндалины, и что именно тета-колебания (от 4 до 8 Гц) поддерживают межрегиональную коммуникацию в сети страха.

Однако остается неясным, можно ли распространить эти результаты на людей. В первую очередь это связано с недостатком прямых нейрофизиологических доказательств: изучить активность мозга человека, связанную со страхом, сложно, потому что нейронные сети, связанные с этой реакцией, расположены глубоко в мозгу. Поэтому Си Чен (Si Chen) из Университета Китайской академии наук и коллеги провели исследование с участием 13 пациентов, которым ранее для хирургического лечения лекарственно устойчивой эпилепсии были имплантированы внутричерепные электроды. Так ученые получали данные ЭЭГ напрямую из глубоко расположенных в мозге миндалины, и двух субрегионов медиальной префронтальной коры — дорсального и вентрального.

Участники смотрели на красный и зеленый квадраты, которые в случайном порядке появлялись на экране компьютера по 52 раза. При появлении квадрата одного цвета пациент получал легкий удар током, а появление квадрата другого цвета не сопровождалось током. Интенсивность электростимуляции для каждого участника устанавливалась индивидуально до такой степени, которая субъективно воспринималась как неудобная, но безболезненная. То есть ученые формировали у пациентов условный рефлекс — в данном случае реакцию страха на ранее нейтральный стимул, и, как показало среднее значение электрической активности кожи, они успешно с этим справились для 11 испытуемых.

Авторы обнаружили повышение тета-колебаний в миндалине и двух субрегионах медиальной префронтальной коре в ответ на условный стимул у тех участников, которые приобрели условную реакцию страха, но не обнаружили у тех пациентов, которые такую реакцию не приобрели (p < 0,001). Более того, у тех пациентов, которые приобрели условную реакцию, с каждой следующей встречей с условным стимулом тета-колебания возникали после более короткого периода задержки: на первых этапах научения в миндалине — через и 670 ± 60 миллисекунд, в медиальной префронтальной коре — через 470 ± 40 миллисекунд, а на последних — через 360 ± 50 и 280 ± 30 миллисекунд соответственно.

Также ученые выяснили, что у тех участников, которые приобрели условную реакцию страха, тета-колебания, возникающие в ответ на условный стимул, были синхронизированы между миндалиной и обоими субрегионами медиальной префронтальной коры (p < 0,001), чем обеспечивалась нейрофизиологическая основа для «общения» этих областей мозга. И эта синхроннизированность увеличивалась по мере обучения. Но при этом она имела небольшую задержку: тета-колебания возникали в медиальной префронтальной коре раньше, чем в миндалине — словно медиальная префронтальная кора управляла ответом миндалины в процессе приобретения страха.

Таким образом, эти результаты подтвердили, что, как и у животных, приобретение страхов у человека связано с тета-активностью мозга, а точнее для данного контекста — с скоординированной тета-активностью миндалины и медиальной префронтальной коры. Другими словами, тета-колебания служат нейронным механизмом для обучения страху как у человека, так и других видов.

По словам ученых, полученные данные позволяют понять, как страх приобретается, и поэтому могут быть полезны для будущих методов лечения посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) и других тревожных расстройств и фобий. А среди уже существующих методов свою эффективность показала транскраниальная магнитная стимуляция префронтальной коры. С ее помощью итальянские ученые смогли снизить электрическую активность кожи — показатель работы вегетативной нервной системы и физиологический маркер страха.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от сентября 03, 2021, 13:49:33
Продублирую информацию:
Цитата: АrefievPV от сентября 03, 2021, 13:38:38
Активная среда мозга: новая парадигма в нейронауках
http://neuronovosti.ru/aktivnaya-sreda-mozga-novaya-paradigma-v-nejronaukah/
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от сентября 03, 2021, 14:16:03
Как сердце подталкивает нас к неправильным решениям
https://www.nkj.ru/news/42057/
ЦитироватьЦентры принятия решений в мозге следят за сердцем, и чем чаще оно сокращается, тем меньше нейронов занимается решением проблем.

Когда мы тревожимся, злимся – в общем, нервничаем, у нас учащается дыхание и сердцебиение. И в таком нервном состоянии мы неправильно отвечаем на вопросы, сворачиваем не туда, забываем что-то важное – словом, делаем массу ошибок.

Происходит так потому, что мозговые центры, которые отвечают за принятие решений, одновременно отслеживают уровень возбуждения по частоте сердечных сокращений. Этот механизм описывают в PNAS сотрудники медицинского центра Маунт-Синай, экспериментировавшие с маками резуса. У макак всё происходит так же: в перевозбуждённом состоянии они принимают странные, неправильные решения – например, выбирая из двух порций сока, нервничающая обезьяна выберет ту порцию, где сока поменьше, а в спокойном состоянии та же обезьяна возьмёт порцию, где сока побольше. Кроме того, когда перевозбуждённой обезьяне нужно принять какое-то решение, у неё на это уходит больше времени – точно так же, как у нас, когда мы, нервничая, пытаемся решить какую-то задачу.

Исследователи наблюдали за активностью двух крупных центров принятия решений – орбитофронтальной коры и верхней передней поясной коры. Оказалось, что часть нервных клеток в них реагирует на изменения в сердечном ритме: нейроны сильнее возбуждались, когда сердечный ритм учащался, и успокаивались, когда сердечным ритм замедлялся. При этом нейроны, которые следили за сердцем, не были никак вовлечены в обдумывание решений. И самое главное – когда сердце начинало биться часто, в обоих мозговых центрах меньше нейронов было занято задачей, какую порцию сока выбрать, а в одном из центров (в поясной коре) становилось больше нейронов, которые следили за сердцем.

Если за принятие решения отвечает меньше нейронов, то и обдумывать это решение придётся дольше, и не факт, что оно будет правильным – потому что с информацией работает меньше нервных клеток. Возникает вопрос, а зачем вообще центры принятия решений следят за сердцебиением. На самом деле, зависимость работы ума от работы сердца не такая простая – когда возбуждение на нуле, то высшие когнитивные функции работают вяло, мозг долго обдумывает проблему и опять же часто ошибается. Действительно, зачем напрягать нейроны, если индивидуум пребывает в полном покое. Небольшое возбуждение мобилизует мозг на работу. А в слишком сильном возбуждении, в остром стрессе и сильной тревоге, очевидно, мозгу становится не до обдумывания посторонних проблем.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Konof от сентября 03, 2021, 15:48:23
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)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от сентября 03, 2021, 16:08:15
Цитата: Konof от сентября 03, 2021, 15:48:23
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:
Цитата: АrefievPV от августа 14, 2021, 08:31:24
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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Konof от сентября 03, 2021, 16:39:27
Цитата: АrefievPV от сентября 03, 2021, 16:08:15
Цитата: Konof от сентября 03, 2021, 15:48:23
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:
Цитата: АrefievPV от августа 14, 2021, 08:31:24
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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от сентября 05, 2021, 08:10:27
Цитата: Konof от сентября 03, 2021, 16:39:27именно 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Konof от сентября 05, 2021, 10:11:10
Цитата: василий андреевич от сентября 05, 2021, 08:10:27
Цитата: Konof от сентября 03, 2021, 16:39:27именно 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)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Konof от сентября 05, 2021, 19:13:24
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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: василий андреевич от сентября 06, 2021, 21:03:37
Цитата: Konof от сентября 05, 2021, 19:13:24Мозговедение 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Konof от сентября 14, 2021, 15:22:30
Выбрался, наконец то к компу на недельку, отвечаю.
Цитата: василий андреевич от сентября 06, 2021, 21:03:37Жаль, 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?)

Цитата: василий андреевич от сентября 06, 2021, 21:03:37К сожалению, я плохой оппонент для биолога,
Любой оппонент хорош, если он способен думать и анализировать. Не о таких уж сложных материях я и пишу.

Цитата: василий андреевич от сентября 06, 2021, 21:03:37Анализ 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!

Цитата: василий андреевич от сентября 06, 2021, 21:03:37Кризис 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.)
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от сентября 16, 2021, 16:38:12
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/
ЦитироватьВо 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)...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от октября 24, 2021, 06:58:33
По какой логике работает «второй мозг» нашего организма?
http://neuronovosti.ru/glia_of_a_second_brain/
ЦитироватьНовое 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: Konof от октября 26, 2021, 15:08:05
Цитата: АrefievPV от октября 24, 2021, 06:58:33По 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...
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от октября 27, 2021, 08:47:16
Исследователи «прочитали» мозговую активность при магнитной стимуляции памяти
http://neuronovosti.ru/issledovateli-prochitali-mozgovuyu-aktivnost-pri-magnitnoj-stimulyatsii-pamyati/
ЦитироватьУченые 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.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/10/Snimok-ekrana-2021-10-26-v-16.43.06-960x406.png)
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.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/10/33.png)
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).

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/10/223.png)

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.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/10/ukeueue.png)
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:
Цитата: ArefievPV от декабря 09, 2019, 06:37:39
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):
Цитата: ArefievPV от сентября 17, 2019, 13:14:57
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:
Цитата: АrefievPV от июля 14, 2021, 05:05:19
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):
Цитата: АrefievPV от сентября 03, 2021, 13:38:38
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
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от ноября 14, 2021, 07:24:02
Нейроны человека отличаются от нейронов других млекопитающих
https://www.nkj.ru/news/42469/
ЦитироватьЧеловеческий 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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от ноября 22, 2021, 14:52:27
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/
ЦитироватьМеждународная 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.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/11/mem2.png)

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.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/11/mem3.png)

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).

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/11/mem4.png)

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.

(http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2021/11/mem5.png)

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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от ноября 23, 2021, 15:12:59
Найдены биологические корреляты состояния потока при работе в команде
http://neuronovosti.ru/najdeny-biologicheskie-korrelyaty-sostoyaniya-potoka-pri-rabote-v-komande/
Цитировать«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.
Название: Re: Особенности человеческого мозга.
Отправлено: АrefievPV от ноября 26, 2021, 19:48:02
Структура памяти меняется с возрастом
https://www.nkj.ru/news/42547/
ЦитироватьПо мере созревания мозг начинает иначе манипулировать сохранённой информацией.

У детей, подростков и взрослых память разная, и дело не только в том, что взрослые помнят больше. С возрастом мозг начинает иначе оперировать данными, которые хранятся в нём, и эти отличия можно увидеть, например, с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которая показывает, какие зоны мозга активны в данный момент.

Сотрудники Техасского университета в Остине, Университета Торонто и Университета Лойолы в Чикаго поставили эксперимент, в котором участвовали несколько десятков детей, подростков и взрослых, возрастной разброс среди них составлял от 7 до 30 лет. Их укладывали в фМРТ-сканер и показывали картинки с разными объектами. Эти объекты были в той или иной мере связаны друг с другом, но никогда не появлялись вместе на одной картинке. Участники эксперимента должны были сделать вывод, какие связи объединяют объекты, которые им показывают.

Чтобы понять, о чём идёт речь, представим детский сад, детей и их родителей. Допустим, что утром ребёнка в детский сад приводит некая молодая женщина, а забирает вечером некий молодой мужчина. Увидев по очереди двух взрослых вместе с одним ребёнком, мы заключаем, что они находятся в близких отношениях, что мы видели мужа и жену (или просто пару), и что они — мама и папа этого ребёнка. Мы делаем такой вывод несмотря на то, что перед нашими глазами не было всей семьи целиком и вместе. Мы сделали вывод в уме, сравнив в собственной памяти две картинки: ребёнок с женщиной и ребёнок с мужчиной.

В общем-то, и дети, и подростки, и взрослые в данном случае придут к одинаковому выводу, однако, как говорится в статье в Nature Human Behaviour, мозг здесь работает по-разному. У взрослых связь между объектами, никогда не виденными вместе, сохраняется как отдельная память. У детей контакты между участками мозга, которые помнят оба объекта, работают не так хорошо, как у взрослых. Поэтому у них остаётся как бы две ячейки памяти, которые друг о друге почти не знают, и на вопрос, как связаны два предмета, дети каждый раз вспоминают два кусочка информации и заново рассуждают в уме о том, какое отношение эти предметы имеют друг к другу.

У подростков автоматические умозаключения о связях между объектами происходят ещё тяжелее. Когда подростковый мозг видит последовательно два объекта, связанные через третий (то есть сначала мать с ребёнком, потом отца с ребёнком), то вторая информация (отец с ребёнком), подавляет первую — мозг не то чтобы забывает, что было раньше, но воспринимает то и другое как очень разную информацию. Чтобы в подростковом мозге отложилась память о том, что эти двое взрослых — родители ребёнка, их нужно показать ему вместе. То есть полагаться на умозрительные заключения не стоит, информация должна быть собрана воедино здесь и сейчас. Поэтому, по словам авторов работы, подростки больше стремятся получить новые впечатления из реального мира, нежели путешествовать по чертогам собственного разума.

Мозг формируется не мгновенно, и ему приходится оперировать данными с помощью тех инструментов, которые у него есть в данный момент. Пока связи между центрами высших когнитивных процессов (например, между гиппокампом и префронтальной корой полушарий) ещё не полностью сформировались, он сравнивает поступающие сведения так, как может, либо с помощью повторяющихся умственных процедур, либо полагаясь на новые впечатления извне. Новые данные не только помогут лучше понять, как ведёт себя наша память в течение жизни, но и пригодятся в разработке более эффективных и дифференцированных учебных программ.