Стартап Илона Маска по изучению мозга Neuralink в среду предложил взглянуть на то, как парализованный человек использует свой мозговой имплантат для управления компьютером. Российские ученые провели исследования, которые показали процессы головного мозга у девочек, страдающих синдромом Ретта. Новое исследование показывает, как мозг меняется при лечении депрессии.
Еженедельная рассылка Купрума: только важное, одним письмом
- Мозг – последние новости
- Подписка на дайджест
- Последние новости
- Мозг не тот, кем кажется: пять важных открытий последних лет | Купрум
«Мозг мы используем на 100%»: российский нейробиолог — о работе памяти и воспитании гениев
Тим Камсма, ведущий автор исследования, выделяет значимость данного открытия, отмечая, что использование воды и соли для создания искусственных синапсов, способных обрабатывать сложную информацию, открывает новые перспективы в области моделирования работы мозга. Тим Камсма, ведущий автор исследования, выделяет значимость данного открытия, отмечая, что использование воды и соли для создания искусственных синапсов, способных обрабатывать сложную информацию, открывает новые перспективы в области моделирования работы мозга. Тем не менее последние исследования показали, что эти клетки могут участвовать в работе мозга по-другому. Область мозга, которая не позволяет нам принимать плохие решения, оксфордские ученые открыли при помощи сканирования мозга 25 мужчин и женщин. Российский экпериментатор, просверлил дрелью череп, вживил себе в мозг чип,чтобы контролировать свои сны.
Nature: найден способ проводить стимуляцию мозга без МРТ
Стандарт PSBD Наша запатентованная универсальная платформа позволяет выпускать нейронаушники для любых типов деятельности, включая узкопрофессиональные системы для операторов, диспетчеров и т. API Neiry Capsule позволяет разработчикам получать более 25 индексов и метрик мозговой активности пользователей включая сырые данные в реальном времени.
Вероятно, затем, что понимание речи часто идет в первую очередь за счет анализа грамматики вспомним "глокую куздру" академика Щербы. Если с грамматикой что-то не так, поступает сигнал - надо проводить добавочный анализ. Найдены микроучастки мозга, которые отвечают за счет, за различение конкретных и абстрактных слов. Показаны различия в работе нейронов при восприятии слова родного языка чашка , квазислова родного языка чохна и слова иностранного вахт - время по-азербайджански. В этой деятельности по-разному участвуют нейроны коры и глубоких структур мозга.
В глубоких структурах в основном наблюдается увеличение частоты электрических разрядов, не очень "привязанное" к какой-то определенной зоне. Эти нейроны как бы любую задачу решают всем миром. Совершенно другая картина в коре головного мозга. Один нейрон словно говорит: "А ну-ка, ребята, помолчите, это мое дело, и я буду выполнять его сам". И действительно, у всех нейронов, кроме некоторых, понижается частота импульсации, а у "избранников" повышается. Благодаря технике позитронно-эмиссионной томографии или сокращенно ПЭТ стало возможно детальное изучение одновременно всех областей мозга, отвечающих за сложные "человеческие" функции.
Суть метода состоит в том, что малое количество изотопа вводят в вещество, участвующее в химических превращениях внутри клеток мозга, а затем наблюдают, как меняется распределение этого вещества в интересующей нас области мозга. Если к этой области усиливается приток глюкозы с радиоактивной меткой - значит, увеличился обмен веществ, что говорит об усиленной работе нервных клеток на этом участке мозга. А теперь представьте, что человек выполняет какое-то сложное задание, требующее от него знания правил орфографии или логического мышления. При этом у него наиболее активно работают нервные клетки в области мозга, "ответственной" именно за эти навыки. Усиление работы нервных клеток можно зарегистрировать с помощью ПЭТ по увеличению кровотока в активизированной зоне. Таким образом удалось определить, какие области мозга "отвечают" за синтаксис, орфографию, смысл речи и за решение других задач.
Например, известны зоны, которые активизируются при предъявлении слов, неважно, надо их читать или нет. Есть и зоны, которые активизируются, чтобы "ничего не делать", когда, например, человек слушает рассказ, но не слышит его, следя за чем-то другим. Что такое внимание? Не менее важно понять, как "работает" внимание у человека. Этой проблемой в нашем институте занимается и моя лаборатория, и лаборатория Ю. Исследования ведутся совместно с коллективом ученых под руководством финского профессора Р.
Наатанена, который открыл так называемый механизм непроизвольного внимания. Чтобы понять, о чем идет речь, представьте ситуацию: охотник крадется по лесу, выслеживая добычу. Но он и сам является добычей для хищного зверя, которого не замечает, потому что настроен только на поиск оленя или зайца. И вдруг случайный треск в кустах, может быть, и не очень заметный на фоне птичьего щебета и шума ручья, мгновенно переключает его внимание, подает сигнал: "Рядом опасность". Механизм непроизвольного внимания сформировался у человека в глубокой древности, как охранный механизм, но работает и сейчас: например, водитель ведет машину, слушает радио, слышит крики детей, играющих на улице, воспринимает все звуки окружающего мира, внимание его рассеянно, и вдруг тихий стук мотора мгновенно переключает его внимание на машину - он осознает, что с двигателем что-то не в порядке кстати, это явление похоже на детектор ошибок. Такой переключатель внимания работает у каждого человека.
Мы обнаружили зоны, которые активизируются на ПЭТ при работе этого механизма, а Ю. Кропотов исследовал его с помощью метода имплантированных электродов. Иногда в самой сложной научной работе бывают смешные эпизоды. Так было, когда мы в спешке закончили эту работу перед очень важным и престижным симпозиумом. Кропотов и я поехали на симпозиум делать доклады, и только там с удивлением и "чувством глубокого удовлетворения" неожиданно выяснили, что активизация нейронов происходит в одних и тех же зонах. Да, иногда двоим сидящим рядом надо поехать в другую страну, чтобы поговорить.
Если механизмы непроизвольного внимания нарушаются, то можно говорить о болезни. В лаборатории Кропотова изучают детей с так называемым дефицитом внимания и гиперактивностью. Это трудные дети, чаще мальчики, которые не могут сосредоточиться на уроке, их часто ругают дома и в школе, а на самом деле их нужно лечить, потому что у них нарушены некоторые определенные механизмы работы мозга. Еще недавно это явление не рассматривалось как болезнь и лучшим методом борьбы с ним считались "силовые" методы. Мы сейчас можем не только определить это заболевание, но и предложить методы лечения детей с дефицитом внимания. Однако хочется огорчить некоторых молодых читателей.
Далеко не каждая шалость связана с этим заболеванием, и тогда... Кроме непроизвольного внимания есть еще и селективное. Это так называемое "внимание на приеме", когда все вокруг говорят разом, а вы следите только за собеседником, не обращая внимания на неинтересную вам болтовню соседа справа. Во время эксперимента испытуемому рассказывают истории: в одно ухо - одну, в другое - другую. Мы следим за реакцией на историю то в правом ухе, то в левом и видим на экране, как радикально меняется активизация областей мозга. При этом активизация нервных клеток на историю в правом ухе значительно меньше - потому, что большинство людей берут телефонную трубку в правую руку и прикладывают ее к правому уху.
Им следить за историей в правом ухе проще, нужно меньше напрягаться, мозг возбуждается меньше. Тайны мозга еще ждут своего часа Мы часто забываем очевидное: человек - это не только мозг, но еще и тело. Нельзя понять работу мозга, не рассматривая все богатство взаимодействия мозговых систем с различными системами организма. Иногда это очевидно - например, выброс в кровь адреналина заставляет мозг перейти на новый режим работы. В здоровом теле - здоровый дух - это именно о взаимодействии тела и мозга. Однако далеко не все здесь понятно.
Изучение этого взаимодействия еще ждет своих исследователей. Сегодня можно сказать, что мы хорошо представляем, как работает одна нервная клетка. Многие белые пятна исчезли и на карте мозга, определены области, отвечающие за психические функции. Но между клеткой и областью мозга находится еще один, очень важный уровень - совокупность нервных клеток, ансамбль нейронов. Здесь пока еще много неясного. С помощью ПЭТ мы можем проследить, какие области мозга "включаются" при выполнении тех или иных задач, а вот что происходит внутри этих областей, какие сигналы посылают друг другу нервные клетки, в какой последовательности, как они взаимодействуют между собой - об этом мы пока знаем мало.
Хотя определенный прогресс есть и в этом направлении. Раньше считали, что мозг поделен на четко разграниченные участки, каждый из которых "отвечает" за свою функцию: это зона сгибания мизинца, а это зона любви к родителям. Эти выводы основывались на простых наблюдениях: если данный участок поврежден, то и функция его нарушена. Со временем стало ясно, что все более сложно: нейроны внутри разных зон взаимодействуют между собой весьма сложным путем и нельзя осуществлять везде четкую "привязку" функции к области мозга в том, что касается обеспечения высших функций. Можно только сказать, что эта область имеет отношение к речи, к памяти, к эмоциям. А сказать, что этот нейронный ансамбль мозга не кусочек, а широко раскинутая сеть и только он отвечает за восприятие букв, а этот - слов и предложений, пока нельзя.
Это задача будущего. Работа мозга по обеспечению высших видов психической деятельности похожа на вспышку салюта: мы видим сначала множество огней, а потом они начинают гаснуть и снова загораться, перемигиваясь между собою, какие-то кусочки остаются темными, другие вспыхивают. Также и сигнал возбуждения посылается в определенную область мозга, но деятельность нервных клеток внутри нее подчиняется своим особым ритмам, своей иерархии. В связи с этими особенностями разрушение одних нервных клеток может оказаться невосполнимой потерей для мозга, а другие вполне могут заменить соседние "переучившиеся" нейроны. Каждый нейрон может рассматриваться только внутри всего скопления нервных клеток.
Как учатся нейроны Бигибридный искусственный синапс состоит из двух мягких полимерных электродов, разделенных желобом, заполненным раствором электролита, который играет роль синаптической щели, разделяющей сообщающиеся нейроны в мозге. Когда живые клетки помещаются на один электрод , нейротрансмиттеры, которые выделяют эти клетки, могут реагировать с этим электродом, производя ионы. Эти ионы перемещаются через траншею ко второму электроду и модулируют проводящее состояние этого электрода. Некоторые из этих изменений сохраняются, имитируя процесс обучения, происходящий в природе. PNAS Данный процесс имитирует тот же тип обучения, который наблюдается в биологических синапсах, который очень эффективен с точки зрения энергии , поскольку вычисления и хранение памяти происходят в одном действии. В более традиционных компьютерных системах данные сначала обрабатываются, а затем перемещаются в хранилище. Мозг и ПК Исследователи уже давно стремятся улучшить энергоэффективность обычных компьютеров, обращаясь к принципам человеческого мозга. Они пытаются имитировать его уникальные возможности различными способами. Эти усилия привели к разработке компьютеров, похожих на мозг, которые отходят от привычного способа двоичной обработки информации, используя аналоговые методы, аналогичные мозгу. Однако, в то время как мозг человека функционирует в водной среде с растворенными ионами соли, большинство современных компьютеров, основанных на мозге, полагаются на твердые материалы. Эти усилия привели к разработке компьютеров, подобных мозгу, которые отходят от традиционной двоичной обработки и используют аналоговые методы, подобные нашему мозгу.
По-видимому, за генерацию мыслей и за их проверку «на вшивость» отвечает две разные сети внутри мозга. Дефолт-система мозга активна тогда, когда наше внимание направлено скорее вовнутрь, а не вовне: она поддерживает состояние «блуждания в мыслях» mind wandering. Человек в это время не только предается досужим фантазиям и «считает ворон», но и способен придумывать оригинальные идеи и яркие образы, высвобождая живой и спонтанный поток мыслей. Чтобы критически оценить появившиеся идеи, требуется работа другой системы — сети исполнительного контроля. В отличие от дефолт-системы, сеть исполнительного контроля обеспечивает внимание, направленное вовне, — например, на те условия задачи, по которым предстоит оценить новые идеи и отобрать самые удачные, и потом прикинуть, чего новым идеям не хватает, чтобы действительно попасть «в яблочко». Обычно эти две сети работают как антагонисты: когда одна сеть активна, работа второй подавлена. Погружаясь мыслями в себя, мы чаще всего не пытаемся критично оценивать свои фантазии на соответствие законам физики или нормам права. Разбираясь с условиями задачи в учебнике, редко задумываемся о том, как известные нам параметры треугольника или коэффициенты уравнения связаны с нашими жизненными ценностями и приоритетами. Для творческого мышления эти две оппонирующие системы требуется подружить.
Еженедельная рассылка Купрума: только важное, одним письмом
- Выборка исследования
- 6 самых важных открытий в области мозга за последний год
- Человеческий мозг: пять последних открытий ученых |
- Человеческий мозг: пять последних открытий ученых
Новости по теме Мозг
Это удивительное новое знание распахивает окно в совершенно новые исследования мозга и наверняка позволит разработать лекарства от целого ряда серьёзных заболеваний нервной системы. Новое исследование показывает, как мозг меняется при лечении депрессии. Недавно ученые провели исследование и выяснили, что объем головного мозга людей 1970-х годов больше, чем у представителей 1930-х. Исследование: психологические травмы навсегда меняют наш мозг. Главная» О Центре» Новости» Электроэнцефалография высокого разрешения в исследованиях нейросетей мозга при нейродегенеративных заболеваниях.
Ученые исследовали умирающий мозг и рассказали, что обнаружили
Группа ученых из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего открыли новые сведения о развитии переднего мозга человека. Они провели исследование, которое позволило по-новому понять, как развивается передний мозг человека. В исследовании также представлены доказательства существования источника тормозных нейронов dInN в человеческом мозге, который отличается от происхождения у других видов, таких как мыши, которых используют в исследованиях мозга. Передний мозг, или кора головного мозга, — это самая большая часть мозга, отвечающая за широкий спектр функций, начиная от когнитивного мышления, зрения, внимания и заканчивая памятью. Нейроны — это клетки, которые служат отдельными цепями мозга. Тормозные нейроны обычно функционируют как своего рода нейронный «выключатель», в отличие от возбуждающих нейронов — «включателей». Исследование позволило углубить понимание структуры человеческого мозга на клеточном уровне.
Ученые активно изучают связь между астроцитами и течением неврологических заболеваний. Недавнее исследование в Nature Neuroscience показало, что именно астроциты производят протеины, которые не дают нормально развиваться нейронам при синдромах Ретта и Дауна. Авторы исследования предполагают, что глиальные клетки могут быть мишенью при создании лекарств от этих болезней.
Новые нейроны В отличие от глиальных клеток, нейроны всегда были в центре внимания нейронаук. Однако и их изучение далеко не завершено. В 2018 году ученые обнаружили новый вид нейронов, которые назвали нейронами шиповника, потому что по форме они напоминают куст этого растения. Особый интерес эти нейроны представляют по двум причинам. Во-первых, аналогичные клетки раньше не находили у мышей, мозг которых подробно изучен, поэтому предполагается, что они могут быть специфичными для приматов. Во-вторых, они обнаружены во внешнем слое коры головного мозга — части, которая у человека развита сильнее других животных и отвечает в том числе за сознание. Пока о работе этих клеток известно очень мало, ученые лишь предполагают, что это тормозные нейроны. Связь кишечника и мозга Принято считать, что мозг управляет всем организмом, и это действительно так. Но последние исследования говорят о том, что кишечник, в свою очередь, может влиять на работу мозга.
Это происходит за счет активации так называемой оси мозг — кишечник. Этот термин означает, что два органа имеют много нервных связей и способны влиять друг на друга. Влияние может происходить через нервные волокна, а также через выброс гормонов. Например, известно, что стресс и депрессия часто сопровождаются запорами или диареей. Считается, что так действуют гормоны стресса, часть из которых попадает в желудочно-кишечный тракт: они нарушают нормальную деятельность микрофлоры кишечника. Обратное воздействие микрофлоры кишечника на мозг попало в поле зрения ученых только недавно.
Сначала макак в течение трех месяцев учили распознавать знакомые и незнакомые изображения. Потом им показывали разные картинки, одновременно стимулируя определенную группу нейронов с помощью света или электричества, — и в результате обезьяний мозг стал все путать. В зависимости от того, какой подавался сигнал световой или электрический , итог эксперимента был диаметрально противоположным: стимуляция периренальной коры импульсом света превращала незнакомые предметы в знакомые; электрические сигналы, направленные в заднюю часть коры, делали все объекты незнакомыми хотя при стимуляции передней коры эффект был тот же, что и при световом воздействии.
Это значит, что периренальная кора играет ключевую роль в различении того, что нам доводилось видеть, и незнакомых объектов. Если опыты будут идти успешно, в дальнейшем стимуляция коры может помочь в лечении расстройств, связанных с памятью. Как мозг человека распознает знакомые и незнакомые лица Исследователи из Гарварда узнали, что у нас в голове при рождении нет никакой зоны, отвечающей за распознавание знакомых и незнакомых, — она развивается по ходу жизни. Оказывается, чтобы мозг научился узнавать какой-то образ, его нужно «установить» в голову , а потом сделать так, чтобы зрительный анализатор свыкся с конкретным объектом. К этому выводу ученых привел эксперимент на обезьянах. Часть новорожденных макак забрали от родителей и поместили в бокс, а других оставили в обществе обезьян. Первых кормили и поили исключительно в масках, никогда не показывая свои лица, вторым давали еду без масок. Когда и тем и другим исполнилось по 200 дней, им показали групповой портрет людей и обезьян. В итоге та группа макак, которая выросла в обществе себе подобных, различала на фото и родителей, и незнакомых, а приматы, жившие в одиночестве, почти не обращали внимания на лица с фотографии, они смотрели на руки.
Что интересно, обе группы макак прошли сканирование в магнитно-резонансном томографе незадолго до того, как им показали фото.
Для последнего исследования ученые просканировали 31 человека с клиническим диагнозом ОКР и 30 здоровых добровольцев в качестве контрольной группы. Помимо сканирования, ученые провели тесты и анкетирование всех участников, чтобы определить склонность к обсессивно-компульсивным расстройствам и привычкам. В тесте использовалось компьютерное задание на установление связи между действием и вознаграждением. Затем ученые разрывали эту связь и наблюдали за тем, продолжают ли участники реагировать, что является показателем привычки. Исследователи говорят, что повышенный уровень глутамата может оказаться "биомаркером" ОКР. Это может стать основой для новых методов лечения, включая медикаментозное лечение, а также неинвазивное использование магнитной стимуляции через кожу головы - метод, который показывает определенные перспективы для лечения ОКР.
ScienceDaily, Пер.
мозг – последние новости
Он распространен по всему мозгу и регулирует фундаментальные нейрональные процессы за счет связывания со специфическими ионотропными рецепторами GlyR. Согласно исследованиям, физические упражнения улучшают пластичность мозга и могут предотвратить или отсрочить появление болезни Альцгеймера. Клинические исследования показали, что леканемаб способствует удалению амилоидных бляшек из мозга. Недавние исследования показали, что нейроны растут до конца человеческой жизни.
Нейробиология
Последние разработки ученых и новые методики активно используют для восстановления пациентов с поражением головного мозга. мозг: Развитие мозга. Профессионализм и решение задач, Сергей Савельев | Умственный Рост: Эффективные Стратегии для Повышения Интеллекта, Радикально меняем представление о братьях меньших и об их мозгах?, Развитие мышления: разные способы. Новости психологии: ученые использовали новые мощные методы визуализации мозга, чтобы выявить нейрохимический дисбаланс в области лобных долей у пациентов с обсессивно-компульсивным расстройством. В недавнем исследовании ученые использовали мозг мух. Участники конференции «Редкий мозг» – нейробиологи, неврологи, клинические психологи, психиатры, реабилитологи – расскажут о достижениях нейронаук и о том, как сделать их доступными для семей, где есть люди с нейроотличиями.
Новости про мозг
Над изучением мозга работали сотрудники Балтийского федерального университета имени Канта и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН. В ходе проводимых исследований сравнивалась активность мозга 61 ребенка от трех до 17 лет, среди которых били и здоровые дети, и те, у кого поставлен диагноз «синдром Ретта». Таким образом удалось выяснить, что в центральных и височных долях мозга у больных детей повышена мощность гамма-диапазона, который отвечает за сон, память и внимание. Этот факт указывает на нарушение баланса между активностью нейронов и их торможением.
Об этом и многом другом смотрите в выпуске.
Что влияет на это?
Уразгильдеева, д. Фокин, академик РАН С. В последние годы в связи с развитием новых технологий эти методы стали использоваться для исследования нейросетей мозга, участвующих в обеспечении когнитивных, двигательных и других функций мозга. Функциональные нейросети мозга успешно исследуются с помощью функциональной МРТ, которая при высоком пространственном разрешении имеет ограниченное временное разрешение. Напротив, методы анализа электрической активности мозга, имеют высокое временное, но ограниченное пространственное разрешение. Для коррекции этого недостатки используются многоканальные ЭЭГ-системы высокого разрешения 128-256 каналов.
Экология жизни. Наконец, получен ответ на считавшийся всегда риторическим вопрос: где у человека совесть? Она находится в боковой фронтальной коре головного мозга, то есть прямо над бровями. Ученые нашли разницу между людьми и животными Наконец, получен ответ на считавшийся всегда риторическим вопрос: где у человека совесть? Ученые из Оксфорда нашли у человека совесть, главное, по их мнению, наше отличие от животных. Об этом 29 января сообщили британские СМИ. Область мозга, которая не позволяет нам принимать плохие решения, оксфордские ученые открыли при помощи сканирования мозга 25 мужчин и женщин. Затем они сравнили снимки мозга добровольцев со снимками макак, которые являются одними из ближайших наших родственников. Боковая фронтальная кора состоит из 12 отделов. Грубо говоря, совесть является маленьким сгустком нервной ткани в форме шарика и располагается в боковой фронтальной коре мозга. Как и следовало ожидать, совесть у людей разного размера. У одних совсем маленькая, размером с кочанчик брюссельской капусты; у других побольше, с мандарин. Эта часть головного мозга особенно важна в многозадачной деятельности. Например, если человек решит что-то сделать, то она будет размышлять о других вариантах и представлять их последствия. Из статьи в журнале Neuron, где оксфордские ученые опубликовали результаты своего исследования, следует, что эта часть мозга также позволяет нам учиться на чужих ошибках, ускоряет приобретение новых навыков и умений и имеет еще много полезных функций. Одна из них - выбор между добром и злом. В прошлом году ученые много исследовали мозг человека и животных. Мы выбрали шесть наиболее важных, на наш взгляд, открытий в этой области.
Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы
Физические упражнения улучшают здоровье мозга и помогают предотвращать болезнь Альцгеймера, утверждает исследование Института мозга О’Доннела: при низком уровне физической активности быстрее происходит деградация тканей мозга. Картинка из исследования поэзии: ученые изучали зоны мозга, связанные с сочинением и оценкой поэзии. Хотя за последние 40 лет были проведены тысячи исследований синдрома хронической усталости, точные причины этого загадочного заболевания все еще не известны. Данное исследование вносит вклад в понимание того, как специфика организации белого вещества головного мозга связана с ядерными и сопутствующими симптомами РАС.