Вот наши исследования направлены именно на изучение роли белков при нейродегенерации. Эти клетки сосредоточены в определенных областях мозга и играют ключевую роль в некоторых его функциях. Вы видите как обезьяна сначала управляет курсором с помощью контроллера, но после того как было отключено питание контроллера она продолжала это делать усилиями мозга с помощью Neuralink.
ЧТО ЗНАЕТ НАУКА О МОЗГЕ
Ученые на 2024 г. Будущее этой области может принести электронные устройства, которые помогут людям предотвратить атрофию, потерю чувствительности и повреждения нервной ткани. 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.
Многие из тех, кто отрицал возможность таких исследований, теперь считают их приоритетными. В рамках этой статьи можно упомянуть только о самых интересных результатах, например о детекторе ошибок. Каждый из нас сталкивался с его работой. Представьте, что вы вышли из дому и уже на улице вас начинает терзать странное чувство - что-то не так. Вы возвращаетесь - так и есть, забыли выключить свет в ванной. То есть, вы забыли выполнить обычное, стереотипное действие - щелкнуть выключателем, и этот пропуск автоматически включил контрольный механизм в мозге. Этот механизм в середине шестидесятых был открыт Н. Бехтеревой и ее сотрудниками. Несмотря на то, что результаты были опубликованы в научных журналах, в том числе и зарубежных, сейчас они "переоткрыты" на Западе людьми, знающими работы наших ученых, но не гнушающимися прямым заимствованием у них. Исчезновение великой державы привело и к тому, что в науке стало больше случаев прямого плагиата.
Детекция ошибок может стать и болезнью, когда этот механизм работает больше, чем нужно, и человеку все время кажется, что он что-то забыл. В общих чертах нам сегодня ясен и процесс запуска эмоций на уровне мозга. Почему один человек с ними справляется, а другой - "западает", не может вырваться из замкнутого круга однотипных переживаний? Оказалось, что у "стабильного" человека изменения обмена веществ в мозге, связанные, например, с горем, обязательно компенсируются направленными в другую сторону изменениями обмена веществ в других структурах. У "нестабильного" же человека эта компенсация нарушена. Кто отвечает за грамматику? Очень важное направление работы - так называемое микрокартирование мозга. В наших совместных исследованиях обнаружены даже такие механизмы, как детектор грамматической правильности осмысленной фразы. Например, "голубая лента" и "голубой лента". Смысл понятен в обоих случаях.
Но есть одна "маленькая, но гордая" группа нейронов, которая "взвивается", когда грамматика нарушена, и сигнализирует об этом мозгу. Зачем это нужно? 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.
Мы постоянно что-то запоминаем и забываем — это физиологически нормальные процессы. Также можно разрушать формирующие память нейронные сети искусственно с помощью света или фармакологических агентов. Сеть не будет целостной, воспоминание сотрётся полностью или не будет воспроизводиться.
Но изменить объём памяти, существенно его увеличить, подключить к мозгу условную флэшку — таких технологий пока не существует. Определено, что нейроны собираются в группы, которые связаны с различными функциями. В теории об этом было известно с 1960—1970-х годов, но экспериментально подтвердилось только сейчас.
Кроме того, мы довольно полно знаем молекулярные составляющие мозга, знаем гены, которые работают в нейронах, и можем на них прицельно влиять. Мозг мужчины больше, потому что и мужчины в среднем больше женщин. Но ведь и мозг кита больше, чем мозг мужчины, это ничего не значит.
Но базовые принципы, которые дают возможность учиться, запоминать, которые обеспечивают когнитивные возможности, — они абсолютно одинаковые в мозге мужчин, женщин, людей разных национальностей и рас. Различия начинаются, когда, например, детей разных полов начинают учить по-разному. Конечно, есть культурные особенности и есть специфические различия.
Например, определённые структуры в мозге женщин, которые обеспечивают регуляцию гормонального фона при беременности и рождении ребенка. Но в целом мы очень похожи, фактически одинаковые. Правда ли это?
С одной стороны, обучение, тренировки очень важны. С другой стороны, у двух разных людей есть врождённые отличия. Несмотря на одинаковый базовый принцип строения мозга, могут различаться мощность связей между полушариями или одной области мозга по сравнению с другими.
Не всё объясняется тренировками, часть кодируется генетически — является результатом комбинации генов родителей. Поэтому, например, одному человеку проще запоминать прочитанное, а другому услышанное.
Коронавирус Новости про мозг Редакция MedikForum следит за новостями о работе нашего мозга со всего мира и публикует самые свежие и проверенные материалы на эту тему в 2024 году. Оставаясь в рядах подписчиков вы будете в числе первых узнавать новости про человеческий мозг в России.
Нейробиологи заявили о прорыве в методах глубокой стимуляции мозга
Участники познакомились с различными методами исследования мозга (ТМС, ТЭС, ЭЭГ) на практике и узнали об их преимуществах и ограничениях. Исследование: психологические травмы навсегда меняют наш мозг. При исследовании мозга необходимы точные расчёты и основанные на них выводы.
Мозг в пробирке: открытие российских ученых поможет людям с бионическими протезами
один из самых известных экспертов по исследованиям мозга в России, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных, заведующий лабораторией нейрофиз. Последние открытия из области нейробиологии, новый нейробиологические исследования, научные новости. Результаты показали, что стимуляция определенных областей мозга, связанных с депрессией в других экспериментах, также влияет на частоту сердечных сокращений. Последние разработки ученых и новые методики активно используют для восстановления пациентов с поражением головного мозга.
Как питание влияет на здоровье головного мозга
Он сказал, что города и освещенные дороги, которые видны из самолета в ночное время, это разные структуры мозга, основное население города — это глиальные клетки, а нейроны — их транспорт. То есть на наших глазах происходит смена парадигмы: основное «население» мозга не нейроны, а глиальные клетки, или астроциты. Если они «захотят», прореагируют на то или иное событие — вы запомните информацию, отсеют его — не запомните. Кроме фундаментальных работ по изучению работы мозга Павел Милославович выделил ряд прикладных разработок для медицины. Например, ученые Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН научились избирательно стирать память, к примеру, травматическую. По словам академика, им уже известно, какие молекулы и в каких местах обеспечивают эту память. Известно также, что «стереть» ее может оксид азота. Осталось только разработать методику доставки в эти места нужных генетических конструктов. Целый ряд последующих докладов на заседании президиума был посвящен лечению опухолей мозга и нейродегенеративных заболеваний. А академик Константин Анохин дополнил общую картину еще двумя важными аспектами. Во-первых, он отметил большую роль моделирования когнитивных процессов человеческого мозга для разрабатываемых технологий создания искусственного интеллекта ИИ.
Ученый напомнил, что, к примеру, Китай еще в 2017 году огласил план национальной стратегии, в которой основная роль отводилась ИИ. Согласно этой стратегии к 2030 году КНР должна стать мировым лидером в области технологий искусственного интеллекта и их применения в промышленности и экономики. Тем более что тема развития искусственного интеллекта также содержится и в российской программе». Второй аспект, на котором заострил внимание академик, касался политического взаимодействия стран БРИКС в деле развития нейронаук.
Научное открытие было сделано сотрудниками Института биологических исследований Солка. Результаты исследования представлены в специализированном издании Science. Как выяснили учёные, механизм предотвращения старения существует у нейронов.
Данная особенность позволяет клеткам центрального органа нервной системы иметь защиту от повреждений.
Коронавирус Новости про мозг Редакция MedikForum следит за новостями о работе нашего мозга со всего мира и публикует самые свежие и проверенные материалы на эту тему в 2024 году. Оставаясь в рядах подписчиков вы будете в числе первых узнавать новости про человеческий мозг в России.
Также процедура станет более точной и индивидуальной. До этого ученые нашли вещества для борьбы с первопричиной болезни Паркинсона — образованием агрегатов токсичных белков в мозге. Они сделали это с помощью ИИ, причем на поиск молекул ушло в 10 раз меньше времени, чем обычно. Ранее были названы заболевания, с которыми можно спутать инсульт.
Мозг в пробирке: открытие российских ученых поможет людям с бионическими протезами
| мозг - Последние новости : | В последние годы изучение мозга человека идет очень активно. Тем не менее в СМИ достаточно часто встречается информация, что он исследован только на 10 %. |
| Это прорыв: ученые впервые создали «искусственный мозг» - Hi-Tech | Исследования в данной области подчеркивают два основных отличия между работой мозга и компьютеров. |
| Мозг — последние и свежие новости сегодня и за 2024 год на | Известия | Он распространен по всему мозгу и регулирует фундаментальные нейрональные процессы за счет связывания со специфическими ионотропными рецепторами GlyR. |
| Химический дисбаланс в переднем мозге обнаружен у людей с обсессивно-компульсивным расстройством | Российские ученые провели исследования, которые показали процессы головного мозга у девочек, страдающих синдромом Ретта. |
Новости по теме: мозг
Исследование: мозг подростков стал быстрее стареть после пандемии. Открываем новые горизонты вместе со звездными психологами России. Картинка из исследования поэзии: ученые изучали зоны мозга, связанные с сочинением и оценкой поэзии. Делимся с вами самыми громкими новостями из сферы изучения мозга за последние месяцы, которые перевернут ваше представление о самих себе.
Курсы валюты:
- Российский нейробиолог — о работе памяти и воспитании гениев
- Hippopocampus. Канал про мозг, поведение и нейронауки – Telegram
- Ученые открыли не известные ранее резервы мозга
- Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы
Нейронаука. Современная нейропсихология
Международная группа нейробиологов из Швейцарии и Великобритании заявила о прорыве в методах глубокой неинвазивной (не требующей проникновения в орган) стимуляции мозга, которая позволяет влиять на его активность. Исследование опубликовано в научном журнале. МедикФорум представляет новости про человеческий мозг сегодня. Российский стартап Neiry создал трекеры состояний головного мозга.