Рубрика «нейроны» - 3

Адаптивность мозга иногда кажется бесконечной. Но наблюдения за мозгом в процессе обучения говорят о том, что его нейронные сети могут быть удивительно негибкими и неэффективными

Мозг цепляется за старые привычки при изучении новых трюков - 1

Главный признак интеллекта – способность к обучению. Как показали десятилетия исследований, наш мозг выказывает довольно большую «пластичность», то есть, способность нейронов менять связи в ответ на внешние стимулы. Но исследователи из Университета Карнеги-Мелон и Питтсбургского университета недавно обнаружили неожиданные ограничения наших способностей к обучению. Мозг и в самом деле может быть гибким и адаптивным, но, по крайней мере, на коротких периодах времени, он обучается через неэффективное повторение трюков, имеющихся в его нервном репертуаре, вместо того, чтобы создавать сеть связей с нуля.
Читать полностью »

Технология на основе ДНК-штрихкодирования способна легко разметить беспрецедентное количество связей между отдельными клетками мозга. Неожиданная сложность зрительной системы – только первый из обнаруженных ею секретов.

Новая технология построения изображений мозга с невиданной детализацией может изменить нейробиологию - 1

Сидя за столом в своём кабинете на кампусе Лаборатории Колд-Спринг-Харбор, нейробиолог Тони Задор повернул монитор своего компьютера ко мне, чтобы показать сложный график в виде матрицы. Представьте себе электронную таблицу, которая вместо чисел заполнена цветами различных оттенков и градаций. Мимоходом он сказал: «Когда я говорю людям, что разобрался в связях десятков тысяч нейронов и показываю им это, в ответ они просто произносят „А?“ Но когда я показываю людям вот это…» Он нажал на кнопку, и на экране появилась прозрачная трёхмерная модель мозга, вращающаяся вокруг одной из осей, заполненная узлами и линиями, в количестве слишком большом, чтобы их можно было подсчитать. «Они говорят: „Какого … !“
Читать полностью »

Нейрогенез у взрослых людей все же есть - 1

Всем нам известно выражение, что нервные клетки не восстанавливаются. Так считали еще несколько десятков лет назад, но оказалось, что это не совсем верное утверждение. Нервные клетки восстанавливаются, а новые нейроны появляются в мозге у взрослых людей. И у птиц, и у млекопитающих нейрогенез был подтвержден, причем неоднократно.

В марте на Geektimes публиковалась статья, где говорилось о том, что нейрогенез у взрослого человека сомнителен. Его либо вообще нет, либо скорость появления нервных клеток слишком мала, чтобы считать процесс важным и существенным. Незначительное количество новых нейронов авторы исследования обнаружили лишь в мозге 13-летнего подростка. Сейчас опубликованы результаты нового исследования, все же подтверждающего нейрогенез у взрослых людей.
Читать полностью »

Исследователи из Лундского университета в Швеции разработали и протестировали новое решение для обработки и хранения больших объёмов данных, которые ожидаются от будущих имплантируемых нейрокомпьютерных интерфейсов. Система будет одновременно получать данные от более чем 1 млн нейронов в реальном времени. После конвертации данных они отправятся для обработки и хранения на обычных компьютерах. Система обеспечит обратную связь со скоростью до 25 миллисекунд, стимулируя до 100 тысяч нейронов.

Новую технологию можно применить для мониторинга мозга парализованных пациентов, в том числе для отслеживания признаков эпилепсии, и для обратной связи в реальном времени для контроля роботизированных рук парализованными пациентами.

Учёные запишут данные с 1 миллиона нейронов в реальном времени - 1
Читать полностью »

image

Искусство и наука редко пересекаются. Когда это происходит и прикладное исследование, понятное лишь специалистам, обогащается визуальными образами, наука получает больше внимания обывателей. Сравните сами: исследования мозга по всему миру ведутся каждый день, но графики, диаграммы и рентгеновские снимки не вызывают у нас сильные эмоции. Однако, как только появляются красочные рисунки, иллюстрирующие воздействие на мозг, новость получает большой отклик. Вне контекста научных открытий нам просто нравится смотреть на работу внутренних органов, особенно интересно следить за функционированием полушарий, отвечающих за мышление.

Читать полностью »

image

Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявило о сотрудничестве с семью университетами США, подразделениями ВВС и армии в исследованиях, направленных на стимулирование мозга неинвазивным способом для ускорения обучения. Управление анонсировало программу Target Neuroplasticity Training (TNT) в марте 2016 года и сейчас начало работу по поиску наиболее безопасных и эффективных способов активации естественного процесса, называемого синаптической пластичностью.

Пластичность — способность мозга укреплять или ослаблять нейронные связи, чтобы приспособиться к изменениям в окружающей среде. Руководитель программы TNT доктор Дуг Вербер связывает синаптическую пластичность с обучением.

Исследование TNT фокусируется на конкретном виде обучения — когнитивных навыках. Люди используют когнитивные навыки, чтобы фокусировать внимание, обрабатывать информацию, разделять внимание на несколько задач одновременно, определять и понимать шаблоны, запоминать инструкции, организовывать информацию и многое другое. Министерство обороны США ожидает, что TNT позволит снизить стоимость и сократить продолжительность обучения специалистов по иностранному языку, аналитиков разведки, криптографов и других.Читать полностью »

Начнём с новостей из всеми любимой области психоделических исследований. Учёные считают, что смогли расшифровать секрет могущества ЛСД. Это вещество может изменить ваше сознание на период до 18 часов, в отличие, к примеру, от DMT (диметилтриптамина), ещё одной достаточно мощной психоделической субстанции, способной отключить мозг всего на 15 минут. Чтобы разобраться в подоплёке, исследователи решили разобрать поведение ЛСД на молекулярном уровне. Сначала они подождали, пока молекула ЛСД соединится с серотониновым рецептором мозга, а затем они заморозили её в виде кристалла. После этого они построили трёхмерное изображение структуры при помощи рентгеновских лучей. Именно там они увидели нечто необычное: типичные наркотики (и другие молекулы) поступают и уходят из рецепторов примерно так же, как автомобили заезжают и уезжают из гаража. Однако когда ЛСД соединилась с рецептором, она накрылась одной его частью будто крышкой. Эта крышка задержала молекулу внутри рецептора, благодаря чему она смогла работать над психоделическими ощущениями без перерыва. Белки рецепторов постоянно ёрзают вокруг неё, поэтому, в конце концов, эта крышка открывается и освобождает молекулу. Когда учёные создали мутировавший рецептор с крышкой, открывавшейся гораздо легче, они видели, как ЛСД соединялся и отсоединялся гораздо быстрее, и такое кратковременное соединение вызывало иные изменения сигналов в нейроне. У психоделиков есть многообещающий потенциал для лечения беспокойств, депрессии и зависимостей, поэтому разгадка метода действия ЛСД может помочь нам подправить их так, чтобы получить все положительные эффекты, и не отправлять людей в небо с алмазами, а также разработать улучшенные лекарства и подправить существующие.

image
Молекула ЛСД соединилась с рецептором. Оранжевая палочка в центре – удерживающая её «крышка»
Читать полностью »

image

На протяжении многих лет ученые выдвигали гипотезы о том, почему мы спим. Некоторые уверены, что это способ экономии энергии, другие – что он дает возможность «расчистить клеточные отходы» от деятельности мозга. Есть версия, что сон просто заставляет животных лежать неподвижно, позволяя им прятаться от хищников. Недавно исследователи представили доказательства для другой теории: мы спим, чтобы забыть часть той информации, которую узнаем каждый день.Читать полностью »

Люминесценция помогает ученым изучать работу отдельных нейронов мозга животных - 1

Виды живых организмов, способных люминесцировать, встречаются не так уж и редко. Это и светлячки, бактерии, и медузы с червями, не говоря уже о глубоководных рыбах и других животных. Люминесценция помогает этим организмам привлекать добычу, общаться или просто освещать пространство рядом с собой. Команде ученых из Университета Вандербильдта удалось поставить люминесценцию себе на службу. Ученые получили генетически модифицированную форму энзима, вызывающего биолюминесценцию клеток тела и с его помощью «научили» светиться клетки мозга.

Цель проекта — обеспечить биолюминесценцию нейронов мозга во время их работы. Это, по мнению ученых, позволяет лучше понять принцип работы мозга простых организмов, что может привести и к пониманию принципов работы мозга более сложноорганизованных животных.
Читать полностью »

Стволовые клетки могут успешно заменить умершие клетки мозга - 1

Исследователи Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, Института нейробиологии имени Макса Планка, а также исследовательского Центра им. Гельмгольца в Мюнхене продемонстрировали, что у мышей пересаженные нейроны, полученные из эмбриональных клеток, действительно могут быть включены в существующую сеть и правильно выполнять задачи, за которые отвечали поврежденные клетки. Эта работа имеет большое значение в потенциальном лечении всех приобретенных заболеваний головного мозга, включая инсульты, травмы, нейродегенеративные заболевания вроде болезней Альцгеймера или Паркинсона. Каждый из этих недугов приводит к необратимой потере нервных клеток и пожизненному неврологическому дефициту.Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js