Мини Чат

vav: Ну вот, записался в диванные войска  :ae: 2022 May 13 00:39:18

aze1959: как то так 2022 Feb 13 13:48:06

HOOLIGAN-1105: Привет всем! :bq: 2022 Feb 09 19:09:23

Автор Тема: Интересные новости и факты (психология, нейрофизиология)  (Прочитано 9339 раз)

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Где в мозге «прячется» сознание?
http://neuronovosti.ru/gde-v-mozge-pryachetsya-soznanie/
Цитировать
Ученые на протяжении многих лет занимаются поисками нервных коррелятов сознания. Однако до сих пор вопрос, какие именно области мозга отвечают за наличие сознательного опыта, остается открытым. Исследователи из Токийского университета предположили, что сознательные состояния могут быть связаны с активностью областей мозга, обладающих свойствами рекуррентных нейронных сетей. В своей работе, опубликованной в журнале Cerebral Cortex, они использовали разработанный ими метод и применили его для анализа коннектома всего мозга мыши. Найденные ими области — преимущественно изокортикальные и таламические, а также ограда мозга — вполне соответствуют тем структурам, с которыми ученые ранее уже связывали сознательные процессы.

http://neuronovosti.ru/wp-content/uploads/2022/08/1-960x392.png
Схема выделения комплексов.

Где в мозге находится сознание? Существует несколько подходов к поиску ответа на этот вопрос. Ряд ученых придерживается системной парадигмы, полагая, что у сознания нет определенных коррелятов. Однако существует и локализационистский подход, приверженцы которого считают, что в мозге есть конкретные области, которые могут выступать в качестве субстрата сознания наряду с областями, которые не связаны с сознательными процессами. В рассматриваемой нами работе исследователи занимались поиском таких нейронных сетей, которые могли бы считаться “the locus of consciousness”.

Гипотеза исследователей состояла в том, что области, в которых “живет” сознание, должны включать в себя нейронные сети, имеющие как с прямую (feed-forward processing), так и обратную (feedback processing) связь. Так, например, в сетчатке не могут протекать сознательные процессы, поскольку она связана с остальными областями мозга только посредством прямой связи.

Чтобы определить области, обладающие свойствами рекуррентных (то есть имеющих обратную связь) нейронных сетей, ученые действовали следующим образом. Сперва они определяли локализацию главного комплекса (a “main” complex) — нейронной сети с максимальной силой двунаправленных связей. Затем они искали области вблизи главного комплекса, обладающие меньшей силой двусторонних связей.

Таким образом, у них получилась иерархическая структура: главный комплекс — ядро, и близлежащие области — периферия. Для такого анализа они использовали разработанный ими алгоритм иерархического разделения для поиска комплексов (hierarchical partitioning for complex search, HPC), позволяющий идентифицировать комплексы с помощью иерархического разделения всей сети.

Для исследования взаимосвязи между комплексами и сознанием ученые применили свой метод для анализа коннектома всего мозга мыши и выделили в нем комплексы. Они обнаружили, что комплексы с сильными двунаправленными связями включают в себя те области мозга, которые ранее считались главными кандидатами на роль коррелятов сознания (изокортикальные и таламические области, ограда мозга). Параллельно они провели анализ, в котором двунаправленность связей не учитывалась. Такой подход не позволил выделить комплексы.

Авторы подчеркивают, что их анализ направлен на исследование анатомического, а не функционального коннектома, в то время как сознательный опыт связывают с определенными паттернами активности мозга. Так, они предполагают, что локализация двунаправленно связанных областей может изменяться со временем. Поэтому в будущем они планируют провести подобный анализ на данных нейрональной активности.

P.S. С моей точки зрения (и исходя из предложенного мной комплекта определений) все эти поиски сознания выглядят как-то сумбурно...

Анатомически область высшего уровня сознания локализована (это не означает строгой фиксации в конкретных нейронах, синапсах, нейронных ансамблях и т.д.) в местах наибольшей интеграции сигнальных путей организма. Просто следует различать понятия «уровень сознания» и «сознание», а не смешивать их в одну кучу. Может, тогда и с пониманием этой проблемы станет получше.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Вячеслав Дубынин. Как речь помогает нам предсказывать будущее? Информационно-речевая модель мира



Цитировать
00:19 - Иван Петрович Павлов и речевая деятельность.
01:20 - вторая сигнальная система и слово.
03:20 - нейропсихология и травмы мозга, которые приводят к нарушениям речи.
04:00 - теменно височная затылочная кора мозга или мультисенсорная интеграция.
05:41 - формирование речи у ребенка.
06:40 - формирование сложной операции обобщения у ребенка.
08:23 - информационно-речевая модель мира и Стивен Хокинг.
09:34 - зачем нам речь? прогноз будущего?
как мозг предсказывает будущее?
11:08 - 2 важнейшие составляющие нашей личности.
12:11 - модель - это?
12:57 - 2 режима работы мозга: интуиция и медленный режим (просим прощения за звук, надеемся ваш ориентировочный рефлекс в этом случае улучшит ваше восприятие).

Р.S. Замечание в сторону...
Про интеграцию я неоднократно упоминал (типа, уровень наблюдателя определяется степенью интеграции сигнальных потоков). Кому интересно – может данную тему просмотреть (хотя бы последних 5 ÷ 10 страниц): https://paleoforum.ru/index.php/topic,8969.0.html

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Мозг и его потребности. Вячеслав Дубынин



Цитировать
01:28 - 6 блоков нервной системы.
03:56 - классификация П.В. Симонова.
07:51 - что является основой нашего темперамента?
08:20 - момент превращения потребности в мотивацию.
08:53 - роль лобной коры (префронтальная кора).
09:52 - доминанта Ухтомского.
10:53 - почему работа с дыханием - так важно? задержите дыхание.
12:12 - произвольная работа с дыханием.
13:58 - самая правильная реклама для мозга
15:03 - потребность - мотивация - поведение - результат - эмоция - обучение.

P.S. Если по-правильному, то это видео надо было первым разместить...

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 241: аминокислота-стимулятор эволюции головного мозга человека
http://neuronovosti.ru/nejronauki-v-science-i-nature-vypusk-241-aminokislota-stimulyator-evolyutsii-golovnogo-mozga-cheloveka/
Цитировать
Исследователи сравнили вариации одного гена современного человека и неандертальца и пришли к выводу, что изменение лишь одной аминокислоты в составе кодируемого им белка способно привести к значительным эволюционным изменениям головного мозга. Подробное описание результатов опубликовано в журнале Science.

Один из способов установить закономерности эволюционного развития головного мозга человека – это анализ ископаемых останков древних людей. К примеру, по обнаруживаемым черепам неандертальцев можно примерно судить о размерах их головного мозга, которые, как предполагается, совпадают с размерами мозга современного человека. Однако, к сожалению, только лишь по окаменелостям невозможно определить важные «архитектурные» изменения мозга, произошедшие в процессе эволюции человека.

Наиболее интересным представляется вопрос об изменении организации неокортекса. Именно расширение этой области мозга и сопутствующее увеличение интенсивности нейрогенеза (образования новых нейронов) считаются основой роста когнитивных способностей человека, произошедшего в ходе эволюции. Один из подходов к решению этого вопроса — сравнение ключевых генов, управляющих развитием тканей.

Здесь особый интерес представляют гены, влияющие на поведение клеток-предшественников нейронов в неокортексе плода, поскольку их количество и способность к размножению путем деления определяют количество будущих кортикальных нейронов. К таким генам относится TKTL1, кодирующий транскетолазо-подобный белок 1. Белок TKTL1 — один из немногих белков, структура которого отличается у современного и древнего человека. Если у обезьян и архаичных людей в структуре аминокислотной последовательности имеется лизин (форма aTKTL1), то у современного человека на его месте стоит аргинин (форма hTKTL1).

Исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Макса Планка (Германия) решили определить, связано ли такое изменение гена с развитием неокортекса, влияет ли оно на количество клеток-предшественников, а также оказывают ли обе эти вариации сходные эффекты на предшественников во время развития неокортекса. В качестве методов исследования исследователи использовали сверхэкспрессию выбранных вариаций генов в развивающемся неокортексе мыши и хорька, нокаут генов (их удаление или отключение) в ткани неокортекса плода человека с помощью системы CRISPR-Cas9 и редактирование геномов церебральных органоидов.

Исследователи обнаружили, что при экспрессии современного варианта гена в неокортексе эмбриона мыши и хорька, в отличие от архаичного варианта, увеличивается обилие базальной радиальной глии (basal radial glia, bRG). Эти клетки за счет их способности к самокопированию считаются тем типом предшественников, который «ведет» в процессе кортикального нейрогенеза.

Большее количество bRG при экспрессии hTKTL1 приводило к увеличению количества кортикальных нейронов с течением времени, особенно поздно рождающихся нейронов верхнего слоя. Кроме того, в неокортексе хорька экспрессия hTKTL1 увеличивала также и долю bRG с множественными отростками, что считается отличительной чертой самокопирующихся клеток данного типа. Вследствие этого эффекта увеличился размер извилин.

В неокортексе плода человека CRISPR-Cas9-опосредованный нокаут hTKTL1 в ткани уменьшал количество bRG. В то же время структуры мини-мозга (церебральные органоиды), экспрессирующие aTKTL1, содержали меньше bRG и нейронов. Отсюда делается вывод: специфичная для человека замена лизина на аргинин в hTKTL1необходима для поддержания полного количества bRG и нейронов в этой модели человеческого мозга. Также в неокортексе плода человека экспрессия hTKTL1 в клетках-предшественниках нейронов увеличивалась в ходе нейрогенеза и была особенно высокой в развивающейся лобной доле.

Говоря о причинах такого явления, авторы показали, что hTKTL1 увеличивал содержание bRG с помощью двух метаболических путей: пентозофосфатного пути (PPP) и последующего синтеза жирных кислот. Подавление активности PPP или синтеза жирных кислот полностью подавляло hTKTL1-индуцированное увеличение количества bRG в неокортексе эмбриона мыши и человека.

Это метаболическое действие hTKTL1, но не aTKTL1, приводило к увеличению концентрации ацетил-кофермента А — критически важного метаболита для синтеза жирных кислот. Авторы показывают, что hTKTL1, но не aTKTL1, способствует синтезу мембранных липидов, содержащих жирные кислоты определенного типа, которые необходимы для роста отростков bRG и, следовательно, для увеличения численности bRG.

Это довольно важное открытие, которое свидетельствует о том, что единственная специфическая для человека аминокислотная замена в белке лежит в основе изменений в клеточном метаболизме, которые в конечном итоге приводят к специфическому изменению количества клеток-предшественников нейронов и коркового нейрогенеза, отличающих современных людей от неандертальцев и других вымерших архаичных людей.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Выявлены механизмы нарушений сознания
http://neuronovosti.ru/vyyavleny-mehanizmy-narushenij-soznaniya/
Цитировать
Одной из актуальных проблем в области неврологии и реаниматологии считается правильная диагностика уровня сознания пациента в коме после тяжелой черепно-мозговой травмы. Ученые из проекта Human Brain Project (HBP) исследовали новые методы, которые помогут лучше различать два разных неврологических состояния. Их выводы, опубликованные в журнале eLife, раскрывают новую важную информацию о механизмах нарушений сознания и задействованных при этом функциональных сетях мозга.
Обзор методов и процесса исследования функциональных сетей.

Группа исследователей из Льежского университета (Бельгия), Университета Помпеу Фабра (Испания), Амстердамского свободного университета (Нидерланды) и нескольких других оценила состояние функциональных сетей мозга как маркеров сознания, чтобы потенциально иметь возможность отличить пациентов в вегетативном состоянии от пациентов в состоянии минимального сознания.
Хронические нарушения сознания представляют собой состояния с восстановленым бодрствованием при полном или практически полном отсутствии признаков осознанного поведения. При этом срок с момента развития нарушения сознания составляет, как правило, не менее 28 дней. К таким хроническим нарушениям сознания относят синдром ареактивного бодрствования или вегетативное состояние (англ. unresponsive wakefulness syndrome, UWS) и состояние минимального сознания (англ. minimally conscious state, MCS).

В отличие от вегетативного состояния у пациентов в состоянии минимального сознания все же имеются некоторые признаки осознания пациентом себя и/или своего окружения. У таких пациентов имеется тенденция к восстановлению, то есть к постепенному улучшению когнитивных функций, но оно ограничено. Такое состояние может развиваться сразу после повреждения головного мозга или отмечаться по мере выхода пациента из вегетативного состояния. Вегетативное состояние и состояние минимального сознания могут сменять друг друга у одного и того же пациента, часто в течение нескольких лет после исходного повреждения головного мозга.

В более ранних исследованиях утверждается, что восстановление сознания происходит одновременно с восстановлением функциональных сетей мозга в состоянии покоя. Анализ этих сетей в состоянии покоя потенциально может помочь в диагностике пациентов с нарушениями сознания и дать представление о механизмах, которые приводят к отсутствию восстановления сознания при вегетативном состоянии.
В новом исследовании ученым из проекта Human Brain Project удалось идентифицировать функциональные сети, которые играют важную роль в восстановлении сознания. Среди них наиболее важными считаются сеть пассивного режима работы мозга (также нейронная сеть оперативного покоя, англ. default mode network, DMN), центральная исполнительная сеть (англ. fronto-parietal network, FPN) и сеть определения значимости (англ. salience network, SN).

В исследование включили 78 участников — 34 здоровых человека из контрольной группы, 30 пациентов в состоянии минимального сознания и 14 пациентов в вегетативном состоянии. Ученые использовали современные методы для количественной оценки изменяющейся во времени функциональной связи, метастабильности и взаимосвязи между базовой анатомической сетью и функциональными связями с временным разрешением. Эти методы оказались чувствительными для выявления клинически значимых различий для диагностики пациентов в вегетативном состоянии и в состоянии минимального сознания.

В частности, использовались данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) для анализа динамической функциональной связи и того, как области мозга взаимодействуют друг с другом. Ученые заметили, что по сравнению с состоянием минимального сознания у невосприимчивых пациентов в вегетативном состоянии была меньшая активность в функциональных сетях и снижение метастабильности (состояние стабильной функциональной связи, отличное от состояния естественного равновесия).

Этот новый подход также выявил сеть мозга, которая больше всего различает бессознательные и сознательные состояния — сеть, охватывающую подкорковые области и корковые лобно-височно-теменные области. Эти результаты подтверждают прежние представления о механизмах потери и восстановления сознания, такие как теория глобального рабочего пространства нейронов и гипотеза мезоконтура, в которых утверждается, что невозможность восстановления сознания связана с потерей связи между подкорковыми и лобно-теменными областями мозга, а также с потерей диапазона функциональных сетевых состояний.

Результаты исследования имеют важное практическое значение, поскольку дифференциация между вегетативным состоянием и состоянием минимальным сознания влияет на адекватную диагностику и прогноз для пациентов с нарушениями сознания, а также связана с принятием медицинских этических решений в конце жизни.
P.S. До понимания (и, соответственно, принятия) концепции уровней сознания (и/или наблюдателя) ещё явно очень далеко. Вообще-то, дезинтеграция (распад) – это практически то же самое, что и понижение уровня.

Ладно, это я просто ворчу по-стариковски...

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Хорошие воспоминания ослабляют плохие
https://www.nkj.ru/news/46498/
Цитировать
Если нейроны хороших воспоминаний включатся одновременно с нейронами плохих воспоминаний, то «положительные» клетки переделают память в «отрицательных».

И хорошие, и плохие воспоминания нам нужны и важны – память о том, что было, помогает в будущем вести себя правильнее, минимизировать вред, не наступать снова на прежние грабли и т.д. Но если плохие воспоминания оказываются слишком сильными, ничего хорошего ждать не приходится. Самый наглядный пример – посттравматический синдром.

Память хранится в нейронных сетях, и само собой напрашивается, что если мы сумеем подействовать на нейронную архитектуру памяти, то сможем изменить силу и даже характер воспоминаний. Мы неоднократно писали о таких исследованиях: например, сотрудники Массачусетского технологического института делали плохие воспоминания хорошими, а хорошие – плохими, меняя контекст, в котором животные вспоминали приятные и неприятные эпизоды из прошлого. А эксперименты на людях показали, что эмоциональная память исчезает после общего наркоза под пропофолом.

Если мы собираемся манипулировать памятью на уровне нейронов, нужно хорошо понимать, как она там устроена. Сотрудники Бостонского университета пишут в Communications Biology, что плохие и хорошие воспоминания можно в прямом смысле отличить по клеткам. Речь в данном случае идёт об энграммных нейронах. Под энграммой понимают след, оставленный раздражителем; если говорить о нейронах, то повторяющиеся сигналы — 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.

Исследователи изучали энграммные нейроны гиппокампа, который обычно называют одним из главных центров памяти. Вообще говоря, в мозге много центров памяти (сравнительно недавно мы рассказывали, что память буквально размазана по всему мозгу), но если говорить об эмоциональной окраске какого-то запомнившегося эпизода из личной жизни, то эту окраску нужно искать как раз в гиппокампе.

Нейроны в мышином гиппокампе генетически модифицировали так, чтобы их можно было включать и выключать с помощью лазерных импульсов – такой подход называется оптогенетикой. Мышам устраивали приятные ситуации (кормили чем-то вкусным или подсаживали в клетку соседа – мыши весьма социальны и любят общаться) или неприятные ситуации (их внезапно били током по ногам – разряд был несильный, но всё-таки раздражающий).

Активируя то те, то другие энграммные нейроны, исследователи видели, как меняется поведение мышей: они то замирали в стрессе, ожидая электрического разряда, то, наоборот, демонстрировали оживление и радость, как если бы предвкушали угощение или встречу с товарищем. Оказалось, что нейроны эмоциональной памяти в гиппокампе отличаются от других нейронов, а клетки хороших воспоминаний и клетки плохих воспоминаний отличаются друг от друга.

Причём отличаются не только по расположению, но и по молекулярному портрету – в частности, у них отличались регуляторные эпигенетические метки на ДНК, определяющие активность генов. (То есть, у «положительных» и «отрицательных» энграммных клеток гиппокампа гены работали по-разному.) Как следствие, у них по-разному были настроены контакты с другими зонами мозга.

При этом те и другие нейроны влияют друг на друга. В другой статье, опубликованной в Nature Communications, описаны эксперименты, в которых у мышей искусственным образом (то есть с помощью лазерного импульса) активировали нервные клетки, связанные с неприятными воспоминаниями. Мыши при этом демонстрировали, что ждут неприятностей, но если одновременно у них активировали нервные клетки, связанные с хорошими воспоминаниями, или даже с нейтральными, то страх у мышей слабел – неприятные эмоции, связанные с электрошоком, стирались. Сам факт неприятности в прошлом они помнили, но переставали воспринимать его так остро; а «отрицательные» нейроны начинали клониться к эмоциональному «плюсу» – то есть начинали работать, как «положительные» клетки.

С людьми такого эксперимента не поставишь – когда нужно модифицировать нейроны в мозге, чтобы они синтезировали фоточувствительный белок, а потом ещё внедрять в мозг оптоволокно, которое стимулировало бы лазером модифицированные нейроны.

Однако нельзя не заметить, что полученные результаты вполне согласуются с бытовыми психологическими советами, когда человеку, погружённому в мрачные мысли, советуют вспомнить что-то хорошее – это не просто отвлечёт его от плохих воспоминаний, но и сделает сами воспоминания не такими мрачными.
P.S. Ссылки на информацию, о которой упоминается в заметке:

Как плохие воспоминания сделать хорошими
https://www.nkj.ru/news/24855/
Нейроны, связанные с отрицательной или положительной стороной воспоминания, могут быть перепрограммированы с помощью смены контекста.

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.

Наркоз стирает неприятные воспоминания
https://www.nkj.ru/news/35852/
Эмоциональные переживания исчезают из памяти после общего наркоза под пропофолом.

Память размазана по всему мозгу
https://www.nkj.ru/news/43825/
Нейроны памяти нашли в таких областях мозга, которые до сих пор в зонах памяти не числились.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Ученые описали когнитивную систему для принятия моральных компромиссов
Наш разум бессознательно ищет баланс между конфликтующими нравственными обязательствами
https://nplus1.ru/news/2022/10/12/moral-tradeoff-system
Цитировать
Американские и чилийские ученые описали когнитивную систему человека, которая отвечает за принятие нравственных компромиссных решений. Теория двойных процессов предполагает, что некоторые моральные дилеммы всегда будут ставить нас в тупик, поскольку разум не может взвесить конфликтующие моральные ценности друг с другом и прийти к решению. Однако в жизни для соблюдения баланса приходится часто идти на компромиссы, они обуславливают лучшую способность приспосабливаться, чем категоричные суждения. Группа ученых предположила, что для принятия сложных интуитивных компромиссных решений у нас есть определенная когнитивная модель. Они описали ее структуру, принципы работы и результаты тестирования в исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Человек на протяжении истории сталкивался с моральными дилеммами. Как поступить, когда два действия, которые можно считать правильными, противопоставлены друг другу? Психологи считают, что в процессе эволюции и естественного отбора человек сформировал определенные когнитивные системы для социальных взаимодействий: например, помощи родственникам, обмена товарами и услугами или сотрудничества в группах. Но как быть, когда моральные принципы сталкиваются и, например, преданность союзникам может навредить старому другу? Предыдущие исследования не могут дать однозначного ответа на этот вопрос.

Согласно теории двойных процессов, в мышлении можно выделить две когнитивных системы — первая быстрая, интуитивная, завязанная на эмоции, но не гибкая, а вторая медленная, но гибкая, она требует обдумывания и большой когнитивной нагрузки. Предыдущие исследования рассматривали моральные дилеммы с учетом этого подхода. Они имели только крайние возможности выбора, исключая любые компромиссы: то есть можно было удовлетворить только одну моральную ценность, полностью игнорируя другую.

Например, в проблеме вагонетки можно столкнуть человека на пути и остановить состав, который грозит задавить пятерых привязанных к рельсам людей. Решение столкнуть человека и спасти многих ценой жизни одного соответствует утилитарному (логическому) суждению, в то время как запрет на причинение вреда человеку является деонтическим (нравственным) суждением. Система 2 взвешивает выгоды и подводит к выводу, что надо толкать, но при этом система 1 дает команду: не навреди. Запрет на причинение вреда невозможно сравнить с другими ценностями, он не подлежит обсуждению. Это делает проблему вагонетки неразрешимой.

Рикардо Гусман (Ricardo Andrés Guzmán) из Университета Десаррольо вместе с коллегами из США и Чили предположили, что человек обладает бессознательной когнитивной системой, которая взвешивает конфликтующие друг с другом моральные ценности и доступные решения (в том числе компромиссные) и определяет среди них наиболее правильное. Они назвали ее системой моральных компромиссов (moral trade-off system, MTS). По их мнению, эта система должна уметь выдавать весь спектр суждений: крайних и компромиссных.

Суждения на основе этой системы будут меняться в зависимости от стимулов, которые определяют, какие варианты решения дилеммы есть. Например, от потенциальной пользы или последствий принимаемого решения. Также суждения будут варьироваться в зависимости от морально значимых переменных, таких как готовность, справедливость, взаимность, право, заслуга и честность. Дилемма активирует определенные социальные когнитивные системы, которые определяют, какие переменные должны быть учтены для ее решения. Кроме того, MTS должна взвешивать конфликтующие моральные ценности и выбирать наиболее правильное решение, предоставляя его как интуитивное моральное суждение. Иными словами — находить баланс при столкновении конфликтующих моральных обязательств и выбирать оптимальное решение.

MTS состоит из трех подсистем. Первая объединяет моральные ценности, она присваивает определенный вес конфликтующим моральным принципам и тут же строит «функцию правильности» —  сопоставляет все решения, которые могут прийти в голову, с уровнем правильности. Вторая подсистема строит набор решений, которые MTS считает доступными для дилеммы. И третья подсистема максимизирует функцию правильности с учетом тех ограничений, которые на нее накладывает допустимый набор. Именно третья подсистема выдает интуитивное суждение о том, что какое-то решение более правильное. И все это, по мнению ученых, происходит бессознательно.

Чтобы проверить, работает ли MTS, исследователи предложили 1745 участникам делать выбор в военной дилемме, которая предлагала как крайние, так и компромиссные варианты. Две страны, A и Б, много лет воюют (участник не гражданин ни одной из этих стран). Война была начата правителями Б против воли мирного населения, а солдаты были насильно призваны. В последнее время военное равновесие было нарушено, и несомненно, что А победит. У страны А есть две доступные стратегии: атака противника обычным оружием и бомбардировка гражданского населения. Они могут использовать первый вариант, второй или их комбинацию. Если страна А решит не бомбить страну Б, то погибнет 6 миллионов солдат, но не будет жертв среди гражданских. Если в результате бомбардировок погибнет 4 миллиона мирных жителей, Б немедленно сдастся, и солдаты не погибнут. А если А выберет промежуточное решение, то каждый принесенный в жертву гражданский сохранит жизнь какому-то количеству солдат. Участники должны были выбрать, как стране А следует закончить войну. При этом они выбирали ту опцию, которую ощущают правильной, но не обязательно думают, что она правильная.

Всего был доступен 21 сценарий решения дилеммы, где варьировалось число принесенных в жертву гражданских и спасенных солдат. Также дилемма была представлена в трех вариантах: 1) базовый, где и жители и солдаты не хотели войны, 2) где гражданские поддерживают войну, а солдаты нет, и 3) где солдаты поддерживают войну, а мирные жители нет. Каждый участник оценивал 21 набор событий сначала для базового варианта, а затем для одного из оставшихся — второй вариант оценивали 845 участников, третий — 900. Ученые предположили, что согласно их теории, большинство людей предпочтут компромиссный вариант. Также, по их мнению, под воздействием стимулов суждения будут меняться и выбор для базового варианта и одного из альтернативных будет различаться. При этом суждения участников будут соблюдать аксиому рациональности — участник имеет порядок предпочтений, который будет меняться при изменении контекста, но не стимулов.

Действительно, компромиссные решения были обычным делом для участников: 71 процент выбрали компромисс хотя бы в одном из вариантов дилеммы. При этом согласно модели двойных процессов участники всегда должны выносить крайние суждения, поскольку они не могут согласовать утилитарные и деонтические ценности, а компромисс — это результат ошибки при выборе ответа. Но эксперимент показал, что это не так. Также участники реагировали на стимулы: чем больше солдат спасали за каждого мирного жителя, принесенного в жертву, тем больше людей склонялись к утилитаристскому решению (при отсутствии компромиссных вариантов). При этом испытуемые выносили рациональные суждения: большинство в базовом (71 процент), втором (77 процентов) и третьем (78 процентов) вариантах дилемм следовали стандартам рациональности. Но тем не менее, суждения оставались интуитивными: если предположить, что компромиссные рациональные суждения выносились благодаря работе системы 2 из теории двойных процессов, то это требовало бы невозможных когнитивных усилий.

Таким образом MTS на лету строит функцию правильности и набор возможных решений для конкретной дилеммы. Она учитывает различные стимулы и сценарии при выборе суждений, что делает систему очень гибкой. Человеческий разум способен находить баланс и компромисс между конкурирующими моральными обязательствами и частично удовлетворять каждое из них.

Однако предыдущие эксперименты показали, что гипотетические задачи — не лучший способ оценки этического познания. При проведении реализации проблемы вагонетки в эксперименте на мышах выяснилось, что решение гипотетических моральных задач не было связано с решением ее в жизни. Кроме того, ученые обнаружили, что на решение влияют не только наши представления о том, что такое хорошо, а что такое плохо, но и язык: использование иностранного языка снизило эмоциональность при решении этических проблем.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Человеческий мини-мозг прижился в мозге крыс и среагировал на касание к усам грызуна
Модели органа, сделанные из клеток человека, прижились и развились в мозге крыс, после чего повлияли на поведение грызунов.
https://nplus1.ru/news/2022/10/14/brain-model-rats
Цитировать
Ученые из США придумали, как улучшить создание моделей человеческого мозга. В исследовании, опубликованном в Nature, утверждается, что пересадка мозгового органоида новорожденным крысам позволяет добиться того, что не получалось раньше: искусственный мини-мозг приживается и взаимодействует с другими клетками в организме крысы, в том числе реагирует на внешние раздражители — например, на прикосновение к усам.

Поскольку изучать головной мозг и его патологии на человеке сложно, ученые вынуждены использовать для этой цели лабораторных животных — грызунов или даже собак. Проблема в том, что такие модели не отражают все характеристики человеческого мозга и процессы в нем. Поэтому ученые стараются сделать мини-модели головного мозга из стволовых клеток человека — мозговые органоиды.

Чтобы сделать структуру, похожую на человеческий мозг, ученые выращивают стволовые клетки в окружении, которое заставляет их становиться клетками мозга. После этого органоид переносят животным, чтобы проверить, как он работает. И вот тут начинаются проблемы. Из-за своего искусственного происхождения мини-мозги не могут нормально развиваться в организме, а значит и функционировать должным образом, взаимодействуя с другими частями мозга грызунов. Ученые стараются решить проблему, создавая новые подходы к созданию и пересадке органоидов.

Команда исследователей из Стэнфордского университета под руководством Серджиу Пашка (Sergiu P. Pașca) продвинулась в этом деле. Они перенесли мозговой органоид новорожденным крысам, а не взрослым, как делали их коллеги. В этот период в мозге еще не завершил свое развитие, что позволило органоиду прижиться и встроиться в его структуру. Кроме того, у мышей не было тимуса, а значит их адаптивный иммунитет не смог атаковать трансплантат.

Мозговые органоиды не только прижились в мозгу крыс: ученые отметили девятикратное увеличение объема трансплантата через три месяца после операции. Более того, внутри него появились сосуды и клетки микроглии — макрофаги нервной системы.

Клетки мозгового органоида, который встроили в организм грызунов, стали отличаться от тех, что выращивали in vitro. Они больше и экспрессируют гены, связанные с созреванием нейронов, а значит — ученые добились развития органоида в живом организме.

Кроме того, ученые выяснили, что с помощью мозгового органоида можно влиять на поведение крыс, для чего использовали методы оптогенетики. Сначала исследователи сделали органоид, который экспрессировал светочувствительный канал. Это белок, который открывается под действием света и меняет активность клеток. Затем мозговой органоид перенесли мышам, а через три месяца в трансплантат добавили оптическое волокно, которое генерировало красный или синий свет. Животные получали награду, если пили во время действия синего света. Через пятнадцать дней те крысы, которым вживили мозговой органоид со светочувствительным белком, поняли этот принцип. Ученые сделали вывод, что клетки органоида интегрировались в мозг и стали активировать нейроны, чтобы получать награду. Еще одно доказательство интеграции трансплантата смогли обнаружить, потрогав крыс за усы. В ответ на такой внешний стимул ученые заметили активацию части клеток в мозговом органоиде.

С помощью пересадки органоида новорожденным крысам с иммунодефицитом, ученые смогли решить сразу несколько проблем: их мини-мозг прижился, начал развиваться внутри живого организма и активно с ним взаимодействовать.

Исследователи предлагают использовать свою модель не только для изучения нормы. Им удалось сделать мозговые органоиды из клеток людей с синдромом Тимоти. Это генетическое заболевание, при котором нарушается работа сердца. Нейроны в таком органоиде отличались от тех, которые были сделаны из клеток здоровых людей, а значит модель воспроизводит особенности патологических состояний и может быть полезна при изучении патологий и тестировании лекарств.

Ученые давно пытаются воспроизвести органы человека в лабораторных условиях. Кроме мозга, они создают мини-желудки, кожу и даже сердце. Исследовательский интерес — не единственное, что движет исследователями. В будущем, такие органоиды можно будет использовать для пересадки людям, в случае необходимости.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Пчелы упорядочили числа слева направо
Ранее такая особенность была обнаружена только у позвоночных
https://nplus1.ru/news/2022/10/17/mental-number-line
Цитировать
Медоносные пчелы способны оценивать числа и размещать их в пространстве слева направо в зависимости от  величины. Исследователи полагают, что пчелы руководствуются мысленной числовой линией, а расположение чисел в ней связанно с эталонным числом, на котором пчел предварительно обучали. Результаты экспериментов опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Мысленная числовая линия - это форма пространственно-числового представления, для которой характерно размещение маленьких чисел в левом пространстве, а больших в правом. Такое упорядочивание свойственно людям и традиционно его связывали с привычками письма и чтения. Однако, это утверждение является спорным, поскольку мысленную числовую линию обнаружили также у цыплят, обезьян и рыб - это ставит под вопрос культурное объяснение явления.

При этом некоторые ученые склонны полагать, что такое размещение чисел в пространстве является врожденным, о чем говорят исследования новорожденных младенцев и нечеловеческих животных. И животные, и младенцы, которые не были подвержены влиянию культуры, показали связь между левой стороной пространства и меньшими числами, и правой стороной пространства и большими числами. То есть так же, как и взрослые люди. Но врожденность мысленной числовой линии также вызывает вопросы. Кроме того, остается неясным филогенетическое происхождения представления об этой лини, не понятно, свойственна ли эта пространственная сортировка чисел только позвоночным, или ее можно обнаружить и у беспозвоночных.

Команда ученых из Италии, Франции и Швейцарии решила выяснить это на примере пчел. Мартин Джурфа (Martin Giurfa) из Университета Поля Сабатье в Тулузе совместно с коллегами изучил числовое чувство медоносных пчел (Apis mellifera) и обнаружил, что эти насекомые, как и люди, склонны располагать числа слева направо в зависимости от их величины.

Пчел обучили залетать в деревянный ящик для сбора сахарозы. В ящике было два отсека, на задней стенке первого был вход для пролета во второй отсек, где была задняя панель, к которой по диагонали сходились еще две боковые стенки. На задней панели размещали мишень - белый квадрат с изображениями разных фигур (круг, квадрат, треугольник), которые варьировались по количеству, также в устройство на мишени подавалась сахароза. Пчел обучали на числах один, три и пять, каждый раз фигуры и их расположение менялись, оставалось таким же только число. Пчелы совершали по 30 полетов к тренировочной мишени. Затем ее убирали, и на боковых панелях располагали две одинаковые тестовые мишени, отраженные зеркально. Были проведены контрольные тесты с числами, на которых пчел обучали, подтвердившие, что у насекомых нет предпочтения правой или левой стороны.

Затем ученые проверили, существует ли у пчел мысленная числовая линия. Для этого, пчелы, обученная на числе три (n=14), четыре раза залетали в ящик: два раза на боковых панелях (левой и правой) размещали число меньше (один), а два раза - число больше эталонного (пять). На этот раз мишени были без сахарозы. Каждый раз фигуры варьировались случайно между пчелами и тестами. Последовательность четырех тестов тоже менялась от пчелы к пчеле, а между ними были три пробы, чтобы освежить насекомому память: снова предъявлялся эталонный номер, и пчела получала сахарозу, если садилась на него. Таким образом сохранялась пищевая мотивация между тестами без вознаграждения. Пчелы, обученные на числе три, чаще выбирали (то есть садились на мишень) число один слева (эмпирическая доля левых вариантов при первом выборе = 0,93, P <0,001, 95-процентный ДИ [0,76 - 0,99]), а число пять справа (эмпирическая доля левых вариантов при первом выборе =0,79, P = 0,004, 95-процентный ДИ [0,59 - 0,92]).

Также были протестированы пчелы, обученные на числах один (n = 16) и пять (n = 15). Всем им в качестве тестовых мишеней были представлены мишени с числом три. Было проведено два теста с тремя пробами-напоминаниями (каждый раз эталонное число было представлено фигурами разной формы). И тут приверженность мысленной числовой линии подтвердилась: пчелы, обученные на числе один, чаще выбирали три справа (эмпирическая доля левых вариантов при первом выборе = 0,72, Р = 0,02, 95-процентный ДИ [0,53 - 0,86]), а те, кто был обучен на пяти, выбирали три слева (эмпирическая доля левых вариантов при первом выборе = 0,73, P = 0,016, 95-процентный ДИ [0,54 - 0,88]). В ходе экспериментов были исключены ложные подсказки, а ассоциация с правой и левой стороной была связана с эталонным числом. Также эксперименты показали, что выбор пчел не зависел от нечисловых сигналов мишеней (периметр и площадь фигур). Таким образом, пчелы склонны располагать числа слева направо в соответствии с их величиной, а место в этой мысленной линии зависит от числа, на котором проходило обучение.

Ученые полагают, что мысленная числовая линия эволюционно сохраняется во всех нервных системах, наделенных чувством числа, независимо от нейронной сложности. Результаты эксперимента с пчелами дают еще одно свидетельство сходства ощущения чисел у позвоночных и беспозвоночных. Однако, делать какие-то однозначные выводы о работе мысленной числовой линии у живых существ рано. До сих пор сохраняются вопросы к концепции числовой линии, например, врожденная она все же или нет. Так,  ранее американские психологи обнаружили, что у людей склонность упорядочивать числа слева направо не является врожденной. Они провели эксперимент с детьми 3-5 лет и с взрослыми из племени цимане. Дети и индейцы с одинаковой вероятностью располагали предметы как слева направо, так и наоборот.

P.S. Врождённой может быть предрасположенность к формированию такой вот мысленной числовой линии. На базе каких именно нейрофизиологических коррелятов эта мысленная числовая линия основана – вопрос отдельный (ведь у каждого вида корреляты могут быть свои).

Формирование мысленной числовой линии (разумеется, если есть врождённая предрасположенность) происходит при обучении. И такое обучение не обязательно должно быть культурным, этим обучением занимается среда обитания (аналогом такого будет: самообучение и обучение без учителя). Таковое обучение не относится к культуре, это индивидуальное накопление личного опыта. В этом сообщении (https://paleoforum.ru/index.php/topic,11968.msg261944.html#msg261944) есть видео, где Марков поясняет отличия.

Вообще-то, любое обучение системы (хоть живой, хоть косной) является её адаптацией (подстройкой) под средовые воздействия (в случае живых –  под воздействия среды обитания).

Здесь усматриваю сходство (некую отдалённую аналогию) с ситуацией «котячьего вертикального мира» – в обоих случаях недостаточно наличия врождённых особенностей, необходима ещё и активация этих особенностей внешними воздействиями.

Само собой, это только моё личное мнение.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Изучение новой среды улучшает память у молодых людей, но не у пожилых
http://neuronovosti.ru/puteshestvovat-luchshe-smolodu/
Цитировать
В новом исследовании, опубликованном в Scientific Reports, сообщается, что пребывание в новой среде способно улучшить запоминание информации, но это характерно только для молодых людей. Исследователи связывают этот эффект со стадией развития дофаминергической системы.

Многие исследования, проведенные как на животных, так и на людях, убедительно говорят о том, что нахождение в новой среде стимулирует процесс обучения. Этот «эффект новизны» может запускать механизм долгосрочной потенциации, задействованный в процессах памяти. В том числе он характерен для запоминания событий, происходящих до или после воздействия новой обстановки. То есть мы наверняка с большей вероятностью запомним какую-нибудь информацию, если будем усваивать ее после пребывания в новом месте.

Эффект довольно полезный, но тем не менее исследователи из Лейденского университета (Нидерланды) в своей новой работе показывают, что он работает не во всех случаях. У пожилых людей изучение новой среды приводило даже к ухудшению последующего запоминания информации. Вывод интересный, поскольку в течение многих лет в литературе высказывалось предположение о том, что в новую среду можно погружать пожилых людей для улучшения их памяти.

В обозреваемом исследовании ученые протестировали действие «эффекта новизны» на память в разные периоды жизни: детстве (8-11 лет), подростковом возрасте (12-17 лет), юности* (18-44 года) и старшем возрасте (≥ 45 годам). Выделение таких возрастных групп основано на предшествующих работах, проводимых на животных, которые показали, что действие «эффекта новизны» связано с уровнем дофамина. Поэтому разделение проводилось по кривой дофаминергического функционирования на протяжении всей жизни.

Авторы работы также постарались выяснить, зависят ли «эффекты новизны» от силы следов памяти – временных связей в коре мозга, служащих физиологической основой запоминания, сохранения и воспроизведения. Для этого участники сначала погружались в одну из двух виртуальных сред, которые разрешалось свободно исследовать. Затем они исследовали или ту же (теперь уже знакомую) или новую среду, после чего им показывали список слов. Одна группа участников выполняла задание на глубокое кодирование («Отображает ли показанное слово что-то живое или нет?»), а другая группа участников выполняла задание на поверхностное кодирование («Первая буква показанного слова открыта или закрыта?»). После короткого задания на отвлечение проверялись запоминание и распознавание слов, а также память на ориентиры, которые встречались во время исследования.

Результаты исследования показали, что участники в условиях глубокого кодирования запоминали больше слов, чем участники в условиях поверхностного кодирования, при этом предварительное изучение новой среды не повлияло на этот эффект. Далее, оценив эффективность запоминания после изучения новой среды и после повторного изучения уже знакомой, исследователи обнаружили, что дети, подростки и молодые люди запоминали слова лучше именно в первом случае. В то же время у пожилых людей эти эффекты отсутствовали.

Кроме того, при сравнении производительности памяти, у подростков и молодых людей она оказалась лучше, чем у детей и пожилых людей. Авторы полагают, что это связано с дофаминовой системой: новая среда повышает уровень дофамина, который проецируется в гиппокамп – область мозга, связанную с обучением. Сам дофамин снижает порог обучения. У детей дофаминовая система еще только развивается, а у пожилых – ослабевает. Это могло бы объяснить, почему эффект новизны не оказывает укрепляющего эффекта на память.

С эволюционной точки зрения, по мнению исследователей, действие «эффекта новизны» на память имеет смысл, поскольку в новой среде необходимо быстро сканировать окружение, чтобы выявить возможные опасности. Тем не менее в этой теме еще остается много нерешенных вопросов. Авторы отмечают, что предыдущие исследования на животных также показывают лучшее запоминание информации до и после воздействия новой среды у пожилых животных, если производилось повторное обучение (обучение два раза подряд). Таким образом, вероятно, «эффект новизны» действует на пожилых, но им нужно больше стимуляции для действия его на память.

P.S. *– юность до 44-х? Звучит не очень, слово молодость здесь мне кажется более уместным.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Шмели поиграли шариками
Это одно из первых доказательств, что насекомые играют
https://nplus1.ru/news/2022/10/31/bombus-terrestris
Цитировать
Зоологи из Великобритании и Финляндии доказали, что земляные шмели способны играть. В экспериментах эти насекомые катали деревянные шарики, даже если не получали за это никакой награды. Поведение шмелей соответствовало всем критериям игры: в частности, оно было спонтанным, добровольным и отличалось от их обычных действий по поиску пищи или партнера. Как отмечается в статье для журнала Animal Behaviour, это одно из первых достоверных свидетельств того, что насекомые играют.

Многие животные любят играть. Среди них не только обладающие развитым мозгом млекопитающие и птицы, но и, например, некоторые рептилии и рыбы. При этом об игровом поведении у беспозвоночных известно намного меньше. Хотя существуют свидетельства, что, например, рыжие лесные муравьи (Formica rufa) и осы Polistes dominulus играют с сородичами, в целом эта тема почти не изучена.

Зоолог Хируни Самади Галпаяге Дона (Hiruni Samadi Galpayage Dona) из Лондонского университета королевы Марии и ее коллеги решили выяснить, существует ли игровое поведение у шмелей. В ходе прошлого исследования члены команды научили земляных шмелей (Bombus terrestris) перекатывать шарики, чтобы получить доступ к награде. Однако некоторые подопытные особи регулярно катали шарики без видимой пользы для себя. Это навело ученых на мысль, что шмели способны играть с предметами. Однако чтобы поведение животного можно было назвать игрой, оно должно соответствовать пяти критериям: не приносить немедленной пользы; быть добровольным, спонтанным и ценным само по себе; отличаться от более адаптивных форм поведения; быть повторяющимся, но не стереотипным; а также происходить, когда животное не находится в стрессе.

Чтобы проверить, соответствует ли поведение шмелей критериям игры, исследователи провели ряд дополнительных тестов. Для этого они отобрали и пометили 45 шмелей из одной колонии. Затем авторы построили экспериментальную установку. Она состояла из прозрачного туннеля, который вел от контейнера со шмелиным гнездом к камере с восемнадцатью разноцветными деревянными шариками. В центру камеры проходила дорожка (огражденная барьерами, чтобы шарики не выкатились на нее и не преградили шмелям путь), по которой насекомые могли продолжить путь и попасть в следующую камеру, где их ожидало лакомство: раствор сахарозы или измельченная пыльца.

Ежедневно в течение восемнадцати дней шмелям на три часа открывали доступ в камеры с шариками и лакомствами. При этом девять шариков с одной стороны дорожки были приклеены к полу, а девять шариков с другой стороны не были никак закреплены. Поведение насекомых фиксировали на видео.

Проанализировав собранные материалы, авторы выявили 910 случаев взаимодействия шмелей с шариками. Каждая особь катала шарики от 1 до 44 раз за день, по 0,4-31 секунды за раз. При этом шмели перемещали шарики на расстояние от 2 до 601 миллиметра. Самцы проводили за взаимодействием с шариками больше времени, чем самки (возможно, это связано с тем, что мужские особи не носят пищу в колонию, так что у них просто больше свободного времени).

После того, как отдельный шмель в первый раз покатал шарики, он чаще сходил с дорожки в область, где размещались незакрепленные шарики, чем в область с приклеенными шариками (p<0,001). Кроме того, насекомые, покатавшие шарик хотя бы один раз, в дальнейшем чаще взаимодействовали с подвижными шариками, чем с неподвижными (p=0,001). В то же время цвет шариков не влиял на интерес шмелей к ним.

Исследователям не удалось выявить корреляции между интересом шмелей к шарикам и их активностью по сбору пищи. Таким образом, эти насекомые перемещают шарики не потому, что связывают их с источником корма.

Поскольку активнее всего с шариками взаимодействовали шмели в возрасте от трех до семи дней, авторы повторили эксперимент, чтобы уточнить, как возраст влияет на интерес этих насекомых к шарикам. На этот раз в тесте использовались 13 особей младше трех дней и 33 особи старше десяти дней. Кроме того, все шарики в игровой зоне были подвижными. Как и в предыдущем случае, эксперимент проводился в течение трех часов в день, но на протяжении десяти дней. Оказалось, что молодые шмели действительно взаимодействуют с шариками активнее, чем их сородичи постарше. Из 13 особей младше трех дней шарики катали 11, а из 33 особей старше десяти дней — только 14.

На финальном этапе исследования ученые проверили, насколько сильно шмелей привлекает возможность покатать шарики. Для этого они отобрали 42 самки из 4 колоний, после чего по 4 часа в день в течение 2 дней давали им доступ в камеру для кормления, куда можно было попасть через промежуточную камеру, окрашенную в синий или желтый цвет. Раз в двадцать минут эту камеру заменяли на камеру другого цвета. При этом на протяжении всего теста подвижные шарики присутствовали только в камере одного цвета — синего для одной половины группы и желтого для другой половины.

В конце второго дня каждому шмелю дали выбрать между синей и желтой камерами. Насекомое могло пройти из прозрачного тоннеля в любую из них. Ни в одной из камер не было шариков, однако подопытные особи не могли этого увидеть, не оказавшись внутри них. Проанализировав выбор шмелей, авторы выяснили, что особи, которым во время обучения предоставляли шарики в желтых камерах, выбирали желтые камеры намного чаще синих. Особи, которым во время обучения предоставляли шарики в синих камерах, выбирал камеры обоих цветов примерно с одинаковой вероятностью. Тем не менее, исследователи полагают, что полученных результатов достаточно, чтобы считать, что шмели делают выбор на основе цвета камеры, в которой они взаимодействовали с шариками. Это указывает, что для них возможность покатать шарики ценна сама по себе.

Результаты исследования продемонстрировали, что шмели охотно взаимодействуют с шариками даже в тех случаях, когда не получают за это никакой награды. Более того, даже обнаружив значительный запас пищи в камере для кормления, они регулярно отклонялись от прямого маршрута, чтобы покатать шарики. При этом шмели не пытались укусить шарики и не вытягивали в их сторону хоботки — иными словами, они понимали, что эти предметы несъедобны. Однако это не охладило их интереса к ним. Таким образом, катание шариков не выполняет никаких полезных функций. Скорее оно напоминает игры с камнями, зафиксированные у макак и выдр. Таким образом, первый критерий игрового поведения выполняется.

Поскольку шмели самостоятельно сходили с дорожки, чтобы покатать шарики, причем выбирали незакрепленные шарики, их поведение можно назвать добровольным и спонтанным. Кроме того, эксперименты подтверждают, что возможность покатать шарики ценна для насекомых сама по себе. Все это соответствует второму критерию игрового поведения. Взаимодействия шмелей с шариками отличались от их обычных действий во время сбора пищи, спаривания или защиты гнезда (третий критерий). Они также не были стереотипными: время, в течение которого каждая особь катала шарик, и расстояние, на которое она его перемещала, варьировались от раза к разу и от особи к особи (четвертый критерий). Наконец, подопытные шмели не испытывали никакого стресса (пятый критерий). Это значит, что их взаимодействия с шариками можно называть игрой.

Интересно, что как и у других животных, молодые особи шмелей играют охотнее, чем их более взрослые сородичи — пусть их и разделяет всего несколько дней. Возможно, это связано с тем, что в первые дни жизни грибовидные тела шмелиного мозга наиболее пластичны, что делает полученный в этот период игровой опыт особенно ценным для развития двигательных навыков.

Ранее мы рассказывали об исследовании, согласно которому шмели способны терпеть нагрев ради вознаграждения. Это может свидетельствовать, что они чувствуют боль.

P.S. Ссылка в дополнение:

Больше боли
Шмели умеют терпеть. Значит ли это, что им бывает больно?
https://nplus1.ru/material/2022/08/19/bumblebees-in-pain

P.P.S. Вижу некоторые проблемы для человечества в будущем из-за зарождающегося тренда на признание разума за всеми живыми. Причём, не из-за самого признания разумности других живых (думаю, это неизбежно произойдёт), а из-за разворачивающегося в нас конфликта между нашей иллюзией о самих себе (соответственно, и иллюзии о разуме) и тем, что/кто мы есть на самом деле.

Правила для людей (ранее ведь только они обладали разумом) начинают распространяться на всех живых (теперь ведь и их признали разумными). Сначала начинается приравнивание/ассоциация между убийством/съедением/утилизацией любого живого и убийством/съедением/утилизацией человека. И табу на каннибализм между людьми начинает распространяться на всех живых. Кстати, бактерии тоже кушать нельзя будет – табу.Рефлексия, она, такая...

А признать, что разум, по самой своей сути, вещь агрессивная, нам гуманистичные установки не позволяют – типа, мы же не такие хищники/паразиты/убийцы. Хотя мы именно такие – одни из самых опасных хищников, паразитов и убийц.

Мы убиваем, поедаем, порабощаем (доместикация, это оно самое), утилизируем не только организмы других видов, но и самих себя (история это подтверждает, да и в настоящем примеров полно).

Мало того, мы (уже как цивилизация, как социум) проявляем агрессию и в отношении косного (косного, по современным представлениям) – планеты (пока только структур на её поверхности). Любопытный факт: ни одно живое есть/потреблять уран не может, а мы можем.

Может, пора уже признать свою суть и как-то примирится с тем, кто мы есть на самом деле? Тогда, возможно, получится найти баланс между нашим существованием и существованием окружающего. Ведь без трезвого, честного и адекватного взгляда на самих себя, это не получится.

И это всё безотносительно разумности других живых (для меня-то, все остальные живые уже априори разумные (только степень разумности у них разная)) – сначала признание проблемы (осознание что/кто мы есть на самом деле и какова наша роль/функция по факту), а затем решение проблемы.

Кстати, то, что творят радикальные (а других, как мне кажется, уже почти и не осталось) экологисты – вообще за гранью адекватности.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Развитие мозга: от матки до Альцгеймера (Вячеслав Дубынин)



Цитировать
Как наш мозг оптимизирует свою работу?

Почему в первые два года жизни очень важно, чтобы ребенок общался со взрослыми, а не с компьютером?

Что происходит с мозгом ребенка с РАС?

Как позаботиться о молодости своих нейронов?

Почему танцы - хороший вариант профилактики Альцгеймера?

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Интересный пациент: с палочкой «в левом мозгу»
http://neuronovosti.ru/interesnyj-patsient-s-palochkoj-v-levom-mozgu/
Цитировать
Наша рубрика «интересный пациент» периодически пополняется историями из свежих и не очень публикаций, и все описанные случаи по-своему необычны и любопытны. Но сегодня мы хотели бы представить вашему вниманию уж очень нестандартную ситуацию, опубликованную в журнале BMJCaseReports. Японка, страдающая шизофренией, во время обеда умудрилась вставить палочку для еды в левую глазницу и пробить ей мозг до самой задней стенки черепа. Удивительно, что после этого она не только осталась жива, но и попыталась скрыть происшествие. Однако попробовав вытащить палочку, она ее сломала. Инородный предмет обнаружился лишь через несколько часов, когда медсестры обратили внимание на «неработающий» световой рефлекс левого глаза.

Пациентку в возрасте 40 лет, страдающую шизофренией, экстренно доставили в отделение неотложной помощи после того, как она попыталась совершить самоубийство, нанеся себе глубокие порезы на шее и запястьях. После операции, проведенной под наркозом, ее поместили в отделение интенсивной терапии, при этом консультацию психиатра отложили до тех пор, пока действие седативных препаратов не закончится.

На следующий день после обеда медсестры обратили внимание на то, что у одной из палочек, которыми ела пациентка, отсутствовал кончик длиной около 13 см. Не найдя его возле стола, они спросили пациентку, и та ответила, что случайно его проглотила. Ей сделали компьютерную томографию брюшной полости, но пропажу не обнаружили.

Через несколько часов во время планового осмотра медсестры отметили, что левый глаз пациентки перестал реагировать на свет, пропали и некоторые другие глазные рефлексы, а в конъюнктиве обнаружилось кровоизлияние. Пациентке срочно провели КТ головного мозга, а также КТ-ангиографию, на которых и был обнаружен потерянный кончик.

Эти диагностические исследования показали, что инородное тело проникло в мозг через верхнюю глазничную щель и зрительный канал, соединяющий полость глазницы со средней черепной ямкой, и уперлось в затылочную кость. К слову, через зрительный канал проходят зрительный нерв и зрительная артерия. При этом кончик прошел вдоль задней мозговой артерии слева от моста, в котором находятся восходящие и нисходящие проводящие пути, а также ряд жизненно важных центров, и не задел внутреннюю сонную артерию.

Врачи предположили, что, вероятно, пациентка, пытаясь свести счеты с жизнью, воткнула палочку себе в глаз, но ее конец соскользнул и вошел в мозг. А когда она с силой попробовала вытащить его, кончик отломился и остался в полости черепа.

После инцидента у пациентки не было отмечено никаких заметных изменений в физическом и психиатрическом плане, за исключением потери зрения на левый глаз из-за синдрома верхней глазничной щели, возникающего при повреждении структур, находящихся в нем и рядом с ним (а это III, IV, VI пары черепно-мозговых нервов и IIпара, находящаяся рядом в зрительном канале). Левый глаз полностью утратил реакцию на свет, у пациентки возникли птоз (опущение верхнего века) и полная неподвижность глазного яблока, указывающая на нарушение работы глазодвигательного нерва (III), расширился зрачок и появилась гипотропия (взор ниже точки фиксации взгляда).

Нейрохирурги решили не удалять инородное тело, поскольку оно находилось в зоне с высоким риском критических осложнений. Диск зрительного нерва атрофировался, а сетчатка за несколько месяцев истончилась. Интересно, что при этом профилактика инфекции антибиотиками оказалась очень успешной и обеспечила благоприятный исход.

Авторы, рассуждая о том, можно ли было предотвратить подобный случай, отмечают, что не стоило оставлять пациентку сразу после операции без психиатрического надзора, поскольку большинство попыток самоубийства приходятся именно в первые дни при поступлении пациентов в больницу. При этом в Азии сообщается о случаях, когда больные пытались покончить с собой именно подобным методом. Правда, информация об успешности этих попыток отсутствует.

В целом, врачи отмечают, что случай поучителен и заставляет обратить внимание на несколько моментов: 1) если глаз не реагирует на свет – это повод сделать КТ мозга, 2) пациентам с психическими заболеваниями необходимо как можно более раннее обращение к психиатру, 3) если что-то инородное проникло в мозг сквозь орбиту, то исход может быть благоприятным даже без его удаления благодаря антибиотикам.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Кто же умнее на самом деле: кошки против собак
https://www.techinsider.ru/science/553334-kto-umnee-koshki-ili-sobaki/
Цитировать
Кто же лучше, кто умнее — собаки, так хорошо поддающиеся дрессуре, или кошки, проворные и хитрые манипуляторы? Так же как и фанаты iOS будут насмерть драться в споре с поклонниками Android, так и кошатники с собачниками будут с пеной у рта кричать, что их питомцы умнее. Но есть наука, а она непредвзята и без эмоций. И у нее уже есть ответ.

Контрольное взвешивание

Группа из десяти ученых из разных стран мира провела занятное исследование, которое, по идее, должно было поставить точку в вечном споре собачников и кошатников. Ученые тогда установили, что в коре головного мозга собак содержится 530 миллионов нейронов, тогда как у кошек этот показатель вдвое меньше — 250 миллионов нейронов. Исследование строилось вокруг теоретического индекса энцефализации EQ — меры размера мозга млекопитающего относительно его массы тела. И хоть тогда самым умным оказался енот, собачники ликовали: появилось научное обоснование того, что кошки глупее их любимцев.

Чем больше количество тех самых нейронов в области мозга, отвечающей за мышление, тем проще и быстрее млекопитающее обучается, делает выводы из собственных ошибок, запоминает события. Стало быть, среднестатистическая собака с бОльшим количеством нейронов лучше приспособлена к решению сложных задач, чем среднестатистическая кошка.

Кошки протестуют

Урсула Дике из Института исследований мозга (Германия) выяснила, что у кошек хоть и ниже EQ (условно кошки даже глупее верблюдов и слонов), но плотность нейронов на квадратный миллиметр коры головного мозга у них значительно выше, чем у тех же собак. А этот показатель уже важнее и точнее относительного EQ.

Стало быть кошки ничуть не хуже расположены к обучению. Другое дело, что в силу специфики кошачьего характера и темперамента их гораздо сложнее заставить чему-либо научиться против воли, поэтому подавляющее большинство тестов хвостатые проваливали. Однако, те тесты, которые все-таки удавалось провести, подтверждали выводы Урсулы Дике. В частности, ученые из канадского Университета Лаваля выяснили, что кратковременная память у кошек втрое лучше, они лучше запоминают всякого рода последовательности и умеют лучше собак анализировать ситуацию.

Последний пункт особенно важен, ведь помимо прочего, кошки лучшие охотники, по сравнению с собаками.

Шах и мат

К неожиданному выводу пришли швейцарские ученые из Университета Лозанны под руководством доктора Даниэля Сильвестро. Оказывается, с точки зрения эволюции и приспособляемости кошки показали себя с лучшей стороны. Порядка 20 млн лет назад заселение представителями семейства кошачьих Северной Америки негативно сказалось... на видовом разнообразии собак! Кошки по всем пунктам оказались куда более искусными охотниками, что стало причиной вымирания 40 видов собак. Кошки точнее и тише, у них есть острые втягивающиеся когти, которых отродясь не было у собак и их родственников. Другими словами, они объедали предков современных собак, да так активно, что те впоследствии стали вымирать.

У собак отлично развит социальный интеллект: когда особи одной стаи коммуницируют друг с другом и действуют согласованно. Этим они компенсируют все те достоинства, что есть у кошек. В свою очередь кошки — абсолютные индивидуалисты, им не нужен социальный интеллект, они и так себя неплохо чувствуют.

ArefievPV

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1209
  • Карма: 0
    • Просмотр профиля
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 246: энторинальная кора инструктирует гиппокамп во время обучения

Несколько лет назад исследователи совершили открытие, меняющее представление о том, как в головном мозге происходит процесс обучения. Им удалось определить новый тип синаптической пластичности. Теперь же исследователи совершили новый прорыв, определив направляющую роль энторинальной коры, посылающей инструктивные сигналы к запуску изменений в гиппокампе. Работа опубликована в журнале Nature.
http://neuronovosti.ru/naturesci246-entirhinal/
Цитировать
Как головной мозг млекопитающих адаптируется к новой внешней обстановке, информации и опыту – вопрос, который в нейробиологии пока остается без полноценного ответа. Считается, что в основе адаптивного поведения лежат изменения в активности нейронов, связанные с процессом обучения.

В процессе изучения нового места во внешней среде главную роль играют нейроны гиппокампа, составляющие навигационную систему мозга. Один из видов клеток этой структуры – клетки места – возбуждаются в определенных условиях окружающей среды в периоды активного бодрствования. Предполагается, что деятельность этих нейронов обеспечивает аллоцентрическое (находящееся вне субъекта) представление пространства, которое формирует основу пространственной памяти.

Репрезентация в гиппокампе определенного места, находящегося в окружающей среде, неоднородна: многие клетки места становятся активными только в целевых местах, когда животные выполняют целенаправленные задачи. Например, грызунам для того чтобы запомнить, в каком месте экспериментальной среды находится локация с вознаграждением, требуется развитие сверхпредставления (over-representation) об этом месте в гиппокампе. Сверхпредставление подразумевает повышение плотности клеток места рядом с локацией вознаграждения, то есть с локацией, имеющей субъективную ценность для животного. Оно может происходить из-за того, что реорганизуются паттерны активации как части кодирования следа памяти во время обучения.

Обычно считается, что связанные с обучением изменения происходит благодаря процессу синаптической пластичности, как правило, Хеббовского типа. Именно правило Хебба в течение 70 лет оставалось ключевым в объяснении того, как связь между синапсами становится сильнее или слабее с течением времени.

Однако в 2017 году исследователи из Института неврологических исследований Яна и Дэна Дунканов (Duncan NRI) в США представили работу, меняющую господствующую парадигму. Они обнаружили новый тип синаптической пластичности, которую назвали поведенческой синаптической пластичностью с временной шкалой (behavioral timescale synaptic plasticity, BTSP), которая преодолевает ограничения, имеющиеся в правиле Хебба. Более того, она предлагает модель работы нейронов, которая лучше всего имитирует временные рамки того, как мы узнаем или запоминаем связанные события в реальной жизни. В своей новой работе исследователи определили механистические этапы, лежащие в основе этого типа синаптической пластичности.

Чтобы определить, какие именно физиологические процессы происходят в гиппокампе, когда приобретаемый опыт меняет активность популяции записывающих его клеток, исследователи использовали метод двухфотонной кальциевой визуализации. У мышей, бегущих по специальной беговой дорожке, измеряли активность пирамидных нейронов гиппокампа. Эти нейроны вовлечены в задачу пространственного обучения. Сначала мышей приучали к беговой дорожке: расположение на ней награды (10% раствор сахарозы) менялось с каждым кругом. Мыши непрерывно бежали с одинаковой скоростью, постоянно облизывая дорожку. В последний день фазы привыкания скорость облизывания и скорость бега животных были одинаковыми во всей среде, а клетки зоны CA1 равномерно распределились в пространстве, то есть образовали однородную мозаичную структуру.

На следующем этапе награду помещали только в одном месте, и на пути бега располагали несколько визуальных подсказок, равномерно распределенных в пространстве. На этом этапе мыши начинали облизывать только те части бегового трека, которые находились вокруг вознаграждения, и одновременно замедляли скорость своего бега при приближении к цели. Параллельно с этими поведенческими изменениями исследователи наблюдали увеличение плотности и активности клеток места СА1 возле сайта вознаграждения. По мнению авторов исследования, это указывает на то, что изменения пространственных сигналов могут привести к адаптивной реорганизации и активности нейронов гиппокампа.

В своих предыдущих исследованиях авторы работы выяснили, что процесс BTSP также включает в себя некий контролирующий сигнал. При этом его источник не обязательно находится рядом или внутри поля активируемых нейронов-мишеней. Чтобы определить происхождение этого сигнала, исследователи изучили аксональные проекции из близлежащей области гиппокампа – энторинальной коры (entorhinal cortex, EC).

Энторинальная кора – это часть височной доли коры головного мозга, которая иннервирует гиппокамп и связывает его с областями неокортекса, контролирующими высшие исполнительные функции и процессы принятия решений.

Предыдущие исследования показывают, что EC регулирует как вероятность, так и продолжительность потенциалов плато. В свою очередь, потенциалы плато – это тип электрической активности между нейронами, при котором обеспечивается устойчивый положительный ток внутрь клетки и, как следствие, длительная деполяризация. При такой активности нейрон может запускать потенциалы действия независимо от синаптического ввода. Ранее не раз было показано, что потенциалы плато индуцируют BTSP.

Итак, при подавлении некоторого подмножества аксонов третьего слоя энторинальной коры (EC3), которые иннервируют нейроны гиппокампа СА1, исследователи наблюдали, что развитие сверхпредставления вознаграждения СА1 в мозге останавливалось. Основываясь на анализе большого количества соответствующих исследований, они пришли к выводу, что активность EC3 обеспечивает относительно постоянный целевой инструктивный сигнал, который направляет гиппокамп на реорганизацию местоположения и активности клеток места. То есть стимулирует потенциалы плато в нейронах CA1, чтобы запускать формирование репрезентации поля нового места среды через BTSP. Это, в свою очередь, влияет на поведение животного.

По словам авторов, открытие того, что одна часть мозга способна управлять другой областью для изменения расположения и активности своих нейронов, может считаться выдающимся открытием в нейробиологии. Это полностью меняет взгляд на то, как происходят изменения в мозге, зависящие от обучения, и открывает новые границы возможностей, которые изменят и направят подход к изучению неврологических и нейродегенеративных расстройств в будущем.

Однако авторы также отмечают и то, что необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы точно определить, как нейроны EC3 способны вырабатывать специфический для окружающей среды «поучительный» сигнал.

P.S. Первый раз прочитал и подумал, что это не нейроны переползают с места на место, а «переползает» , так сказать, активность нейронов.

Перечитал, и обратил внимание, что в заметке, вроде, несколько раз упоминается об изменении местоположения клеток. Странно...

В абстракте статьи от 2017г. (https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.95a673ed-6373818f-36b5832e-74722d776562/https/pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28883072/) сказано (Яндекс-переводчик):
Цитировать
Обучение в первую очередь опосредуется зависящими от активности модификациями синаптической силы в нейронных цепях. Мы обнаружили, что пространственные поля в области гиппокампа CA1 создаются синаптическим потенцированием, заметно отличающимся от пластичности Гебба. Поля места могут быть получены in vivo в одном испытании путем потенцирования входных данных, поступающих за секунды до и после сложного пика. Потенцированный синаптический вход изначально не совпадал с потенциалами действия или деполяризацией. Это правило, названное поведенческой временной шкалой синаптической пластичности, резко изменяет входные данные, которые не были ни причинными, ни близкими по времени к постсинаптической активации. В срезах пять пар подпороговой пресинаптической активности и потенциалов плато кальция (Са2+) приводили к значительному потенцированию с асимметричным течением времени в течение нескольких секунд. Эта пластичность эффективно сохраняет целые поведенческие последовательности в пределах синаптических весов для получения прогнозирующей активности клеток места.

Ничего там нет про изменение местоположения нейронов...

 

Сообщения