Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11.06.2019
alex007
15 971

Показано, как меняется мозг во время приобретения навыка

Эксперимент провели на обезьянах, фиксируя изменения в задействованной области мозга.

27
©Wikipedia

Ученые из Университета Карнеги — Меллона (США) провели эксперимент с обезьянами, которых обучали целенаправленному передвижению курсора. В то же время они следили за паттернами нейронной активности и регистрировали изменения. Так они показали, как меняется работа мозга в процессе приобретения нового навыка. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

«Мы использовали интерфейс “мозг-компьютер” (BMI), который создает прямую связь между нейронной активностью субъекта и движением курсора на экране. Мы записали активность около 90 нейронных единиц, отвечающих за движения рукой, в первичной моторной коре макак-резусов, пока они выполняли задания на передвижение курсора в определенную область», — объяснила руководитель исследования Эмили Оби (Emily Oby).

 

Авторы предположили, что обучение новым навыкам достигается формированием новых паттернов нейронной активности. Под этими паттернами они понимают темп совместного запуска популяции нейронов, измеренный в короткий временной промежуток. Чтобы проверить предположение, ученые решили добиться трех задач: стимулировать формирование новых паттернов, зафиксировать их, если они появятся, и связать их с новыми поведенческими особенностями.

 

Сначала исследователи представили обезьянам «интуитивное управление», чтобы показать, как те волевым усилием могут передвигать курсор. Затем они стимулировали обучение. В среднем в течение девяти дней животные учились перемещать курсор в одну из восьми окружностей. По прошествии этого времени макаки научились управлять курсором так, чтобы загонять его в нужную область. Однако ученые смотрели прежде всего на нейронные паттерны до и после обучения в первичной моторной коре. Они заметили, что процент новых нейронных паттернов увеличивался с каждым днем. Отсюда они заключили, что мозг при обучении формирует новые паттерны, но для этого ему необходимо время.

 

Авторы считают, что мозг людей работает по тому же принципу. Тот же механизм формирования новых нейронных паттернов действует в мозге человека, обучающегося, к примеру, игре на фортепиано. В будущем это открытие может помочь людям с черепно-мозговой травмой, которым приходится заново обучаться утерянным навыкам.

 

Ранее ученые из Национального университета Сингапура связали эффективность обучения с синхронизацией потенциалов в синапсе. Они определили, что, когда всплеск активности в синапсе с обоих концов происходит одновременно, связь усиливается на период до четырех часов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

Позавчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: