Показано, как меняется мозг во время приобретения навыка
Эксперимент провели на обезьянах, фиксируя изменения в задействованной области мозга.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии