Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.07.2022
Сергей Васильев
1 648

Сон связали с измененным восприятием звуков

5.1

Ослабление обработки звуковых сигналов «сверху вниз» — от высших областей мозга к низшим — может служить индикатором бессознательного состояния.

©USAF, J.M. Eddins Jr. / Автор: Euclio Drusus

Во время сна мозг продолжает воспринимать и обрабатывать информацию, но делает это в корне иначе, чем при бодрствовании. Возможно, именно эти различия лежат в основе феномена сознания. На это указали и уникальные эксперименты, проведенные в Тель-Авивском университете. Отслеживая активность отдельных нейронов, ученые обнаружили, что мозг спящего воспринимает звуки как обычно, однако высших его областей они не достигают. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.

Чтобы наблюдать активность нейронов головного мозга с высоким разрешением, к ним надо подвести тонкие электроды, что требует небезопасного хирургического вмешательства. Разумеется, ради «научного интереса» такую операцию не проводят, поэтому ученые часто обращаются к помощи людей, которым она назначается по медицинским показаниям. Имплантацию электродов проводят больным эпилепсией, если снять приступы другими способами не удается. С такими добровольцами экспериментировали Юваль Нир (Yuval Nir) и его коллеги.

Они отслеживали активность мозга у 13 добровольцев с тяжелой эпилепсией, которым ранее были имплантированы электроды, во время сна — как полноценного ночного, так и краткого дневного, — и в разные его фазы. Осторожные эксперименты продолжались восемь лет, пока авторы работы набирали данные об активности примерно 700 отдельных нейронов в ответ на звуки, которые проигрывались спящим. Эта активность сопоставлялась с записями, сделанными в периоды бодрствования добровольцев.

«Мы были удивлены, обнаружив, что реакция мозга во сне оказалась намного сильнее и богаче, нежели ожидалось, — говорит Ханна Хайят (Hanna Hayat), один из авторов работы. — Более того, этот яркий ответ распространялся на разные регионы коры. Сила его была такой же, как при бодрствовании, за одним важным исключением: уровень активности альфа-бета волн».

Напомним, в электрической активности головного мозга выделяют колебания, характерные для разных его состояний. Бета-волны связаны с обычным бодрствованием, при котором мы наблюдаем и действуем; альфа-волны — с расслабленностью и покоем, гамма-волны — с сосредоточенным решением задач. Все они отражают сознательное бодрствующее состояние, при котором в мозге идет двунаправленная обработка сенсорной информации.

Помимо движения сигналов «снизу вверх», от рецепторов к высшим областям мозга, существует поток «сверху вниз». Высшие области, опираясь на прошлый опыт и контекст происходящего, модулируют работу низших, помогая им выделять важные детали и отбрасывать несущественные. Когда мозг проявляет подобную активность, гамма-волны усиливаются, а альфа- и бета-, наоборот, ослабевают. Подобная десинхронизация отмечена при внимательной обработке мозгом сенсорных стимулов.

Новые эксперименты показали, что во сне десинхронизация резко ослабевает. Интенсивность гамма-волн, создаваемых звуковым стимулом, остается довольно высокой, однако альфа- и бета- почти не реагируют на него. Такая разница резко отличает бодрствование от сна. По-видимому, она показывает, что звуковые сигналы продолжают поступать и обрабатываться мозгом, но не достигают высших областей коры и не попадают в сознание.

Авторы работы замечают, что прежде подобный эффект был продемонстрирован у людей под анестезией. Возможно, он позволит лучше разобраться в природе сознания. Кроме того, ученые считают, что уровень десинхронизации мозговых волн в ответ на звуковые стимулы когда-нибудь будет использоваться в качестве измеримого индикатора «уровня сознания» — например, при той же анестезии во время хирургических операций.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 часов назад
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

Позавчера, 14:58
Александр Березин

До сих пор ученые считали, что величайшую из женщин — фараонов Египта после смерти подвергли «культурной отмене»: ее статуи разбивали, имя вычеркивали из надписей, обелиски засыпали песком. Цзюнь И Вон из Университета Торонто (Канада) подверг сомнению это утверждение, но и в его гипотезе остаются вопросы.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Елена Авдеева

Состояние паралича, в которое впадают разные виды животных, хорошо известно и задокументировано. Обычно оно считается защитной реакцией в случае опасности, но никаких доказательств этому до сих пор нет. Особенно загадочным остается поведение обитателей океана, притворяющихся мертвыми. Ученые проверили существующие объяснения этого эффекта и сделали неожиданные выводы.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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
Закрыть
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