• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15.07.2022
Сергей Васильев
1 646

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
Позавчера, 11:15
РНФ

Ученые описали новый для науки вид пескарей из бассейна реки Урал и потому назвали его Gobio uralensis. Оказалось, что этот вид по внешним признакам (морфологии) наиболее близок к волжскому пескарю, обитающему на территории Европейской части России, а генетически — к маркакольскому, населяющему реки Казахстана и Китая. Это может говорить о том, что уральский пескарь появился в далеком прошлом в результате гибридизации европейских и азиатских линий пескарей.

Вчера, 12:57
Юлия Трепалина

После тяжелого эмоционального потрясения, например развода или потери близкого человека, у некоторых людей может возникать кардиомиопатия такоцубо, также известная как стрессовая кардиомиопатия, или «синдромом разбитого сердца». Хотя это состояние, напоминающее симптомами сердечный приступ, чаще встречается у женщин, новое исследование показало, что для мужчин оно вдвое смертоноснее.

Вчера, 20:59
Татьяна

В Бразилии проживает более 200 миллионов человек, немалую долю которых занимают потомки иммигрантов. Колонизация с XV по XX века считается самым масштабным переселением народов в истории. Порядка пяти миллионов человек переселились туда из Европы. Столько же насильно переместили с Африканского континента. Сегодня бразильцы — это наиболее генетически разнородная нация, и одна из самых малоизученных. Поэтому неудивительно, что новая работа по результатам полногеномного анализа населения принесла целый ряд открытий.

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

Позавчера, 11:02
ФизТех

Ученые из МФТИ и МГУ провели важное исследование фундаментальных законов природы, значительно расширив возможности одного из самых перспективных инструментов для исследования М-теории — гипотетической «теории всего». Они обобщили математический метод, известный как три-векторные деформации, на полные, без каких-либо упрощений, уравнения 11-мерной супергравитации в рамках исключительной теории поля. Результатом стали явные «рецепты» того, как можно систематически изменять (или «деформировать») геометрию и поля любого известного 11-мерного пространства-времени, чтобы получить новые, ранее неизвестные решения, подчиняющиеся тем же элегантным алгебраическим условиям, что и в более простых случаях.

Вчера, 14:40
Николай Цыгикало

Сегодня исполнилось 38 лет с момента первого летного испытания последнего советского космического гиганта — сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергия». Ее запустили 15 мая 1987 года. Технически успешный проект дошел до полностью рабочего изделия, безупречно выполнившего два испытательных полета. Но так и не дошел до летной эксплуатации по причинам, от него уже не зависевшим. А запуск ракеты прошел тогда безупречно, хотя и не без особенностей — и одним из участников этих испытаний был автор Naked Science. Но обо всем по порядку.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

2 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Инженеры компании UST Inc. разработали передовой рельсовый беспилотник, способный передвигаться на скорости до 500 километров в час. Юнибус U5-75304 предназначен для перевозки пассажиров и может в перспективе заменить среднемагистральную авиацию. Давайте узнаем, как конструктивные особенности обеспечивают продолжительное движение на больших скоростях, комфорт и безопасность пассажирам.

[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
Ваше сообщение получено

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

Понятно