В НИУ ВШЭ изучили рабочую память и узнали, что время дорого обходится мозгу
Ученые НИУ ВШЭ с помощью магнитоэнцефалографии и МРТ исследовали, как люди хранят и обрабатывают временную и пространственную информацию в рабочей памяти. Эксперимент показал, что оперировать временем сложнее, чем пространством. Мозг тратит на обработку информации о времени больше ресурсов и вынужден кодировать информацию с помощью «пространственных» подсказок.
Работа опубликована в Journal of Cognitive Neuroscience. Рабочая память — это временное ментальное хранилище, которое имеет ограниченную вместимость и используется для немедленной обработки информации. Она играет ключевую роль в запоминании и использовании данных, в том числе о времени и пространстве, а также в логических рассуждениях и принятии решений.
С особенностями и расстройствами рабочей памяти связано множество дискомфортных ментальных состояний: дисграфия, дислексия, депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство. Группа ученых из НИУ ВШЭ провела эксперимент для изучения деталей нейрональных механизмов обработки и хранения данных о времени и пространстве в рабочей памяти.
В исследовании участвовали 26 человек, равное количество мужчин и женщин. В ходе эксперимента они должны были запоминать пространственные и временные стимулы. Сначала участникам демонстрировали слова-подсказки, что именно им необходимо запомнить: «где» — место предъявления стимула или «когда» — последовательность. Затем каждому участнику показывали четыре изображения, последовательно появляющиеся в одном из четырех углов. Если была подсказка «где», необходимо было сказать, в каком из углов было показано то или иное изображение. Если «когда» — назвать, в каком порядке были показаны изображения. Во время эксперимента исследователи регистрировали активность мозга с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ).
Эксперимент показал, что участники одинаково хорошо решали задачи как на запоминание последовательности, так и на запоминание расположения. Однако анализ данных об активности мозга методом МЭГ выявил различия в способе хранения информации о времени и о пространстве. Для того чтобы участники так же хорошо помнили последовательность, как и расположение, требовались дополнительные усилия, что отражалось в активации определенных областей мозга — задней теменной доли в диапазоне бета-частот и передней прецентральной области в диапазоне тета-частот.
«Количество и интенсивность колебаний нейрональной активности в бета-диапазоне частот оказались более выраженными в теменной доле, что может указывать на перевод временной информации в пространственную форму. Мы предполагаем, что концепт времени настолько сложен, что человеческому мозгу требуются дополнительные пространственные “маяки” для обработки информации о времени в рабочей памяти», — объясняет Никита Отставнов, младший научный сотрудник Международной лаборатории социальной нейробиологии Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ.
Электрическая активность характеризует нейрональную архитектуру — может возникать в одной зоне мозга, а может в нескольких зонах, когда эти зоны выполняют одну функцию. Ученые обнаружили, что для каждой из частот хранение информации о последовательности и пространстве имеет совершенно разную нейрональную архитектуру — связь между областями мозга. Например, в тета-диапазоне при хранении последовательности ученые увидели связь преимущественно задних отделов правого полушария либо между собой, либо с центральными отделами мозга в левом полушарии. При хранении информации о пространстве в тета-диапазоне мозг создавал нейрональные связи в передних отделах мозга, причем большинство таких связей были межполушарные.
Анализ такой связанной активности разных областей мозга показал различную организацию, количество и интенсивность связей между его частями при запоминании последовательностей и расположения фигур. Исследователи пришли к выводу, что хранение в рабочей памяти последовательности и расположения в пространстве — качественно разные процессы.
Результаты исследования могут помочь когнитивной реабилитации и лечению расстройств, связанных с рабочей памятью. Точно зная, какая область мозга отвечает за ту или иную функцию рабочей памяти, медики и ученые могут перейти к исследованиям направленной стимуляции конкретных областей мозга для облегчения симптомов расстройств. Исследование выполнено в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
Telegram 
Дзен 
VK Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Ученые из МФТИ и Объединенного института ядерных исследований завершили комплексный анализ поведения констант связи Стандартной модели на высоких энергиях. Используя ренормализационную группу, авторы оценили вероятность того, что наш вакуум — физическое состояние, в котором существует все вещество во Вселенной,— рано или поздно «провалится» в более глубокое энергетическое состояние.
Международная исследовательская группа с участием профессора Центра инженерных систем и наук Сколтеха Александра Корсунского впервые в мире провела прямое измерение механических напряжений в зоне контакта между алмазным индентором и сложным наноструктурированным покрытием с разрешением менее 80 нанометров. Используя синхротронную рентгеновскую нанодифракцию на синхротроне ESRF в Гренобле, ученые показали, что многослойное покрытие из керамического ZrN с прослойками аморфного сплава ZrCu на 30% эффективнее рассеивает упругую энергию по сравнению с монолитным аналогом, предотвращая распространение трещин. Результаты дают инженерам прямые количественные критерии для проектирования защитных покрытий нового поколения.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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