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 Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В конце прошлого века в одной из французских пещер ученые обнаружили кольцевые конструкции, сложенные из сотен сталагмитов. Рядом — следы огня. Теперь в этом же месте исследователи нашли углубление в глине, которое могло остаться от колена строителя-неандертальца. Если эта гипотеза подтвердится, находка станет первым известным отпечатком колена неандертальца и, возможно, поможет получить прямые биологические следы древних строителей этих загадочных сооружений.
Бразильские физики и вирусологи выяснили, что высокочастотный ультразвук разрушает липидную оболочку респираторных вирусов, лишая их способности заражать клетки. С помощью стандартного диагностического аппарата УЗИ ученые подобрали резонансную частоту, которая разрывает частицы SARS-CoV-2 и гриппа на фрагменты. Безопасное для человека излучение действует на патогены как механическое оружие, к которому вирусы не способны выработать мутационную устойчивость.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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