Мозг среагировал на чужие действия, как на свои
Когда мы наблюдаем, как кто-то двигает пальцем, наш мозг не остается в стороне. Работа ученых из НИУ ВШЭ и Лозаннского университетского госпиталя показала, что наблюдение за движением активирует моторную кору так, словно мы сами совершаем это действие, и при этом заглушает ненужные мышцы.
Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports. Моторный резонанс — это явление, при котором, когда человек наблюдает чужие движения, в его моторной коре возникает активность, как будто он сам двигается. Резонанс связан с работой зеркальных нейронов — особых клеток мозга, которые активны как при выполнении действий, так и при их наблюдении. Эти нейроны позволяют нам понимать чужие действия и учиться через подражание.
Новый эксперимент ученых из Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ и Лозаннского университетского госпиталя позволил определить, на каком этапе движения моторный отклик достигает максимума. В эксперименте участвовали 30 человек. Сначала им показывали фотографии движения пальцев, затем видеозапись этих движений и после этого — финальный кадр ролика.
Когда человек просто наблюдает за движением, его мозг может быть активен или неактивен — это внешне никак не проявляется. Мышцы при этом остаются в покое и никакие сигналы не регистрируются. Обычный электрод в такой ситуации ничего не заметит, ведь мышечной активности нет.
Чтобы обойти это ограничение, исследователи использовали ТМС — транскраниальную магнитную стимуляцию. С ее помощью они отправляли сигнал в мозг, тем самым подталкивая моторную кору дать отклик прибору. Это позволило проверить, насколько готов мозг к действию. Если человек глубоко вовлечен в наблюдаемое движение, то даже слабый импульс может вызвать сильную реакцию в нужной мышце. Если же человек, наоборот, не вовлечен, то ответ мозга будет слабым или вовсе отсутствовать. Таким образом, ТМС позволила буквально прощупать, насколько мозг готов включиться в движение, которое человек только наблюдает.
В исследовании стимуляцию применяли в разные моменты: сразу после начала движения, через 320 и через 640 миллисекунд. Участники эксперимента неподвижно смотрели на экран. В это время ученые считывали с мышц руки электрические сигналы, чтобы понять, насколько активно моторная кора реагирует на визуальный стимул. Самый выраженный сигнал от мышцы возникал не в момент действия на видео, а чуть позже, когда движение уже завершено, но еще свежо в памяти.
Именно в случае с просмотром финального кадра ролика (postvideo) активность усиливалась в нужной мышце, а в соседней, не участвующей в движении, наоборот, подавлялась. Такой ответ мозга напоминает то, как он управляет собственными движениями. В нейрофизиологии этот механизм известен как окружающее моторное торможение — он позволяет отключать ненужные мышцы, чтобы добиться точности.
«Наше главное открытие в том, что мозг запускает те же механизмы торможения, что и при реальных движениях, даже если человек просто наблюдает за действием. Это говорит о высокой включенности в чужое движение как свое на уровне связи мозга и мышц тела. Также это позволяет нам больше узнать о важности моторного резонанса для понимания движений», — отмечает один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ Маттео Феурра.
Полученные результаты могут быть полезны для нейрореабилитации, особенно при восстановлении точности движений после травм или инсульта. Они также подтверждают эффективность обучения через наблюдение, в том числе в спорте. А еще дают новое понимание того, как мы вживаемся в действия других, — возможно, именно такие механизмы лежат в основе эмпатии.
Исследование осуществлено в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
Telegram 
Дзен 
VK Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
По самой распространенной версии, в прошлом климат Венеры был похож на земной, а к нынешнему состоянию пришел из-за парникового эффекта. Недавно ученые попытались смоделировать этот процесс и обнаружили, что перегретая венерианская кора даже вместе с вулканами просто не могла испустить в атмосферу такое количество углекислого газа, какое мы наблюдаем в ней сейчас.
Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
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.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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