Нейробиологи увидели, как мозг «рисует» карты местности
Чтобы человек ориентировался в пространстве, мозг создает карты окружающей среды. Ученые из США впервые описали, как именно это происходит.
Многие современные исследования в области нейробиологии направлены на то, чтобы понять, как мозг человека усваивает новые знания и навыки. В одной из недавних работ удалось выяснить, что, запоминая маршрут, мышь во сне как бы проходит по нему заново. Однако не было известно, каким образом подобная информация «откладывается в голове».
Специалисты из нескольких университетов США провели эксперимент на мышах и с помощью особого микроскопа впервые проследили за формированием так называемой когнитивной карты в головном мозге. Результаты их исследования появились в научном журнале Nature.
Авторы публикации наблюдали за активностью тысяч нейронов в мозге мышей, пока те учились ориентироваться в двух разных виртуальных коридорах. В одном из них вознаграждение (вода) находилось ближе, в другом — дальше. На старте мышам с помощью специального индикатора подсказывали, в каком месте стоит искать награду.
Обучение у всех животных происходило по одной и той же логике. Сначала они научились не пытаться лакать воду там, где ее не должно было быть. Потом поняли, что в каждом коридоре получают награду только один раз. Затем, наконец, перестали искать награду в начале пути, если находились в коридоре, где вода располагалась дальше.
Когда мыши только начинали знакомиться с коридорами, нейронная активность в каждом из них была одинаковой и напоминала линию. По мере обучения у двух этих «дорожек» появлялось все больше и больше различий, отражающих разные сигналы и разные места получения награды. К концу эксперимента даже одна и та же часть (например, начало) разных коридоров кодировалась неодинаково — это позволяло мышам понимать, как скоро они найдут воду в каждом из пространств.
Исследователи обнаружили, что различать похожие места помогают специальные клетки. Именно они кодируют информацию, которую получают органы чувств.
Дальнейшие исследования этого механизма помогут усовершенствовать методы лечения, которые применяются при расстройствах памяти, например при болезни Альцгеймера. Кроме того, считают ученые, появится возможность создать алгоритмы искусственного интеллекта, еще более сходные с человеческим мозгом.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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
Последние комментарии