Нейрохирурги выяснили, как мозг адаптируется к новым условиям
Попадая в новые условия, человек способен их оценить, а затем выбрать наиболее подходящие действия. Что происходит в мозге, когда мы принимаем решения в незнакомой для себя ситуации, объяснили медики из США и Канады. Они сравнили специфическую активность нейронов с поведением стаи птиц.
Когда человек учится чему-то новому, работает в том числе гиппокамп — область головного мозга, которая участвует в формировании эмоций, запоминании, ориентации в пространстве. Именно активность гиппокампа помогает переводить информацию из рабочей памяти в долговременную и «закреплять» недавно освоенный маршрут. Однако оказалось, что роль этой области в обучении еще более значима, чем предполагалось.
Нейрохирурги из Калифорнийского технологического института (США), Университета Торонто (Канада), Колумбийского университета (США) и Седарс-Синайского медицинского центра (США) выяснили, что принятие решений на основе абстрагирования и логических выводов полностью зависит от нейронов гиппокампа. Первое исследование, в котором разумное поведение в новых условиях впервые описывается с точки зрения процессов головного мозга, опубликовал журнал Nature.
«Абстрагирование позволяет нам игнорировать несущественные детали и сосредоточиваться на информации, которая необходима, чтобы действовать. Логический вывод — это использование знаний для обоснованных предположений об окружающем нас мире. Оба процесса важны для познания и обучения», пояснили авторы публикации.
В рамках исследования, во время диагностики эпилепсии, ученые имплантировали в мозг 17 пациентам электроды. Затем участников эксперимента попросили выполнить задания на компьютере и фиксировали активность их мозга.
Пациентам несколько раз показывали четыре картинки: с человеком, обезьяной, автомобилем и автобусом. Они должны были нажать кнопку слева или справа — ту, которая соответствует правильному названию объекта на изображении. После каждого ответа участники исследования получали сообщение с текстом «правильно» или «неправильно». Когда люди запомнили все правильные ответы и научились выбирать их с помощью кнопок, правила изменились на противоположные. Правильным в каждом случае стал считаться тот вариант из двух предложенных, который участники эксперимента еще не выбирали.
Многие пациенты быстро поняли, что изменилось, и самостоятельно вывели предпочтительные ответы без специального заучивания — сделали логический вывод. В этот момент исследователи зафиксировали активность тысяч нейронов в гиппокампе, которая напоминала летящую стаю птиц или толпу болельщиков на стадионе, которые спонтанно начинают петь вместе. Поведение нервных клеток указывало на то, что у участников эксперимента сформировались абстрактные, концептуальные знания, необходимые для выполнения задачи. У тех, кто не смог найти правильные ответы в новых условиях, подобной активности в мозге не обнаружили.
Некоторые пациенты не могли разобраться в изменившихся правилах с опорой на предыдущий опыт ответа на вопросы. Однако после устной инструкции от исследователей они сориентировались, а в мозге сформировалась такая же нейронная структура, как у участников исследования, которые справились с новой задачей самостоятельно.
«Это важнейшее открытие показывает, что вербальный ввод может привести к представлениям, которые в противном случае потребовалось бы долго получать на собственном опыте».
Особенно примечательно, что обнаруженная специфическая активность нейронов локализуется только в гиппокампе. Это не только говорит о его ведущей роли в усвоении абстрактных знаний и формировании логических выводов, но и открывает перспективы для лечения заболеваний, которые его поражают. Например, результаты работы помогут лучше понять, почему нарушается принятие решений у пациентов с болезнью Альцгеймера, обсессивно-компульсивным расстройством и шизофренией.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
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