Мозг во время отдыха не только анализирует прошлое, но и планирует будущее
Во время сна нейроны мозга обрабатывают информацию, полученную в прошлом. Ученые из США выяснили, что эти клетки также способны предвосхищать, каким будет образ окружающего мира с учетом новых знаний.
Согласно предыдущим исследованиям, сон играет важную роль в обучении, потому что помогает мозгу формировать воспоминания. В основном именно во время сна информация из кратковременной памяти переходит в долговременную. Однако отдых позволяет мозгу не только анализировать события прошлого, но и «прогнозировать», как они повлияют на будущее.
Исследователи из Мичиганского университета, Висконсинского университета в Милуоки и Университета Райса (все — в США) провели эксперимент с участием крыс и изучили активность нейронов в гиппокампе — области мозга, которая имеет ключевое значение для работы памяти. Результаты научной работы опубликовал журнал Nature.
Крыс обучили бегать назад и вперед по рельефной дорожке, на обоих концах которой животные получали вознаграждение. Во время обучения экспериментаторы наблюдали, как ведут себя отдельные нейроны в гиппокампе. Им удалось определить, за какие части маршрута и окружающей среды в целом отвечали конкретные клетки мозга.
С помощью машинного обучения исследователи связали активность каждого нейрона с активностью остальных и таким образом смогли оценивать «зону ответственности» клеток даже тогда, когда крысы не двигались и не взаимодействовали с конкретной средой. Этот метод стал главным нововведением работы: авторы предыдущих исследований рассматривали поведение нейронов до и после сна, но не могли отследить, как обрабатывается информация о конкретном месте или маршруте непосредственно во время отдыха.
Новая работа подтвердила, что представления о пространстве, которые формируются во время знакомства со средой, для большинства нейронов сохраняются на несколько часов сна после получения опыта. Но нервные клетки гиппокампа не только обрабатывают и «кристаллизуют» информацию о том, что уже было пережито, но и формируют новый взгляд на объект воспоминаний.
Исследователи объяснили выявленный механизм через пример из жизни человека: «Многим знакома ситуация, когда просыпаешься с новым видением проблемы, понимаешь ее иначе, чем до отдыха». По их словам, поведение крыс на дорожке после сна действительно отражало то, чему животные научились во время отдыха, а не до него: «Это выглядело так, будто крысы во время сна еще раз изучили пространство, в котором находились перед отдыхом».
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.
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.
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?
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