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 Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Международная исследовательская группа с участием ученых Сколтеха разработала способ создания одномерных квантовых проводов в структурах из двух разных двумерных материалов — диселенида молибдена и диселенида вольфрама. В основе технологии, которую представят на конференции «Микроэлектронные системы-2026» в Сколтехе, лежит растяжение слоев, при котором меняется взаимное расположение атомов между слоями, а вместе с ним — электронные и оптические характеристики. Это позволяет настраивать поведение материала без химических добавок и сложной обработки. Такой подход может лечь в основу гибкой электроники и устройств, реагирующих на давление, изгиб или растяжение.
Медоносные пчелы Apis mellifera хуже переучивались на новый запах, если между запахом и наградой появлялась пауза, а во время обучения мигал свет. Это показало, что насекомые используют не только простые рефлексы, но и процессы, похожие на внимание и осознанное отслеживание связи между событиями.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
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.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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