Совы помогли ученым открыть секрет того, как мозг концентрирует внимание — Naked Science
31.10.2018, 10:11
5 минут
Редакция
80

Совы помогли ученым открыть секрет того, как мозг концентрирует внимание

Ученые из Университета Джона Хопкинса штата Мэриленд (США) на примере сипух выяснили, как мозг выбирает, на что следует обратить внимание. Это открытие предлагает новый взгляд на лечение синдрома дефицита внимания у людей.

sipuha_07

Несмотря на то что ученые изучают передний мозг животных уже несколько десятилетий, ответ на вопрос, как он выбирает, на что обратить свое внимание, так и не был найден. Группа исследователей во главе с Нагараджом Махаджаном (Nagaraj Mahajan) решила заняться изучением среднего мозга, который значительно старше переднего и присутствует у всех животных — от рыб и млекопитающих до птиц и людей. Результаты работы опубликованы в журнале Cell Reports.

 

«В мире есть миллион вещей, которые одновременно фиксируются нашими глазами, ушами, кожей и другими органами чувств. На что из этого нам важнее всего обратить внимание, чтобы выстроить модель поведения? Все животные принимают эти решения, от которых зависит их жизнь, но не все из них имеют развитый передний мозг. Наша работа дает довольно красивый ответ на то, как мозг решает ключевой компонент этой проблемы», — говорит Шреш Майсор (Shreesh Mysore), соавтор исследования.

 

Для своей работы ученые выбрали сов: помимо того, что они имеют острое зрение и слух, особенность организации их среднего мозга позволяет относительно легко отслеживать активность интересующих исследователей нейронов. Исследователи измерили активность отдельных нейронов в среднем мозгу 15 сов, и то, что они обнаружили, их озадачило.

 

©Johns Hopkins University
 

Хотя обычно отдельные нейроны кодируют визуальное пространство топографически, в своем эксперименте ученые выяснили, что одиночные нейроны реагируют на несколько вещей, которые иногда находятся очень далеко друг от друга.

 

В ходе работы Нагарадж Махаджан пришел к выводу, что, если нейроны должны сигнализировать о важнейших раздражителях окружающей среды, независимо от того, откуда поступают визуальные данные, единственный возможный способ для мозга кодировать пространство, сохраняя при этом энергию на метаболизм, — это иметь значительно меньше нейронов, чем самих раздражителей. Причем каждый нейрон кодировал бы сразу несколько различных сигналов. Ученые обнаружили, что мозг совы почти идеально соответствует этим расчетам.

 

Сипухи помогли ученым понять, как мозг выбирает то, что заслуживает наибольшего внимания/© Johns Hopkins University

 

Когда исследователи подсчитали количество нейронов среднего мозга, оказалось, что их было на 40 процентов меньше, а места, в которых закодированы отдельные нейроны, были организованы комбинаторным принципом, очень похожим на принцип судоку.

 

«Мы думаем, что нейроны среднего мозга могут быть важным ключом к загадке неспособности сосредоточиться на чем-то одном. Наша работа фундаментальна, но эта идея может быть протестирована и на пациентах. Если нам повезет, она позволит найти способ лечения синдрома дефицита внимания», — надеется Майсор.

СФУ
137 статей
Сибирский федеральный университет (СФУ) – крупнейший университет восточной части России. Состоит из 21 профильного института и 3 филиалов. Выполняет широкий спектр уникальных научных исследований в области биотехнологий, новых материалов, металлургии и горного дела, нанотехнологий, архитектуры и дизайна, космических и информационных технологий, математики, геномики, медицины и по многим другим направлениям. В университете действуют ведущие научные школы РФ, поддержанные грантами Президента РФ: «Дендроклиматический и дендроэкологический мониторинг лесов Северной Евразии» (руководитель – академик РАН Евгений Ваганов), «Экологическая биофизика» (руководитель – академик Иосиф Гительзон). А также научная школа профессора Августа Циха «Интегральные методы в комплексном анализе и алгебраической геометрии» и научная школа профессора Георгия Шайдурова «Радионавигационные и радиолокационные системы и устройства».
9 ноября
4 9 минут
Александр Березин

На Западе набирает обороты очередная инициатива по массовой посадке деревьев — TeamTrees. К ней присоединился даже Илон Маск, сменив свое имя в твиттере на Трилон Маск. Считается, что массовые посадки помогут в борьбе с глобальным потеплением. Как мы покажем ниже, на самом деле, все может быть ровно наоборот.

10 ноября
17 минут
Редакция

Кто-то еще со школы записался в технари: «были хорошие оценки по математике», другие безнадежно махнули на себя рукой: «гуманитарий». Да только не все так просто – чистых гуманитариев и технарей в природе очень мало: всего 1­­–2%, тем более что определиться с этим не так легко, как кажется. Не говоря уже о том, что есть другие категории, например естественники.

10 ноября
5 минут
Полина Гершберг

Подавление метаболизма глутамина истощает клетки опухолей и улучшает иммунный ответ.

5 ноября
19 минут
Александр Березин

Новое исследование подтвердило, что зонд «Вояджер-2» вышел из гелиосферы. Однако реальная новость вновь заслоняется выдуманной: часто пишут, будто «Вояджер-2» и «Водяжер-1» покинули Солнечную систему. Разберемся, почему это не так и что плохого в обмане длиной в 30 тысяч лет.

9 ноября
4 9 минут
Александр Березин

На Западе набирает обороты очередная инициатива по массовой посадке деревьев — TeamTrees. К ней присоединился даже Илон Маск, сменив свое имя в твиттере на Трилон Маск. Считается, что массовые посадки помогут в борьбе с глобальным потеплением. Как мы покажем ниже, на самом деле, все может быть ровно наоборот.

6 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые со всего мира подписались под статьей, которая констатирует «климатическую катастрофу» на основе данных об изменении климата, собранных за 40 лет исследований.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

ulogin_facebook_1999378157048767
10:11
-
0
+
Думается, что деление мозга на отделы - закономерность, свойственная всем живым существам. А внутренняя структура отделов, предполагающая некое взаиморасположение нейронов, значительно различается и строго индивидуальна для каждого отдельного человека. Отсюда идёт бесконечное разнообразие характеров, способов мышления, реакций на внешние и внутренние раздражители и тд. Внутренняя структура, или взаиморасположение нейронов внутри мозга и его отделов, так же индивидуальна, как отпечатки пальцев или форма ушных раковин. Разумеется, есть и одинаковые реакции, типичные отзывы нервной системы на сигнал. Но опять же, для каждого организма ответ будет сугубо индивидуальным.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: