#нейроны

Когда органы чувств не получают достаточного количества информации о том или ином объекте, мозг «достраивает» его образ с опорой на предыдущий опыт. Как именно это происходит, разобрались ученые из США.

Масштабное исследование нейронной активности мышей показало, как мозг принимает решения. Оказалось, в этом процессе участвуют не отдельные специализированные центры, а распределенная сеть, охватывающая практически весь мозг — от сенсорных до моторных зон.

Чтобы понять, как именно мозг объединяет разные сенсорные сигналы, ученые проверили реакцию добровольцев на простые визуальные и слуховые стимулы, отслеживая изменения в движении точек на экране и в звуковых сигналах с помощью ЭЭГ. Результаты показали, что за обработку информации ответственны разные процессы, которые «сходятся» в едином механизме в решающий момент.

Слушатели узнают, как современные технологии позволяют изучать и моделировать сложные механизмы работы клеток головного мозга.

До сих пор считалось, что гликоген — полисахарид из остатков глюкозы — накапливается в нейронах у пациентов с деменцией вследствие болезни. Однако результаты нового исследования показали, что расщепление гликогена активирует защитный механизм для борьбы с окислительным стрессом — ключевым фактором развития нейродегенеративных заболеваний.

Хотя такие лекарства, как «Оземпик» и «Вегови» эффективны в подавлении аппетита и снижении веса, их применение зачастую сопровождается тошнотой и рвотой. К решению этой проблемы недавно приблизились исследователи из Швеции, обнаружив в мозге лабораторных мышей группу нейронов, участвующих в подавлении аппетита и похудении, но не вызывающих неприятных симптомов.

Слушатели узнают, можно ли провести границу между сознанием и другими психическими процессами.

Точная причина этого тяжелого заболевания по-прежнему не вполне ясна. Согласно одной из гипотез, белок альфа-синуклеин, накапливающийся в нервных клетках, мешает им нормально функционировать, что приводит к их гибели. Группа ученых нашла фермент, который связан с этими патологическими процессами.

Различные живые существа — от акул до утконосов и пчел — способны улавливать электрические сигналы в воде или воздухе. Теперь к ним присоединились личинки дрозофилы фруктовой (Drosophila melanogaster) — распространенного во всем мире вида плодовой мушки.

Слушатели узнают, как манипуляции нейронной активностью позволяют менять поведение живых существ.

Новый препарат DDL-920 полностью восстановил двигательные способности у мышей после инсульта. Это первый случай, когда медикаментозная терапия заменила весь процесс реабилитации.

Ученые обнаружили, что самцы круглых червей хуже учатся на опыте и чаще рискуют жизнью, чем самки. Исследование показало, что возможность спариваться улучшает их способности к обучению, а ключевую роль в этом процессе играет рецептор npr-5, подавляющий сенсорное обучение у самцов.

Ученые из Университета Джонса Хопкинса (США) обнаружили, что мыши запоминают новые навыки быстрее, чем считалось ранее. Однако до их успешной демонстрации намеренно совершают ошибки.

Исследователи из НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде показали, как с помощью нейросети воссоздавать динамику нейрона мозга, имея всего один ряд измерений, например запись его электрической активности. Разработанная нейросеть научилась восстанавливать полную динамику системы и предсказывать ее поведение при изменении условий. Такой метод может помочь изучать сложные биологические процессы, даже если нет возможности провести все необходимые измерения.

Российские ученые выяснили, как мозг принимает решения о покупках. С помощью электро- и магнитоэнцефалографии специалисты обнаружили, что мозг почти мгновенно реагирует, когда цена товара расходится с ожиданиями. Эта реакция связана с областями, отвечающими за оценку выгоды и обучение на основе прошлых решений. Таким образом, восприятие стоимости товара — не просто осознанный выбор, а часть автоматических когнитивных механизмов.

Исследование, проведенное коллективом российских ученых, в том числе МФТИ, — шаг вперед в области нейронных сетей и их обучения. В своей работе они предложили новую структуру биполярного морфологического нейрона и метод обучения, который может повысить вычислительную эффективность нейронных сетей.

Ученые из США описали нейронный механизм, благодаря которому воспоминания, сформированные в разное время, не перемешиваются. Оказалось, что старую и новую информацию клетки мозга обрабатывают на разных стадиях сна.

Система автоматического управления позволяет получить данные об объекте и формирует нужную реакцию, обеспечивая стабильную работу устройства. Считывание информации происходит за счет датчиков, сигнал с которых необходимо перевести в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя. Внутри него находятся нейроны, которые и отвечают за этот процесс. При поломке одного из них требуется починка, оно это не всегда возможно сделать быстро: например, на искусственных спутниках Земли. Ученые Пермского Политеха предложили снизить риск отказа оборудования, сделав так, чтобы измерительные нейроны самостоятельно диагностировали у себя поломку и «решали», кто из них заменит дефектный компонент.

22 декабря Россия отмечает День энергетика — праздник, посвященный тем, кто делает доступным одно из самых фундаментальных благ современной цивилизации — электричество. Ученые Пермского Политеха рассказали, откуда оно берется и почему «гудит», как птицам удается сидеть на высоковольтных проводах и что будет с человеком, если он живет слишком близко к ЛЭП, почему в розетке 220 вольт, как течет энергия по нашему организму и сколько понадобится мозгу, чтобы зажечь светодиод.

О том, где скрывается человеческое «я», что такое «знающие нейроны», какие страны наиболее активно развивают нейронауки и о том, почему нам важно признать наличие сознания у животных, мы поговорили с одним из самых выдающихся нейробиологов, директором Института перспективных исследований мозга МГУ имени М.В. Ломоносова, академиком Константином Анохиным.