Пятница 19 апреля 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые разгадали тайну познания мира человеческим мозгом


Ученые разгадали тайну познания мира человеческим мозгом

Вторник, 10 Декабря 2019 11:34

Человеческое поведение часто объясняется в терминах невидимых сущностей, таких как мотивация, любопытство, тревога и уверенность. Остается неясным, кодируются ли эти ментальные сущности определенными нейронами в определенных областях мозга.

 

Профессор Адам Кепекс из лаборатории Колд-Спринг-Харбор ответил на некоторые из этих вопросов в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature. Полученные результаты могут привести к разработке более эффективных методов лечения обсессивно-компульсивных расстройств, навязчивых азартных игр и других психических расстройств.

 

Команда изучала орбитофронтальную кору головного мозга - область, критически важную для принятия решений как у людей, так и у животных. Повреждение этой области мозга затрудняет принятие решений. В известном примере Финеас Гейдж, железнодорожный рабочий, пережил чрезвычайные повреждения в этой области, когда железный прут пронзил его череп во время взрыва. Гейдж выжил и его личность и навыки принятия решений остались прежними.

 

Кепекс и его лаборатория решили выяснить, как нейроны в орбитофронтальной коре кодируют ментальные переменные, такие как мотивация или уверенность.

 

"Мы хотели понять, как нейроны кодируют эти таинственные сущности, какова логика за этим, какова архитектура орбитофронтальной коры", - сказал Кепекс. 

 

Наблюдая за нейронной активностью в головном мозге крыс, принимающих сложные решения, команда выявила новую, неожиданную структуру в функциональной организации орбитофронтальной коры.

 

Исследователи стремятся определить, какие сообщения представляет собой такая нервная активность. Стандартный подход заключается в определении того, какие особенности окружающего мира волнуют нейрона (какие из них повышают его активность) и к каким особенностям он нечувствителен (отсутствие изменений в активности). Например, в зрительной коре нейроны настроены на края объектов, и каждый нейрон имеет предпочтение для по-разному ориентированных краев.

 

 "Когда вы имеете дело с ментальными переменными, возникает вопрос: "Как я могу их определить? - добавляет профессор Кепекс. 

 

Ключевым моментом было использование математических моделей поведения выбора для вычисления уверенности в правильности принятого решения. Этот подход дал довольно конкретные предсказания о том, как выглядит представление о доверии с точки зрения наблюдаемых переменных, таких как сложность решения или какой выбор был сделан. Оказалось, что многие орбитофронтальные нейроны согласуются с этими предсказаниями, их активность увеличивается или уменьшается с формально определенной уверенностью в принятии решения.

 

Предыдущие исследования орбитофронтальной коры головного мозга выявили сходные ментальные переменные, но в отличие от других областей мозга, таких как зрительная кора, в их ответах не было порядка, и сложность кодирования была озадачивающей. 

 

Чтобы разобраться в этой путанице, профессор Кепекс и его команда выбрали другой подход.

 

Аспирантка Джунья Хирокава, ныне доцент Университета Досиша в Киото, Япония, записала большие популяции нейронов орбитофронтальной коры и использовала сложные методы машинного обучения, чтобы понять их паттерны активности. Команда обнаружила, что нейроны распадаются на отдельные функциональные группы. И каждая группа нейронов кодируется для различных ментальных переменных, таких как уверенность в принятии решения или ценность вознаграждения, выявляя доселе не подозреваемую высокоструктурированную организацию.

 

Наконец, ученые задались вопросом, поддерживаются ли эти функциональные группы Специализированной анатомической структурой. Для этого команда использовала сконструированные вирусы, нацеленные на конкретную группу нейронов, которые посылают соединения в стриатум, часть мозга, важную для обновления или переосмысления ценности выбора. Они наблюдали за активностью этих нейронов и обнаружили, что они кодируют другую ментальную переменную-величину вознаграждения, увеличивающую активность, когда ожидаемая награда была низкой.

 

"Послушайте, возможно, есть анатомическая логика, которая является частью этой функциональной логики", - сказал Кепекс.

 

Деконструкция этой логической взаимосвязи между тем, как нейроны функционируют во время выполнения различных задач, и тем, как они физически структурированы в мозге, может также открыть такие возможности, как лечение психических расстройств, например, более точное стимулирование мозга пациентов с тяжелой депрессией, болезнью Паркинсона и другими типами заболеваний.

 
 

 

 

 

Иванов Дмитрий Опубликовано в Наука  
Главное за сутки
В Ставропольском крае упал российский самолет Ту-22М3 В Ставропольском крае упал российский самолет Ту-22М3 Один из членов экипажа самолета Ту-22М3, упавшего Ставропольском крае, погиб, сообщил губернатор Владимир Владимиров в Telegram-канале. "Получены уточненные данные по происшествию с российским военным самолетом в Красногвардейском округе. К глубокому…
Израиль нанес удар по объекту в Иране Израиль нанес удар по объекту в Иране Утром 19 апреля появились сообщения о том, что Израиль атаковал объект на территории Ирана. Агентство Fars сообщило о взрывах в провинции Исфахан в центральной части республики. ТАСС собрал основную информацию…
Над территорией России ночью сбили три ракеты ATACMS и 25 снарядов Vampire Над территорией России ночью сбили три ракеты ATACMS и 25 снарядов Vampire Вооруженные силы ночью сбили три ракеты ATACMS и 25 снарядов РСЗО Vampire над российскими регионами, сообщили в пресс-службе Минобороны. "В течение прошедшей ночи пресечены попытки киевского режима совершить террористические атаки…
Интернет и СМИ
Читайте также
Ученые доказали, что мысль имеет материальную природу Ученые доказали, что мысль имеет материальную природу Уже не раз в ходе разных экспериментов специалисты убедительно демонстрировали, что мысли имеют материальную природу. Они воздействуют на окружающий мир и способны менять его. Силу мысли можно использовать для лечения…
Самый южный действующий вулкан на Земле выбросил золотую пыль Самый южный действующий вулкан на Земле выбросил золотую пыль Антарктида в последние годы все чаще привлекает взоры ученых. Там наблюдают разные геологические и даже космические явления, важные для научного познания планеты и Вселенной. На континенте идет и бурная вулканическая…
Использование аспирина может помочь увеличить урожай на грядках Использование аспирина может помочь увеличить урожай на грядках Для опытных огородников это давно не секрет, они успешно применяют недорогие таблетки для замачивания семян и полива огорода. Но это народный опыт. Теперь эффективность такого ноу-хау подтвердили и ученые. Как…
Тема дня
Польша планирует воевать с Россией бесполезными истребителями Польша планирует воевать с Россией бесполезными истребителями

Срочно закупленные Польшей из-за страха перед «нападением России» истребители оказались дорогостоящи...

Фото
E&E Science: новый электролит резко увеличит возможности аккумуляторов E&E Science: новый электролит резко увеличит возможности аккумуляторов

Китайские учёные совершили прорыв в области электротехники. Их последнее творение - универсальный «к...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

Да, в самое ближайшее время - 44.3%
Да, но не раньше, чем через полгода - 12.2%
Нет, ни при каком развитии событий - 20.8%
Нет, потому что вводить будет некуда - 20.6%

Всего голосов:: 476

 

Анекдот дня

С годами фото в паспорте все лучше и лучше.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".