Вторник 01 июля 2025 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  
Читайте также
Под Эфиопией зафиксированы странные подземные импульсы: чем грозят Под Эфиопией зафиксированы странные подземные импульсы: чем грозят Геологами из Британии проведены изыскания, указывающие на ритмичную пульсацию расплавленного гранита и иных пород под рифтовым регионом Афар, что в Эфиопии. Восходящий поток из глубин мантии, на который оказывают давление…
Новая линия консервов из Саратова поможет восполнить дефицит белка Новая линия консервов из Саратова поможет восполнить дефицит белка В Саратове разработана инновационная линейка мясосодержащих консервов, обогащённых растительными компонентами и витаминами, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Саратовского государственного университета генетики, биотехнологии и инженерии имени Вавилова. Новинка ориентирована на…
Каменистые породы в Канаде могут быть последними остатками ранней земной коры Каменистые породы в Канаде могут быть последними остатками ранней земной коры Геологи долго спорили о том, содержит ли каменистая формация в Канаде древнейшие в мире породы. Новые измерения убедительно доказывают, что это так. Чуть более 4 миллиардов лет назад магма из…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над территорией России сбили 15 украинских БПЛА МО: за ночь над территорией России сбили 15 украинских БПЛА Силы ПВО за ночь сбили 15 украинских беспилотников над Курской областью и Азовским морем. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи 30 июня дежурными средствами ПВО уничтожены…
В Волгограде пресекли деятельность экстремистского сообщества, куда входили подростки В Волгограде пресекли деятельность экстремистского сообщества, куда входили подростки Деятельность экстремистского сообщества, в которое входили четыре подростка, пресечена в Волгоградской области, организатор арестован. Возбуждено уголовное дело, сообщила пресс-служба следственного управления СК РФ по Волгоградской области. "Первым отделом по расследованию…
КГБ Белоруссии разоблачил группу, планировавшую атаковать стратегические объекты КГБ Белоруссии разоблачил группу, планировавшую атаковать стратегические объекты КГБ Белоруссии предотвратил взрывы на стратегических объектах страны, передает ОНТ. "Комитет госбезопасности провел многоходовую спецоперация под названием "Гарпун". В итоге удалось вытащить из-за рубежа организатора группы, которая готовила ударные дроны,…
Тема дня
«Мумия» затягивает страну в непредсказуемое прошлое «Мумия» затягивает страну в непредсказуемое прошлое

Если сегодня мы утверждаем, что октябрь 1917 года просто разрушил великую православную империю, а не...

Фото
Доказано: Юстинианова чума зародилась не в Африке, а в Центральной Азии Доказано: Юстинианова чума зародилась не в Африке, а в Центральной Азии

Экспертами Францем Грене и Кайлом Харпером опровергнута устоявшаяся версия происхождения Юстинианово...

Опрос

Какое время продлится напряженность в отношениях между Россией и Азербайджаном?

 

Анекдот дня

Когда телефон был привязан к стене, люди были свободны...

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. 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)".