Форум атеистического сайта
Научный атеизм => Научные новости => Тема начата: Yupiter от 10 Декабрь, 2009, 08:23:00 am
-
Ученые создали методику исправления воспоминаний, связанных со страхом
Ученые научились корректировать страшные воспоминания без помощи химических препаратов, комбинируя методы манипулирования поведением людей, что может найти применение в медицине для лечения умственных и психических расстройств, вызванных воздействием страха, говорится в статье исследователей, опубликованной в среду в журнале Nature.
Блокирование воспоминаний, связанных со страхом, уже было показано в ряде предыдущих работ, однако до сих пор для достижения результата ученые прибегали к химическим веществам, токсичным для человеческого организма, продолжительность действия которых составляла всего несколько дней.
Группа ученых под руководством Элизабет Фелпс (Elizabeth Phelps) из Нью-Йоркского университета в США разработала методику коррекции воспоминаний, связанных со страхом, на продолжительный срок (не менее чем на год) без применения каких-либо химических препаратов, воспользовавшись свойством памяти, называемым реконсолидацией.
Реконсолидацией в данном случае называется повторное вызывание воспоминаний, связанных со страхом, приобретенных в прошлом. Как выяснили ученые, манипулируя поведением людей в течение так называемого окна реконсолидации - 6 часов после процедуры реконсолидации воспоминаний, связанных со страхом, - можно заново "перезаписать" новые воспоминания о том же объекте или событии, которые уже будут лишены ощущения страха. Остальные воспоминания людей в ходе такой процедуры оказываются незатронутыми.
В своих экспериментах на трех группах добровольцев ученые привили им страх, возникающий, когда они наблюдали желтый плоский объект. Наблюдение этого объекта в течение 4 секунд завершалось коротким ударом электрическим током, длящимся 200 миллисекунд, и завершающемся одновременно с исчезновением желтого пятна с экрана монитора. За этим следовало изображение синего плоского объекта, не сопровождающегося электрическим ударом, и вся процедура повторялась еще несколько раз.
На следующий день все три группы добровольцев прошли процедуру уничтожения воспоминания о страхе, которая представляла собой повторение процедуры по прививанию страха, однако электрошок на этот раз не использовался. При этом первые две группы добровольцев перед этим прошли процедуру реконсолидации воспоминаний о страхе, во время которой ученые однократно показали им уже знакомое желтое пятно, вызывающее страх получения удара электричеством. Первая группа прошла процедуру реконсолидации за 10 минут до начала упражнений по уничтожению страха, вторая - за 6 часов, а третья группа добровольцев процедуры реконсолидации не проходила.
На следующей день, в ходе эксперимента, напоминающего эксперимент по уничтожению страшных воспоминаний, ученые, с помощью набора простых измерений, установили, что члены первой группы не проявляют признаки страха или беспокойства при наблюдении желтого объекта, тогда как у двух других этот объект по-прежнему вызывал страх. При этом члены второй и третьей групп продолжали проявлять страх получения электрического удара даже спустя год после эксперимента, тогда как члены первой группы полностью от него избавились.
"Шестичасовой интервал, в течение которого необходимо провести процедуру уничтожения страха показывает, что подходящее время в данном случае играет более важную роль, чем считалось прежде. По всей видимости, наша память отражает последнее соприкосновение с объектом, вызывающим страх, а не само событие, этот страх породившее", - сказала Фелпс, слова которой приводит пресс-служба Национального института умственного здоровья США.
Ученые полагают, что их методика работает по тем же молекулярным механизмам, что и экспериментальные медицинские препараты по подавлению страха, связанного с воспоминаниями, которые разрабатываются в настоящее время.
(с) http://www.rian.ru/science/20091209/198278029.html (http://www.rian.ru/science/20091209/198278029.html)
-
Ученые прояснили механизм формирования новых синапсов у больных склерозом мышей
Американские ученые исследовали роль регуляторной микро-РНК в развитии одной из разновидностей склероза. Они показали, что присутствие особой микро-РНК в высоких дозах способствует формированию новых контактов между мышечными и нервными волокнами. Регуляторный каскад, включающий эту микро-РНК, действует единообразно и у здоровых мышей при повреждении нервов, и у мышей, больных склерозом. Эта микро-РНК является весьма перспективным средством для замедления развития болезни.
Биохимики и генетики продолжают искать новые средства для лечения болезней человека, используя для своих исследований трансгенных животных. На животных с измененными или отключенными генами можно изучать развитие различных болезней и методы исправления биохимических неполадок. Именно такую работу и провела группа американских ученых из Гарвардского университета и Юго-Западного медицинского центра Техасского университета (Даллас). Перед ними стояла задача найти вещества, задействованные в развитии одной из смертельных болезней человека — латерального амиотрофического склероза, — и определить возможные способы ее лечения.
Эта болезнь вызывает отмирание моторных нейронов как в коре, так и в продолговатом мозге. В результате наступает денервация мышц: они постепенно перестают работать и атрофируются. Новые нервные окончания в мышечные клетки не прорастают, то есть не образуется новых нервно-мышечных контактов. Чаще всего больной погибает от удушья — прекращаются дыхательные движения. Причины болезни неизвестны. В 90-е годы прошлого века было показано, что в 20% семейных случаев этой болезни регистрируется точечная мутация гена супероксиддисмутазы (SOD1; эта точечная мутация обозначается G93A-SOD1, то есть глицин в 93-й позиции заменен аланином). Какие нарушения вызывает мутантная SOD1, пока непонятно. Но ученые создали мышей с такой же мутацией, и у этих мутантных мышей симптоматика заболевания схожа с человеческой. Так что теперь имеется хороший модельный объект для изучения этой болезни.
Именно таких мышей и использовали в экспериментах. Была измерена экспрессия микро-РНК в скелетных мышцах задних конечностей модельных (мутантных) и нормальных мышей. Только одна из 320 выделенных микро-РНК оказалась представлена сверхвысокой дозой у больных мышей — это так называемая микро-РНК-206. До начала проявления симптомов болезни количество микро-РНК-206 у нормальных и модельных мышей было сходным. То есть сверхэкспрессия микро-РНК-206 связана с наступлением болезни.
Для выяснения специфики работы микро-РНК-206 ученые вырастили мышей, у которых отсутствовала микро-РНК-206; ту же мутацию добавили и к линии трансгенных G93A-SOD1. У нормальных мышей без микро-РНК-206 никаких отклонений ни в анатомии, ни в поведении не было. А вот трансгены G93A-SOD1 без микро-РНК-206 показали очень быстрое развитие симптомов заболевания и более высокую смертность по сравнению с обычными трансгенами. Получается, что присутствие микро-РНК-206 в высоких дозах тормозит развитие заболевания.
Если у здоровых мышей перерезать нерв, ведущий к мышце, то, как выяснилось, в денервированной мышце резко возрастает количество микро-РНК-206. Значит, экспрессия микро-РНК-206 в мышцах резко активизируется в ответ на денервацию любой природы, будь то болезнь или повреждение нерва. Но важно понимать, что микро-РНК-206 экспрессируется в мышцах, а экспрессия активируется при недостатке иннервации. Из этого следует, рассудили ученые, что микро-РНК-206 участвует в формировании нервно-мышечных контактов, в том числе синапсов. Это предположение подтвердилось дополнительными экспериментами. При перерезании нерва у обычных мышей с отсутствующей микро-РНК-206 формирование новых синапсов в мышцах задерживалось примерно на 2–3 недели по сравнению с нормой.
В ходе чрезвычайно кропотливых и точных биохимических исследований удалось восстановить регуляторный каскад, в который встроена микро-РНК-206. В результате включения этого каскада происходит локальная (то есть только на микроуровне, а не на уровне всего организма) регенерация нервно-мышечных контактов.
Выработка микро-РНК-206 больным организмом — это попытка, хотя в конечном итоге и неудачная, восстановить иннервацию мышц. Однако работа этого каскада демонстрирует, что в организме имеется еще неизвестный набор возможностей для выздоровления даже в случаях тяжелых заболеваний.
(с) http://elementy.ru/news?newsid=431222 (http://elementy.ru/news?newsid=431222)
-
Ученые из Медицинской школы при Бостонском университете (США) утверждают, что препараты, используемые для понижения кровяного давления, эффективны и для лечения болезни Альцгеймера.
У людей, которые принимают средства, блокирующие рецепторы ангиотензина, слабоумие развивается на 50% реже, чем у использующих другие препараты для снижения кровяного давления. В сочетании с ингибиторами ангиотензин-конвертирующего фермента блокаторы рецепторов ангиотензина защищают и уже страдающих деменцией от дальнейшего развития болезни.
Эти выводы были сделаны по результатам исследования 800 тысяч человек, 98% из которых составляли мужчины. Все они лечились от высокого кровяного давления в с 2002 по 2006 год.
Согласно последним прогнозам, к 2050 году от деменции будут страдать более 115 миллионов человек по всему миру. Уже доказано, что пожилые люди с сильными мышцами меньше рискуют приобрести болезнь Альцгеймера, чем их менее тренированные ровесники. Риск развития болезни Альцгеймера также зависит от веса человека и уровня его физической активности. А на днях стало известно, что предотвратить развитие болезни Альцгеймера и даже обернуть ее вспять способен... мобильный телефон. Информация похожа на глупую шутку, но тем не менее: эксперименты на мышах показали, что электромагнитные волны, испускаемые устройством, способны разбить фибриллярные амилоидные бляшки, имеющие непосредственное отношение к развитию болезни.
(с) http://science.compulenta.ru/494512/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/494512/?r1=yandex&r2=news)
-
Нейробиологи из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) сумели доказать, что нейроны, создающие своего рода координатную сетку при перемещении организма в пространстве, есть не только у крыс, но и у человека.
Нервные клетки такого типа обычно называют grid-нейронами. Обнаружить их довольно сложно, и первый удачный эксперимент с грызунами был проведен лишь в 2005 году. Ученые дали животному возможность свободно передвигаться по открытой площадке и отмечали положение головы крысы в те моменты, когда grid-нейроны, находящиеся в энторинальной области коры мозга, генерируют потенциал действия; как выяснилось, с течением времени отметки образуют правильную сетку. «Полученная картина напоминает разметку обычной карты — линии широты и долготы, — комментирует участник исследования Кэсвелл Барри (Caswell Barry). — Правда, нам привычнее видеть квадратные ячейки сетки, а здесь образуются треугольные».
Авторы повторили эти опыты и выяснили, что зарегистрировать формирование сетки проще, если животное движется быстро. Затем они провели аналогичный эксперимент в группе из 42 человек: испытуемые изучали виртуальное пространство (круглую площадку, окруженную «горами»), а исследователи фиксировали активность нервных клеток по методу функциональной магнитно-резонансной томографии. «Конечно, на получаемых изображениях мы не можем видеть сами grid-нейроны, но их выдает характерная диаграмма активности, — рассказывает другой участник работы Кристиан Доллер (Christian Doeller). — Что интересно, те испытуемые, у которых «координатная сетка» активности оказалась наиболее четкой, лучше других проявляли себя в тестировании пространственной памяти. Очевидно, grid-нейроны помогают нам запоминать расположение предметов».
«Давно известно, что области мозга, в которых располагаются эти клетки [у человека — все та же энторинальная кора], связаны с определением пространственного положения и автобиографической памятью, — добавляет ведущий автор исследования Нил Бёрджесс (Neil Burgess). — Кроме того, эти участки принимают на себя первый удар при развитии болезни Альцгеймера, а неспособность нормально ориентироваться в пространстве, напомню, рассматривается как один из ранних симптомов болезни».
Полная версия отчета будет опубликована в журнале Nature.
(c) http://science.compulenta.ru/497583/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/497583/?r1=yandex&r2=news)
-
Ученые опровергли миф о существовании души
ВАШИНГТОН, 20 февраля. Специалисты из США и Великобритании решили с помощью простого эксперимента выяснить, действительно ли в момент умирания душа покидает тело. Участниками эксперимента стали полторы тысячи пациентов, которые пережили клиническую смерть в результате остановки сердца во время операции, пишет «Янтарный Край».
Суть эксперимента проста. На потолке в операционной и послеоперационной палат были размещены рисунки. Если сознание в процессе умирания действительно функционирует, то после возвращения к нормальной жизни пациенты смогут дать описания того, что они увидели на картинках. Сами ученые слабо верили в положительный результат. И в итоге они оказались правы.
Данные эксперимента показали, что все описания «увиденного» в состоянии клинической смерти не что иное, как галлюцинация, вызванная умиранием и угасанием работы клеток головного мозга. Анализ результатов эксперимента позволил сделать вывод, что загробная жизнь, по крайней мере, в таком ее понимании – все же миф. Эксперимент продолжался три года.
Ранее профессор Кевин Нельсон, невролог из университета Лексингтона (Кентукки), пришел к выводу, что в состоянии комы человек не может отличить реальность от сна.
«Ощущение того, что они окружены белым светом, может стать причиной иной деятельности глаза во время REM-сна (“быстрого сна”), фазы, когда человек видит сны», — объясняет ученый. Он также подчеркивает, что крайняя мышечная слабость может усиливать у больного ощущение, что он умер, и даже убедить других, что это так и есть на самом деле. Кроме того, состояние глубокой комы способствует возникновению ощущения пребывания вне собственного тела, подчеркивает ученый.
http://news.mail.ru/society/3416133 (http://news.mail.ru/society/3416133)
-
Специалисты из Испании и Германии экспериментально доказали, что при запоминании неизвестных существительных и глаголов у людей активируются разные участки коры головного мозга.
То, что мозг использует различные структуры при «обработке» существительных и глаголов, уже было известно. Знали ученые и то, что дети сначала разучивают существительные, и именно с существительными взрослым «удобнее» управляться в тестах познавательных способностей.
Процесс запоминания новых слов у взрослых исследователи наблюдали по методике функциональной магнитно-резонансной томографии. Группе из 21 добровольца предлагалось выучить значения 80 существительных и 80 глаголов, которые ученые придумали сами. Смысл неизвестных терминов раскрывался в двух предложениях; к примеру, при виде фраз «Студент джутит лапшу на завтрак» и «Он джутил ей чудесный обед» легко понять, что вымышленный глагол «джутить» обозначает процесс приготовления еды.
Как оказалось, при знакомстве с новыми существительными у нас с вами регистрируется повышение активности левой веретенообразной извилины, тогда как в запоминании глаголов участвовали часть левой височной средней извилины и нижняя извилина левой лобной доли мозга. Кроме того, надежному запоминанию существительных (но не глаголов) способствовали гиппокамп и путамен.
Результаты опыта, заключают авторы рассматриваемой работы, свидетельствуют о том, что области мозга, которые ранее связывали с представлением значений существительных и глаголов, также устанавливают соответствия между значениями и неизвестными словами, то есть помогают нам учить иностранные языки.
(с) http://science.compulenta.ru/509835/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/509835/?r1=yandex&r2=news)
-
Новое исследование показало прямую связь между психопатическим поведением и расстройством системы вознаграждения в головном мозге. Учёные из университета Вандербильта (VU) считают, что полученные данные — ключ к лечению и предотвращению таких расстройств личности.
Авторы опубликованной в Nature Neuroscience статьи полагают, что психопатическое поведение зависит от работы системы центров вознаграждения головного мозга. Конкретно — участков, активность которых под воздействием "гормона радости" (дофамина) вызывает у человека приятные ощущения.
Известно, что эти центры играют важную роль в обучении и призваны выделением дополнительных доз нейромедиатора закреплять успешно полученные знания. В случае создания неверной устойчивой связи, как уже было выяснено, может возникнуть как относительно безобидная тяга к приключениям, так и "первый звоночек" асоциальности – хулиганство.
Для эксперимента привлекли добровольцев, предварительно прошедших тест на степень склонности к психопатическому поведению. В первой части опыта волонтёры, чей мозг "фотографировал" ПЭТ, получали дозу амфетамина ("спидов") – синтетического аналога кокаина, стимулирующего ЦНС и повышающего в мозге уровень дофамина. Как и в случае с кокаином, когда наркотик используется неоднократно, мозг сокращает производство дофамина и попытка прекратить употребление вещества вызывает психосоматическую ломку.
Вторая часть эксперимента состояла в том, что участникам посулили хорошее денежное вознаграждение за выполнение несложного поручения. И в это время активность их головного мозга тоже сканировалась с помощью ПЭТ.
В результате сравнения результатов учёные увидели одну и ту же картину: как выработка дофамина, так и активация мозговых центров удовлетворения была в несколько раз завышена у добровольцев с более яркими чертами психопатического поведения. У этих людей была гипертрофирована активность области среднего мозга, известной как прилежащее ядро (Nucleus accumbens). Ранее, кстати, эту же область связывали с зависимостью от героина и марихуаны.
(с) http://www.membrana.ru/lenta/?10198 (http://www.membrana.ru/lenta/?10198)
-
Нейрологи из Массачусетского технологического института (MIT) нарушили у подопытных активность правого височно-теменного стыка (TPJ). Результат воздействия на зону, предположительно связанную с прогнозированием допустимости действий, весьма удивил учёных.
Как сообщается в пресс-релизе MIT, всего было проведено два эксперимента. В ходе первого участникам было предложено прочесть ряд сценариев — моральных головоломок и оценить по шкале от одного до семи (где 1 – "абсолютно запрещено", 7 – "совершенно допустимо"), насколько приемлемы действия персонажа. Перед началом этого теста в височно-теменную зону подопытных в течение 25 минут посылались магнитные импульсы (метод ТМС).
Во время второго опыта волонтёры выносили суждения под воздействием коротких очередей магнитных "помех", происходивших уже в реальном времени, с интервалом в 500 миллисекунд.
В обоих случаях было отмечено нарушение нормальной нейронной активности в зоне TPJ, что удивительным образом выключало у большинства испытуемых механизм принятия моральных решений. Иными словами, испытуемые с гораздо большей вероятностью оценивали попытки причинить вред другому лицу как допустимые. В контрольной группе, участники который не подвергались воздействию на мозг, подобного перегиба не наблюдалось.
Статья учёных опубликована в PNAS. Кстати, одновременно в Neuron вышел материал той же команды из MIT, где исследуется сходный вопрос, но теперь уже в связи с вентромедиальным префронтальным участком коры (VPC), подробности можно узнать в пресс-релизе.
(c) http://www.membrana.ru/lenta/?10265 (http://www.membrana.ru/lenta/?10265)
-
Нейробиологи из Йенского университета им. Фридриха Шиллера (Германия) показали, что слова, однозначно ассоциируемые с болью, способны повышать активность некоторых областей мозга услышавшего или увидевшего их человека.
В проведенных ранее исследованиях была показана зависимость между активностью мозга и предъявлением определенных внешних стимулов, связанных с болью, но результаты этих работ не позволяли сделать однозначный вывод о том, что испытуемые реагировали именно на содержание демонстрируемых рисунков или смысл слов. Вполне возможно, иллюстрации или понятия просто вызывали у людей негативные эмоции, не относящиеся собственно к чувству боли.
Авторы рассматриваемой работы постарались устранить неясность, отобрав для эксперимента 40 прилагательных и разделив их на четыре равные группы: «позитивные», «нейтральные», «негативные» и «связанные с болью». В последнюю вошли только те слова, которые прямо указывают на болевые ощущения (к примеру, «ноющая», «острая» и «пронизывающая»), причем эта группа по своему эмоциональному воздействию четко соответствовала «негативным» («отвратительный», «гнусный», «грязный» и так далее) прилагательным.
Эксперименты, в которых приняли участие 8 мужчин и 8 женщин, были разбиты на две части. В первой (см. рис. ниже) испытуемым демонстрировали 16 последовательностей из пяти прилагательных, относящихся к какой-то одной группе. Людей просили представлять себе ситуации или ощущения, ассоциирующиеся с каждым словом, после чего им предлагалось указать, к какой группе принадлежат просмотренные пять слов. Во второй части опытов добровольцы видели перед собой те же 16 последовательностей, но на этот раз их внимание отвлекало несложное задание: было необходимо подсчитать общее число гласных в блоке из пяти слов. Активность мозга испытуемых ученые контролировали по методике функциональной магнитно-резонансной томографии.
Как выяснилось, в первом эксперименте прилагательные, ассоциирующиеся с болью, вызывали повышение активности дорсолатеральной префронтальной области коры, нижней части постцентральной извилины и предклинья (участка медиальной поверхности полушария большого мозга). На слова из других групп эти области мозга, включенные в систему обработки болевых сигналов, реагировали не столь сильно.
Во втором эксперименте характерные изменения активности, позволяющие отличить связанные со словом «боль» прилагательные, были зарегистрированы в других участках мозга. «Полученные данные показывают, что слов вполне достаточно для возбуждения структур головного мозга, занятых обработкой болевых сигналов, — подводит итог участник исследования Томас Вайсс (Thomas Weiss). — Вероятно, мы недооценивали влияние словесных раздражителей».
(c) http://science.compulenta.ru/519172/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/519172/?r1=yandex&r2=news)
-
Причиной шизофрении могут быть генетические мутации, которые нарушают связи между гиппокампом и префронтальной корой головного мозга.
Предыдущие исследования показывали, что у 30% людей с микроделецией 22q11 на 22-й хромосоме развивается шизофрения. По словам ученых из Медицинского центра при Колумбийском университете (США), теперь им удалось выявить четкий механизм того, как эта делеция провоцирует развитие шизофрении.
Эксперименты продемонстрировали, что мыши с делецией 22q11 гораздо хуже здоровых сородичей справляются с тестами на рабочую память. Рабочая память (как синоним может использоваться термин «кратковременная память») — разновидность памяти, которая заключается в способности к временному хранению и манипулированию информацией.
У здоровых мышей гиппокамп отсылает пространственную информацию в префронтальную кору головного мозга. А у грызунов с делецией 22q11 связи между этими двумя областями мозга ослабевают или полностью разрушаются.
Шизофрения — это тяжелое психическое расстройство, влияющее на многие функции сознания и поведения, в том числе мыслительные процессы, восприятие, эмоции, мотивацию и даже двигательную сферу. Шизофренией страдает 1% взрослого населения Земли. Гипотез о причинах возникновения шизофрении существует множество, от теорий о влиянии нездоровых взаимоотношений в семье до биохимических концепций, предполагающих, что в основе болезни лежит нарушение метаболизма головного мозга.
(с) http://science.compulenta.ru/519915/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/519915/?r1=yandex&r2=news)
-
Свет в конце туннеля, необычное ощущение покоя, лики умерших близких — за всеми этими предсмертными галлюцинациями скрывается повышенное содержание углекислоты в крови, выяснили словенские ученые.
Предсмертные видения из иного мира — вовсе не начало странствия души, покидающей тело, как считается во многих религиях, а элементарная реакция организма на повышенное содержание углекислого газа в крови.
Команда исследователей из словенского Университета Марибора обследовала 52 пациента (42 мужчин, 10 женщин), которых удалось вернуть к жизни после остановки сердца. Каждый пятый больной признался, что на пороге смерти испытал необычные ощущения: полета, сверхъестественной легкости, абсолютного покоя, преодоления гигантского туннеля, в конце которого призывно сиял свет. Кому-то явились уже давно умершие близкие, а кто-то смог увидеть палату, в которой лежал, сверху.
«Существует несколько теорий, объясняющих механизмы предсмертных видений. Мы обнаружили, что у пациентов, испытавших этот опыт на себе, уровень содержания углекислого газа в крови значительно выше, чем у тех, кто этих картинок не видел», — рассказывает глава исследования Залика Клеменс-Кетис. Она надеется продолжить работу по обследованию «воскрешенных», чтобы собрать больший объем информации для доказательства своей гипотезы: «О связи с углекислотой никогда прежде не сообщалось, и она достойна дальнейшего исследования».
В пользу физиологической теории говорит и то, что люди испытывают видения вне зависимости от религиозных убеждений, возраста, пола, образования. Чаще всего «летают» те, кому раньше уже доводилось стоять на пороге смерти.
Результаты исследования словенских ученых опубликованы в журнале Critical Care.
Миссия CO2
Углекислый газ поступает в кровь вместе с продуктами обмена и движется к сердцу и легким по венам, которые визуально кажутся человеку синими, грязными в отличие от артерий с кровью, богатой кислородом.
Большая часть CO2 (более 80%) находится в форме бикарбонат-ионов, которые обеспечивают постоянство активной реакции крови.
После остановки сердца уровень углекислоты в крови обычно падает.
Британцы: дело не в CO2, а в мозге
Комментируя труд словенских ученых, Сэм Парния из британского Университета Саутгемптона отметил, что повышенное содержание CO2 у пациентов может быть вызвано новаторскими технологиями запуска остановившегося сердца, когда кровь заставляют приливать обратно к органу. «Это объясняет, почему пациенты лучше помнят свои ощущения, но не означает, что именно углекислота их вызвала. Эти наблюдения скорее указывают на то, что у выживших пациентов быстрее оправился мозг: меньше ущерба, меньше забывается, лучше помнится. Возможно, именно в этом механизме кроется секрет человеческой способности помнить свои предсмертные видения», — объяснил Парния.
В настоящий момент он возглавляет команду врачей в 25 американских и британских госпиталях, которые изучают сознание людей, вернувшихся «с того света», сообщает Daily Mail. Для того чтобы проверить, правду ли говорят пациенты, когда заверяют, что летали по палате, доктора раскладывают на полках под потолком картинки, невидимые с кровати больного. Парнию интересуют, смогут ли выжившие в точности описать эти изображения.
(c) http://infox.ru/science/human/2010/04/0 ... h_vi.phtml (http://infox.ru/science/human/2010/04/08/V_pryedsmyertnyyh_vi.phtml)
-
Нейробиологи из США и Израиля представили экспериментальные доказательства того, что в нашем мозге есть зеркальные нейроны.
Эти нервные клетки возбуждаются как при совершении какого-либо действия, так и при наблюдении за его выполнением. Их обнаруживали в опытах с приматами, но абсолютно надежных доказательств их наличия у человека не было.
В экспериментах принял участие 21 пациент со стойкой эпилепсией. Больным, находившимся на территории Медицинского центра Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, имплантировали электроды, чтобы оценить перспективы хирургического лечения, а исследователи, с согласия пациентов, использовали эти электроды для регистрации активности нервных клеток.
Опыт был разбит на три части. В первой участники наблюдали за изменяющимися выражениями лиц, демонстрируемых на мониторе компьютера, и за тем, как рука на экране брала какой-нибудь предмет. Во второй — активной — фазе больные выполняли некие действия, описываемые представленными им словами. Последняя часть опыта была контрольной: добровольцы просто смотрели на уже знакомые им слова.
В результате зафиксирована активность 1 177 нервных клеток в медиальных лобной и височной областях коры мозга. Значительная часть клеток дополнительной моторной области (см. рис.), гиппокампа и близлежащих структур демонстрировала поведение, характерное для зеркальных нейронов. Нейробиологам также удалось выяснить, что отдельная популяция зеркальных нейронов увеличивала свою активность при выполнении действия и уменьшала — при его наблюдении. «Возможно, они просто удерживают наблюдателя от автоматического повторения действия», — предполагает участник исследования Рой Мукамел (Roy Mukamel) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Стоит заметить, что области, в которых были зарегистрированы зеркальные нейроны, связаны с реализацией двигательных функций, зрением и памятью. Следовательно, клетки такого типа должны играть весьма важную роль в нервной системе человека.
(c) http://science.compulenta.ru/523368/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/523368/?r1=yandex&r2=news)
-
Группа учёных из Германии, США и Швейцарии, экспериментировавшая на грызунах, прояснила механизм возрастного ослабления познавательных способностей и нашла способ их частичного восстановления
Снижение когнитивных функций считается совершенно естественным результатом старения животных и человека, однако проследить цепочки биологических изменений, связывающие два процесса, не удавалось. Задавшись целью выявить эти связи, авторы провели серию опытов с животными в возрасте 3 и 16 месяцев, которым предлагалось пройти стандартное тестирование пространственной памяти (так называемый водный лабиринт Морриса). Мышей также учили ассоциировать определённое окружение с несильным ударом электрическим током.
При исследовании тканей гиппокампа грызунов было установлено, что в организме молодых животных реализуется специальная программа экспрессии около 1 500 генов, обеспечивающая консолидацию памяти (закрепление воспоминаний). У 16-месячных мышей уровни экспрессии этих генов изменялись далеко не так сильно, следствием чего и стали более низкие результаты в тестах.
Как выяснилось в ходе анализа ДНК нейронов гиппокампа, обнаруженные отличия связаны с ацетилированием гистона Н4. Гистонами называют протеины, образующие структуру, которую обвивает ДНК при упаковке в хромосомы.
У животных в возрасте ацетильная группа не присоединяется к одной из частей гистона Н4, которая располагается вблизи упомянутой выше группы генов; отсюда можно сделать вывод о том, что ацетилирование необходимо для «включения» генов. При введении фермента, способствующего ацетилированию, 16-месячные мыши практически догнали своих более молодых сородичей по уровню результатов.
По словам авторов, аналогичные проблемы с присоединением ацетильной группы к гистону испытывают люди, страдающие болезнью Альцгеймера. Для исправления ситуации, впрочем, потребуется препарат, обеспечивающий ацетилирование строго определённой части гистона; вероятность разработки такого средства мала. Кроме того, вмешательство в нормальное развитие организма теоретически может давать побочные эффекты.
(с) http://science.compulenta.ru/529520/ (http://science.compulenta.ru/529520/)
-
Ученым удалось восстановить недостающие мозгу нейроны из клеток другого класса, имеющихся в мозговой ткани, но не выполняющих нейронных функций, что поможет в будущем разработать методики лечения нейродегенеративных заболеваний, сообщается в статье исследователей, принятой к печати в журнале PLoS ONE.
Разработка направлена на поиск путей борьбы с такими болезнями, как болезнь Альцгеймера, Паркинсона, рассеянным склерозом и другими.
В своей работе группа исследователей под руководством профессора Магдалены Гётц (Magdalena Gotz) из Исследовательского центра имени Гельмгольца в Мюнхене сумела показать, что образование новых функционально полноценных нейронов в мозге возможно под действием специфических белковых молекул на так называемые нейроглии - вспомогательные клетки, которые окружают нейроны и выполняют метаболические функции, обеспечивая тем самым работу нейронов.
Речь идет о так называемых "астроцитах" - одном из классов нейроглий, имеющих звездоподобную форму. Эти клетки, кроме прочего, выполняют еще и роль каркаса, удерживающего на себе нервную ткань. Ученые использовали то обстоятельство, что по своим свойствам эти астроциты похожи на клетки-сателлиты (радиальные глии), которые выполняют роль предшественников нейронов в ходе эмбрионального развития головного мозга. Трансформация сателлитов в нейроны происходит и во взрослом возрасте, однако очень ограниченно и только в отдельных участках головного мозга.
Исследователи в своей работе впервые показали, что астроциты также могут быть напрямую преобразованы в нейроны коры головного мозга под действием специфических белковых молекул, регулирующих работу клеточных ДНК.
В экспериментах с мышами ученые продемонстрировали, что адресная доставка этих белковых молекул в астроциты с помощью безвредных вирусов приводит к образованию возбуждающих или тормозных нейронов. Результат трансформации определяется типом действующего белка - нейрогенина-2 в первом случае и Dlx2 во втором.
В статье подчеркивается, что производство новых нервных клеток с помощью данных белков возможно не только в случае молодых астроцитов, но и взрослых клеток, имеющихся в зрелом мозге.
"Наши данные питают надежду, что барьер, отделяющий астроциты от нормальных нервных клеток - близких по своим свойствам - не является непреодолимым", - сказал доктор Бенедикт Бернинджер (Benedikt Berninger) соавтор публикации из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, слова которого приводит пресс-служба журнала.
Ученые намерены расширить набор нейронов в дальнейших исследованиях, производимых из вспомогательных клеток мозга, и приблизиться тем самым к разработке методик лечения тяжелых нейродегенеративных заболеваний.
(с) http://www.rian.ru/science/20100519/236042968.html (http://www.rian.ru/science/20100519/236042968.html)
-
Американские учёные установили, что депрессия повышает риск развития слабоумия.
(http://science.compulenta.ru/upload/iblock/d7d/2240022294_2f46bba18e_b.jpg)
Исследователи наблюдали 949 человек в течение 17 лет. В начале изучения никто из них не имел симптомов деменции, но 125 человек (13%) страдали депрессией.
К концу эксперимента средний возраст испытуемых составлял 79 лет. У 164-х было диагностировано слабоумие, причём у 136 — болезнь Альцгеймера. Недуг поразил 22% тех, у кого в начале исследования была обнаружена депрессия, и 17% остальных. Иными словами, разочарование жизнью увеличило риск развития болезни на весомые 70%.
Десятилетний абсолютный риск возникновения деменции составил 0,21 для людей без симптомов депрессии и 0,34 — для людей с ними. На результаты не оказали никакого влияния такие факторы, как возраст, пол, образование и наличие гена APOE, связанного с болезнью Альцгеймера.
«Пока рано говорить о том, что депрессия приводит к слабоумию, но можно выделить несколько способов, которыми она может повлиять на развитие деменции, — поясняет автор исследования Джейн Сачински из Медицинской школы Массачусетского университета. — Например, при депрессии происходит воспаление мозговой ткани, увеличивается концентрация определённых белков в мозге — всё это может способствовать слабоумию. Кроме того, длительная депрессия влияет на образ жизни: меняется отношение к диете, физкультуре и социализации — и это тоже повышает риск».
Данное исследование является одним из крупнейших и самым длительным из посвящённых связи между депрессией и деменцией. Предыдущие эксперименты дали противоречивые результаты.
-
(http://infox.ru/img/photogallery/border-main.png)
Нейрофизиологам удалось проследить молекулярный механизм отупения от стресса. Они буквально увидели, во что превращаются нейроны животного, пережившего то, что горожане испытывают каждый день, добираясь на работу.
Лучшие ученые мира стараются разгадать секреты мозга и понять, почему он стареет, а человек при этом глупеет. Даже открывший структуру ДНК, Джеймс Уотсон говорит, что, если бы была возможность начать вторую жизнь, он бы обязательно посвятил ее изучению мозга. Доктор Уотсон тоже хочет знать, как продлить молодость мозга и сохранить светлый разум в преклонном возрасте.
Infox.ru уже писал об исследовании американских ученых, которые нашли взаимосвязь между количеством дендритных шипиков и возрастными изменениями памяти. По их данным, с годами количество шипиков на нейронах уменьшается, и мозг млекопитающих утрачивает былую способность запоминать. В исследовании биологов из Калифорнийского университета (University of California) и Университета Рокфеллера (The Rockefeller University) описана еще одна причина повышенной смертности шипиков.
Центр запоминания
Гиппокамп — участок мозга, который участвует в формировании многих типов памяти и переформатирует краткосрочную память в долгосрочную. Иными словами, он получает информацию, кодирует ее, упаковывает в архивы и достает необходимые файлы по требованию. На клеточном уровне запоминание, архивация и переформатирование осуществляются с помощью связей между разрастающимися нейронными шипиками, которые образуют дополнительные синапсы. Под микроскопом помнящая нервная клетка значительно отличается от своих отдыхающих соседок. У запоминающей труженицы размеры и масса отростков сильно увеличиваются.
Стресс отупляет
Неоднократно ученые сообщали, что стресс изменяет структуру и функции запоминающего центра. Достоверно доказано, что хронический стресс приводит к ослаблению памяти и внимания, вызывает аномальные изменения в строении нервных клеток и синапсов. Кратковременный острый стресс тоже корректирует форму нервных клеток, уменьшая разветвленность и плотность древовидных (дендритных) отростков в функциональных участках гиппокампа. Причем нейроны, измененные под действием хронического и краткосрочного стресса, могут несколько отличаться по внешнему виду. Исследователи отмечают, что наблюдаемые различия не изменяют суть проблемы. Главное — стресс влияет на функциональные зоны гиппокампа. Эффект же может отличаться в зависимости от силы стресса, продолжительности воздействия, гормонального фона и возраста организма, который находится под воздействием стресса. Тем не менее исследований, направленных на изучение механизмов, при помощи которых стресс ослабляет память, до настоящего момента не проводилось, говорят авторы работы.
Мыши в мегаполисе
Исследователи из США под руководством Кристофера Рекса (Christopher S. Rex) провели эксперимент на трансгенных мышах, нейроны которых производили желтый флуоресцентный белок. С помощью такой метки ученые сделали нервные клетки более видимыми и заметными. Далее по уже разработанным и испробованным методикам ученые вгоняли мышей в краткосрочное стрессовое состояние.
Чтобы оценить всю остроту эксперимента, нужно представить себя лабораторной мышкой — ради науки им пришлось пережить нешуточный страх. Каждая мышь сидела в отдельной колбочке объемом 50 мл. Емкости с мышками стояли не на столе, а на вибрирующей площадке. Более того, эксперимент проходил в ярко освещенной лаборатории и сопровождался музыкой и шумом. Очевидно, что мыши чувствовали себя некомфортно. Впрочем, если на минуточку представить тысячи москвичей, которые заталкиваются в вагоны метро и электричек (особенно в эти дни на Курском вокзале), то, пожалуй, мышиный стресс можно сравнить с ежедневной рутиной жителя мегаполиса.
Стресс подрезает веточки нейронов
После описанного выше пятичасового стресса ученые проверили способность мышей усваивать новые знания, а заодно присмотрелись к морфологическим изменениям в нейронах гиппокампа. Оказалось, что у мышей значительно уменьшились количество и плотность расположения дендритных шипиков в уже известном биологам участке CA3. Дело в том, что предыдущие исследования указывали на деградацию нейронов в этой области при хроническом стрессе. Теперь ученые выяснили, что нейроны изменяются и при коротком остром стрессе.
Согласно результатам исследования, утрата шипиков сопровождается ослаблением нейронных связей. Это и понятно, ведь каждый дендритный шипик образует синапс с другими отростками. С помощью таких узелочков нейроны образуют единую сеть. Но если узелок разрезать, то в сети образуется дыра. Чем больше таких дыр (и меньше нейронных связей), тем хуже клетки мозга обмениваются информацией. Соответственно, новая информация не только не сохраняется, но даже не усваивается. Именно к таким выводам пришли ученые, когда соотнесли количество потерянных шипиков с интеллектуальными изменениями.
«Индивидуальный уровень утерянных шипиков коррелирует с когнитивными нарушениями испытуемой особи», — пишут авторы работы Correlated memory defects and hippocampal dendritic spine loss after acute stress involve corticotropin-releasing hormone signaling, опубликованной в журнале PNAS.
Исследователи обратили внимание на то, что в ответной реакции на стресс принимает участие тоже известный нейропептид — кортикотропинвысвобождающий гормон (CRH). С его появлением и включением соответствующего рецептора ученые связывают обрезание шипиков. Исследователи отмечают, что пока неясно, как белок CRH истребляет отростки нейронов. В больших концентрациях нейропептид способен самостоятельно убивать дендритные шипики, воздействуя на рецептор CRFR1. Однако в живом организме нейроубийца, скорее всего, взаимодействует с другими соединениями. Ученые предполагают, что CRH лишь одна из молекул, которые угнетают память и способность обучаться.
Нейрофизиологи попробовали блокировать систему CRH-CRFR1.
Оказалось, что мышей с отключенной системой «белок-рецептор» шум мегаполиса не гнетет. После пятичасовой лабораторной пытки зверьки не страдали явными когнитивными расстройствами, да и с нейронами все было в норме. Исследователи утверждают, что полученные результаты можно применить и в медицинской практике.
Пока биологи не нашли остальных участников отупляющего процесса, они советуют избегать стрессов и беречь нервы. Известно, что легкий стресс (например, ушат холодной воды) активирует организм и заставляет человека взбодриться. Но ситуации, в которые горожане попадают каждый день, могут значительно отуплять мозг и снижать интеллект.
(с) http://infox.ru/science/animal/2010/07/ ... ipik.phtml (http://infox.ru/science/animal/2010/07/06/dyendritnyyye_shipik.phtml)
-
Нейробиологи из Принстонского университета (США) зарегистрировали в эксперименте синхронизацию активности мозга говорящего и слушателя.
Ещё недавно учёные полагали, что процессы распознавания и образования речи отделены друг от друга: первый ассоциировали с областью Вернике, а второй — с областью Брока. Однако последние исследования, показывают, что эти процессы связаны; участники разговора бессознательно начинают подражать собеседнику, используя аналогичные грамматические конструкции, подстраивая темп речи и принимая схожие позы. Британские психологи Мартин Пикеринг (Martin Pickering) и Саймон Гэррод (Simon Garrod) в статье, опубликованной в 2004 году в журнале Trends in Cognitive Sciences, даже называли такие особенности человека ключом к успешному обмену информацией и взаимопониманию. Физической основой способности к ведению продуктивного разговора многие специалисты считают зеркальные нейроны, которые возбуждаются как при совершении какого-либо действия, так и при наблюдении за его выполнением.
В своих опытах авторы использовали данные функциональной магнитно-резонансной томографии. Разговор моделировался следующим образом: участница исследования, аспирантка Лорен Сильберт (Lauren Silbert), в течение 15 минут рассказывала о том, как ей жилось в средней школе, а затем полученную запись прослушивали 11 добровольцев.
Показатели активности мозга аспирантки и испытуемых оказались связаны. Большинство областей мозга слушателей «запаздывало» на 1–3 с, но некоторые проявляли активность заранее; возможно, это отражает способность человека предугадывать развитие сюжета рассказа. Если добровольцы прослушивали совершенно непонятную для них историю, записанную русскоговорящим рассказчиком, показатели активности не коррелировали между собой.
Исследователям также удалось показать, что «качество» связи активности мозга говорящего и слушателя определяет то, насколько хорошо последний запоминает детали истории.
Скоро авторы планируют провести аналогичный эксперимент с двумя людьми, общающимися друг с другом.
(с) http://science.compulenta.ru/549977/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/549977/?r1=yandex&r2=news)
-
Исследователи корпорации IBM составили самый детальный на данный момент неврологический атлас. В качестве исходного материала послужил мозг макаки.
Сделано это в целях так называемого обратного инжиниринга, то есть создания нейронных когнитивных компьютерных чипов, которые будут «думать» так же мощно и эффективно, как биологический мозг. На карте отображена сеть из 6 602 нервных соединений и 383 областей мозга.
Но что самое главное, обнаружено «тесно интегрированное ядро», которое может стать ключом к пониманию мыслительного процесса у высших животных. Возможно, именно это ядро даёт нам сознание (спекулировать на эту тему мы сейчас не будем). Кроме того, оно не расположено в одной или двух областях мозга, а тянется через премоторную кору, префронтальную кору, височную долю, таламус, зрительную кору и несколько других зон.
Другая удивительная находка: префронтальная кора, даром что находится в передней части мозга, в действительности может служить центральным информационным узлом, который распространяет данные по всему мозгу.
В целом карта отображает в четыре раза больше областей и втрое больше соединений, чем самая детальная из предыдущих попыток.
(http://science.compulenta.ru/upload/iblock/a34/Clipboard01.jpg)
383 области мозга. Объединяющая их нервная сеть не показана, но её можно себе представить: она займёт весь внутренний круг. (Иллюстрация авторов работы.)
(с) http://science.compulenta.ru/550996/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/550996/?r1=yandex&r2=news)
-
Человеческий мозг никогда не прекращает адаптироваться к внешней среде в постоянном стремлении сформулировать воспринимаемое на основе того, что видят глаза.
Исследование сотрудников Университета Вандербильта (США) и Утрехтского университета (Нидерланды) ещё раз доказывает, что мозг взрослого человека может «пройти переподготовку» после травмы, хирургического вмешательства или даже пострадав от последствий старения и поражения глаз.
В ходе эксперимента был применён принцип так называемого бинокулярного соперничества. Каждый глаз добровольцев видел радикально разные изображения в течение длительного периода времени. Например, один глаз наблюдал дом, а второй рассматривал человеческое лицо. Первые несколько минут мозг попеременно останавливал своё внимание то на одном, то на другом рисунке.
После этого участники начинали видеть что-то другое: элементы изображений смешивались, словно постоянно трансформирующаяся головоломка. Исследователи пришли к заключению, что мозг, потратив некоторое время на адаптацию к новым условиям, меняет сценарий, начинает придумывать выход из сложившейся ситуации.
Для проверки своих выводов учёные на сутки закрывали один глаз добровольцам, после чего эксперимент повторялся. Мозг сразу же видел смешанную картинку, то есть приобретённый опыт никуда не делся. То, что раньше для него было аномалией, теперь стало нормой.
Неугомонные учёные во что бы то ни стало решили вернуть мозг в прежнее состояние. Добровольцев заставили жить как обычно — смотреть на мир обоими глазами. В ходе очередного эксперимента повторились прежние результаты: мозг попеременно полностью подавлял то одно, то другое изображение. Иными словами, пока человек жил привычной жизнью, мозг снова поменял приоритеты.
Самое интересное заключается даже не в том, что мозг учится, а в том, что он сохраняет выбранный режим работы, если последний не противоречит увиденному.
(с) http://science.compulenta.ru/552373/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/552373/?r1=yandex&r2=news)
-
Итальянским нейрофизиологам после обширного эксперимента удалось найти хранилище эмоциональной памяти. Оказалось, правда, что таких хранилищ минимум три — для запахов, звуков и картинок, связанных с сильными эмоциями.
Наверное, со всеми случалось, что запах духов, знакомая мелодия или фотография какого-то места вызывали в памяти воспоминания о пережитом и пробуждали связанные с ними эмоции. Словно это было вчера. Ведь эмоциональная память хранится долго и точна на детали. Вопрос в том, где именно она хранится. Именно им и задались итальянские ученые Тициана Сакко (Tiziana Sacco) и Бенедетто Сакетти (Benedetto Sacchetti) из Туринского университета (University of Turin) и Национального института нейронаук (National Institute of Neuroscience) в Турине.
Ученые проводили эксперименты с крысами, изучая у них память, окрашенную страхом. Ведь страх — очень сильная эмоция. У крыс его вызывали электрическим током в сочетании с различными стимулами.
Обучение страху
В первом варианте крысам предъявляли звуки разных тонов, после которых подавали ток на решетчатый пол камеры. Во втором варианте животным демонстрировали цветные фигуры на мониторе. В третьем – в камеру направляли струю воздуха, ароматизированную запахами разных овощей. За зрительными и запаховыми стимулами также следовало болевое воздействие.
О том, что определенные звуки, изображения и запахи несут с собой опасность, крысы помнили и через сутки, и через месяц. При проверке их помещали в ту же камеру и предъявляли те же звуковые, зрительные и запаховые стимулы. О том, что память сохранилась, судили по поведению животных – замиранию в ответ на стимулы. И следили за мозгом.
Поиски места для памяти
На первом этапе ученые проверили на эмоции первичные сенсорные области коры. Через месяц после обучения крысам под наркозом повредили первичную слуховую кору. В тесте на память прооперированные крысы, услышав опасный звук, замирали так же, как и контрольные. Отсюда ученые сделали вывод, что первичная слуховая кора эмоциональную память на звук не хранит.
Вторичная слуховая кора поясом охватывает первичную кору. Так что при следующей операции биологи повредили уже ее. Повреждение повредило память: оперированные крысы перестали замирать при опасных звуках. Однако когда крыс, лишившихся части вторичной слуховой коры, снова обучили по той же методике и проверили усвоенное, оказалось, что новую информацию они усвоили. И через сутки их память не пострадала.
Когда ученые проделали то же самое с первичной и вторичной зрительной и обонятельной корой, то получили такие же результаты.
Отсюда вырисовывается роль вторичной сенсорной коры в эмоционально окрашенной памяти: она обеспечивает ее долговременное хранение. Причем каждая зона работает со своей памятью: звуковой, зрительной и обонятельной. Это исследователи также проверили: повреждение вторичной слуховой коры не повлияло на обонятельную память и т.д.
Проверка концепции
Следующая стадия эксперимента позволила подтвердить предположение и отсечь прочие возможности.
Для более точного выключения определенной зоны ученые вводили прямо в кору пептид ZIP — ингибитор протеинкиназы, необходимой для формирования долговременной памяти. Он не повреждает нейроны, но нарушает синаптическую передачу. Пептид ввели во вторичную слуховую, зрительную и обонятельную кору через сутки и через месяц после обучения. Через два дня после инъекции крысам устроили тестирование. Оказалось, пептид повредил длительную память, но оставил нетронутой ту, что возникла недавно.
Также предстояло проверить, что повреждения вторичной сенсорной коры влияют на страх как таковой. Поэтому исследователи смотрели, как ведут себя крысы в открытом поле и в лабиринте в присутствии вещества, инстинктивно вызывающего страх (он имитирует запах хищника). Крысы продемонстрировали, что с таким страхом у них все в порядке.
Нужно было проверить и предположение, что вторичные сенсорные зоны мозга сохраняют лишь свою сенсорную память, а эмоции здесь вообще ни при чем. Для этого крысам устроили тест на привыкание. Семь дней животные слушали один и тот же звук (резкий щелчок). Сначала они вздрагивали в ответ на него, а потом привыкали. Но для привыкания нужно как минимум запомнить данный звук. Оказалось, повреждение вторичной слуховой коры никак не повлияло на этот вид слуховой памяти.
То же самое вышло и в опыте с привыканием к запаховому стимулу (использовали запах сыра и оценивали реакцию обследования в ответ на него).
Генетическая подоплека
Затем ученые перешли на уровень генов и обнаружили, что во вторичных сенсорных зонах коры усиливалась работа ранних генов и синтез белка zif268, необходимого для памяти. Усиление активности отмечалось во II-IV слоях коры, которые имеют обширные связи с другими корковыми областями и с подкоркой. Поэтому биологи считают, что оно отражает формирование нейронных ансамблей между областями.
Вторичные сенсорные зоны коры имеют связи с миндалевидным телом – структурой мозга, где «живет» страх и другие эмоции. Ее повреждение нарушало память на страх независимо от модальности стимулов. Кроме того, отмечают ученые, роль в эмоциональной памяти играет также передняя поясная извилина, которая обменивается информацией с вторичными сенсорными зонами коры.
В итоге концепция эмоциональной памяти, которую предлагают итальянские нейрофизиологи, выглядит так. В условиях, когда зрительные, звуковые или запаховые стимулы сочетаются с сильными эмоциями, вторичная сенсорная кора выполняет обработку сенсорной информации и, взаимодействуя с другими структурами мозга, кодирует ее для длительного хранения. Она же участвует в воспроизведении памяти в ответ на повторение стимулов.
Статья о механизмах эмоциональной памяти опубликована в последнем выпуске Science.
(с) http://infox.ru/science/human/2010/08/0 ... mory.phtml (http://infox.ru/science/human/2010/08/05/emotional_memory.phtml)
-
Пять минут МРТ могут показать, насколько мозг ребенка прошёл путь от детства к зрелости, и, возможно, пролить свет на ряд психических расстройств и нарушений развития.
Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) утверждают, что изображения мозга могут предложить более широкую помощь в отслеживании аномалий. «Педиатры регулярно проверяют рост, вес и другие показатели пациентов, а затем сличают данные с кривыми типичных путей развития, — объясняет автор исследования Брэдли Шлаггар. — Когда пациент отклоняется слишком сильно от стандартного диапазона или внезапно меняет один путь развития на другой, врач понимает, что пора задавать вопросы. Мы предлагаем новый взгляд на сканирование мозга, который может вооружить нас аналогичным руководством по мониторингу и лечению больных с психическими расстройствами и нарушениями развития».
Всё началось с того, что г-н Шлаггар отправил детей с очевидными психическими заболеваниями на МРТ и получил результаты с пометкой «Отклонений от нормы не обнаружено». «Причина в том, что врач смотрит на полученные данные со структурной точки зрения, то есть судит о форме областей мозга, — продолжает учёный. — Но МРТ также позволяет проанализировать, как различные части мозга работают вместе в функциональном отношении».
Свой подход Брэдли Шлаггар и его коллеги основывают на «функциональной связанности в состоянии покоя». Сопоставляя увеличение и уменьшение притока крови к различным районам мозга в то время, когда пациент расслабляется в томографе, учёные определяют, какие из этих областей выполняют совместную работу.
(http://science.compulenta.ru/upload/iblock/fe1/wustl_brain_1.jpg)
Области мозга, имеющие значение для взросления, указаны в виде сферы. Размер соответствует степени важности. Цвет обозначает включение в одну сеть. По мере взросления оранжевые связи укрепляются, а зелёные ослабевают. (Иллюстрация авторов работы.)
В прошлогоднем исследовании они уже показали, что по мере созревания мозга эта сеть меняется. Доминирующий мотив у детей — это связь между близлежащими зонами, у взрослых — между отдалёнными районами.
На этот раз коллега Брэдли Шлаггара Нико Досенбах из Детской больницы Сент-Луиса адаптировал данные о различиях между детским и взрослым мозгом под метод опорных векторов. На основе результатов МРТ 238 здоровых людей в возрасте от 7 до 30 лет была получена информация о 13 тыс. функциональных связей в мозге, из которых ЭВМ выбрала 200 самых показательных для уровня взрослости каждого из добровольцев. Это позволило построить кривую нормального функционального развития мозга.
Учёные ожидают, что показатели юных пациентов с нарушениями мозговой деятельности не будут соответствовать этой кривой, даже если с клинической точки зрения диагноз ставить им ещё рано.
(с) http://science.compulenta.ru/562236/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/562236/?r1=yandex&r2=news)
-
Паук-птицеед помог британским учёным понять, что человеческий мозг по-разному реагирует на угрозы в зависимости от их близости, направления и ожиданий самого индивида.
Сотрудники Отдела когнитивных наук и изучения мозга Совета медицинских исследований из английского Кембриджа просто положили 20 добровольцев под томограф, а в ноги им был помещён бразильский паук Lasiodora parahybana — один из самых крупных видов! В коробке. Экспериментаторов интересовала реакция в ответ на передвижения птицееда: что происходит с мозгом, когда паук сидит в дальнем отсеке, когда переходит в ближний и когда перемещается по всей коробке.
В первом случае активируются участки, отвечающие за тревогу. Во втором — связанные с паникой. При этом нет разницы, насколько далеко был паук и как близко он подошёл. Главное — он движется в твою сторону.
Только по окончании издевательств добровольцам рассказали, что никакого паука не было: его заменяло искусно сделанное видео, ибо заставить птицееда проделывать одни и те же движения ради каждого испытуемого невозможно.
Главный вывод исследователей заключается в том, что за страх отвечает целая сеть отделов мозга, каждый из которых активируется только в конкретном случае. Это поможет в лечении пациентов, страдающих клиническими фобиями.
Помимо функциональной МРТ, участников эксперимента подвергли опросу. Заранее боявшиеся паука потом несправедливо утверждали, что он был «невероятно огромным». Учёные считают, что это может быть так называемое ошибочное ожидание и что оно, вероятно, является ключом к развитию фобий — иррационального, интенсивного и постоянного страха перед определёнными вещами, людьми, животными или ситуациями. Видимо, преувеличение угрозы — это один из когнитивных механизмов, которые провоцируют «каскадный эффект», искажающий процессы в мозге и вызывающий неоправданный рост тревоги и паники.
(с) http://science.compulenta.ru/574743/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/574743/?r1=yandex&r2=news)
-
Тетрис, ваша любимая компьютерная игра, оказывается, обладает уникальной способностью ослаблять силу воспоминаний, травмирующих нежную человеческую психику.
Эффективность тетриса сравнивалась с бесплатной игрой Pub Quiz Machine 2008, одно описание которой навевает тоску: текстовая викторина.
Так вот: сотрудники Оксфордского университета (Великобритания) показали добровольцам документальный фильм, состоящий из ужасных сцен. На их переваривание исследователи дали полчаса, после чего 20 человек в течение 10 минут играли в тетрис, другая двадцатка развлекала себя эпической игрой «Кто хочет сделать миллиардера Ефима Палкина миллионером?», а контрольная группа предавалась мрачным размышлениям о бренности всего сущего.
В ходе второго эксперимента период ожидания был продлён до четырёх часов, а количество волонтёров в каждой группе увеличено до 25. Результат оказался тем же: при равной способности вспомнить детали просмотренной картины участники тетрис-группы содрогались заметно реже.
Вывод: не все компьютерные игры одинаково полезны.
Теперь чуточку серьёзнее. Считается, что мозг «думает» двумя разными путями. Первый — чувственный, он связан с восприятием мира напрямую через зрение, слух, обоняние, вкус и прикосновения. Другой канал — «концептуальный». Он несёт ответственность за объединение данных, воспринятых напрямую, в осмысленную картину мира. Иными словами, отвечает за помещение воспринимаемой информации в некий контекст. Обычно эти каналы сбалансированы относительно друг друга: мы слышим чью-то речь и понимаем значение сказанных слов.
Если же нашу психику что-то травмирует, первый канал восприятия начинает довлеть над вторым. Именно поэтому мы с трудом можем вспомнить своё попадание в аварию как связную историю: всё ограничивается «вспышкой и грохотом». Впоследствии в памяти жертвы время от времени всплывают эта вспышка и этот грохот безо всякого концептуального значения, усугубляя эмоциональный стресс.
Считается, что справиться с этой кошмарной ретроспекцией проще всего в течение первых шести часов после травмы. Требуется перекрыть это воспоминание другими. Это возможно, ибо силы каждого из каналов ограничены (например, очень трудно поддерживать разговор, одновременно доказывая теорему Ферма).
Потому-то оксфордские мудрецы и предположили, что задача на распознавание форм и укладку движущихся разноцветных блоков будет конкурировать со зрительными образами, травмировавшими психику через первый канал восприятия. И в результате образы станут приходить на ум всё реже. Соответственно, отвечая на вопросы викторины, мозг занимает только второй канал, пока зрительные образы всяких ужасов лишь укрепляются и формируются в устойчивое воспоминание.
Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS ONE.
(c) http://science.compulenta.ru/575446/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/575446/?r1=yandex&r2=news)
-
Чтение базируется в тех же областях мозга, что и обработка зрительных образов и устная речь. Поэтому, чтобы поместилась новая функция, старым пришлось потесниться и, возможно, ухудшить работу.
Нейрофизиологи активно пытаются понять, изменился ли мозг с появлением способности к чтению. Некоторые отвечают на него положительно, однако далеко не все. Дело в том, что человек научился читать лишь около 5 тысяч лет назад. А это слишком маленький срок для того, чтобы в мозге сформировались специальные зоны для чтения и специальные нейронные пути. Значит, рассуждают специалисты, эту функцию могли взять на себя какие-то другие зоны мозга. Но какие — непонятно.
В составе международной команды, которая пыталась ответить на этот вопрос, работали Станислас Деаэн (Stanislas Dehaene) и его коллеги из Национального института здоровья и медицины (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) в городе Жиф-сюр-Ивет (Gif-sur-Yvette), Франция, а также из институтов в Бразилии, Португалии и Бельгии. Они использовали метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) для сканирования мозга людей, умеющих и не умеющих читать.
Какие зоны мозга видят, слышат и читают
Среди испытуемых – португальцев и бразильцев — 10 человек были неграмотными, 22 научились чтению и письму во взрослом возрасте и 31 человек освоили грамоту в детстве. Ученые заставляли их выполнять различные упражнения и регистрировали, какие зоны мозга активизируются, когда человек проявляет активность. Так, в первом эксперименте люди слушали короткие предложения: простые упражнения на счет (вычесть два из пяти) и инструкции к действию (нажать левую кнопку). Затем те же предложения появлялись в виде письменных инструкций на мониторе. Во втором эксперименте зрительными стимулами служили изображения лиц, домов, орудий труда, слова и имитации слов, а для контроля – черно-белые движущиеся поля шахматной раскраски. На слух же надо было различать слова на португальском языке и псевдослова.
Анализ результатов показал, что и грамотные, и неграмотные люди реагировали на все слуховые стимулы одинаково. И у тех, и у других, помимо зон обработки слуховой информации, активизировались двигательная зона коры (если нужно было действовать) и зона, связанная со счетом (если нужно было считать). Зато на письменные предложения и инструкции мозг грамотных испытуемых реагировал намного сильнее. Причем, в большей степени активизировались области левого полушария, особенно левая вентральная (нижняя) затылочно-височная область коры. Эта зона расположена близко к первичной зрительной зоне (в затылочной коре) и к первичной слуховой (в височной коре). Показано, что она участвует в обработке зрительной информации. Кроме того, активизировалась так называемая зона Вернике (занимающая заднюю треть верхней височной извилины и часть нижней теменной дольки) – один из центров речи, где происходит распознавание слов.
Интересно, что во втором эксперименте одни и те же изображения (лиц, домов и орудий труда) у грамотных испытуемых активизировали меньшую часть затылочно-височной коры, чем у неграмотных. То есть, неречевые стимулы задействовали у них меньшую зону обработки зрительной информации.
Чтение потеснило зрительные образы
Авторы работы полагают, что способность к чтению развилась на мозговой базе обработки зрительной информации и устной речи. Так как устная речь – более древний способ человеческой коммуникации, то для нее эволюционно сформировались специфические зоны и нервные пути. Эксперимент показал, что левая нижняя затылочно-височная область коры более других областей связана с умением читать. Причем, ее активация не зависела от того, когда человек освоил грамоту: в детстве или во взрослом возрасте. Но изначально эта зона связана с обработкой зрительной информации, и появление у нее новых функций привело к конкуренции со старыми функциями. Иными словами, чтение частично вытеснило из этой зоны обработку зрительных образов.
Возникает интригующие предположение, пишут авторы статьи в Science, не снижается ли у грамотных людей способность, например, распознавать лица. Эксперимент по проверке этого предположения стал следующим этапом работы. Однако ученые признаются, что не ожидают получить слишком больших различий.
(c) http://infox.ru/science/human/2010/11/1 ... mota.phtml (http://infox.ru/science/human/2010/11/12/mozg_gramota.phtml)
-
Нейробиологи из Университетского колледжа Лондона установили, что люди с неодинаковой площадью поверхности первичной зрительной коры головного мозга совершенно по-разному воспринимают оптические иллюзии.
В экспериментах использовались две хорошо известные оптические иллюзии, проверяющие способность оценивать геометрические размеры объектов. В первой, предложенной германским психологом Германом Эббингаузом, применяются два находящихся рядом круга, по периметру которых располагаются большие и маленькие круги. Если центральные круги сделать идентичными, человеку будет казаться, что тот из них, который окружён фигурами меньшего диаметра, превосходит по размерам соседний.
(http://science.compulenta.ru/upload/iblock/322/Ebbinghaus.jpg)
Иллюзия Эббингауза (иллюстрация с сайта Psypress.Com).
В паре с иллюзией г-на Эббингауза выступал один из вариантов иллюзии, продемонстрированной итальянцем Марио Понцо. Здесь на изображение уходящего вдаль туннеля накладываются два одинаковых круга, один из которых находится «ближе» к наблюдателю. Второй круг при этом кажется более крупным.
То, что площадь поверхности и объём первичной зрительной коры могут варьироваться в очень широких пределах, известно давно. Авторы, исследовав 30 здоровых добровольцев по методике функциональной магнитно-резонансной томографии, отметили ожидаемо резкие изменения этих параметров, после чего предложили участникам опыта рассмотреть описанные выше иллюзии. Сравниваемые круги отличались друг от друга реальными размерами, а добровольцам необходимо было указать, при каком соотношении диаметров они кажутся одинаковыми.
Обработка полученных результатов показала, что искомое соотношение диаметров всё дальше уходит от единицы с уменьшением площади поверхности первичной зрительной коры. «Исследование прекрасно иллюстрирует то, что каждый из нас воспринимает мир по-своему, — заключает один из авторов работы Сэмюэл Шварцкопф (Samuel Schwarzkopf). — Мозг искажает действительность, а амплитуда искажений определяется его структурными особенностями».
(с) http://science.compulenta.ru/580605/ (http://science.compulenta.ru/580605/)
-
В программу внутриутробной художественной гимнастики входят не только пинки и кувырки. Задолго до рождения младенцы начинают поигрывать и психологическими «мышцами».
Нервные клетки развивающегося мозга уже в возрасте 20 недель собираются в схемы, которые сохраняются вплоть до достижения зрелости. Всплески электрической активности этих нейронов, перемежающиеся с периодами покоя, обнаружили исследователи из медицинского центра Университета штата Коннектикут (США).
Когда мозг взрослого человека спит или находится под наркозом, происходит то же самое. Даже при отсутствии данных о внешнем мире нейроны коры головного мозга не засыпают на продолжительное время, хотя обрабатывать им, казалось бы, нечего. Вероятно, это некое фундаментальное свойство мозга, назначение которого у ещё не рождённых детей остаётся неизвестным.
«Возможно, это упражнение, которое помогает сохранять клетки живыми, — рассуждает автор исследования Срджан Антич. — Они как бы говорят друг другу: эй, я здесь, посмотри на меня, поддерживай со мной связь. По крайней мере во время сна нейроны занимаются именно этим».
Учёные пока не могут сказать, синхронизированы ли подобные всплески активности. Возможно, они имеют волнообразный характер. Например, у мышиных эмбрионов с помощью таких волн происходит сцепление соседних областей мозга с соседними частями тела.
(c) http://science.compulenta.ru/594177/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/594177/?r1=yandex&r2=news)
-
Психолог Джереми Джинджес из Новой школы социальных исследований (США) и антрополог Скотт Атран из Национального центра научных исследований (Франция) показали, что в большинстве социумов существуют «священные правила», ради которых люди готовы умереть. Если один из таких принципов нарушен, люди чувствуют себя морально обязанными принять ответные меры, даже если возмездие приносит больше вреда, чем пользы.
И это тема для новой войны...
Учёные обрисовали 50 американским студентам гипотетическую ситуацию: некое государство захватило 100 американских граждан и собирается с ними расправиться. Одной половине добровольцев предложили рассмотреть военный ответ на похищение, а другой — дипломатический.
Сначала студентам сказали, что их действия позволят всем заложникам остаться в живых, и обе группы одобрили свои планы. Затем было сказано, что один заложник умрёт, и тогда «дипломаты» заколебались, а у «милитаристов» не возникло сомнений в своей правоте. Более того, последние были готовы поддерживать военные действия, даже если умрут 99 заложников. Те же результаты были получены в ходе опроса нигерийских и палестинских волонтёров.
«Люди куда охотнее принимают неизбежность потерь в ходе насильственного решения проблемы, чем при попытке дипломатического подхода. Это не имеет никакого смысла!» — говорит г-н Атран.
Специалисты объясняют это следующим образом: дипломаты взвешивают плюсы и минусы своего решения, а военные «мыслители», по-видимому, игнорируют всякие соображения, кроме того, что священные правила должны выполняться. В данном случае нарушалось одно из них — гибли невинные.
(с) http://science.compulenta.ru/594540/?r1=yandex&r2=news (http://science.compulenta.ru/594540/?r1=yandex&r2=news)
-
Всё что мы видим, слышим, читаем, воспринимаем тем или иным образом, распределяется у нас по группам, классам, категориям. Иными словами, наш мозг формирует концепции объектов и явлений: например, пожилая женщина попадёт в категорию «бабушка» вне зависимости от того, как её зовут, откуда она и сколько ей лет.
Профессор Родриго Квиан Кирога из Лестерского университета (Великобритания) и его коллеги из Тель-Авивского университета (Израиль) и Калифорнийского технологического института (США) пришли к выводу, что для концепций в нашем мозгу отведены отдельные группы нейронов, которые реагируют на предметы из одного класса. В их эксперименте участвовали, как это часто бывает, больные эпилепсией, которым вживили в мозг электроды, чтобы определить эпилептические зоны. Подопытным показывали на экране разные объекты (например, Люка Скайуокера) и одновременно следили за реакцией нейронов.
(http://science.compulenta.ru/upload/iblock/127/13.png)
Как бы ни выглядел Люк Скайуокер, мы всё равно поймём, что это он, благодаря специальным нейронам. (Фото Sunset Boulevard / Corbis.)
В итоговой статье, опубликованной в журнале Scientific American, сообщается, что на один и тот же объект в мозгу реагировала всегда одна и та же группа нервных клеток. Нейроны отвечали независимо от того, как именно объект появлялся на экране: Люк Скайуокер мог повернуться спиной, боком или встать на голову, и всё равно на него отзывались одни те же нейроны, отвечающие за «концепцию» Люка Скайуокера. Однако при этом некоторые из «нейронов Скайуокера» возбуждались при появлении магистра Йоды — ведь оба персонажа входят в категорию «Звёздные войны». При этом ни «нейроны Йоды», ни «нейроны Скайуокера» никак не воспринимали появление актрисы Дженнифер Энистон.
Важно отметить, что информация о Скайуокере, Йоде или г-же Энистон была разной: их могли увидеть на экране, их имена могли прочесть или услышать — в любом случае нейроны реагировали на свою категорию. За «концептуальную бирку», по словам учёных, отвечало совсем немного клеток, около тысячи, так что, очевидно, мозгу с его миллиардами нейронов должно хватать ресурсов на самые разные концепции. Ключевую роль эти нейроны должны, разумеется, играть в процессах запоминания и вспоминания, чтобы как-то справиться с огромным объёмом сведений, поступающих и складируемых в голове.
(с) http://science.compulenta.ru/737991/ (http://science.compulenta.ru/737991/)
-
«Яркий свет в конце тоннеля», «чувство перехода на другую сторону», «другое измерение»... Да-да, это «известные всем» признаки пограничного между жизнью и смертью состояния, «когда душа как бы покидает тело». Рассказы переживших клиническую смерть подхвачены массовой культурой, и теперь «свет в конце тоннеля» можно обнаружить даже в порнографических анекдотах. А что об околосмертных переживаниях говорит наука? Рассказы «очевидцев» сомнению не подвергаются, но до сих пор не очень понятно, откуда эти переживания и впечатления берутся. Допустим, что никакой «другой стороны» нет. Тогда что это — галлюцинация, психологическая защита, следствие органических повреждений мозга?..
Феномен опыта вне тела, несмотря на весь интерес к нему, изучать крайне трудно, и понятно, почему: тут не поставишь эксперимент. Можно, конечно, опираться на свидетельства. Но, во-первых, как их оценивать? А во-вторых, это всё равно рассказы о том, что было, — то есть в реальном времени, в лаборатории это всё равно не увидишь.
(http://science.compulenta.ru/upload/iblock/b42/4347305428_4a59d62674_z.png)
Однако исследователи из Льежского университета (Бельгия) сумели придумать метод, с помощью которого можно определить, реальны ли впечатления переживших клиническую смерть, или то были исключительно продукты их воображения. Идея состояла в том, чтобы проверить, какие признаки характерны для памяти об этих переживаниях. Известно, что мы можем запоминать как реальные события, которые с нами случились, так и воображаемые — собственные мысли и чувства, которые крутятся только у нас в голове. Обе эти разновидности памяти имеют свои черты, то есть реальное мы вспоминаем одним способом, а воображаемое — другим.
Но когда Мари Тоннар с коллегами попробовала применить этот подход к переживаниям опыта вне тела, результат получился удивительным. Исследователи работали с пациентами, пережившими кому. Их спрашивали о реальных впечатлениях из жизни, об опыте близости к смерти, и всё это сравнивали с показаниями обычных людей, которые в кому никогда не впадали. Так вот, оказалось, что признаков памяти о воображаемом у опыта вне тела нет, то есть, с одной стороны, умирающий человек действительно видит то, что видит. Но при сравнении с памятью о реальных событиях оказалось, что опыт вне тела реальнее самой реальности. И это значит, что мозг не просто помнит околосмертные впечатления так, как если бы они были реальны, он помнит их детальнее, лучше.
Тут, вообще говоря, нужно понимать, что мозг в таком состоянии должен быть погружён в хаос. Когда человек умирает, физиология и биохимия выходят из строя, и мозга это касается тоже. По идее, в такой момент нельзя ожидать от него сверхчёткой работы. Однако характер воспоминаний говорит о том, что в этот момент мозг работает чётче, чем когда человек был здоров и его жизни ничего не угрожало.
В статье, опубликованной в интернет-издании PLoS ONE, авторы предлагают следующее объяснение. Известно, что ощущение выхода из тела случается по вине сбоев в работе височно-теменной доли. То есть выход из тела имеет привкус реальности из-за нейрональной дисфункции, и на бурное воображение тут валить всё не нужно. Мозг лжёт, но этот обман оказывается настолько важным и новым опытом, настолько непохожим на всё испытанное человеком ранее, что память запоминает его во всех подробностях.
(с) http://science.compulenta.ru (http://science.compulenta.ru)