Познание мозга и разума.

[Yupiter]

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.

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

[Yupiter]

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

[Yupiter]

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

[Yupiter]

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

[Yupiter]

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.

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/

[Yupiter]

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

[Yupiter]

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

[Yupiter]

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.

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/

[Yupiter]

«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.



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