XCOD.INFO

Ученые установили, что секс, судя по всему, помогает головному мозгу расти в объеме. Данное утверждение справедливо как минимум в случае с лабораторными крысами. Кроме того, исследователи из Принстона установили, что на грызунов секс действует как успокоительное средство, делающее животных менее агрессивными.
Прошлые результаты исследований показали, что стрессовые ситуации, неприятные события и негативные эмоции могут остановить рост клеток мозга. Теперь ученые экспериментально подтвердили, что положительные эмоции оказывают на мозг обратное действие. И секс в данном случае выступает как один из наиболее сильных стимуляторов положительных эмоций.
В рамках серии опытов ученые подселяли к сексуально активным самцам крыс сексуально восприимчивых самок крыс и проводили встречи раз в течение двух недель. Параллельно с этим в крови грызунов измеряли уровни стрессового гормона глюкокортикода. Исследователи полагают, что именно избыток этого гормона оказывает негативное воздействие на мозг.
По сравнении с крысами, которые не имели секса, группы сексуально активных грызунов показывали положительную динамику. В их головном мозге было отмечено увеличение количества нейронов, особенно активный рост был отмечен в гиппокампе - части мозга, связанной с неприятными воспоминаниями. Кроме того, экспериментально было доказано, что сразу после полового акта в мозге грызунов шло активное образование новых связей между нейронами.
В то же время ученые отмечают, что “сексуальная терапия” оказывает на мозг довольно ограниченное воздействие, так к примерно по своей силе она не сравнится с прямой гормональной терапией. Кроме того, ученые заключили, что блокировка гормонов стресса всегда положительно влияет на здоровье мозга.

Корпорация IBM в сотрудничестве с пятью американскими университетами проектирует новую когнитивную компьютерную систему, которая по алгоритму своей работы будет в точности напоминать человеческий мозг. Заказчиком проекта является агентство передовых научных разработок DARPA, функционирующее при Министерстве обороны США.

В IBM говорят, что команда инженеров попытается воссоздать в электронных приборах такие функции мозга, как логическое мышление, познание, восприятие, ощущение, взаимодействие с окружающей средой и поведенческие реакции. Отдельно в к корпорации говорят, что создаваемая система не будет представлять собой десятки шкафов с компьютерными узлами и супермощностями, создатели намерены получить новую архитектуру с низким энергопотреблением и компактными размерами.

“Наш мозг имеет бесподобную способность интегрировать информацию из различных источников и из разных каналов - зрение, слух, осязание, обоняние, осознания времени и пространства, а также взаимосвязи этих факторов. Сейчас нет компьютеров, которые могут хотя бы отдаленно воспроизвести деятельность мозга. Здесь нужен совершенно иной подход”, - говорит Дарментра Модха, менеджер нового когнитивного проекта в IBM.

Тем не менее, в корпорации говорят, что сейчас уже настало время для создания систем, симулирующих работу мозга. Во-первых, неврологи добились значительных успехов в изучении процессов взаимодействия нейронов, во-вторых, мощности современных процессоров уже позволяют проводить аналогичные мозговым процессам вычисления в реальном времени, наконец в-третьих, при помощи нанотехнологий в недалеком будущем можно будет вообще создать искусственный мозг, в котором будет симулировано все, вплоть до единого нервного окончания и нейрона.

“Объединив все эти три тенденции, мы можем попытаться симулировать в электронном виде деятельность мозга, хотя создать электронное устройство, сравнимое по размерам и функциям, сейчас все же вряд ли возможно”, - говорят в IBM.

Первая фаза проекта, во время которой ученые будут проектировать алгоритм работы будущей системы, продлится 9 месяцев. На данный момент у инженеров уже есть программное обеспечение, способное симулировать мыслительные процессы небольших животных, например мышей и крыс.

“Вообще, эти вопросы настолько сложны, что для их решение требуется очень комплексный подход. Мы пока находимся на начальной стадии головоломки”, - отмечает Модха.

«Белое вещество — подлинный шедевр природы» (Нильс Стенсен).

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 расположено не 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 в три раза больше соединений, чем самая детальная из предыдущих попыток.

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

383 области мозга. Объединяющая их нервная сеть не показана, но её можно себе представить: она займёт весь внутренний круг. (Иллюстрация авторов работы.)

Подготовлено по материалам Kurzweil.

В ходе экспериментов использовалось вот такое устройство. (Фото авторов исследования.)

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.

Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.

Подготовлено по материалам Университета Вандербильта.

Корейским ученым удалось идентифицировать и понять принципы работы механизмов головного мозга, отвечающих за сохранение и обработку информации. Результаты данного исследования будут опубликованы в ближайшем номере научного журнала Science. По словам руководителя исследования профессора Канга Бон Куна из Сеульского Национального Университета, сделанные открытия смогут помочь в искусственном контролировании памяти.

Биологам удалось обнаружить так называемую убиквитинно-протеосомную систему, которая вызывает ослабление мозговых синапсов (места в мозге, расположенные между контактами двух нейронов) таким образом, что они могут хранить данные в биологически закодированном виде.

“Мы обнаружили, что нейроны, которые провоцируют синапсы задействовать убиквитинно-протеосомную систему, выделяют специальный протеин, помогающий высвобождать биологическую информацию”, - говорит доктор Канг.

По его словам, если медики научатся контролировать поведение убиквитинно-протеосомной системы, то фактически они смогут заставить человека что-либо запомнить или забыть. В прошлом ученые полагали, что мозговые синапсы со временем меняют свою конфигурацию и расположение и именно поэтому человек периодически забывает ту или иную информацию.

Также специалисты обнаружили, что, препятствуя активации ряда нейронных протеинов, фактически можно вызвать частичное разрушение памяти. Однако на сегодня невозможно точно сказать, как именно препятствовать или стимулировать процесс активации протеинов.

Канг уверен, что исследования корейских ученых в будущем найдут применение в лечении нервных и психических расстройств у людей.

Кроме того, в Токио в середине 2005 года были опубликованы результаты исследований группы специалистов во главе с доцентом кафедры нейрофизиологии Токийского университета Тацухиро Хисацунэ. Исследования касались механизма образования «нейронов памяти» в головном мозге. В ходе исследований было установлено, что во время обучения и во сне головной мозг излучает электромагнитные импульсы в частотном диапазоне 4-8 Гц — так называемые тета-волны. Оказалось, что эти волны оказывают стимулирующее действие на гиппокамп, отвечающий за обработку и размещение в памяти поступающей информации.

В ходе опытов над мышами было установлено, что уже после двухсекундного воздействия тета-волн нейроны мозга начинают выделять гамма-аминомасляную кислоту, которая активизирует процесс образования новых нейронов. Затем грызунам стали вводить лекарственный заменитель этого вещества. В результате через месяц число вновь образованных клеток превысило 450 — а это в полтора раза больше, чем обычно.

Эти исследования помогут найти новые средства для лечения заболеваний головного мозга (например, болезни Альцгеймера). Кроме того, результаты исследований лишний раз доказали, что обучение и хороший сон очень способствуют улучшению памяти.

По мнению исследователей из компании IBM примерно через 10 лет мощности компьютеров достигнут показателей, достаточных для того, чтобы работать по аналогии с человеческим мозгом. Ранее ученые проводили опыты по симуляции работы отдельных частей мозга, а также пытались симулировать на суперкмопьютерах работу мозга животных, например мышей и крыс. Мощности даже крупнейших суперкомпьютеров сегодня недостаточны для воспроизведения всех особенностей мозга человека, обладающего миллиардами нейронов.

В лаборатории когнитивных вычислений IBM говорят, что не так давно им удалось воспроизвести на компьютерах работу части коры головного мозга. В будущем инженеры намерены расширить программу исследований, чтобы весь головной мозг.

В 2008 году IBM в партнерстве с пятью американскими университетами получила контракт от агентства передовых научных разработок DARPA на разработку программного обеспечения, способного симулировать работу мозга человека. По словам Дарментра Модха, менеджера лаборатории когнитивных вычислений, данную работа разбита на несколько этапов. Сейчас участники проект достигли двух важных результатов: им удалось воссоздать симуляцию работы коры головного мозга с 1 млрд нейронов и 10 трлн индивидуальных синапсов, что примерно соответствует показателям головного мозга кошки. Во-вторых, ученые создали новый программный алгоритм, получивший название BlueMatter и способный воссоздавать реальные процессы и связи между нейронами коры мозга.

Для воссоздания реальных процессов, происходящих в мозге человека эти два момента критически важны, говорят исследователи.

В IBM говорят, что команда инженеров попытается воссоздать в электронных приборах такие функции мозга, как логическое мышление, познание, восприятие, ощущение, взаимодействие с окружающей средой и поведенческие реакции. Отдельно в к корпорации говорят, что создаваемая система не будет представлять собой десятки шкафов с компьютерными узлами и супермощностями, создатели намерены получить новую архитектуру с низким энергопотреблением и компактными размерами.

“Наш мозг имеет бесподобную способность интегрировать информацию из различных источников и из разных каналов - зрение, слух, осязание, обоняние, осознания времени и пространства, а также взаимосвязи этих факторов. Сейчас нет компьютеров, которые могут хотя бы отдаленно воспроизвести деятельность мозга. Здесь нужен совершенно иной подход”, - говорит Модха.

Тем не менее, в корпорации говорят, что сейчас уже настало время для создания систем, симулирующих работу мозга. Во-первых, неврологи добились значительных успехов в изучении процессов взаимодействия нейронов, во-вторых, мощности современных процессоров уже позволяют проводить аналогичные мозговым процессам вычисления в реальном времени, наконец в-третьих, при помощи нанотехнологий в недалеком будущем можно будет вообще создать искусственный мозг, в котором будет симулировано все, вплоть до единого нервного окончания и нейрона.

“Объединив все эти три тенденции, мы можем попытаться симулировать в электронном виде деятельность мозга, хотя создать электронное устройство, сравнимое по размерам и функциям, сейчас все же вряд ли возможно”, - говорят в IBM. “Вообще, эти вопросы настолько сложны, что для их решение требуется очень комплексный подход. Мы пока находимся на начальной стадии головоломки”, - отмечает Модха.

Инженеры из Питтсбургского университета сообщили о разработке еще одного занятного интерфейса “мозг-машина”. Здесь был создан робот-манипулятор, работа которого управлялась живой обезьяной, точнее ее мозгом, еще точнее - ее мозговыми импульсами. За счет этих импульсов робот-манипулятор выполнял разнообразные действия.

Инженеры говорят, что их разработка не является уникальной в своем роде, но их робот - это первый манипулятор с целыми семью степенями свободы, который обрабатывает мозговые сигналы и воспроизводит их в точных движениях. Кроме того, приемное устройство, представляющее собой сеть датчиков, размещаемых на голове обезьяны, также представляет собой сложнейшее на сегодня устройство для снятия мозговых импульсов.

В Питтсбурге говорят, что сейчас подобные разработки носят только теоретический характер, но в будущем на основе интерфейсов “мозг-машина” можно будет создавать автоматизированные системы для помощи инвалидам, людям, выполняющими тяжелый физический труд или операторам производственных циклов.

Профессор неврологии Эндрю Шварц рассказывает, что уже сейчас его команде удалось создать ранее недоступный метод очень точного снятия мозговых импульсов и систему трансляции в движения. По его словам, в ближайшее время в университете начнутся работы над новым и значительно более сложным манипулятором.