«Гибкость» человеческого мозга проверили с помощью игры

«Гибкость» человеческого мозга проверили с помощью игры

Согласно исследованию ученых из Техасского университета, нейроны решетки в человеческом мозге формируют более адаптивную к окружающей среде систему, чем у других млекопитающих. Исследование опубликовано в PNAS.

Вместе с нейронами места, нейронами направления головы, нейронами границы и нейронами скорости, нейроны решётки входят в систему, которая обеспечивает пространственную ориентацию млекопитающих. За описание работы этой системы у крыс Джон О`Киф (John O’Keefe), Эдвард Мозер (Edvard I. Moser) и Мэй-Бритт Мозер (May-Britt Moser) получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2014 году.

Нейроны решетки располагаются в энторинальной коре головного мозга. Они активируются, когда животное пересекает узлы воображаемой координатной сетки в пространстве, в котором оно находится. У крыс эта сетка состоит из шестиугольников и похожа на пчелиные соты. Дисфункция в этой системы в человеческом мозге вызывает проблемы с памятью и дезориентацию, которые являются ранними симптомами болезни Альцгеймера.

Как считалось ранее, эти нейроны функционируют у всех млекопитающих однотипно. На основе экспериментов на людях, в новом исследовании ученые привели аргументы в пользу того, что нейроны решетки в человеческом мозге формируют более адаптивную к окружающей среде систему, чем у грызунов.
В ходе нового эксперимента исследователи фиксировали информацию, поступающую с электродов, вживленных в энторианальную кору головного мозга добровольцев. Провести подобный эксперимент стало возможно только потому, что при некоторых методах лечения эпилепсии в когу головного мозга пациентов вживляются электроды (мозг людей с эпилепсией в перерывах между приступами функционирует нормально). Из-за этого выборка эксперимента была очень маленькой. В исследовании приняли участие всего четыре человека: три мужчины и одна женщина в возрасте от 33 до 41 года.

Ежедневно в течение недели добровольцы под наблюдением играли в компьютерную игру. Суть игры состояла в том, чтобы на разных картах по памяти помочь вернуться инопланетянину на парковку, где он оставил свой космический корабль. Карты различались по размеру, внешнему виду, соотношению сторон, углам наклона поверхностей и количеству препятствий.

Измеряя активность мозга добровольцев во время выполнения заданий, исследователи выявили ранее не известные черты навигационной системы человека. Так, в отличие от грызунов люди изменяют свою внутреннюю систему координат в соответствии с размером каждой новой среды. Люди на основе визуальных сигналов автоматически выравнивают свой внутренний компас по углам и границам пространства. Грызуны же выравнивают свое представление о пространстве относительно поверхностей окружающей среды посредством физического исследования (обнюхивания, прикосновения). Также они заметили, что структура которую образуют нейроны решетки в человеческом мозгу сильно отклоняется от шестиугольной формы.

По мнению авторов, понимание причин более точной оценки человеком масштабов окружающего пространства поможет в разработке методов продления эффективной работы системы «внутреннего GPS» при нейродегенеративных заболеваниях.

Раннее ученые научились диагностировать у грызунов болезнь Альцгеймера по запаху мочи и лечить ее мерцающим светом.

Елизавета Власова

N+1

Похожие новости:
Физика объяснила уникальность человеческого разума
Китайские ученые выяснили, что длина волны биофотонов (сверхслабого света, который излучают клетки) животных короче, чем у человека. Вероятно, именно это свойство, связанное с передачей и обработкой нейронных сигналов, и объясняет высокие интеллектуальные способности Homo sapiens. Об открытии сообщается ..
2016-07-20 747 0 Разное, интересное
0
Ученые впервые остановили старение мозга
В течение многих столетий ученые по всему миру ломают себе голову, пытаясь вывести формулу бессмертия. Ведь никто не хочет стареть и умирать! Многие хотят навсегда оставаться молодыми, красивыми, жить и наслаждаться жизнью столько, сколько того ..
2013-03-20 1628 0 Разное, интересное
0
Ученые создают молекулярную модель головного мозга
В настоящий момент, более чем в восьмидесяти институтах соединенных штатов Америки, Китая, Японии и Европы, ведется совместная работа над созданием человеческого мозга. Эксперты ученые планируют в ближайшем будущем создать полноценно работающую модель мозга на молекулярном уровне. По предварительным ..
2014-02-18 1187 0 Разное, интересное
0
Суперкомпьютер воспроизвел одну секунду работы мозга
Группа немецких и японских ученых провели самый крупный эксперимент на сегодняшний день по симуляции мозговой активности. Ученые создали компьютерную симуляцию работы мозговой активности сети нейронов головного мозга.  По утверждению ученых 1% головного мозга составляет огромное ..
2013-08-7 1387 0 Разное, интересное
0
В США решили оживить мертвый мозг человека
Американская биотехнологическая компания Bioquark планирует доказать, что смерть мозга не является необратимой, и разработать технологии «оживления» главного органа человеческого организма. Об этом сообщает The Daily Mail.Перспективы этого замысла очертил руководитель компании Айра Пастор (Ira Pastor). ..
2016-04-23 839 0 Разное, интересное
0
Ученые выяснили какая музыка стимулирует мозг
Новые исследования ученых определили, какая музыка больше подходит для стимуляции мозга. Для анализа человеческой реакции на музыку ученые выбрали водителей и аварийные случаи на дорогах. Известно, что за концентрацию внимания и оценку ситуации отвечает левое полушарие человеческого мозга. Именно ..
2014-05-26 2366 0 Разное, интересное
1
Эксперт: изучение мозга важнее развития техники
Американские ученые запустили большой проект по исследованию человеческого мозга. О том, возможно ли разгадать все тайны нашего самого загадочного органа, в студии программы "Утро России" рассказал заведующий лабораторией нейроинтерфейсов биологического факультета МГУАлександр Каплан. По словам Каплана, ..
2013-04-8 1218 0 Разное, интересное
0
Антибиотик увеличивает нейропластичность мозга
Исследователи обнаружили молекулярный механизм, увеличивающий нейропластичность мозга. Материалы работы были опубликованы в журнале PNAS. Подобно любой ткани человеческого организма, мозг способен изменять свою структуру в ответ на внешнее воздействие. Таким фактором для мозга является получение ..
2016-01-04 1024 0 Разное, интересное
0
Ученые впервые определили воздействие любви на мозг
Коллектив китайских и американских ученых представил первое исследование того, как любовь меняет мозг человека. Свое исследование они опубликовали в журнале Frontiers in Human Neuroscience, а коротко о нем сообщает The Telegraph. Создавая «любовную карту» мозга, нейрофизиологи воспользовались методом магнитно-резонансной томографии. ..
2015-03-17 1337 0 Разное, интересное
0
Ученые поставили тест IQ под сомнение
Напряженная умственная деятельность меняет анатомическое строение человеческого мозга, “настраивая” его под текущие задачи. Новое исследование дало основание пересмотреть значение теста IQ. Ученые-нейрофизиологи из Калифорнийского университета в Беркли провели эксперимент, наблюдая за несколькими десятками студентов, готовящихся к экзамену ..
2012-08-25 976 0 Разное, интересное
0
Ученые изучили зону мозга отвечающую за старение
Ученые выяснили, что эндокринный центр мозга, оказался задействован в процессе старения. При блокировке его работы процесс старения замедляется. Ученые долго пытались понять, что отвечает за процесс старения. Стареют ткани самостоятельно, или что то управляет этим процессом. Опыты на мышах показали, что все таки ..
2013-05-2 1976 0 Разное, интересное
0
США вложат $100 млн в разработки искусственного мозга
В разработке компьютерной модели головного мозга человека примут участие порядка 80 научных институтов Европы. О запуске проекта под названием BRAIN объявил Барак Обама. Модель будет представлять собой своеобразную карту мозга с описанием процессов мышления, памяти ..
2013-05-1 955 0 Разное, интересное
0
Виртуальный мозг мечтает как человек
Группа международных исследователей из медицинской школы имени Вашингтона при университете в Сент-Луисе, создали виртуальную модель мозга, которая может мечтать, как это делают люди, сообщает RedOrbit.com. Компьютерная модель основывается на динамике клеток мозга и соединений между этими клетками. ..
2013-07-15 1042 0 Разное, интересное
0
Ученые: электростимуляция мозга улучшает мышление
Ученые из Оксфордского университета, проделав серию экспериментов выяснили, что стимулирование мозга электрическими импульсами способствуют повышению математических навыков.Ученые размещали электроды на голове испытуемых для стимулирования определенных участков головного мозга. Этот метод называется транскраниальная стимуляция случайным ..
2013-05-29 1395 0 Разное, интересное
0
Миллионер из России создаст бессмертного киборга
В субботу 15 июня этого года представитель проекта ”Россия 2045” Дмитрий Ицков собрал лучшие умы мира и несколько роботов в Нью-Йорке для обсуждения вопросов бессмертия. Ицков, выглядящий моложе своих 32 лет, представил четкое расписание этапов для достижения поставленной цели: ..
2013-06-18 1371 0 Разное, интересное
0