Ученые: нейронные сети мозга могут включать друг друга

Ученые: нейронные сети мозга могут включать друг друга

Механизмы взаимного включения и выключения общефункциональных систем нейронов (нейронных сетей) были предсказаны при экспериментах на животных. Группе ученых из Стэндфордского университета удалось впервые выявить такой механизм в человеческом мозге, а также искусственно активировать его.

Возбуждение «активных» нейронных сетей в мозге приводит к выключению «пассивной», и наоборот, говорится в статье американских ученых, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Это углубляет наше понимание механизмов, которые используют основные нейронные сети мозга для координации обработки информации. Учитывая, что проблемы с сообщением между нейронными сетями при обработке информации приводят к психофизиологическим расстройствам, результаты исследования помогут найти методики по лечению болезней вроде аутизма и синдрома Альцгеймера», — говорится в статье.

Механизмы взаимного включения и выключения общефункциональных систем нейронов (нейронных сетей) были предсказаны при экспериментах на животных. Группе ученых во главе с Эшли Чен (Ashley Chen) из Стэндфордского университета удалось впервые выявить такой механизм в человеческом мозге, а также искусственно активировать его.

Для этого ученые выбрали 24 добровольцев. Испытуемые прошли через два восьмиминутных сеанса безболезненной магнитной стимуляции коры головного мозга. Воздействие оказывалось на ключевые нейронные узлы двух сетей в коре мозга — центральной исполнительной (CEN) и сети SN, отвечает за познавательные и эмоциональные функции, которые, как предполагалось, должны были при возбуждении подавить сеть пассивного режима работы мозга (DMN).

Гипотеза оказалась верна — активность DMN значительно снизилась при возбуждении нейронов в сетях CEN и SN, и наоборот. Существование этой обратной пропорции ученые связали с функциями нейронных сетей: CEN и SN отвечают за активный режим мозга при выполнении каких-либо заданий, а DMN — за режим покоя. Вероятно, при активации одной сети, другая оказывается не нужна, и энергия перераспределяется туда, где она необходима в данный момент.

Источник: nanonewsnet.ru

Похожие новости:
Ученые смогли включить нейрогенез в поврежденном спинном мозге
Биологи из Медицинского центра Университета Техаса научились включать в поврежденном спинном мозге процесс перепрограммирования клеток глии в новые нейроны. Работа ученых опубликована в журнале Nature Communications, кратко о ней можно прочитать в пресс-релизе центра. Заставить дифференцированные астроциты взрослых ..
2014-02-27 1764 0 Научные открытия
0
Нейробиологи раскрыли тайну алкоголизма
Нейробиологи из Университета Северной Каролины обнаружили цепи из нейронных клеток, которые могут отвечать за пагубную страсть к спиртному. Эти цепи объединяют две области мозга — расширенную миндалину и вентральную область покрышки, которые отвечают за реакцию на стресс и зависимости соответственно. Исследование ..
2016-04-28 2406 0 Научные открытия
0
В коре мозга обнаружили нейроны-близнецы
Две группы биологов обнаружили, что родственные нейроны в коре мозга сходно реагируют на внешние стимулы и установили механизмы, которые лежат в основе этой близости. Обе работы опубликованы в одном выпуске Nature, их анализу посвящена редакционная статья журнала. Обе группы проводили ..
2012-06-9 1939 0 Научные открытия
0
Ученые: процесс старения мозга можно остановить
Американские ученые из Йельского университета обнаружили в генах молекулярный переключатель, который способен остановить процесс старения мозга. Это делается путем блокировки функции гена Nogo Receptor 1. Этот ген является коммутатором, который несет ответственность за достижение развития мозга ..
2013-03-15 2733 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили у человека GPS-нейроны
Журнал Nature Neuroscience опубликовал результаты англо-американских ученых нейробиологов, которые смогли зарегистрировать процесс работы внутренней навигационной системы человека. Ученые обнаружили и изучили у человека координатные нейроны (grid cells), которые помогают ориентироваться в пространстве. Эти нейроны помогают ..
2013-08-8 2560 0 Научные открытия
1
Ученые составили атлас мозга
Необычную карту создали американские ученые. Вместо морей и океанов на ней детально изображен человеческий мозг. С помощью этого атласа, как надеются исследователи, удастся разгадать тайны человеческого разума, пишет The Daily Mail. Атлас был разработан Алленовским институтом исследований головного ..
2012-09-25 2497 0 Научные открытия
0
Фотонную нейронную сеть научили считать
Инженеры из университета Гента разработали фотонный чип, построенный по принципам нейронных сетей. Он состоит всего из 16 узлов, однако способен выполнять все типичные задачи машины Тьюринга. Описание устройства опубликовано в журнале Nature Communications, кратко о нем можно прочитать на сайте ..
2014-04-03 1594 0 Научные открытия
0
Биологи исследовали самоконтроль у животных
Международная команда исследователей из Университета Дьюка, Калифорнийского университета в Беркли, Стенфордского университета и более двух десятков других научных учреждений в серии экспериментов показала, что наибольшим самоконтролем обладают животные с большими абсолютными размерами головного мозга. Свою работу ..
2014-04-22 2183 0 Научные открытия
0
В основе строения мозга нашли строгий порядок
Нейробиологи создали трехмерную карту связей нейронов в мозге человека и четырех видов обезьян, обнаружив строгую локальную упорядоченность. Оказалось, что белое вещество представляет собой трехмерную ткань, где волокна располагаются перпендикулярно друг другу. Работа опубликована в журнале ..
2012-03-30 2015 1 Научные открытия
0
Раскрыт механизм человеческой памяти
Исследователи из Массачусетской общей больницы под руководством Джошуа Роффмана (Joshua Roffman) выяснили, как дофаминовые рецепторы обеспечивают функционирование рабочей или оперативной памяти в мозге людей. В частности, было показано, что дофамин перенаправляет когнитивные ресурсы на поддержание необходимых функций мозга. ..
2016-06-05 2763 0 Научные открытия
0
Ученые установили новый рекорд в квантовой телепортации
Ученым удалось добиться новых успехов в области квантовой телепортации. Исследователи смогли преуспеть в передаче через оптоволоконный кабель квантового состояния частиц света (фотонов) на расстояние 25 км. Эксперимент был основан на квантово-запутанных частицах — так называют квантовые объекты, которые ..
2014-12-11 2497 0 Научные открытия
0
Ученые победили самую смертельную форму рака мозга
Онкологи из сингапурского Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR) сумели идентифицировать биомаркер мультиформной глиобластомы — самой смертельной формы опухолей головного мозга.Как пишут исследователи в журнале Cell Reports, использование этого маркера в качестве мишени позволяет ..
2012-09-8 2862 0 Научные открытия
0
Физики наблюдали квантовую запутанность в системе квазичастиц
Австрийские ученые наблюдали явление квантовомеханической запутанности и ее распространение в системе квазичастиц. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature, кратко с ними можно ознакомиться на сайте Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца. Физики исследовали квантовые состояния цепочки ..
2014-07-12 1740 0 Научные открытия
0
Российские ученые нашли замену каннабису для эпилептиков
Исследователи из МФТИ и Института теоретической и экспериментальной биофизики обнаружили, что аналоги психоактивных веществ, содержащихся в конопле (Cannabis), могут помогать против эпилепсии. Однако, в отличие от растительных каннабиноидов, эти соединения производятся самим организмом и не вызывают психотропного эффекта. Статья ученых ..
2017-03-26 13364 0 Научные открытия
0
В мозге человека обнаружена зона дружбы
Ученые из Великобритании провели исследование, в котором выяснили о существовании связи между количеством друзей человека и размером префронтальной коры его головного мозга. Данная область находится немного выше глаз человека и ответственна за сложные поведенческие и когнитивные функции.  Для того ..
2012-03-28 2157 0 Научные открытия
0