пятница, 13 апреля 2012 г.

Как мозг отличает знакомое от незнакомого

Как мозг отличает знакомое от незнакомогоУчёные нашли два типа нейронов, одни из которых реагируют на известные вещи, другие — отвечают за запоминание незнакомых объектов.

Когда мы смотрим на разные предметы, в мозгу работают разные нейроны — для знакомых и незнакомых вещей. Исследователи из Университета Брауна (США) вживляли микроэлектроды в нейроны мозга обезьян и показывали животным 125 известных предметов и 125 новых. Для эксперимента учёные выбрали нижнюю часть височной доли коры. Про эту зону мозга давно было известно, что она участвует в восприятии привычных объектов, но никто не знал, как тут происходит превращение незнакомого в знакомое.

В статье, опубликованной в журнале Neuron, исследователи говорят о двух больших классах нейронов, которые им удалось обнаружить. Одни из них были нейронами-возбудителями, они отзывались на знакомые объекты. Хотя набор клеток, которые отзывались на знакомый объект, различался от случая к случаю, все нейроны этого типа имели хотя бы один «любимый» предмет, на который незамедлительно реагировали. Вторая группа состояла из нейронов-подавителей, которые проявляли активность в ответ на неизвестные предметы и не имели среди них никаких предпочтений.

Исследователи фиксировали различия в активности этих двух типов клеток. Пики возбуждающих нейронов были шире, но в целом их активность оказалась не столь долгой по сравнению со вторым типом — около 100 мс. Тормозящие нейроны обладали более острыми пиками возбуждения и работали в ответ на зрительный раздражитель дольше — около 325 мс. Авторы полагают, что возбуждающие нейроны при виде знакомого объекта просто рассылают информацию о нём в другие области мозга и быстро успокаиваются. Их задача — направить поведение на соответствующие рельсы, связанные с хорошо знакомым предметом. Например, обезьяна видит банан и направляется к нему, чтобы его съесть. В случае незнакомого объекта активность первой группы низка и диффузна, и на первый план выходят тормозящие нейроны, которые заставляют остановиться и подумать над тем, что перед нами. По мнению учёных, вторая группа нервных клеток принимает самое активное участие в процессах обучения.

Другой любопытный результат, о котором сообщают учёные, состоит в том, что нейроны-возбудители обладают некоторой специализацией. Разные группы клеток, связанных с узнаванием знакомых объектов, по-разному реагируют на разные предметы. То есть, например, на банан один и тот же нейрон будет отзываться сильнее, чем на тарелку молока. Авторы полагают, что с ненормальной активностью таких нейронов могут быть связаны некоторые нейропсихологические расстройства — например, тот же посттравматический синдром: в этом случае одна и та же клетка будет одинаково «узнавать» совершенно не связанные друг с другом объекты и провоцировать панический приступ.

Подготовлено по материалам Университета Брауна.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Короля делает свита
Люди власти подвержены посторонним влияниям больше, чем простые обыватели. Аврааму Линкольну приписывают такие слова: для того чтобы узнать нрав человека, нужно наделить его властью. Многие, наверное, согласились бы с тем, что власть выявляет хорошие и плохие качества, до поры до времени не имевшие возможности выйти из тени. Однако исследование психологов из Университетского колледжа в Лондоне и...
  (читать дальше)

Кто будет следующим «Инстаграмом»?
На днях безумная корпорация Facebook за какой-то миллиард долларов приобрела весьма посредственный стартап Instagram, которому на тот момент исполнился всего год. Фирмочка заинтересовала веб-магната Цукерберга обычным приложением, которое позволяет фотографировать, пропускать снимки через разные фильтры «для девочек» и затем делиться ими с подружками. Вскоре «Фейсбук» проведёт первичное размещен...
  (читать дальше)

Открыт новый тип кросс-сочетания в органическом синтезе
Американские химики проявили нетрадиционный подход к органическим реакциям кросс-сочетания с образованием новых С–С-связей, похоже, открыв путь к быстрому и эффективному синтезу широкого спектра органических соединений. Наибольшее число используемых в фармацевтической и тонкой химической промышленности реакций кросс-сочетания представлено взаимодействием нуклеофильных органобороновых кислот с эл...
  (читать дальше)

Катер-дрон может быть принят на вооружение ВМС США
Компания Textron представила Common Unmanned Surface Vessel (CUSV) — надводное судно общего назначения без экипажа, недавно построенное на верфи в Новом Орлеане. В его задачи будут входить патрулирование, разведка и даже ударные операции — любая «нудная и опасная» работа. По виду дрон похож на обычный патрульный торпедный катер — правда, весьма небольшой (менее 12 м в длину, 3,08 м в ширину...
  (читать дальше)

Фемтосекундные лазерные импульсы сжали в двадцать раз
В Физическом институте им. П. Н. Лебедева (ФИАН) проведена серия экспериментов по сжатию лазерных импульсов. 300-фемтосекундный импульс излучения иттербиевого лазера с длиной волны 1 030 нм и энергией 150 мкДж был преобразован в импульс длительностью 15 фемтосекунд с длиной волны 515 нм. В работе участвовала троицкая компания «Авеста-Проект», намеревающаяся использовать новую технологию сжати...
  (читать дальше)

Пещерные бактерии выработали устойчивость к антибиотикам в отсутствие самих антибиотиков
В одной из американских пещер исследователи нашли бактерии, которые, несмотря на исключительную изолированность от окружающего мира, продемонстрировали столь же исключительную устойчивость почти ко всем известным на сегодня антибиотикам. Исследователи из Университета Макмастера (Канада) обнаружили бактерии, которые выработали у себя устойчивость к антибиотикам ещё в те времена, когда никаких ант...
  (читать дальше)

Сталь «Титаника» не могла стать единственной причиной его гибели
100-летняя годовщина «самой популярной катастрофы века», случившейся 14–15 апреля 1912-го, что называется, на носу. Именно столько — 100 лет — не стихают дискуссии о том, что же погубило красу и гордость королевского пассажирского флота Британии — разнесчастный «Титаник». О почти всех теориях и предположениях можно узнать из этого материала. Ну а мы (всё-таки «юбилей») поподробнее остановимся лишь...
  (читать дальше)

Неньютоновская жидкость починит дорожные ямы
Группа студентов Западного резервного университета Кейза (Кливленд, США) предлагает латать дорожное покрытие водонепроницаемыми мешками, наполненными неньютоновской жидкостью. Когда на неё не действуют внешние силы, она течёт как жидкость, когда же ей приходится иметь дело с телом большой массы (или движущимся на значительной скорости), она превращается в нечто твёрдое. На прошлой неделе авторы ...
  (читать дальше)

Окисление океана не угрожает планктонным водорослям с известковыми скелетами
Киотский протокол – международный документ, принятый в Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Он предусматривает замораживание уровня выбросов... Популярная теория о том, что повышенные эмиссии углекислого газа в атмосфере вызовут коллапс фитоплактона – ключевого звена в кормовой цепочке океана, окончательно опровергнута. Окисление океан...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)