среда, 11 апреля 2012 г.

Общественная жизнь подталкивает эволюцию мозга

Общественная жизнь подталкивает эволюцию мозгаЧтобы подтвердить гипотезу о социальном двигателе в развитии мозга, исследователи смоделировали эволюцию виртуальных нейронных систем.

Существует гипотеза, которая объясняет развитие высшей нервной системы у приматов сложной социальной жизнью. Нужен большой мозг, чтобы запомнить, кто друг, кто враг, кто выше по социальной лестнице, кто ниже. Чем сложнее была социальная структура, тем крупнее и сложнее становился мозг. Считается, что точно так же нервная система развивалась и у дельфинов: их умственные способности продвинулись вместе с появлением больших сообществ. Однако в подавляющем большинстве работ на эту тему всего лишь сопоставлялись особенности социальной жизни вида с размером мозга.

Очевидно, что только наблюдение за эволюцией мозга могло бы подтвердить или опровергнуть эту гипотезу. Исследователи из Тринити-колледжа в Дублине (Ирландия) попробовали смоделировать эволюцию мозга на компьютере. Они создали 50 виртуальных «мозгов», которые состояли всего из 3–6 нервных клеток и могли вступать в контакт друг с другом. Эти модели должны были играть в игру, основанную на известной «дилемме заключённого». Участники игры — бандиты, попавшие на допрос в полицию. Если, например, один из двух игроков донесёт на другого, то его выпустят, а «коллегу» посадят. Если оба донесут друг на друга, то за решётку попадут оба, но при этом они получат меньший срок благодаря сотрудничеству с властями. Есть и третий вариант: молчать обоим, и тогда в тюрьму никто не попадёт.

Если игра длится всего один раунд, то оптимальной стратегией будет «сдать» своего напарника. Но нейронные виртуальные модели проходили игру несколько раз и со временем запоминали, кто, кому и как помогал. Следовательно, можно было решить, с кем лучше дружить, чтобы вместе молчать на очередном допросе. Другое задание, которое исследователи предлагали своим моделям, было аналогом игры «выкопай товарища из-под снега»: здесь каждый участник опять-таки должен был решать, действовать ли ему вместе со всеми или подождать, пока остальные выполнят свою часть работы.

После каждого раунда игры модели производили потомство. Запрограммированное размножение было бесполым, но большее число потомков давали те индивидуумы, которые лучше проявили себя в социальной жизни. В каждое поколение вносились случайные мутации, влиявшие на строение мозга, число нейронов, силу их взаимосвязей и т. п. Каждая игра длилась для 50 тысяч поколений виртуальных нейронных моделей. В ходе эксперимента учёные отслеживали, что происходит с размером «мозгов» и как меняется их склонность к социальным взаимоотношениям. Оказалось, что возрастающая сложность общественной жизни благоприятствует более крупным нейронным системам, которые оставляют после себя больше потомства. Разумеется, исследователи использовали весьма отдалённые аналоги мозга высших млекопитающих, но даже таких простых моделей оказалось достаточно, чтобы показать взаимосвязь между социальностью и эволюцией нервной системы.

Об эксперименте учёные отчитались в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Виртуальная эволюция, как видим, подтверждает гипотезу о социальном двигателе в развитии мозга. Однако учёные, не участвовавшие в работе, указывают на то, что игровые модели, использованные авторами, могут довольно сильно отличаться от социально-экологических реалий, с которыми приходилось сталкиваться предкам приматов и дельфинов. С другой стороны, в природе существуют выдающиеся исключения из предложенного правила. Например, новокаледонские вóроны отличаются уникальными умственными способностями, но при этом отнюдь не склонны к общественной жизни. Возможно, в этом случае развитие нервной системы происходило под давлением необходимости добывать труднодоступную пищу. Не исключено, что такой фактор мог сыграть свою роль и в эволюции мозга у приматов.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Компьютеры":

Обнаружен ботнет из полумиллиона компьютеров Apple
Компания «Доктор Веб» предупреждает о повысившейся активности вредоносной программы BackDoor.Flashback.39, инфицирующей компьютеры под управлением операционных систем Apple Mac OS X. Сообщается, что троян распространяется через многочисленные веб-сайты: по некоторым данным, на конец марта в Сети насчитывалось более 4 млн инфицированных страниц. Все они содержат Java-скрипт, загружающий в браузер...
  (читать дальше)

Toshiba представляет линейку Android-планшетов Excite
Корпорация Toshiba до конца второго квартала начнёт продажи планшетов Excite 7.7, Excite 10 и Excite 13 с диагональю сенсорного дисплея соответственно 7,7, 10,1 и 13,3 дюйма. Программно-аппаратная база Все компьютеры выполнены на аппаратной платформе nVidia Tegra третьего поколения, которая включает четыре основных вычислительных ядра с тактовой частотой 1,4 ГГц, вспомогательное низковольтное ...
  (читать дальше)

«Айпад» может стать общеупотребительным термином
Слово iPad — название планшетов компании Apple — может стать нарицательным благодаря огромной популярности этих устройств. История знает немало примеров, когда название какого-либо продукта становится общеупотребительным. Например, памперсами часто именуют все подгузники с влагопоглощающим слоем, а не только изделия Pampers компании Procter & Gamble. А словом «гуглить» нередко называют проце...
  (читать дальше)

«Айпад» может стать общеупотребительным термином
Слово iPad — название планшетов компании Apple — может стать нарицательным благодаря огромной популярности этих устройств. История знает немало примеров, когда название какого-либо продукта становится общеупотребительным. Например, памперсами часто именуют все подгузники с влагопоглощающим слоем, а не только изделия Pampers компании Procter & Gamble. А словом «гуглить» нередко называют проце...
  (читать дальше)

Умер Джек Трэмиел, пионер компьютерной отрасли
В минувшее воскресенье, 8 апреля, ушёл из жизни Джек Трэмиел (Jack Tramiel), пионер компьютерной отрасли, основатель легендарной компании Commodore International. О его смерти спустя сутки сообщил сын Леонард Трэмиел (Leonard Tramiel). Джек Трэмиел родился в декабре 1928 года в Польше в еврейской семье. Пережив ужасы Освенцима, в ноябре 1947-го он эмигрировал в США, где вскоре был принят на служ...
  (читать дальше)

Samsung Galaxy S Aviator: смартфон с поддержкой LTE
Оператор US Cellular начал продажи коммуникатора Samsung Galaxy S Aviator на платформе Android 2.3.6 (Gingerbread). Аппарат выполнен в моноблочном корпусе на 1-гигагерцевом процессоре Hummingbird. Объём интегрированной флеш-памяти составляет 1,4 Гб; поддерживаются карты MicroSD вместимостью до 32 Гб. Сенсорный дисплей Super AMOLED Plus с диагональю 4,3 дюйма обладает разрешением 480×800 точек. ...
  (читать дальше)

Оказывается, вода не тонет в масле
Бросая вызов общепринятой точке зрения, не менявшейся тысячелетиями, австралийские учёные сообщают о том, что вода вполне способна плавать на поверхности масла. И это знание пригодится при очистке водоёмов от нефтяных пятен. Статья, посвящённая исследованию, вышла в журнале Langmuir. Как и Аристотель, который пытался дать объяснение плавучести, большинство современных людей знают, что менее плот...
  (читать дальше)

Вечное движение океана
Сотрудники Центра космических полётов НАСА им. Годдарда оживили мировой океан. В новом видеоролике учтены тысячи течений. Это результат синтеза компьютерной модели с данными наблюдений. Модель создана в рамках проекта «Оценка циркуляции и климата океана», который ведут Лаборатория реактивного движения НАСА и Массачусетский технологический институт. Визуализация охватывает период с июня 2005 по д...
  (читать дальше)

Показана возможность нового метода записи информации на сегнетоэлектрических носителях
Физики из Университета Небраски в Линкольне (США) под руководством адъюнкт-профессора Алексея Грувермана в сотрудничестве с испанскими коллегами и специалистами Университета Висконсина открыли новый метод хранения информации на сегнетоэлектрических носителях. По их словам, он значительно более эффективен, чем применяемые сегодня. По сути, для хранения информации в новой системе используется скан...
  (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)