Рубрика «нейробиология» - 5

В прошлый раз мы говорили об использовании фМРТ для чтения мыслей и о том, как связано отслеживание движений глаз с виртуальной реальностью. А что же насчёт методов создания машин, управляемых мозговыми волнами? Что насчёт технологий для распознавания психических заболеваний на молекулярном уровне?

Электроэнцефалография (ЭЭГ) и интерфейс мозг-компьютер

Электроэнцефалография звучит как технология пыток, но худшее, что с вами может случиться – это сон, вызванный скучным экспериментом. ЭЭГ неинвазивна и безвредна. Это метод сначала заставляет людей выглядеть глупо, надев на голову странную конструкцию, а затем измеряет электрическую активность внутри головы.

image

Как вам может быть известно, нейроны общаются друг с другом, передавая электрические сигналы. Когда один нейрон выдаёт сигнал, его активность чрезвычайно мала. Но когда изменение напряжения случается с тысячами нейронов одновременно, они генерируют электрическое поле, достаточно сильное для того, чтобы оно прошло через череп и было обнаружено на поверхности головы. Эти дурацкие шапочки служат для записи этих сигналов: в них содержатся электроды, измеряющие электрическую активность. Её сначала увеличивают в 10 000 раз (не так-то легко пройти сквозь мягкие мозговые оболочки, череп и скальп! Сигнал становится очень слабым), а затем передают на ЭЭГ-монитор, где можно наблюдать за своими мозговыми волнами (или, если угодно, последовательностью значений напряжений).
Читать полностью »

Новая теория объясняет, как хрупкие квантовые состояния могут сохраняться часами и даже днями в нашем тёплом и влажном мозгу. Уже готовятся эксперименты для её проверки

Новый поворот в квантовой теории мозга - 1
Мэтью Фишер, предложивший теорию о влиянии квантовых эффектов на работу мозга

Простое упоминание «квантового сознания» причиняет большинству физиков дискомфорт, поскольку эта фраза, судя по всему, напоминает им бормотание какого-нибудь гуру от "Нью Эйдж". Но если новая гипотеза подтвердится, окажется, что квантовые эффекты действительно играют некую роль в человеческом сознании. Мэтью Фишер, физик из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, в прошлом году удивил многих, опубликовав в Annals of Physics работу с предположением о том, что ядерные спины атомов фосфора могут служить рудиментарными кубитами мозга – из-за чего он способен работать по принципу квантового компьютера.
Читать полностью »

Ученые выяснили, как человеческий мозг адаптируется ко лжи - 1

Команда исследователей из Университетского колледжа Лондона установила опытным путем, что самая маленькая ложь может привести к неконтролируемым последствиям. Когда вы немного приукрашиваете правду ради собственной выгоды, рано или поздно приходится придумывать новую ложь, чтобы поддержать предыдущую. Со временем вырастает целая паутина, которая в первую очередь вредит ее создателю. Ученые представили первые эмпирические доказательства того, как одна корыстная ложь накладывается на другую и показали, как и почему это происходит в наших головах. Читать полностью »

IARPA ищет в мозгах крыс способы улучшения искусственного интеллекта - 1

Большие данные и более быстрые компьютеры запустили новую волну прогресса и инвестиций в искусственный интеллект. Нейробиолог и компьютерный ученый из Гарвардского университета Дэвид Кокс считает, что следующий большой скачок будет зависеть от того, что происходит в голове у крысы, когда она играет в видеоигры. Читать полностью »

О памяти. Часть 2 - 1

   Давно пора поговорить о кратковременной памяти. Речь пойдёт о наиболее изученной её разновидности – рабочей памяти. Несмотря на то, что изложенное ниже является хорошо обоснованной теорией, в научных кругах остаются некоторые сомнения, и на страницах журналов происходят споры о том, что же считать субстратом рабочей памяти.
   Читать полностью »

О проблеме one-shot обучения для нейросетей - 1Современные нейросети для успешного обучения требуют обучающие датасеты большого размера. Они не умеют что-то понимать с одного примера. Это затрудняет их использование в тех областях, где больших датасетов не создано. В то же время, человеку нередко бывает достаточно пары частных примеров, чтобы сделать глубокое обобщение. Предлагаю поговорить о том, что уже имеется по этой проблеме, и что из нейрофизиологии можно было бы (наверное) использовать для улучшения ситуации.
Читать полностью »

Технология tDCS – транскраниальная стимуляция постоянным током – изучается уже более 20 лет и успешно применяется в клинике для восстановления после инсульта, лечения депрессии и хронической боли. Однако исследования последних 6-7 лет показывают, что она может быть полезна и для здоровых людей. Статья Дугласа Фокса, опубликованная в 2011 году в ведущем научном журнале «Nature», впервые рассказала широкой публике о том, что tDCS может улучшать обучаемость, память и снижать склонность здоровых людей к риску. С тех пор количество исследований tDCS неуклонно растет, открывая все новые области применения этой технологии.

image
Читать полностью »

Некоторые алгоритмы под капотом мозга - 1Некоторое время назад мне захотелось изучить современные материалы по нейробиологии с точки зрения программиста. То есть вытащить из них основные алгоритмы, очистив их от лишних химических/биологических подробностей.

Так что, если кто-то любит искусственные нейросети и хочет поискать вдохновения в естественных, эта статья может подойти. Все охватить одной статьей, понятно, не удалось — данных уж очень много.
Читать полностью »

Мозг. Голографическая память. Биология квантовых вычислений - 1

Говорят, что чтобы правильно задать вопрос надо знать большую часть ответа. Основной вопрос, который обычно задают про мозг – это как он устроен и каковы принципы его работы? Вопрос хороший и вполне корректный. Но предположим, что нам удалось узнать «большую часть ответа». Допустим, что возникла теория, которая исключительно правдоподобно описывает работу мозга. Какой вопрос теперь будет «правильным»?
Читать полностью »

image

Нейробиологи из Института биологических исследований им.Салка (Калифорния, США) представили новую технику выборочной стимуляции нейронов под названием соногенетика. В своей работе они утверждают, что получили возможность неинвазивно активировать нейроны при помощи ультразвука.

Для изучения работы мозга биологи уже несколько лет назад разработали схему включения нужных нейронов при помощи света. В клетку придумали вводить ген натриевого канала, реагирующий на фотоны. Если посветить на клетку, в неё начинают поступать ионы натрия, что и возбуждает нейрон. Правда, с успокоением нейронов справляться пока не научились – для успокоения клетки выпускают наружу ионы калия, но таких управляемых светом каналов в природе ещё не обнаружено.

Это изобретение сразу же продвинуло вперёд нейробиологию. Учёные бросились к мышам и спешно стали ставить один эксперимент за другим, познавая устройство мозга. Им удалось отследить процесс формирования памяти, включать и выключать болевые рецепторы, симулировать эффекты воздействия наркотиков и даже включать и выключать эрекцию. Правда, все эти исследования проводились пока только на мышах. Ведь самая главная проблема этого метода – необходимость проделывать канал в черепе и мозгу для подвода оптики.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js