Рубрика «нейроны» - 5

image

Нейробиологи из Гарвардского института стволовых клеток в своей новой работе показали, что сети связей между нейронами в мозгу могут перестраиваться в результате изменения ролей отдельных нейронов. Эти же учёные ранее доказали, что нейроны способны «перепрограммироваться» и менять свою роль – это открытие изменило представление науки о работе клеток мозга.

«В нашей работе мы показали, что во-первых, нейроны в мозгу могут радикально менять свой тип с одного на другой,- говорит Паола Арлотта [Paola Arlotta], профессор в области стволовых клеток и регенеративной биологии. – А во-вторых, соседние нейроны способны воспринимать изменение роли клеток и адаптировать свои коммуникации к их новой роли».

Вообще, «перепрограммирование» клеток организма было продемонстрировано ещё в 2008 году – тогда гарвардские биологи смогли заставить экзокринные клетки поджелудочной железы превратиться в бета-клетки, производящие гормон инсулин.
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 »

image

Шведские учёные из Каролинского института сумели создать полностью рабочий искусственный нейрон на основе органической биоэлектроники. В нём нет «живых» частей, но он способен имитировать работу нервных клеток мозга и общаться с другими нейронами.

Нейрон — специализированная клетка центральной нервной системы. Они образуют нейронные сети, в которых клетки общаются друг с другом посредством сигналов. Сигналы испускаются и распространяются клетками с помощью ионов, генерирующих электрический заряд, который движется по телу нейрона. Заряд идёт по аксону (длинному отростку), доходит до окончания, где в синапсе преобразовывается в химические передатчики сигналов — нейромедиаторы (или нейротрансмиттеры).

Нейромедиаторы — это биологически активные химические вещества, которые передают импульсы от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами, а также, например, от нейронов к мышечной ткани.
Читать полностью »

Вороны делают разумные вещи — используют инструменты, решают головоломки и узнают человека по лицу. Общие предки человека и птиц пошли по разному эволюционному пути. Мозг человека и других приматов отличается от мозга птиц, но вороны, тем не менее, способны считать. Как они это делают?

Исследователи Тюбингенского университета имплантировали воронам нейросенсоры и научили играть в игру, связанную со счётом. Птицы в трёх случаях из четырёх правильно сопоставляли количество черных точек на экране.

image
Ворона считает
Читать полностью »

Итальянские ученые опубликовали самые подробные фотографии нервных окончаний - 1

То, что вы видите на анонсной фотографии — вовсе не творение очередного художника-асбтракциониста, который отобразил собственные ассоциативные фантазии на холсте. Это — фотография нервных окончаний обычных мышей, полученные путем использования специальной техологии.

На снимке можно рассмотреть волосяные фолликулы, рецепторы, отдельные нервные окончания. При получении снимков использовалась технология SNAP-тегирования. Этой технологии более десяти лет, но итальянские ученые использовали ее вместе с новым белком, производные которого проходят через ткани, и могут быть сфотографированы.

Читать полностью »

This is Science: Что внутри нейроморфного чипа?

После недавнего анонса нейроморфного чипа от IBM на Хабре, настало время познакомиться с тем, как работа реальных нейронов переносится в железо нейроморфных чипов. А поможет нам в этом статья, опубликованная в ACSNano, о трёхмерном электронном синапсе.
Читать полностью »

34 ученых из Allen Institute for Brain Science в Сиэтле завершили создание первой всеобъемлющей карты мозга млекопитающих, о чем они объявили 2 апреля в журнале Nature Neuroscience. Карта детально отображает взаимосвязи между клетками мозга мыши – нейроны, которых у нее около 71 миллиона.

Ученые получили новые снимки работы нейронов мозга
Читать полностью »

Теория памяти человека, зачатки ИИ

Наверняка всем Вам очень хорошо известны такие моменты, когда нужно что-то вспомнить, но извлечь информацию из мозга становится большим пазлом.

Почему же такое происходит. Для начала немного теории работы нейрона, можно почитать тут или тут

Предположим, а может так оно и есть, все нейроны объединены в одни очень большой граф со сложной структурой. Данная структура сложна и не может работать хаотично, т.е. передаваемые импульсы передаются строго в определённом порядке, поэтому тут есть 2 варианта:

  1. Ребра графа имеют только положительные веса
  2. Ребра графа могут иметь, как положительные так и отрицательные веса

Рассматривая второй случай в реальной работе памяти человека, можно предположить, что такая ситуация возникает при провалах памяти человека, т.е. к нейрону содержащему ту информацию которая нам необходимо либо поступает недостаточно сигналов, для накопления и дальнейшей передачи, либо этих сигналов вообще нет. В случае с графами это можно представить, как узел у которого мало путей, либо они отрицательны, либо их вообще нет (рис 1).
image

Что же касается первого случая, когда все ребра имеют положительные веса, т.е. головной мозг человека не поврежден. Тогда почему же человек не может вспомнить моменты из своего детства? Ответ прост: “Любое тело стремится к покою”, так же и наша с вами нейронная сеть старается оптимизировать свою работу. (Владельцам навигаторов должно быть знакомо, что прокладка маршрута, как раз таки строится на принципах работы графа, нахождения кратчайшего пути и т.д.). Мозг человека более изощренная система и его оптимизация заключается в разрыве связей с малыми весами, и построении новых связей с более высокими. (рис. 2). Таким образом объяснятся многочисленные разрывы и новые соединения нейронов. Чем больше узел имеет связей, тем легче вспомнить необходимую информацию.
image
Читать полностью »

Группа немецких и японских исследователей осуществили приблизительную компьютерную симуляцию мозговой активности сети нейронов головного мозга человека в масштабе 1% нейронной сети мозга на протяжении 1 секунды. На сегодняшний день это самый крупный эксперимент по симуляции мозговой активности.

Один процент головного мозга — это 1,73 млрд нервных клеток и 10,4 трлн соединяющих их синапсов. Чтобы провести эксперимент, учёные задействовали 82 944 процессора суперкомпьютера K и 1 петабайт памяти (24 байта на синапс).

Симуляция 1 й секунды активности 1% мозга заняла 40 минут на кластере из 82 944 процессоров
Суперкомпьютер K
Читать полностью »

Некоторые люди полагают, что они мыслят, в то время как они просто переупорядочивают свои предрассудки.
Давно я написал статью-обзор по эволюции методов моделирования нейронов и забросил это дело. В описание попали старые и всем интересующимся нейронами известные методы, можно сказать, получился обзор учебников выпущенных до распада СССР. Если кому интересно может сходить habrahabr.ru/post/101020/, посмотреть старый обзор. Сейчас у меня подсобрался материал по нескольким с моей точки зрения увлекательным и более современным методам моделирования, которые заслужили упоминания в виде структурированного обзора. Здесь я только упомяну эти методы в описательном порядке, по той простой причине, что для большинства интересней знать, зачем мы его применяем, а не как он работает и как его применять. Объем текста значительно уменьшиться, интересность повысится, а то, как в действительности работают эти методы, каждый сможет найти сам.
Итак, готовьтесь. Читать полностью »


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