Что управляет нашими решениями при том или ином выборе, и почему так редко мы основываемся на рациональных решениях? Выбор – всегда задача не из простых. И в тот момент, пока мы находимся в неопределённости, целая наука занимается изучением процессов, влияющих на решение потребителя. Что ж такое нейроэкономика – способ заработать или, все-таки, необходимая область психологии?

Нейроэкономика является развивающейся междисциплинарной областью, которая объединяет психологию и экономическую теорию. Проще говоря, даёт ответы на вопросы «как?» и «почему?» люди делают те или иные суждения и принимают решения с экономическими последствиями.  

Существует интересная концепция, появившаяся в 20 веке, рассматривающая поведение человека как «чёрный ящик». Эта метафора иллюстрирует довольно простую схему – человек получает информацию и безотлагательно выдает готовое решение. И хотя многие экономические теории предлагают рассматривать поведение и выбор человека именно таким образом, психология готова это оспаривать. Нейроэкономика пытается преодолеть разрыв между входом и выходом (понять, что же находится и происходит в «чёрном ящике»), анализируя химические вещества и структуры, которые обеспечивают биологическую основу для индивидуальности в обработке и принятии решений. Большая часть коры головного мозга действительно посвящена интерепретации такого комплекса.

Нейроэкономика предполагает, что нервы и химический баланс в областях мозга, отвечающих за сознание (префронтальная кора, например), являются социоэмоциональной основой для большинства наших решений. Что интересно, базируются они, в основном, на нелогичности, аффекте и удовлетворении. Информация о том, что именно нами движет в процессе принятия решений, позволяет неплохо заработать создателям биологически адаптированной рекламы. Возможно, в будущем ученые смогут получить доступ к нашим бессознательным желаниям и предпочтениям. Будет ли это с целью заработка? И да, и нет.

Исследования показали, что первоначальный выбор делается за счет слепой дегустации (бессознательно), а вот принимать взвешенные решения помогает брендинг и культурные предпочтения.  Выбор происходит осознанно, принимая во внимание собственные потребительские вкусы.

Нейромаркетинг кажется довольно противоречивым. Направлен он на обращение к определенным бессознательным механизмам, которые регулируют решения, повышающие покупки и прибыль.

Это может быть хорошо отработанной технологией маркетинга в качестве корпоративного инструмента. Гендерные различия в «организации мозга» хорошо известны как основные критерии принятия решений. Нейроэкономика знает толк в потребительском поведении, что уже проверено временем.

И тем не менее, несмотря на этические вопросы, исследование самых глубоких уровней сознания ради рекламной кампании проходит крайне успешно. Казалось бы, неправильная такая наука, но и здесь есть один больший плюс для психологии, определенно, есть что почерпнуть, для более углубленного изучения поведенческих основ человека.

По результатам одного исследования оказалось, что более эффективная работа получается, когда сотрудники фокусируются на творческом и эмоциональном мышлении. Чего не скажешь о фокусировке на логических доводах и различных исчислениях. Таким образом, еще раз подтверждается наше стремление избежать рациональности в принятии каких-либо решений.

Выявление различных биологических структур и процессов в нейроэкономических исследованиях помогает собрать больше информации о неврологической основе психических расстройств.

И пока можно с уверенностью сказать, что нейроэкономика не является лишней областью исследований. 

В рамках нашего портала мы очень часто пишем про нейроны, серое, белое и чёрное вещество, и совсем упустили из виду самый распространённый тип клеток нашего мозга – глиальные клетки. По такой спорной и неизвестной для большинства теме мы решили получить информацию, что называется, из первых рук. Представляем вам интервью с Сергеем Каспаровым, профессором молекулярной биологии Университета Бристоля и профессором - исследователем Института живых систем БФУ им. Канта, специализирующегося на исследованиях одной из популяций глиальных клеток – астроцитах.

-Существует распространённое заблуждение, что в мозге есть только нейроны. На самом деле бОльшую часть занимают вовсе не о ни, а так называемые глиальные клетки. Расскажите о них.

Все знают, что в мозге есть нейроны, которые являются своеобразными «вычислительными элементами». Это электровозбудимые клетки, которые генерируют потенциал действия, а различные взаимодействия между нейронами «помогают» нам принимать решения, контролируют рефлексы и ещё очень и очень многое. Но кроме нейронов в мозге есть еще одна большая группа других клеток, не генерирующих потенциал действия. Они по своему общему развитию и происхождению довольно близки к нейронам, но ими не являются. В своё время, когда гистология только начала формироваться, микроскопы были простые, и люди не могли увидеть эти клетки «отдельно» друг от друга, поэтому глиальные клетки представлялись чем-то вроде такого клея, склеивающего нейроны, откуда и пошло название «глия» от «glue», то есть клей. Но потом стало ясно, что это в общем-то отдельные клетки и там есть несколько популяций этих клеток и у них разные функции, свойства, формы. Одна из популяций, изучением которой занимается наша лаборатория, называется астроциты, также есть олигодендроциты, которые взаимодействуют с нейронами и очень важны для проведения потенциала действия, есть микроглия, которая является своеобразной иммунной системой, хотя по сути это не совсем иммунные клетки, но выполняют схожие функции, например, взаимодействуют с патогенами. Примерно это и есть глия – три основные популяции не нейрональных клеток, которые взаимодействуют с нейронами и обеспечивают работу мозга.

Если же говорить о том, чем занимаются астроциты, то это метаболическое обеспечение деятельности нейронов, транспорт разных молекул. Астроциты выполняют роль такого интерфейса между нейронами и капиллярами, по которым идет кровь. Кроме того, именно эти клетки регулируют внеклеточные концентрации ионов и различных нейромедиаторов. Существует масса других функций, хоть те же астроциты и не способны генерировать потенциал действия, они могут изменять активность нейрональной сети. За счет того, что, например, она становится более или менее возбудимой: концентрация трансмиттеров меняется. Эффект не мгновенный и не сфокусированный, поэтому астроциты могут регулировать активность синапсов только на уровне популяций нейронов. Но зато эффекты получаются в каком-то смысл более глобальные.

Например, мы с коллегами из Лондона показали, что астроциты в определённой части мозга участвуют в процессе регуляции дыхательного ритма. Они не сами конкретно задают этот ритм, но влияют на активность нейронов, которые находятся в определённых зонах. Именно при их содействии нейронные сети генерируют сигнал для дыхания.

 - Была информация, что глиальные клетки имеют способность сокращаться или же пульсировать. Так ли это?

Это история довольно запутанная. Дело в том, что объём любой клетки может увеличиваться, если в ней оказывается больше осмотически активных ионов, например, натрия. И так как вода «идёт» за натрием, получается будто отёк. Объём астроцитов может меняться и даже может это делать достаточно динамично, это вопрос может быть даже нескольких минут. Я не думаю, что этот процесс уникален для астроцитов, так как любая клетка будет делать то же самое.

Я знаю, наверно, откуда могло это пойти. Была статья, где писали, что во время бодрствования объём внеклеточного пространства уменьшается, а сами астроциты увеличиваются в размерах, а во время сна они как бы сжимаются, но, конечно, не так как мышцы, а за счет осмотического эффекта. Пространство между клетками увеличивается, что приводит к более «лёгкому» распространению макромолекул. По сути речь идёт о некоем дренаже. Коллеги ещё сделали вывод, что нарушение дренажа в мозге приводит к накоплению различных патогенных белков, что в свою очередь может вызывать болезнь Альцгеймера. Но есть ли действительно связь между сном и болезнью Альцгеймера - это ещё надо доказать.

-Сейчас именно с этой болезнью связывают очень многое. Как раз и к Вам такой вопрос, выявлена ли связь между нейродегенеративными заболеваниями и глиальными клетками?

Ну, вы знаете, на эту тему мы сейчас подготовили большой обзор. Там на эту тему страниц 20. На самом деле существует очень много механизмов. Глия, даже если говорить только об астроцитах, конечно, в нейродегенеративных процессах завязана очень плотно. Хотя и микроглия, и олигодендроциты в этом наверняка как-то замешаны.

- Какие планы у Вас на дальнейшие исследования?

Меня больше всего интересуют процессы сигнализации между астроцитами и нейронами или астроцитами и астроцитами.  Дело в том, что процесс вот этого «межклеточного диалога» очень неясен. Там в мозге есть много явно «недоисследованных» сигнальных механизмов. А интерес это представляет потому, что каждый сигнальный механизм потенциально является мишенью для препаратов. Меня интересуют различные «новые рецепторы». Мы знаем, что они там есть, но не знаем, что они делают.

Сейчас, например, мы работаем над рецептором, который сильно экспрессирован (распространён – прим. ред.) на астроцитах. И вот мы знаем, что они обладают способностью каким-то образом защищать астроциты от различных стрессовых факторов. Практически от любых стрессоров, гипоксии и проч. Этот рецептор мало изучен, мы пока мало понимаем, какая у него именно физиологическая и патогенная функция.

Мне хочется попытаться выйти на такое, что, хотя бы потенциально, имеет клиническое применение.

Одно из новых направлений: исследование глиомы (опухоли), которая тоже связана каким-то образом с астроцитами. Но пока что мы не сильно углубляемся в эту тему, только начинаем.

Безумное количество околонаучного контента в отечественном сегменте интернета посвящается болезни Альцгеймера. И это начинает раздражать. Едва ли не каждый день мы читаем об очередном чудо-гене, который, зараза, и является тем самым краеугольным камнем. И через пару недель об этом гене или белке уже никто не помнит. Наш портал заботится о том, чтобы читатели не делали поспешных выводов. Поэтому представляем вам небольшой обзор на такое популярное направление исследований, как болезнь Альцгеймера. Сегодня, это самый наглядный пример того, что нужно с осторожностью относится к большинству научных статей на эту тему, особенно при переводе и сокращению до размера новости.

И откровенно говоря это какое-то извращение… В ряде случаев, конечно, авторы оригинальных работ сами чётко не прослеживают причинно-следственную связь между поломкой какого-либо гена (или белка) и этиологией болезни. Вот представьте, автомобиль несётся на большой скорости по дороге. У него отваливается номерной знак (из хорошего металла), пробивает колесо, оно разрывается, а машина переворачивается. Позже, в результатах следствия красуется вывод о том, что причиной аварии стал самопроизвольный разрыв колеса, а причина на самом деле в низком качестве болтов, закреплявших номерной знак. Также и с со всей этой тучей белков, которым вменяют причинность болезни. Только колеса всего 4, а белков тысячи. И вот наш излишне ретивый исследователь, изучая биологический материал, полученный от больных Альцгеймером видит, что у, предположим, всех больных сломан какой-то белок, который у здоровых людей в целости и сохранности. Часто он спешит заключить, что этот белок "причастен к возникновению болезни", не учитывая массу факторов. Например, поломка белка может быть следствием болезни, а не причиной. Более дотошный исследователь поспешит в виварий, замастрячит мышек, у которых нарочно сломает этот белок и, если у них будут признаки Альцгеймера (конечно, в мышином варианте), помчится в «Nature» писать об открытии, достойном всех научных премий. Но умный ревьюер в престижном научном журнале ему напомнит, что никто не отменял термодинамику. И что сломанный белок может просто-напросто переводить систему (клетку, например) в другое равновесное состояние, при котором наиболее выгодным является реализация фенотипа Альцгеймера. Но это совершенно не означает, что такой сценарий может быть реализован естественным путём. 

Кроме поиска виновников болезни, исследователи активно пытаются найти способ, как можно скорее начать её профилактику. Работает всё: от утреннего бега вокруг дома, до средиземноморской диеты. СМИ пестрят советами молодым людям, как же спастись от деменции в старости. Становится больше похоже на поиск чёрной кошки в чёрной комнате, при том, что её там может и не быть.

А ранняя диагностика – это отдельная песня. Ведь прежде чем дойти до общедоступных поликлиник, любая методика должна пройти «производственный (в данном случае исследовательский) ад». И живьём оттуда выбираются очень «немногие».

Это все тонкости. Самый писк – это, конечно, наши популяризаторы, которые понятия не имеют, о чем пишут и каждый раз на пьедестал победителей в инициации Альцгеймера выдвигают все новые когорты белков, систем и явлений. За красивыми наукообразными текстами скрывается безграмотность, часто умышленное или неумышленное перевирание смысла, который аккуратно передавали авторы оригинальной работы. Конкретные факты приводить не будем, так как невозможно это сделать, не обидев коллег, старательно образовывающих электорат.

Но, если не лень, проведите фактчекинг, сравнив новость с оригиналом (научной публикацией). Обращайте внимание на то, что в оригинальных статьях авторы очень осторожны в суждениях, когда их ретрансляторы почти всегда смещают акценты. 
Все это вместе создаёт нездоровый ажиотаж, создающий у общественности мнение о скорой победе над многими болезнями (Альцгеймер как самый отполированный пример). А если этот обыватель - родственник больного или же сам больной?

В прошлый раз мы писали, чему же научились нейросети за 2016 год. А теперь пора посчитать, сколько же раз за прошедший год вера в уникальность человека пошатнулась, а может и совсем пропала.

Спойлер: как минимум 11 раз!

1. И для обезьян социальный статус важен. По крайней мере для их иммунитета. 

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=auFXgUGzmfU"][/video]

2. Собаки, как и люди, помнят свой личный опыт. 

3. Какаду и вороны оказались далеко не глупее шимпанзе.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=EEtNsSwFFMU"][/video]

4. Приматы, как и люди, способны понимать "ложные убеждения" других. 

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=1s0dO_h7q7Q"][/video]

5. Шмели не только учатся сами, но и обучают своих сородичей. 

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=4M4tTrERZXI"][/video]

6. Сладкое поднимает настроение не только девушкам, но и пчелам.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=-8Scl8mernk"][/video]

7. Рыбы тоже склонны к "человеческому" поведению в группе. Например, "жертвовать" своей индивидуальностью на благо коллектива. 

8. У утят "нашли" абстрактное мышление. 

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=5e1IMfSehV8"][/video]

9. Рыбы могут различать лица. Раньше, эту способность приписывали только млекопитающим. 

10. С помощью знаменитого "теста зеркала" (Mirror Test) в наличии личности заподозрили акул, муравьёв и скатов. 

11. И динозавры видели сны. 

Конечно, это лишь небольшая и наиболее интересная, по нашему мнению, часть, то что успели заметить мы, а какие человеческие способности животных знаете вы?

Под конец года принято подводить итоги. Наш портал тоже не отстаёт, но и результаты года у нас своеобразные. В этом материале мы вспомним, а чему же научились нейросети за 2016 год.  А научились они действительно очень многому!

1.      Может поставить диагноз «депрессия» по одному лишь юзерпику.

2.      Определять бедные регионы Африки по спутниковым снимкам.

3.      Превращать фото в картины известных мастеров.

4.      Раскрашивать черно-белые фото.

5.      Пугать кошек.

6.      Изучать атмосферы экзопланет.

7.      Рисовать картины в стиле Рембрандта.

8.     Читать воспоминания.

9.     Сочинять музыку.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=0iNhCGbgYUc"][/video]

10.   Создавать мультфильмы в стиле известных художников.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=vQk_Sfl7kSc"][/video]

11.   Улучшать и «додумывать» изображения.

12.   Создавать шифр и посылать друг другу сообщения на нём, а также подслушивать эти письма и расшифровывать их.

13.   Пугать людей ужасающими картинами.

14.   Распознавать речь на уровне человека или даже лучше!

15.   Выигрывать в го у чемпионов.

16.   Переводить на 60% качественнее, чем раньше.

17.   И даже защищать от начальника!

Конечно, это лишь небольшая и наиболее интересная, по нашему мнению, часть, что успели заметить мы, а какие умения нейросетей знаете вы?

А мы продолжаем наш цикл материалов "Как утроен мозг". Сегодня мы рассказываем о маленькой, но удаленькой части нашего мозга — гипоталамусе.

Если представить мешочек, а в нем несколько виноградин — это, пожалуй, будет самая точная иллюстрация строения гипоталамуса, только в сильно увеличенном размере. В реальности он всего лишь сравним с миндалём, или фалангой большого пальца. А виноградины — это более трёх десятков ядер внутри гипоталамуса. Общая функция у них одна — вырабатывают нейросекрет: вещество, ускоряющее или, наоборот, замедляющее выработку гормонов. Так же по функциям все ядра разделяются на три группы: переднюю, среднюю и заднюю. И, конечно же, стоит о них рассказать поподробнее.

К передней группе ядер относятся супрахиазматические ядра, преоптическое ядро, и крупнейшие супраоптические и паравентрикулярное ядра. Опять же, названия разные и страшные, но функции сходные. Эти ядра:

• являются центром парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Другими словами, регулируют множество жизненно-необходимых процессов организма: от работы слезных желез до сердечных сокращений;
• работают центром теплоотдачи;
• производят нейросекрет, стимулирующий выработку вазопрессина и окситоцина. Кстати, именно недостаток вазопрессина вызывает редкую и необычную болезнь — несахарный диабет. Он сопровождается такими симптомами как жажда и избыточное мочеиспускание. Статистика гласит, что несахарным диабетом болеет лишь 1 человек из 100 000.
• Преоптическое ядро регулирует активность половых желёз.
• Супрахиазматические (надперекрёстные) ядра контролируют циклическую активность организма. К ней относятся, например, суточные биоритмы.

Следующая по порядку, но не по значению средняя группа включает дорсомедиальное и вентромедиальные ядра, ядро серого бугра и ядро воронки. Их функции:

• центр голода и насыщения;
• центр полового поведения;
• центр агрессии;
• центр удовольствия, играющий важную роль в процессах формирования мотиваций и психоэмоциональных форм поведения;
• регулировка процессов роста, скорости физического развития и полового созревания, формирование вторичных половых признаков, функций половой системы, а также влияние  на обмен веществ.

Гипоталамус на продольном разрезе головы

Средняя группа ядер контролирует водный, жировой и углеводный обмен, влияет на уровень сахара в крови, ионный баланс организма, проницаемость сосудов и клеточных мембран.

Задняя часть гипоталамуса состоит из правого и левого сосцевидных тел, а также медиальное и латеральное ядра, заднее гипоталамическое ядро:

• стимуляция этого ядра приводит к реакциям симпатического типа: расширению зрачка, повышению частоты сокращений сердца и артериального давления, учащению дыхания и уменьшению тонических сокращений кишечника;
• тут находится центр теплопродукции (заднее гипоталамическое ядро). Травмирование заднего отдела гипоталамуса вызывает вялость, сонливость и снижение температуры тела;
• здесь расположены подкорковые центры обонятельного анализатора.

 Если объединить все выше сказанное, становится не удивительно, почему некоторые ученые прозвали гипоталамус «внутренним солнцем организма». Можно сказать, что большинство физиологических и жизненно необходимых процессов «крутится» именно вокруг него.

А в заключение — ещё немного интересных фактов. Если вы «сова» или «жаворонок» знайте, в этом «виноват» гипоталамус. И, кстати, за приятные и неприятные ощущения организма тоже отвечает он. Вот такой вот маленький диктатор!

Анастасия Шешукова

На научный огонёк в Калининград заглянул доктор физико-математических наук, профессор, зав. отделом нейроинформатики Центра оптико-нейронных технологий Виталий Львович Дунин-Барковский и наш портал решил непременно с ним пообщаться! Представляем вам выборку самого интересного из нашего разговора. Здесь вы узнаете о том, зачем нам искусственный интеллект, что такое "бугорковые аттракторы" и как же можно решить проблему сознания у ИИ?

Кроме того, профессор провел две лекции в БФУ им. И. Канта в Калининграде на темы искусственного интеллекта и глубокого обучения, которые вы увидите совсем скоро!

[video src="https://youtu.be/44q2oUBSnZc"][/video] 

В наших новостях мы только и делаем, что пишем о новых экспериментах и исследованиях. Но давайте оглянемся назад и посмотрим, какие были наиболее значимые и интересные эксперименты в прошлом! А в первом выпуске мы расскажем о суевериях, наличие которых до определённого момента приписывали только людям. Именно это устоявшееся мнение разрушил в 1940 году американский психолог Беррес Фредерик Скиннер, заявив, что даже голубей сможет сделать "суеверными".

Небольшой спойлер: ему это удалось!

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=D30eM5O9FVg"][/video]

Видеозапись эксперимента Скиннера

Восемь голубей стали участниками уникального эксперимента. За несколько дней до «испытаний» учёные не баловали их обильной пищей, и к времени исследования у птиц была сильная мотивация в получении еды. По одному каждого голубя сажали в коробку, прозванную «ящиком Скиннера», в которой каждые 15 секунд открывалась шторка небольшого отверстия, где находилось лакомство. Всё, что надо было делать голубям – ждать. Но к этому они были не готовы, птицы связали случайные свои действия с получением еды и без устали повторяли только его, считая, что так шторка откроется быстрее.

Голубь в "ящике Скиннера"

"Одна из птиц поворачивалась против часовой стрелки, делая два-три оборота перед появлением еды. Другая все время тыкалась клювом в верхний угол клетки. Третья выработала "ответ", двигая головой вверх-вниз между воображаемыми прутьями. Две птицы совершали определенные движения головой и телом... Птицы каким-то образом реагировали на появление пищи и, как следствие, стремились повторить свою реакцию", - рассказал учёный.

Скиннер проводит один из своих экспериментов

Кроме того, Скиннер привел ряд аналогий: "Хороший пример - попытка повысить удачу при игре в карты. Всего несколько случайных совпадений между ритуалом и желаемым результатом создают и поддерживают соответствующее поведение, несмотря на множество неудач. Другой пример - это игрок в боулинг, который, бросив мяч, продолжает вращать рукой, как будто этим он контролирует движение мяча".

Во второй части эксперимента, учёный решил увеличить интервалы "появления" пищи. Для всех его увеличили с 15 секунд до минуты. И каждый голубь отреагировал примерно одинаково. Например, тот, что качал головой, начал это делать ещё более усердно, но в конце концов суеверное поведение сошло на нет и исчезло. И так произошло со всеми "испытуемыми".

Это исследование доказало раз и навсегда, что суеверия редко имеют под собой реальную основу, а не надуманные причинно – следственные связи. То, что даёт многим животным больше шансов выжить, может послужить и против них.

А теперь задумайтесь, даже зная это, сможете ли вы прийти на важную встречу не в «счастливой одежде» или лишний раз не постучать три раза по дереву и сплюнуть через плечо?

Анастасия Шешукова

Рита Леви - Монтальчини интересная фигура мира науки. Её фразы расходятся на цитаты (хоть и не всегда достоверно), а её вклад в науку действительно огромен! Как дань уважения журнал Scientific American опубликовал небольшой комикс - историю жизни этой великой фигуре. Специально для читателей портала "Нейротехнологии.рф", мы представляем его перевод.

Автор: Двейн Гудвин

Переведено специально для портала "Нейротехнологии.рф"

 - Супик?

- Нет...

- Котлетку?

- Нет... -

Стынет Юлечкин обед.

С. Михалков

Не любите изюм? Или может быть оливки? А возможно, список ваших нелюбимых продуктов настолько велик, что проще сказать, что вы едите? А вот французские учёные (кто, как не они) решили разобраться, где в нашем мозге живёт «привереда». Исследование опубликовали в Frontiers in Human Neuroscience.

«Чёрный список» продуктов может пополнятся из-за неприятного для человека запаха, вкуса или же аллергией, которая скорее учит его не есть что-то, чтобы после не было неприятных ощущений разного рода. Как правило, прошлые исследования фокусировали своё внимание на внешних проявлениях отвращения, а «нейрооснову» этой реакции не затрагивали.

В эксперименте приняли участие 332 добровольца: мужчины и женщины в возрасте от 16 до 74 лет. Каждый участник проходил несложный тест: оценивал свою любовь к различным продуктам (овощи, фрукты, мясо, сыр и другие) и объяснял причину поставленной оценки (непереносимость, аллергия, диета).

Затем учёные выбрали 30 человек и разделили их на группы «по интересам»: кто любит, и кто не любит сыр. Голодных испытуемых заставляли вдыхать аромат одного из шести сортов сыра (сыр том, чеддер, пармезан, сыр с голубой плесенью и другие) или любого другого, «нейтрального» продукта (огурец, арахис, паштет), а в это время делали МРТ. Дальше – хуже: ещё и картинки с едой показывали.

Активность базальных ядер "сыроненавистников"

Выяснилось, что на запахи реакция у обеих групп почти не отличалась, а вот при виде еды базальные ядра (бледный шар, чёрная субстанция и вентральный паллидум) «сыроненавистников» били тревогу, то есть были более активны, чем у любителей этого кисломолочного продукта.

Примечательно, что базальные ядра относятся к системе вознаграждения, но, возможно, при отвращении могут задействоваться другие типы дофаминергических нейронов.

Щекотка – неотъемлемая часть нашей жизни, при этом до сих пор неизвестно, как она заставляет нас смеяться, но при этом мы не можем сами себя пощекотать (на заметку: «самощекотание» - симптом шизофрении). И вот среди многочисленных новостей про депрессию и стресс, появилось одно забавное исследование, в котором щекотали мышей, а те радовались и с «визгами» гонялись за рукой учёного. Конечно, главным результатом стало не это, а то что «центр щекотки» отвечает ещё и за смех, чего не наблюдали раньше. Такую весёлую работу опубликовали в журнале Science.

[video src="https://www.youtube.com/watch?v=KnHtxknPVvg"][/video]

«Щекотка также связана с нашей способностью смеяться, играть, и чувствовать себя хорошо. Нейробиологи настолько одержимы исследованиями депрессии и тревоги, что редко можно найти работы о положительных эмоциях», - отмечает Шимпеи Ишияма (Shimpei Ishiyama), нейробиолог из Университета Гумбольдта в Берлине.

Предыдущие исследования открыли множество областей мозга, которые управляли реакцией на щекотку. Считалось, что одна из них, а именно соматосенсорная кора головного мозга, отвечает за ощущение, но не за смех.

«Новая работа показывает, что смех может быть вызван раздражением в этом регионе, а не через эмоциональные центры, как считали раньше», - говорит Элиза Ваттендорф (Elise Wattendorf), нейробиолог из Университета Фрибурга в Германии, не принимавшая участие в исследовании.

"Несмотря на то, что это был очень смелая идея, эксперименты показывают - крысы наслаждаются щекоткой," считает Ишияма.

Другие исследования показывают, что с помощью ультразвуковых «скрипов» (аналог человеческого смеха) животные выражают удовольствие. Мало того, что крысы стремятся вернуть щекотку, в центре вознаграждения их мозга активно выделяется дофамин. Именно эти грызуны лучше всего показывают классическое выражение положительных эмоций, свойственных для многих видов, в том числе собак, лисиц, ягнят, морских свинок, и детей.

Ишияма является экспертом в щекотке. Молодых самцов, которые, как правило, наиболее игривые, учёный одну – две недели щекочет на спине и животе, чтобы «испытуемые» привыкли к таким ощущениям. Позже, крысы начинают играть с рукой, гоняться за ней, чтобы «получить дозу щекотки».

После обучения, в соматосенсорную кору мозга грызунов вживили электроды для записи нейронной активности. Клетки увеличивали активность не только, когда было щекотно, но и после того, как крыса, «хихикая», гонялась за рукой. Это опровергает традиционное представление о том, что соматосенсорная кора не отвечает за поведенческие реакции.

Еще более удивительным было то, что произошло дальше: когда исследователи применили небольшое количество электрического тока на те же клетки, крысы начали «смеяться» в той же игровой форме, как при щекотке или погоне за рукой.

Кроме того, исследователи доказали, что и реакция на щекотку зависит от настроения. Так они поместили ночных грызунов на платформу и направили яркий свет. Оказалось, что «центр щекотки» в некомфортных условиях активизировался гораздо слабее даже при электронной стимуляции.

Интересно, что, если и крысы, и люди с детства не приучены к щекотке, они не получают удовольствия от этого. А также, сам Ишияма не любит щекотки, хотя именно этому посвятил бОльшую часть жизни.

Сначала мы можем управлять и чувствовать «роборукой», а теперь и парализованных обезьян ставим «на ноги»! Как это возможно, рассказывает журнал Nature.

На этой неделе нейроучёный Грегори Кортин (Grégoire Courtine) вместе с коллегами представили первый беспроводной имплантат мозга, который записывает сигналы и передаёт их на парализованную ногу, что позволило обезьянам с травмой спинного мозга вновь ходить.

«Животные не только восстановили скоординированные движения, но и функцию переноса веса, что тоже имеет немаловажное значение при передвижении. Это великая работа», - считает Гаурав Шарма (Gaurav Sharma), невролог, который работал над восстановлением функционирования рук у парализованных пациентов.

Конечно, подобные достижения достигаются чаще всего не «озарением», а долгой и кропотливой работой. Десять лет опыты в основном проводили на крысах. Кроме того, авторы исследовали нижнюю часть спинного мозга, где проходят электрические сигналы от головного мозга к конечностям. Затем они воссоздали эти самые сигналы у обезьян с «разделённым» спинным мозгом.

Микроэлектроды, имплантированные в мозг парализованных обезьян, могут расшифровывать сигналы, которые связаны с движением ног. Расшифровка передается к нижней части позвоночника, что привело в движение мышцы животных.

«Вся команда кричала, когда мы увидели результат», делится Кортин, который видел много подобных, но неудачных экспериментов.

Тем не менее, повторить то же самое с людьми пока невозможно, так как декодирование мозга человека гораздо сложнее.  

Сегодня вторник, а это значит, что мы продолжаем наш цикл материалов об устройстве такого неизученного и неповторимого человеческого мозга. И в нынешней статье речь пойдет об одной из самых загадочных его областей — гиппокампе.

Название с древнегреческого переводится, как «морской конёк» (ἱππόκαμπος), поскольку считается, что гиппокамп на него похож. Так что этот загадочный отдел мозга в родстве и с ипподромом, и с гиппопотамом. Конечно же, в этимологическом родстве.

На самом деле, это скорее две параллельно расположенные дуги, охватывающие поясом  ствол головного мозга. Собственно, гиппокамп — это часть лимбической системы, расположенной на лимбе (крае) верхней части ствола мозга.

Эти дуги связаны комиссуральными нервными волокнами (так называют нервные волокна соединяющие структуры правого и левого полушарий). Гиппокамп — одна из старейших систем мозга с точки зрения эволюции, но именно он остается одной из самых неизученных областей. Его по-прежнему окутывают тайны и гипотезы, и исследователи до сих пор во многом могут только предполагать, как работает гиппокамп.

Некоторые исследования показывали, что он отвечает за кратковременную память (подобно ОЗУ компьютера), и при удалении обеих частей гиппокампа у человека остается «неповрежденной» долговременная память, но он не способен запоминать новую информацию. Отсюда исследователи предположили, что «морской конек» так же участвует в «кодировании» краткосрочной памяти в долгосрочную во время сна. Опять же, пока не до конца понятно, как происходит это кодирование, и по какому принципу отбирается информация «достойная» долговременного хранения. Интересно также и то, что при удалении одной из частей гиппокампа способность к запоминанию не нарушается.

Существует гипотеза, что гиппокамп является «архиватором» воспоминаний, и работает примерно так же как мы на компьютере раскладываем файлы по папкам, называем их и запоминаем, как до них можно быстрее всего добраться. Поэтому зачастую, чтобы вспомнить какой-либо день, мы ориентируемся по деталям, которые замечали, так соединяются две функции гиппокампа: формирование воспоминаний и пространственно-временная ориентация. Впрочем, постепенно появляются работы, которые проливают свет на то, как работает гиппокамп во время запоминания нового. Более того, есть исследования, которые показывают, куда деваются из гиппокампа воспоминания при болезни Альцгеймера и как их можно вернуть.

Именно в этой области мозга находятся так называемые пространственные клетки (place cells) или клетки-решётки (grid cells). Часть из них возбуждается при определении человеком своего положения в пространстве, другие чувствительны к направлению движения и положению головы. За это открытие британо-американец Джон О’Киф и его бывшие аспиранты из Норвегии, Мэй-Бритт и Эдвард Мозеры получили в 2014 году Нобелевскую премию по физиологии или медицине.

Джон О'Киф

Также гиппокамп помогает не сбиться с пути, и даже «вычислить» короткий путь. Любопытно, что исследование, проведенное в Лондоне в 2003 году, показало, что гиппокамп лондонских таксистов больше, чем у обычного человека, но до сих пор непонятно: крупный гиппокамп помогает стать таксистом или он развивается при постоянном поиске пути (про эту работу можно услышать в лекции Марии Фаликман на нашем портале). Это заставляет задуматься: стоит ли так часто пользоваться навигаторами, и не деградирует ли наш гиппокамп при этом?

Кроме того, стимуляция различных областей гиппокампа может привести к практически любой поведенческой реакции: удовольствию, ярости, пассивности, половому возбуждению. Больные при гиппокампальных приступах страдают от психомоторных эффектов, включая обонятельные, зрительные, слуховые, тактильные и прочие галлюцинации, которые невозможно подавить.

А повреждение гиппокампа ведет к сни­жению эмоциональности, инициативности, замедлению скорости ос­новных нервных процессов, повышаются пороги вызова эмоциональ­ных реакций.

Возможно, такой «букет» функций гиппокамп приобрел на ранних стадиях развития, когда ему приходилось отвечать за множество необходимых для выживания реакций.

Анастасия Шешукова

Можно ли управлять электрическими приборами силой мысли? Конечно! Человек уже может одним только мысленным усилием включать-выключать бытовые приборы, набирать текст на экране компьютера, или даже управлять протезом. Как? Расскажем в сегодняшнем выпуске.

Эта технология получила название интерфейс мозг-компьютер (ИМК), он же нейроинтерфейс. В её основе лежит метод электроэнцефалографии — регистрации электрической активности мозга прямо с кожи головы.

Отголоски информационной деятельности нервных клеток регистрируются с помощью электродов, прижатых к коже головы, усиливаются в миллион раз и расшифровываются с помощью математического анализа.

Далее с помощью алгоритмов обработки происходит синхронизация с любым управляющим устройством или компьютерным приложением. Интересно, что не всегда мысли совпадают с реальными движениями. Иногда человек должен подумать, как поднимает правую ногу, а роборука в этот момент сожмёт пальцы в кулак. Так же и с роботами: если хочешь, чтобы он поехал, например, влево - надо максимально сконцентрироваться на нём, а не просто представлять себе его движение. 

Елена Кузиленкова

Специально для портала "Нейротехнологии.рф"

В прошлом выпуске мы писали о полосатом теле – одном из базальных ядер. А над базальными ядрами находятся желудочки, о которых и рассказываем сегодня.

Думаем, многие знают о спинномозговой жидкости (или ликворе), которая обволакивает головной мозг и «протекает» в спинном. Интересно, что синтезируется и «хранится» она как раз в этих самых желудочках. Они вырабатывают около 50-70% ликвора, остальное остаётся "на совести" глимфатической системы. Всего в человеке 140-270 мл жидкости, а полностю она обновляется 4 раза в день.

Всего их 4. Боковые желудочки (1 и 2 - ventriculi laterales) расположены по одному в каждом из двух больших полушарий головного мозга. Они соединяются с третьим желудочком (ventriculus tertius), который лежит на средней линии промежуточного мозга - между двумя половинами промежуточного мозга, - через межжелудочковые отверстия (отверстия Монро). Полость этого желудочка связана с четвертым желудочком посредством мозгового (сильвиева) водопровода, пронизывающего средний мозг. "Дно" четвертого желудочка (ventriculus quartus) образуют мост и продолговатый мозг, а "крышу четвертого желудочка" - мозжечок.

Но эти «пузыри» не полые внутри, там находятся сосудистые сплетения, непосредственно вырабатывающие ликвор, выстланные клетками эпендимы, которая выполняет в ЦНС (центральной нервной системе) разграничительную, опорную и секреторную функции.

Стенка желудочка. Тёмно-синяя полоска - эпендима

Наиболее распространённым и страшным заболеванием, связанным с желудочками – это гидроцефалия. Она представляет собой болезнь, при которой увеличивается объем мозговых желудочков, иногда – до внушительных размеров. Симптомы этого заболевания проявляются по причине избыточной выработки ликвора и скопления этого вещества в районе полостей мозга. Чаще всего данное заболевание диагностируют у новорожденных, однако иногда оно встречается и у людей других возрастных категорий.

Кроме того, бывает и такая патология, как вентрикуломегалия – увеличиваются полости мозговых желудочков (чаще всего боковых). Основной причиной развития данного процесса являются аномалии хромосом в организме беременной женщины. Поэтому чаще всего патология наблюдается у детей, больных синдромами Тёрнера и Дауна. К второстепенным причинам развития недуга относятся всевозможные инфекции.  Интересно, что увеличение желудочков влияет не только на структуру мозга, но и сердца.

Для диагностики различных патологий работы желудочков мозга используют магнитно-резонансную или компьютерную томографию.

Шешукова Анастасия

Специально для портала "Нейротехнологии.рф"