Биологией называется наука о жизни. Биология – одна из естественных наук, объекты которой – это живые существа и их взаимоотношения с окружающей средой. Б... читать далее »
Новости Биологии
22.11.2012 18:58
Как мозг кодирует мысли. Биология.
Понятно, что все наши мысли и чувства сопровождаются переменами в активности нейронов, однако какого рода эти перемены?
Как происходит, например, переключение между двумя вариантами ответа на вопрос «пить или не пить»? Теперь у нас в руках есть данные, позволяющие в общих чертах представить работу нейронов, которая сопровождает принятие решения: исследователям из (США) удалось увидеть, чтопроисходит в мозгу при изменении в поведении (хотя над деталями и всевозможными частными случаями этого механизма предстоит ещё работать и работать).
Возможно, в будущем врачи смогут с помощью ЭЭГ читать мысли пациента. (Фото .)
В эксперименте использовали обезьян, обученных реагировать на объекты в зависимости от их цвета или пространственного расположения. Задание предполагало определённую когнитивную пластичность: животные должны были решать, какому параметру отдать предпочтение в каждом конкретном случае. То есть необходимо было сконцентрироваться на одном виде информации и полностью игнорировать другой. Одновременно исследователи записывали электрическую активность нейронов коры мозга. Оказалось, что за каждую из задач в мозгу обезьян отвечала определённая группа нейронов. Волны, которые производили в момент активности обе эти группы, хотя и относились к бета-ритмам, заметно отличались друг от друга. Некоторые нейроны относились и к той и к другой группе, однако рисунок их активности зависел от текущей задачи.
Но, кроме бета-ритмов, учёные зарегистрировали ещё и альфа-ритмы, которые включались в группе нейронов в момент выполнения чужой задачи. То есть когда нужно было учесть цветовую информацию, «цветовая» группа работала в бета-ритме, а та, что отвечала за анализ пространственного расположения предметов, действовала в альфа-ритме. Альфа-ритмы считаются тормозящими; иными словами, чтобы сформировать правильное поведение, нужно не только включить правильную группу нервных клеток, но и выключить те нейроны, которые к текущей задаче не имеют отношения.
Образно говоря, исследователям удалось сделать мгновенную фотографию мозговой активности в момент принятия решения. Это позволило определить основные принципы работы мозга в такие моменты. Во-первых, за разные задачи, решения, блоки информации — словом, за разные мысли — в мозгу отвечают разные ансамбли нейронов, которые обладают собственным рисунком активности, в зависимости от выполняемой задачи. Во-вторых, активация одних групп нейронов сопровождается подавлением других. Это, кстати, может объяснить определённую ограниченность нашего сознания — ведь мы не можем одновременно держать в голове больше нескольких мыслей, или выполнять сразу много действий, или испытывать сразу полсотни ощущений. Ограничения таятся в устройстве мозга: пока работает одна группа нервных клеток, другие должны молчать.
Но это лишь сам механизм переключения, и теперь предстоит выяснить, кто его запускает. То есть что за структура приказывает одним нейронам работать, а другим — отдыхать. Наконец, кто формирует такие рабочие группы?.. По некоторым предположениям, координацию нейронов осуществляют более глубокие структуры мозга вроде , но это, как говорится, требует подтверждений. Что же до того, чтобы по активности нейронов предсказывать мысли, чувства и поведение, то до этого вряд ли скоро дойдёт. Разнообразию мира вокруг нас соответствует разнообразие комбинаций нейронных групп, которые к тому же могут «перетекать» друг в друга, и читать мысли по рисунку нейронной активности если и получится, то очень нескоро.