Как мозг регулирует сенсорную информацию

ЛАБОРАТОРИЯ ПРОСТРАНСТВ 
galactic.org.ua 

ЧЕЛОВЕК 

Мы все телепаты
28.04.05. gazeta.ru
Ученые-неврологи практически уверены, что все люди – телепаты. Более того, только способность внедряться в чужое сознание делает человека социально адаптируемым. Как только человек теряет эту способность, то заболевает аутизмом.
Американские ученые утверждают, что выяснили причины способности человека к сочувствию. Обычные люди практически не задумываются, почему могут сопереживать другим, проникаться чужими эмоциями и настроением, однако психологов этот вопрос интересует уже давно. И способность сочувствовать до сих пор остается предметом жарких дебатов в когнитивной психологии – психологии познавательных процессов (ощущения, восприятия, внимания, памяти, мышления).
Теперь ученые заявляют, что все люди обладают телепатическими способностями, которые и позволяют воспринимать чужие чувства.
Как пояснил изданию LiveScience невролог Марко Якобони из Калифорнийского медицинского университета (Лос-Анджелес), речь идет о так называемых зеркальных нейронах (mirror neurons). Их обнаружили в 1990-х годах, когда группа итальянских неврологов исследовала мозговые процессы у макак и наткнулась на интересную группу клеток на участке коры головного мозга, который отвечает за моторику. Нейроны активизировались не только когда обезьяна выполняла действия сама, но и когда те же движения выполнял экспериментатор, а обезьяна за ним наблюдала. Причем реакция нервных клеток была идентичной, поэтому ученые и назвали их зеркальными.
Позднее подтвердилось, что зеркальные нейроны есть и у человека. Например, люди, чаще всего не замечая этого, напрягаются, наблюдая падение прохожего, или щурятся, когда кто-то пытается вдеть нитку в иголку. Тот же эффект наблюдается и на уровне ощущений, эмоций, состояний (стоит только вспомнить, что когда в холодную погоду видишь легко одетого человека, и самого пробирает мороз). Как считают ученые, феномен зеркальных нейронов объясняет процесс бессознательного обучения, имитации, психологию толпы.
"Фактически зеркальные нейроны внедряют нас в разум другого человека", – отметил Якобони. С тех пор как их обнаружили, зеркальные нервные клетки – предмет изучения многих медицинских и психологических явлений. В частности, такие нейроны должны помочь специалистам по когнитивной психологии разобраться в теории разума и выяснить, как ребенок понимает, что его мировосприятие подобно мировосприятию других людей. Но что более интересно и важно для психологов, изучение зеркальных нейронов может дать ученым шанс понять природу аутизма. При таком состоянии психики человек лишен возможности идентифицировать себя с другими, он ориентирован на мир собственных переживаний.
Как пояснил Якобони, здоровый человек внутренне воссоздает действия окружающих его людей, ощущения и эмоции, как будто он становится на место тех, других людей. Но если процесс работы зеркальных нейронов поврежден, индивид теряет способность сочувствовать. Специалисты склоняются к мнению, что именно по этой причине и возникает такое расстройство психики, как аутизм. У людей, страдающих этим заболеванием, по всей видимости, дефицит зеркальных нейронов, поэтому они не могут моделировать умственные процессы других. Поэтому для них недоступна та модель поведения, которая существуют в окружающем мире.
Ученый отметил, что проводимые его группой тесты только подтверждают эту теорию. Так, электроэнцефалограмма, взятая в ходе исследования у десяти мужчин с разной степенью серьезности болезни, показала, что их зеркальные нейроны либо активизируются только во время собственных действий индивида, а на наблюдение за действием других не отвечают, либо вообще не работают. Теперь ученые надеются продолжить изучение клеток, чтобы найти способ ранней диагностики аутизма (уже до 3-4 лет, в то время как сейчас диагноз ставят только после этого возраста) и даже лечения этого психического расстройства.
Кроме того, ученые пытаются выяснить связь зеркальных нейронов с уникальной способностью человека создавать и понимать метафоры. Больные аутизмом в основном не понимают слова в переносном значении, воспринимая их буквально. По словам ученых, это также может быть связано с дисфункцией зеркальных нейронов. Причем специалисты надеются, что клинические исследования таких нервных клеток поможет разобраться не только в аутизме, но и других психических заболеваниях.

Neural correlates of mental rehearsal in dorsal premotor cortex
23.10.05. Neuroscience_ru - Современная нейробиология и нейронауки
Доклад сделан Алексеем Созиновым на семинаре Лаборатории нейрофизиологических основ психики им. В.Б.Швыркова Института психологии РАН 21 сентября 2005 года.
Известно, что человек может совершенствовать свои навыки, «проигрывая» поведение во внутреннем плане, следовательно, при действии в уме мы используем, по крайней мере, часть той памяти, которая используется при реальном действии. Существует предположение, что при наблюдении за чужим поведением мы тоже актуализируем часть опыта, который обеспечивает наше собственное аналогичное поведение. Авторы данной статьи формулируют задачи своего исследования с позиций «гипотезы прямого соответствия» (direct matching hypothesis), согласно которой понимание чужого действия обеспечивается не только за счет когнитивного анализа сенсорных событий, но и репрезентацией собственного действия. На нейронном уровне это предположение опирается на данные группы Rizzolatti о «зеркальных» нейронах (mirror neurons), обнаруженных в вентральной премоторной коре обезьян. Они сходно активируются у животных как при совершении действий, так и при непосредственном наблюдении за таким же действием другого животного. Кроме этого, есть данные об активации моторных областей коры мозга при появлении косвенной информации о совершении действия, наблюдении за его результатами (когда участник не виден). На этом основании можно предположить, что в моторных областях существует зона, обеспечивающая выбор и планирование движений до их совершения.
Зеркальные нейроны не подходят на эту роль, поскольку они активируются только при непосредственном наблюдении за знакомыми движениями другой обезьяны (захват объектов, кусание и т.д.). Однако нейроны дорзальной премоторной коры мозга обезьян, обнаруженные раннее в исследованиях Cisek и Kalaska, чувствительны к направлению будущего движения, т.е. активируются до его начала, в задании с отсроченным выбором цели движения (перемещение курсора по экрану в нужном направлении с помощью рычага). Авторы предположили, что эти нейроны будут сходно активироваться и при наблюдении за выполнением задания, которое выполняется невидимым участником. Результаты соответствовали ожиданию: из всех нейронов дорзальной премоторной коры, которые оказались дирекционально чувствительны при выполнении задания, 84% сходно активировались и при наблюдении. При этом правильные попытки сопровождались подачей сока, как и при собственном выполнении. Авторы делают вывод о том, что эта структура обеспечивает подготовительное повторение (rehearsal) моторного поведения перед его выполнением, что согласуется с гипотезой прямого соответствия.
По нашим представлениям, активность нейронов организована моделью результата поведения в функциональную систему поведенческого акта. Если результат может быть достигнут разными способами и\или с помощью различных движений, то активность нейрона соответствующей системы будет сходной независимо от способа и движения. При этом результат может быть довольно специфически связан с конкретной задачей, - при наблюдении он все равно достигается. В данной работе выполнение поведения и наблюдение направлены на достижение одного финального результата (получение сока) через ряд более дробных результатов (например, перемещение курсора). Поэтому активность как специфических нейронов, связанная с направлением будущего движения, так и менее дифференцированная активность, связанная с достижением финального результата, в этих двух условиях сходна.
Далее см. заметку "Зеркальные нейроны"

Зеркало принесет облегчение
28.10.2005.  «New Scientist» - Инопресса.Ру
Некоторые пациенты, страдающие хроническими болями в конечностях, нашли неожиданный источник облегчения – зеркало. Ученые утверждают, что безмедикаментозное лечение эффективно при комплексном региональном болевом синдроме (КРБС) и травмах, возникающих при постоянной нагрузке (ТПН), потому что заставляет мозг корректировать искаженное изображение тела.
КРБС встречается у трети людей с переломами запястья: они страдают от необъяснимой боли в кисти, руке или плече после снятия гипса. Боль бывает такой сильной, что некоторые пациенты просят об ампутации руки, говорит Кэнди Маккейб, которая разработала метод зеркальной терапии в британском Университете Бата.
В ходе исследования восемь пациентов, страдающих КРБС, сидели перед длинными зеркалами. Зеркала были расположены так, что человеку были видны отражения только здоровой половины тела.
В результате того, что сторона тела с больной рукой была не видна, у пациентов возникала иллюзия, что у них две здоровых руки. Их просили сконцентрироваться на изображении и постараться поверить в то, что они видят свой реальный образ.
"Трое из них излечились мгновенно, остальным понадобилось больше времени, – говорит Маккейб. – Но когда зеркала убрали, боль вернулась". Однако продолжение зеркальной терапии привело к полному излечению шести человек. У двух остальных состояние было осложнено язвами на конечностях и реальными физическими деформациями.
После проведения эксперимента, говорит Маккейб, ей удалось вылечить с помощью этой методики еще многих пациентов с КРБС и ТПН. Она считает, что боль возникает из-за несоответствия между тем, как мозг воспринимает тело, и реальным состоянием тела.
Мозг постоянно посылает телу сигналы, прогнозируя форму и вес конечностей и их местоположение. Сенсоры нервной системы отправляют информацию обратно, позволяя мозгу уточнить образ тела.
"Когда рука обездвижена гипсом, происходит несоответствие, – говорит Маккейб. – Мозг посылает руке сигналы, но не получает ответа и запускает механизм боли". Когда гипс снимают, у многих людей соответствие восстанавливается спонтанно, но одна треть продолжает испытывать боль. "Зеркало заставляет мозг восстановить образ тела, и боль прекращается", – утверждает она.
Она полагает, что аналогичный процесс происходит у тех, кто страдает ТПН. "Когда наборщица смотрит на неподвижный экран, а скрипач – в ноты, в то время как их руки быстро движутся, возникает путаница", – говорит Маккейб.
В ходе нового исследования для проверки гипотезы о несоответствии Маккейб и ее коллеги из Королевской больницы ревматических заболеваний в Бате провели эксперимент с участием 41 здорового добровольца. Каждый сидел перед зеркалом, рассекающим его пополам и дающим симметричное изображение тела. Их просили поверить, что это их реальный образ.
Затем их просили двигать руками в разных направлениях, глядя на изображение. Таким образом создавалось несоответствие между реальным движением спрятанной руки и отражением в зеркале.
"В руке, которую они не видели, почти сразу же возникали ощущения от легкого покалывания до сильной боли, – рассказывает Маккейб. – Некоторые не могли вытерпеть боль в течение 20 секунд эксперимента".
Питер Бакл, специалист по ТПН в Центре эргономики при Университете Суррея, говорит, что о путанице, возникающей в мозге из-за различия между реальным и видимым движением, известно давно. Но он не верит, что это один из факторов ТПН. "ТПН существует не одну сотню лет и связан с реальными физическими симптомами, от воспалительного процесса до нервного расстройства", – говорит он.

Эротические фотографии ослепляют людей
14.08.05. www.likar.info
Американские ученые в ходе экспериментов обнаружили, что если человеку показывать пикантные изображения, то мозг на долю секунды теряет способность обрабатывать поступающие после этого зрительные образы.
Дэвид Зальд, профессор психологии из Центра Вандербильта Кеннеди рассказал: "Мы выяснили, что люди теряют способность воспринимать информацию, которая появляется перед глазами через 1/5 сек. после эмоционально окрашенных образов, в то время как после нейтральных изображений они без труда ее опознают".
Во время эксперимента испытуемым показывались сотни картинок эротического содержания, вперемешку с пейзажами и архитектурными фотографиями. Потом участникам исследования предлагалось найти среди них какие-то определенные изображения. Перед нужной картинкой шла серия от двух до восьми фотографий обнаженной натуры. Выяснилось, что чем ближе по расположению эротический снимки были к целевому изображению, тем более часто испытуемые не могли его опознать.
"Мы считаем, что существует определенный лимит по скорости обработки человеком информации, и если появляется определенный вид стимуляции, который захватывает внимание, то все остальное просто не успевает дойти до сознания. Причем это происходит совершенно непроизвольно".

Собеседника лучше слушать правым ухом
14.09.05. top.rbc.ru
Правое ухо человека легче воспринимает речь, а левое, в свою очередь, более приспособлено для восприятия песен. К такому выводу пришли американские ученые в ходе новейшего исследования.
В ходе исследования, которое было проведено американскими учёными из Калифорнийского университета, в уши новорождённых вставляли специальные микроскопические аппараты. Затем детям давали послушать звуки, похожие на человеческую речь и музыку. При этом с помощью вставленных в уши младенцев устройств измерялись разные варианты вибрации.
Еще ранее ученые установили, что звук, услышанный нами через правое или левое ухо, воспринимается по-разному. Когда четкий и ясный гласный звук проникает в правое ухо, голос слушателя становится тверже, его поза - более прямой, а волнение уменьшается. Тот же звук, направленный в левое ухо, иногда вызывает нарушение ритма речи слушателя и снижение внимания. Подобные отличия восприятия связаны с тем, что правое ухо передаёт слуховые импульсы в речевые центры головного мозга быстрее, чем левое. Результатом последнего является замедленная реакция, которая измеряется миллисекундами, а также определенная потеря внимания и изменение тембра голоса.
Эта особенность имеет множество практических применений. Если вы будете разговаривать с собеседником, сидящим от вас справа, или прижмете телефонную трубку к правому уху, то это повысит качество вашего слышания, сфокусирует внимание и даст возможность лучше усвоить и запомнить информацию.
Примечательно, что и запах воспринимается нами по-разному в зависимости от того, в какую ноздрю он втягивается. Левая ноздря способна воспринимать ароматы гораздо тоньше, чем правая. Эту любопытную особенность ученые обнаружили в ходе экспериментов на группе добровольцев, которым предлагалось разгадать запах и определить его источник, зажимая то одну, то другую ноздрю. Забавно, что ароматы, вдыхаемые через правую ноздрю, казались участникам экспериментов более приятными.

Восприятием цвета заведует мозг
28.10.2005 elementy.ru
Первые изображения живой сетчатки, полученные британскими учеными, преподнесли сюрприз: несмотря на то что люди воспринимают цвета практически одинаково, количество цветочувствительных колбочек в их сетчатке может различаться в 40 раз. Очевидно, что главную работу по «цветоделению» выполняет не глаз, а мозг.
Эксперимент, как сообщается в пресс-релизе Рочестерского университета, был проведен в лаборатории профессора медицинской оптики Дэвида Уильямса (David Williams) с помощью адаптивной оптической системы, позволившей компенсировать обычные аберрации в хрусталике глаза. Именно благодаря использованию технологии, разработанной для телескопов космического базирования, стало возможным картографирование живой сетчатки глаза. Обычные микроскопы, к сожалению, не обладают достаточной разрешающей способностью, чтобы отличить один вид колбочек от другого.
Направив световой поток непосредственно на сетчатку, профессор Уильямс смог определить колбочки, отвечающие за восприятие света с определенной длиной волны и, таким образом, найти «цветные» элементы матрицы. Поскольку восприятие цвета — дело субъективное, Уильямс предложил добровольцам самостоятельно настраивать окраску светового потока, получая чистый желтый свет, лишенный красных и зеленых примесей.
Как и ожидалось, каждый испытуемый подобрал для «идеального желтого» свет с практически одной и той же длиной волны. Неожиданность заключалась в том, что количество колбочек, способных отличить желтый цвет от, допустим, красного, сильно отличалось у всех участников эксперимента, причем в полярных случаях разброс был сорокакратным. То есть восприятие цвета явно зависит не столько от рецепторов, сколько от мозга, обрабатывающего полученные рецептором сигналы.
Этот вывод подтверждается и другим экспериментом, проведенным Уильямсом и его аспирантом Ясуки Ямаучи (Yasuki Yamauchi). В ходе опыта добровольцам было предложено походить четыре часа с цветными контактными линзами. Несмотря на то что получаемый ими свет был окрашен в разные цвета, уже спустя несколько минут после установки линз добровольцы начинали видеть цвета «правильно», а через несколько недель после начала опыта цветное зрение участников эксперимента начало постепенно смещаться в новый диапазон. Даже не надевая линз, добровольцы выбирали «идеальный желтый», находившийся в другом диапазоне волн, нежели «эталонный» вариант.

У людей, потерявших зрение, мозг работает быстрее, чем у зрячих.
2005. Solvay-Pharma.ru
Те нервные клетки, которые обычно обрабатывают зрительную информацию, перестраиваются и начинают работать на слуховой анализатор. Благодаря этому слепые в два раза быстрее понимают обращенную к ним речь.
Эти данные были получены специалистами из Марбургского университета, которые изучали восприятие речи в группе добровольцев. В ходе исследования им предлагалось прослушать предложение, причем последнее слово могло либо соответствовать, либо не соответствовать предложению по смыслу.
При этом исследователи регистрировали мозговую активность испытуемых. В момент, когда те решали, имеет ли смысл последнее слово, регистрировался так называемый сигнал N400. По его продолжительности ученые оценивали скорость восприятия смысла предложения.
У зрячих продолжительность анализа смысла составляла в среднем 150 миллисекунд, в то время как слепым требовалась лишь половина этого времени. По мнению исследователей, те клетки, которые обычно занимаются анализом информации, поступающей от органа зрения, у слепых людей перестраиваются и "помогают" лучше слышать. За счет этого восприятие речи идет в целом заметно быстрее.
------
Обратите внимание на статью "Сознание и Мозг"

Мозг обманывает тело иллюзией движения
09.02.2006. Газета.Ru
Больше века физиологи изо всех сил пытаются, какие части нервной системы позволяют телу ощущать его собственное положение в пространстве. Коллектив австралийских ученых под руководством Саймона Гандевиа из Медицинского научно-исследовательского института имени принца Уэльского в Сиднее изобрел методику, которая ясно демонстрирует: мозгу достаточно послать команду в свою лимбическую систему, чтобы создать ощущение движения в соответствующем органе.
Загадку, которую хотят решить неврологи, в общем виде можно сформулировать так: что происходит сначала – мозг отдает команду совершить какое-либо движение или уже произведенное движение воспринимается мозгом. То есть, что первично – движение или его восприятие?
Гандевия и его коллеги провели простой эксперимент над 8 добровольцами. Им обезболивали предплечье и руку или перекрывали ток крови к продолговатому мозгу. Обе методики ослабляли чувствительность до такой степени, что добровольцы, по их собственной оценке, ощущали, что пальцы на их руке плотно сжаты в кулак, хотя на самом деле пальцы были совершенно расслаблены и распрямлены. Когда испытуемых просили сжать руку в кулак или разжать пальцы, те сообщали, что успешно справились с заданием, а пальцы оставались неподвижными. В настоящий момент австралийцы еще только готовят свое исследование к публикации в Journal of Physiology, сообщает New Scientist. Они считают, что их открытие поможет выяснить, какие именно моторные команды или рецепторы в коже, суставах и мышцах создают ощущение движения.

 1    2    3    4    5   оглавление   7