Filip.Freeman

Filip.Freeman

Психолог, нейрохакер
Пикабушник
Дата рождения: 22 апреля
6408 рейтинг 239 подписчиков 1 подписка 418 постов 8 в горячем
Награды:
5 лет на Пикабу
1

Друзья, спасибо большое, что читали статьи

Несколько дней назад администрация Пикабу сменила статус моего аккаунта как «бизнес» и потребовала «платить за показы и выдачу в поисковых системах». Что ж, поддержка этого блога велась моими личными силами и была частью как образа жизни, так и проявлением природы человеческого любопытства.

Друзья, спасибо большое, что читали статьи

Это требование стало одним из звеньев в цепочке, побудившей оставить ресурс. Как и писал в переписке с Модераторами:

«Пикабу долгие годы был колыбелью моего хорошего настроения. Но пришло время вырасти и двигаться дальше».

Я буду рад видеть каждого из вас, кто читает эти строки, на своих платформах и на других блогах, где пишу как Филипп Дончев.

Ссылки на мою почту и социальные сети оставлены в других статьях, и я не могу прикрепить ссылки здесь, так как Администрация указала, что удалит контент.

Спасибо каждому, кто ставил плюсики, кто писал комментарии, кто проявлял интерес к теме. Я всегда буду рад видеть каждого, кто захочет списаться лично!

До новых встреч!

Показать полностью 1

В чем секрет достоверного замедления биологического старения?

Банально и просто: ЗОЖ, с комплексным и системным подходом эффективнее всего замедляет старение и служит отличной защитой от нейродегенеративных заболеваний. Простыми словами: берем здоровый рацион питания, регулярные физические упражнения и социальную активность. После чего, объясняем себе: почему важно придерживаться этого образа жизни регулярно, системно и в чем наша в этом выгода. Чем стабильнее такой режим, тем значимее положительные изменения. А тренить и питаться по принципу «я так чувствую»… неплохо, но не идеально.

В чем секрет достоверного замедления биологического старения?

В исследовании использовались данные американского исследования POINTER. Да, самостоятельные усилия по поддержанию здоровья приводят к незначительным улучшениям. Но структурированная программа, включающая в себя подотчетность, работу с профессиональными коучами/менторами и постановку целей, значительно ускоряют снижение системной слабости и защищают когнитивные функции у пожилых людей.

Ключевые факты исследования

Здесь приведены основные термины исследования и объясняется «что именно исследовали ученые». Чтобы, при возникновении споров в комментариях, мы дискутировали об одном и том же, а не переобувались в воздухе.

Показатель хрупкости. Отражает накопленные организмом проблемы со здоровьем и служит важным маркером биологического процесса старения. Тесно коррелирует с хроническими заболеваниями, инвалидностью и смертностью.

Исследование POINTER в США. В ходе двухлетнего клинического исследования наблюдалось более 2100 взрослых в возрасте от 60 до 79 лет с повышенным риском когнитивных нарушений.

Структура против интуиции. Участники были разделены на две группы: одна следовала структурированной программе, включающей консультации по вопросам здоровья, строгую постановку целей и регулярные проверки. Другая группа полагалась на интуитивный подход к здоровью.

Выгода системности. В обеих группах наблюдалось улучшение состояния здоровья. Но в группе структурированной, контролируемой программы отмечено более выраженное снижение биологической хрупкости.

Множественные пути к долголетию. Группа системного подхода значительно укрепила когнитивные функции. Но одно лишь снижение хрупкости не в полной мере объясняет пользу для мозга. Возможно, что многопрофильные вмешательства открывают отдельные, параллельные пути к здоровому старению.

Сила многоцелевого воздействия. Исследование подтверждает растущие доказательства того, что одновременное воздействие на несколько областей сферы здоровья, а не сосредоточение внимания на каком-либо одном изолированном поведении, будет ключевым фактором для сохранения высокого качества жизни.

Источник: Relative impact of multidomain lifestyle interventions on deficit accumulation frailty over 24 months in the U.S. POINTER trial

Предисловие. Не гонитесь за идеалом

Пара слов про ЗОЖ в целом. Если вы никогда раньше не пробовали его вести, то можете попасть в ловушку идеальных результатов. Дескать, если я не смогу: спать, тренироваться и питаться на 100% правильно, то какой смысл вообще начинать? Как показывает вот это исследование, достаточно внедрить буквально 1-2 привычки, чтобы на 30% повысить качество жизни.

Поэтому – не гонитесь за идеальным показателем, а делайте то, что можете и будь что будет.

Теперь про системность и хасслинг. Сеть полнится роликами и статьями про экстремальные типы ЗОЖа, в духе: вставай в 4:30 утра, окунай лицо в миску со льдом, принимай ледяные ванны, медитируй по 30 минут, проходи 20 000 шагов в день, откажись от кофе, сладостей, соцсетей... Большая часть этих рекомендаций – не будет эффективной. На первых парах достаточно:

  • Систематизировать время отбоя и подъема на каждый день. Отбой до 23:00 и подъем до 7 утра каждый день. С полноценными 7+ часами на сон.

  • Две тренировки / два вида активности в неделю по 45 минут. Длительная прогулка или сессии бёрпи дома – уже хорошо.

  • Общение с друзьями, а если их нет – завести себе друзей.

Я уже публиковал материал на тему того, что лучшие способы помочь своей психике… бесплатны. Сначала стоит внедрить их, а потом искать уже путь биохакинга. И адекватный ЗОЖ лежит в основе пути.

Осмысленный ЗОЖ как новая программа для долголетия

В ходе крупного клинического исследования ученые из Медицинской школы Университета Уэйк Форест обнаружили достоверные доказательства замедления старения благодаря здоровому образу жизни, включающему правильное питание и физические упражнения.

Новое открытие, опубликованное в журнале «The Journals of Gerontology» основано на исследовании US POINTER (Studio to Protect Brain Health Through Lifestyle Intervention to Reduce Risk), проведенном Ассоциацией по борьбе с болезнью Альцгеймера. Это исследование стало первым крупномасштабным клиническим испытанием, продемонстрировавшим, что доступные методы, составляющие основу здорового образа жизни, доказанно защищают когнитивные функции.

Хотя участники структурированной программы также продемонстрировали более значительные улучшения когнитивных функций, исследователи обнаружили, что одних лишь улучшений в плане снижения хрупкости недостаточно для полного объяснения пользы для мозга, также выявленной в ходе исследования, что указывает на множественные пути к здоровому старению.

Ответы на ключевые вопросы

В: Так уже известно, что правильное питание и физические упражнения полезны для тела. Так что такого прорывного в этом исследовании?

О: Прорыв в том, что сила системного подхода оказалась в разы выше намерения. Мы все знаем, что должны вести ЗОЖ, но это исследование доказывает, что самостоятельные попытки недостаточно эффективны для максимального увеличения продолжительности жизни. Пожилые люди, которые участвовали в структурированной программе с коучингом и строгим контролем, физически старели медленнее, демонстрируя меньшую системную слабость, чем те, кто пытался разобраться во всем самостоятельно.

В: Что именно означает «хрупкость» в медицинском смысле, и почему этот термин используется для измерения скорости старения?

О: Хрупкость – это не просто общее ощущение слабости. Это клинический показатель, отслеживающий совокупность всех проблем со здоровьем, накопленных организмом за всю жизнь. Он служит прямым отражением биологического возраста. Чем выше ваш показатель хрупкости, тем выше статистический риск хронических заболеваний, инвалидности и смертности. Снижение этого показателя говорит о замедлении процесса старения.

В: Защищает ли ЗОЖ и мой мозг от когнитивных нарушений?

О: Не напрямую, и это любопытно. Хотя у группы, придерживавшейся структурированного образа жизни, наблюдалось значительное увеличение как физической силы, так и умственных способностей, исследователи обнаружили, что снижение физической слабости не полностью объясняет улучшение когнитивных функций. Это означает, что структурированный образ жизни действует как многогранная броня. Улучшая физическое состояние, вы одновременно используете отдельные, пока еще неизвестные биологические механизмы для защиты вашего разума.


Свои вопросы вы можете смело оставить в комментариях к статье, и я на них отвечу. Больше переводов новостей – вы найдете в профиле на этом ресурсе.

Связаться напрямую можно или по почте: filipp.donchev@gmail.com

Или в Телеграме

Понимать сильные стороны своих недостатков, улучшать адаптивность и применять знания о мозге на практике – обо всем этом читайте на сайте Neural Hack или в одноименном канале.

Показать полностью 1
3

Природа сотрудничества и в чем заблуждается теория игр

Доктрина теории игр, которая работала последние 75 лет, описывает достаточно строгие законы для существования сотрудничества и партнерства. Дескать, нужны специальные правила справедливости, механизм принуждения или генетические связи. Но в таком виде эволюция будет неизбежно поощрять эгоизм и толкать общество к краху. Однако, надежда есть.

Природа сотрудничества и в чем заблуждается теория игр

Суть исследования в том, что оно ставит под сомнение давно устоявшееся предположение из «дилеммы заключенного». Используя математические модели, статистическую механику и работу нейронных сетей, ученые обнаружили, что ключ к эволюционному сотрудничеству состоит из двух элементов: памяти и индивидуального распознавания.

Универсальность законов математики куда глубже, чем кажется на первый взгляд. В дополнение к этой статье рекомендую рассмотреть объемный материал на тему того, как связаны клеточные культуры и сознание человека. А именно, какие паттерны обуславливают работу этих двух, казалось бы, разных структур.

Ключевые факты исследования

Традиционный раздел, в котором разбираю базовые тезисы исследования.

Свержение выгоды обманщика. На протяжении десятилетий классическая дилемма заключенного демонстрировала, что обман всегда более выгоден, так как приводит к долгосрочному преобладанию эгоистичных черт. Новая модель доказывает, что даже в самых простых ситуациях обманщики далеко не всегда побеждают.

Сила узнавания. Главный катализатор спонтанного сотрудничества – отслеживание противников. Если организм может определить, с кем он ранее взаимодействовал, и восстановить всё ту же реакцию, то сотрудничество становится феноменом, обладающим «возникающим свойством», и процветает само по себе.

Нет потребности в дополнительных условиях. В отличие от предыдущих эволюционных теорий, новая модель не требует сложных предположений, таких как помощь только родственникам или помощь только тем участникам группы, которые похожи на тебя. Она работает исключительно на основе индивидуальных следов памяти.

Микробная память и коллективная память насекомых. Исследование предполагает, что даже простые организмы, такие как микробы или насекомые, могут развивать кооперативные структуры, если они способны различать друг друга, используя физические признаки или химические сигналы.

Обобщение теоремы Фишера. Наряду с прорывом в теории игр, исследовательская группа получила важный новый теоретический результат: математическое обобщение фундаментальной теоремы Фишера о естественном отборе.

Источник: Emergence of cooperation due to opponent-specific responses in Prisoner’s Dilemma

Дилемма заключенного, эгоизм и крах цивилизации

«Дилемма заключенного» – одна из самых известных идей в теории игр. На протяжении десятилетий она использовалась как доказательство в пользу того, что эгоизм сильнее сотрудничества.

В дилемме заключенного два игрока могут либо сотрудничать, либо жульничать. Жульничество всегда оказывается более выгодным для одного из игроков, если второй продолжает играть честно. Поэтому оба игрока пытаются сжульничать и оба проигрывают, хотя сотрудничество принесло бы им наибольшую выгоду.

Ученые давно используют эту идею для объяснения буквально всех групповых процессов: от обмена ресурсами между микробами до переговоров о мире между лидерами государств. Какой вывод?

В эволюционной гонке побеждают обманщики.

Институт репутации искореняет ложь, делая её нефункциональной

Новое исследование, проведенное физиком из Ратгерского университета Александром Морозовым, переворачивает дилемму заключенного с ног на голову. Его работа, опубликованная в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences» показывает, что сотрудничество может возникать естественным образом и не требует каких-то особых условий.

Дилемма заключенного на протяжении 75 лет показывает нам, что в конечном итоге обманщики всегда берут верх. Конечный результат для любого общества, основанного на этом принципе – полный крах. Но это совсем не так. Даже в очень простом сценарии обманщики не всегда побеждают. На самом деле, сотрудничество возникает гораздо легче.

Александр Морозов, профессор кафедры физики и астрономии в Школе искусств и наук Ратгерского университета.

Александр Морозов и его соавтор Александр Фейгель из Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили, что ключ к сотрудничеству – это еще и умение отслеживать своих оппонентов. Если дать людям больше возможностей распознавать и понимать друг друга, то необходимость врать пропадает, а сотрудничество процветает и развивается огромными темпами!

Всё, что нужно сделать, это вспомнить, с кем вы взаимодействовали, и отреагировать аналогичным образом. Этого достаточно, чтобы сотрудничество возникло само собой во многих сценариях. Это то, что физики называют эмергентным свойством.

Александр Морозов, он же и директор Центра количественной биологии Ратгерского университета.

Учитывая, что в этой статье пересматривается выгод обманщика, а постулат, который держался десятилетиями терпит крах, рекомендую взглянуть на еще одно исследование, которое достаточно смело пересматривает концепцию интеллекта.

Теория игр и природа рационального выбора

Как и писал в начале, в основе исследования лежит теория игр. Игра, в математическом смысле – это ситуация, в которой игроки принимают рациональные решения в соответствии с определенными правилами, чтобы получить выгоду. Теория игр – это раздел математики, изучающий эти взаимодействия и помогающий объяснить, почему такие стратегии, как сотрудничество или обман, возникают в природе и обществе.

Сотрудничество — основа сложной жизни. Без него клетки не образовывали бы ткани, а общества не существовали бы. Однако дарвиновская эволюция, пыталась объяснить принципы жизни через эксплуатацию эгоизма. Наша работа предлагает новый способ понимания того, как жизнь преодолела это препятствие. Эволюции характерны процессы, что сохраняют стабильность в течении длительных периодов времени. Если сотрудничество будет разваливаться от сиюминутной выгоды, то нечему будет эволюционировать. Но если есть шанс сохранить отношения, эволюция усовершенствует существующие отношения и сделает процесс сотрудничества более стабильным.

Александр Морозов, директор Центра количественной биологии Ратгерского университета.

Принципы нового объяснения выходят за рамки классической биологии. Александр Морозов доказывает, что его модель жизнеспособна за счет способности удерживать стабильность вопреки переживаемым потрясениям. И это те закономерности, которые очень знакомы в истории человечества.

Обманщики не всегда побеждают. Сотрудничество может сохраняться в невыгодных условиях, и оно действительно сохраняется во многих системах, которые изучают ученые. Наглядный тому пример – многоклеточные организмы, в которых отдельные клетки должны сотрудничать, чтобы выжить.

Александр Морозов, директор Центра количественной биологии Ратгерского университета.

Точка, в которой биология и технологии сливаются воедино

Александр Морозов начал свою карьеру как физик, специализируясь на сворачивании белков и статистической механике, которая занимается прогнозированием поведения сложных систем. Позже он понял, что те же математические инструменты могут объяснить, как эволюционируют живые организмы. В течение многих лет он изучал динамику эволюции, создавая модели, показывающие, как конкретные признаки распространяются в популяциях под действием эволюционных сил, таких как мутация и естественный отбор.

Этот опыт и стал почвой для этой работы. Во время творческого отпуска в Еврейском университете он познакомился с теорией игр, что и стало катализатором для этого исследования. Он понял, что те же методы, которые он использовал для изучения молекул и генов, могут объяснить, почему в дилемме заключенного иногда побеждает сотрудничество, а не эгоизм.

Команда использовала математические модели и компьютерное моделирование, включая группы нейронных сетей, играющих в повторяющиеся игры. В процессе ученые получили новый теоретический результат, представляющий собой обобщение классического эволюционного принципа, называемого фундаментальной теоремой естественного отбора Фишера.

Исследование даст толчок пониманию принципов сотрудничества в природе, и, возможно, даже заложит новые принципы сотрудничества в рамках социальных групп.

Ответы на ключевые вопросы

В: Если дилемма заключенного считалась общепринятой научной теорией на протяжении 75 лет, почему она вдруг стала неверной?

О: Традиционная дилемма предполагает, что игроки действуют вслепую. При таком раскладе обман кажется наиболее логичным выбором для приобретения выгоды. Новая модель, основанная на физике, доказывает, что как только в уравнение вводится базовая система памяти, вся математическая картина меняется, что значительно облегчает развитие сотрудничества и его переход на новый уровень.

В: Нужен ли организму сложный человеческий мозг, чтобы следовать паттернам сотрудничества?

О: Вовсе нет. Прелесть этой модели в том, что она функционирует в невероятно простых системах. Организму не нужно высшее сознание. Ему нужен лишь механизм, позволяющий различать «своих» и «чужих». Например, отслеживание определенных химических сигналов или отличительных физических признаков. Микробы и насекомые обладают этими признаками, а это значит, что сотрудничество может быть заложено непосредственно в простейшие строительные блоки жизни.

В: Как физику удалось разгадать одну из главных биологических загадок эволюции?

О: Всё сводится к рассмотрению живых организмов через призму математики и сложных систем. Ведущий исследователь Александр Морозов потратил годы на использование статистической механики для прогнозирования того, как сворачиваются сложные белки и как гены распространяются в популяциях. Применив те же самые статистические и молекулярно-математические инструменты к повторяющимся играм, разыгрываемым популяциями компьютерных нейронных сетей, он получил математическое доказательство того, почему сотрудничество побеждает.


Свои вопросы вы можете смело оставить в комментариях к статье, и я на них отвечу. Больше переводов новостей – вы найдете в профиле на этом ресурсе.

Связаться напрямую можно или по почте: filipp.donchev@gmail.com

Или в Телеграме

Понимать сильные стороны своих недостатков, улучшать адаптивность и применять знания о мозге на практике – обо всем этом читайте на сайте Neural Hack или в одноименном канале.

Показать полностью 1

Почему мы живем в мире правшей?

Сам я левша, и несмотря на попытки переучивания в садике, единственное что делаю правой рукой – держу ложку. В детстве при этом часто слышал, что левши «креативнее» или «мыслят как-то иначе», но не наблюдал какой-то особой разницы. Отсутствие телевизора, как мне кажется, сыграло куда большую роль. Удивляло другое: почему среди людей только 10% левши, в то время как среди животных соотношение 50/50? Новое исследование объясняет, как праворукость стала доминирующим фактором для нашего вида.

Почему мы живем в мире правшей?

Исследовательская группа использовала байесовское моделирование на примере 41 вида приматов для проверки эволюционных гипотез. Результаты показывают, что предпочтение одной руки – это не аномалия, а прямое математическое следствие двух определяющих человека признаков: ходьбы на двух ногах (бипедализма) и значительного увеличения объема мозга.

Ключевые факты

Традиционный раздел, в котором разбираю основные факты исследования, чтобы в комментариях можно было спорить более предметно.

Эволюционная траектория. Праворукость развивалась по градиенту. Ранние гоминины, такие как ардипитек и австралопитек, обладали лишь умеренным правосторонним смещением, которое значительно усилилось у Homo erectus и неандертальцев, прежде чем достичь пика у Homo sapiens.

Двухэтапная формула. Эволюция разделила процесс «кристаллизации праворукости» на два этапа: сначала прямохождение освободило руки от необходимости задействовать их для движения, и это позволило специализироваться на ручных навыках. Позже рост и реорганизация мозга навсегда закрепили почти повсеместную склонность к праворукости.

Исключение «Хоббит». Homo floresiensis, вымерший гоминин из Индонезии с небольшим мозгом, служит исключением с гораздо более слабой прогнозируемой предпочтительностью правой руки, что соответствует его небольшому мозгу и анатомии, заточенной под лазанье.

Единая концептуальная основа. Данное исследование впервые предлагает и проверку основных конкурирующих теорий леворукости/праворукости, включая факторы использование орудий труда, рацион питания, среду обитания и социальную структуру, в рамках единой сравнительной концептуальной основы.

Источник: Bipedalism and brain expansion explain human handedness

Почему так много правшей?

Это одна из самых странных загадок в эволюции человека. Около 90% людей во всех культурах предпочитают правую руку. Ни один другой вид приматов не демонстрирует такой масштабной предпочтительности на уровне популяции.

Несмотря на десятилетия исследований мозга, креативности, генов и процессов развития, определяющих праворукость, вопрос о том, почему подавляющее большинство людей оказались правшами, остается эволюционной загадкой.

Новое исследование, проведенное Оксфордским университетом и опубликованное в журнале PLOS Biology, предполагает, что ответ кроется в двух определяющих особенностях эволюции человека: ходьбе на двух ногах и значительном увеличении размеров человеческого мозга.

Биологический фундамент правшей

В исследовании, проведенном доктором Томасом А. Пюшелем и Рейчел М. Хурвиц из Оксфордской школы антропологии и музейной этнографии совместно с профессором Крисом Вендитти из Университета Рединга, были объединены данные о 2025 особях 41 вида обезьян и человекообразных обезьян.

Используя байесовское моделирование, учитывающее эволюционные связи между видами, команда проверила основные гипотезы о причинах эволюции леворукости/праворукости: включая использование орудий труда, рацион, среду обитания, массу тела, социальную организацию, размер мозга и способы передвижения.

В рамках всех этих теорий люди заметно отличались от остальных приматов. Но когда исследователи добавили в модель два фактора: размер мозга и относительную длину рук и ног, как стандартный анатомический признак прямохождения, исключительное положение стало данностью. Другими словами, как только вы учитываете прямохождение и большой мозг, люди перестают выглядеть как эволюционная аномалия.

На счет упомянутой креативности. Есть мнение, что левши креативнее правшей, так как их мозг работает иначе. Что ж, новая теория креативности описывает две структуры в мозге, но они не имеют отношения к полушариям. А сама креативность рождается из их жесткой сепарированности, с сохранением связей при работе.

Подробно про модель интеллекта рекомендую читать здесь.

Предки и праворукость

Используя те же модели, команда смогла также оценить вероятную правостороннюю ориентацию у вымерших предков человека. В результате вырисовывается градиент: ранние гоминины, такие как ардипитек и австралопитек, были умеренно праворукими, и в целом схожими с современными человекообразными обезьянами.

С появлением рода Homo эта тенденция заметно усиливается – через Homo ergaster, Homo erectus и неандертальцев – достигая современного предела в Homo sapiens.

Есть одно поразительное исключение: Homo floresiensis, вид «хоббитов» с небольшим мозгом из Индонезии, среди которых правшей было процентов 60-70. Исследователи предполагают, что это соответствует гипотезе, так как у floresiensis был небольшой мозг, а тело адаптировано к сочетанию прямохождения и лазания, а не к полноценному двуногому передвижению.

Как праворукость развивалась эволюционно?

Полученные результаты указывают на двухэтапный процесс. Сначала появилась прямохождение, освободившее руки от необходимости передвигаться. Это создало селективное давление в пользу тонких, латерализованных движений рук. Позже начал расти мозг, и по мере его роста и реорганизации правосторонняя направленность закрепилась в большинстве повсеместных моделей.

Это первое исследование, в котором проверяются несколько основных гипотез о человеческой леворукости в рамках единой концепции. Наши результаты предполагают, что это, вероятно, связано с некоторыми ключевыми особенностями, делающими нас людьми, особенно с прямохождением и эволюцией более крупного мозга. Изучая многие виды приматов, мы начинаем понимать, какие аспекты предпочтения одной руки являются древними и общими для всех, а какие — уникальными для человека.

Доктор Томас А. Пюшель, доцент кафедры эволюционной антропологии Оксфордского университета имени Венди Джеймс.

Остаются открытыми вопросы в том числе и о роли культуры в стабилизации праворукости, о причинах сохранения леворукости и о том, указывают ли схожие модели предпочтения конечностей, наблюдаемые у попугаев и кенгуру, на конвергентность этого качества?

Ответы на ключевые вопросы

В: Почему люди – единственные приматы, подавляющее большинство которых правши?

О: Все сводится к ходьбе на двух ногах и огромному мозгу. Когда наши предки встали на ноги, их руки освободились от необходимости ходить, что создало сильное эволюционное давление, направленное на специализацию. По мере роста и структурной реорганизации нашего мозга на протяжении миллионов лет эта специализация на руках закрепилась в виде повсеместного доминирования правой стороны мозга.

В: Если праворукость — это эволюционное правило для человека, почему некоторые виды гоминин его нарушили?

О: У Homo floresiensis был очень маленький мозг и анатомия, частично приспособленная для лазания по деревьям, а не для прямохождения. Поскольку у них отсутствовали как прямохождение, так и большой мозг, предсказанная тенденция к смещению вправо оставалась слабой, что идеально подтверждало модель исследования.

В: Объясняет ли это исследование, почему левши до сих пор существуют?

О: Не совсем. Хоть модель объясняет, почему большинство людей праворукие, она оставляет открытыми вопросы для будущих исследований относительно того, почему леворукость постоянно сохраняется на уровне меньшинства, и какую роль играет культурная стабилизация в поддержании соотношения 90/10.


Свои вопросы вы можете смело оставить в комментариях к статье, и я на них отвечу. Больше переводов новостей – вы найдете в профиле на этом ресурсе.

Связаться напрямую можно или по почте: filipp.donchev@gmail.com

Или в Телеграме

Понимать сильные стороны своих недостатков, улучшать адаптивность и применять знания о мозге на практике – обо всем этом читайте на сайте Neural Hack или в одноименном канале.

Показать полностью 1
3

Как «мусорная ДНК» обеспечила эволюцию мозга

Буквально лет 20 назад мир охватил нарратив, дескать мы используем только 10% своего мозга. И фильмы «Люси», «Области Тьмы» и даже «Ученик Чародея» активно использовали этот баг интерпретации. Но, точно также, существует мнение, что огромная часть нашей ДНК – это мусор, накопившийся как атавизм за годы эволюции. Что ж, новое исследование показывает, что часть этой «мусорной ДНК» буквально затащила наш мозг на вершину эволюции. И нас вместе с ним.

Как «мусорная ДНК» обеспечила эволюцию мозга

Новое исследование показывает, что транспозабельные элементы (ТЭ), ранее считавшиеся «нефункциональной» или «мусорной» ДНК, сыграли ключевую роль в эволюции мозга млекопитающих.

Эти мобильные последовательности ДНК расширяли сети регуляции генов в процессе развития нервной системы, распространяя точки связывания для критически важных факторов транскрипции. Открытие уже нашло применение на практике, так как помогает расширить стратегии получения специфических нейронных клеток из стволовых клеток для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями.

Ключевые факты

В этом разделе традиционно перебираю основные термины статьи и их последствия, чтобы мы заранее могли договориться, о чем спорить в комментариях.

Сайт связывания. Это функционально значимые, короткие участки ДНК внутри гена или генома, которые выполняют специфические задачи: кодирование, регуляцию работы генов или узнавание белками

Расширение нормативных требований. В ходе исследования выявили более 20 000 сайтов связывания Sox2 и Brn2, двух белков, необходимых для превращения стволовых клеток в нейроны. И эти 20 000 сайтов связывания образовались из транспозонных элементов.

Конкретные семейства транспозонных элементов. Некоторые семейства, такие как MER51 и MER49, были носителями для распространения регуляторных «мотивов» нашего генома в ходе эволюции приматов.

Цис-регуляторная активность. Ранее считалось, что в созревании нейронов основную роль играют эмбриональные стволовые клетки (ЭСК). Как оказалось, огромное количество транспозонных элементов (ТЕ) проявляют более активные регуляторные функции в нейронных клетках-предшественниках (НПК).

Двухфазная модель. Регуляция работы мозга развивалась в два этапа: древняя базовая структура, восходящая к ранним позвоночным: рыбам и рептилиям, за которой последовало масштабное расширение, обусловленное транспозонами в ходе эволюции плацентарных млекопитающих и приматов.

Функции энхансеров. Многие транспозоны приобрели «энхансероподобные» функции, в частности, помогая определять, когда и где активируются близлежащие гены во время нейрональной дифференцировки.

Источник: Transposable element–mediated evolutionary expansion of Sox2- and Brn2-binding regulatory modules for mammalian neural-cell differentiation

От изгоя к движущей силе эволюции

Ученые обнаружили доказательства, подтверждающие механизм, в котором транспозабельные элементы (ТЭ), ранее считавшиеся «мусорной» ДНК, способствовали эволюции и регуляции активности генов в процессе развития нервной системы.

Более того, мы по-прежнему предрасположены к эволюции, причем как в рамках вида, так и в рамках жизни одного человека. Наш мозг сохраняет способность к познанию эмоций, и расширять спектр своих ощущений человек способен вплоть до глубокой старости.

Полученные данные о механизмах, регулирующих развитие нейронов в головном мозге, полезно в разработке стратегий по выращиванию/регенерации определенных типов нейронных клеток из эмбриональных стволовых клеток (ЭСК).

Транспозоны (ТЭ) – это подвижные последовательности ДНК, способные встраиваться в различные участки генома. Несмотря на то, что из ТЭ состоит 30-50% генома млекопитающих, их роль остается малоизученной. Ранее их связывали с контекстом, специфичном для определенного типа клеток и то во время их дифференциации. Также, малая часть ТЭ иногда влияет на то, включаются или выключаются близлежащие гены.

Для изучения функций этих частей ДНК доктор Хиденори Нисихара, доцент кафедры передовых биотехнологий факультета сельского хозяйства и Института исследований сельскохозяйственных технологий и инноваций Университета Киндай (Япония), вместе с г-ном Ацуси Комия из той же кафедры исследовали вклад транспозонных элементов в дифференцировку стволовых клеток в нейронные клетки.

Данное исследование было опубликовано в 27-м томе, статье № 114, журнала Genome Biology 9 апреля 2026 года.

Экспрессия генов и факторы транскрипции

Нас особенно интересует то, как эти элементы могли быть включены в процесс эволюции для формирования сложных биологических систем, таких как мозг млекопитающих. Изучая эти вопросы, мы стремимся выйти за рамки традиционного представления о «функциональной» и «нефункциональной» ДНК и вместо этого разработать более целостное понимание того, как геном в целом способствует биологическим функциям организма и его эволюции в целом.

Доктор Хиденори Нисихара, объясняя мотивацию этого исследования.

Экспрессию генов можно усиливать или подавлять посредством связывания белков, известных как факторы транскрипции. Чтобы лучше понять, как транспозонные элементы влияют на регуляцию генов во время дифференцирования нейронов, исследователи использовали общедоступные геномные данные и проанализировали человеческие транспозонные элементы, связанные с двумя факторами транскрипции, Sox2 и Brn2, которые имеют решающее значение для развития нейронов. Ученые сравнили результаты, полученные на эмбриональных стволовых клетках (ЭСК), с результатами, полученными на дифференцированных нейрональных клетках-предшественниках (НПК).

В ходе исследования было выявлено более 20 000 сайтов связывания для Sox2 и Brn2, происходящих от транспозонных элементов (ТЕ), включая эндогенные ретровирусы, которые распространились в процессе эволюции приматов. Выявлены специфические семейства ТЕ, такие как MER51 и MER49, предрасположенные к связыванию для Sox2 и Brn2 соответственно. А это способствует распространению регуляторных последовательностей по всему геному. Вмешиваться в сам геном и редактировать его работу, в духе анархо-трансгуманизма, пока что потребности нет.

Профилирование хроматина дополнительно показало, что подмножество связывающих Sox2 транспозонных элементов связано с динамическими изменениями связывания Sox2 и «цис- регуляторной» активности во время дифференцировки нейрональных стволовых клеток, что предполагает их роль в регулировании того, когда и где активируются близлежащие гены.

Транспозонные элементы как двигатель эволюции

Эта  цис-регуляторная активность наблюдается у значительно большего числа транспозонных элементов в клетках-предшественниках нейронов по сравнению с эмбриональными стволовыми клетками, при этом особенно сильный вклад вносят транспозонные элементы, возникшие в ходе эволюции плацентарных млекопитающих.

Анализ мотивов дополнительно показал, что по меньшей мере 24 семейства транспозонных элементов внесли вклад в распространение сайтов связывания Sox2 и Brn2 по всему геному, причем многие из этих элементов приобрели функции, подобные функциям энхансеров в ядерных порах.

Интересно, что подмножество сайтов связывания Sox2 и Brn2, расположенных вне транспозонных элементов, восходит к ранним позвоночным, включая рептилий и рыб, что позволяет предположить, что основная регуляторная структура развития нейронов существовала еще до плацентарных млекопитающих.

Последующее распространение транспозонных элементов по геному, по-видимому, привело к расширению цис-регуляторных элементов, связывающих Sox2 и Brn2, в ходе эволюции приматов, в результате чего в ядерных порах образовалось более 3000 сайтов связывания Sox2 и 500 сайтов связывания Brn2.

Регуляция генов и изменение взглядов на эволюцию видов

В целом, эти результаты подтверждают двухфазную модель приобретения транспозонных элементов в процессе эволюции, включающую как древние, так и более поздние апгрейды, которые вместе сформировали современные паттерны регуляции генов.

Ключевое в этом исследовании то, что регуляторные элементы, полученные из транспозонных элементов с функциональными изменениями в паттернах связывания Sox2, участвуют в определении нейронной линии развития, что ранее было неизвестно. Эволюционное расширение в сочетании с приобретением функции энхансеров еще больше диверсифицировало регуляцию генов, лежащую в основе формирования нейронов.

Полученные результаты в корне меняют наше понимание эволюции и регуляции генома, особенно в таких сложных органах, как мозг, и критически важны для эволюционной биологии, нейробиологии и медицинской геномики.

Доктор Хиденори Нисихара.

Этот механизм становится основой для создания инструментов, в борьбе с нейродегенеративными заболеваниями.

Ответы на ключевые вопросы

В: Что такое эти ваши «прыгающие гены»?

О: Транспозоны (ТЭ) – это последовательности ДНК, которые могут перемещаться внутри генома. Из них состоит 30-50% генома млекопитающих, и долгое время их считали «мусорными», пока ученые не поняли, что транспозоны могут включать или выключать соседние гены.

В: Сделала ли «мусорная ДНК» людей умнее?

О: Не умнее, но это сделало наш мозг более сложным. Распространяя новые регуляторные инструкции по всему геному, транспозоны обеспечили более сложный и разнообразный контроль генов во время развития мозга, особенно в ходе эволюции приматов.

В: Как это помогает в лечении таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера?

О: Понимание точных «переключателей», превращающих стволовую клетку в определенный тип нейрона, позволяет ученым лучше выращивать эти клетки в лаборатории. Это может привести к созданию более эффективных методов клеточной терапии нейродегенеративных заболеваний.


Свои вопросы вы можете смело оставить в комментариях к статье, и я на них отвечу. Больше переводов новостей – вы найдете в профиле на этом ресурсе.

Связаться напрямую можно или по почте: filipp.donchev@gmail.com

Или в Телеграме

Понимать сильные стороны своих недостатков, улучшать адаптивность и применять знания о мозге на практике – обо всем этом читайте на сайте Neural Hack или в одноименном канале.

Показать полностью 1
3

Почему мы «спим», даже когда бодрствуем?

Бодрствование и сон принято считать двумя отдельными мирами. Новые исследования доказывают, что граница меж ними – иллюзорна. Используя экспериментальную установку, вдохновленную Томасом Эдисоном и Сальвадором Дали, исследователи проанализировали состояние 92 участников. Экспериментируя на грани сна и яви, ученые обнаружили, что не обязательно спать, чтобы видеть «сновидения».

Почему мы «спим», даже когда бодрствуем?

Выделив четыре различных психических состояния, включая «странное» состояние сна, ученые обнаружили, что эти переживания возникают на любом уровне бодрствования. Независимо от того, спите вы или нет, ваш мозг может в любой момент перейти в состояние «сновидения». Это значит, что содержание наших мыслей не зависит от общего состояния бодрствования.

Ключевые факты

Традиционный раздел, в котором разбираю базовые термины и понятия исследования. Для того, чтобы в комментариях мы могли предметно дискутировать, а не выдумывать общие предположения.

Техника Эдисона. Следуя принципам Сальвадора Дали и Томаса Эдисона, участники сидели на стуле и держали в руках бутылку. При засыпании, бутылка падала на пороге сна, пробуждая их в момент переживания «гипнагогических» мыслей.

Четыре психических состояния: используя алгоритмы искусственного интеллекта ученые выявили четыре состояния сознания, характерные для сумеречной зоны между сном и явью:

C1: Мимолетные, отдельные воспоминания.

C2: Высокая степень связи с внешней средой: слышу звуки улицы, ощущаю температуру в помещении.

C3: «Состояние сна», причудливое, яркое и спонтанное в виде присутствия «инопланетян» или «муравьев, разгадывающих кроссворд».

C4: Целенаправленный, добровольный контроль, вплоть до четкого планирование расписания на завтра.

Главный вывод: все четыре состояния, включая странное состояние сна C3, наблюдались у участников: в состоянии полного бодрствования, в начале сна и в фазе легкого сна. То есть, технически каждый из нас способен как «видеть сны» в состоянии бодрствования, так и строить планы, находясь во сне.

Нейронный отпечаток странности. Сновидческое состояние C3 сопровождается специфической мозговой сигнатурой. А именно, снижается связанность между лобной (рациональной) и затылочной (зрительной) областями. Это, по сути, позволяет зрительной части мозга «вести себя бесконтрольно» без участия логической части мозга.

Парадоксальная бессонница. Исследование предлагает прорывную гипотезу для пациентов с бессонницей, которые чувствуют, что «не сомкнули глаз», несмотря на клинические данные, свидетельствующие о наличии сна. Мозг таких людей может просто проводить слишком много времени в состоянии С2, «связанном с окружающей средой», из-за чего сон ощущается как бодрствование.

Источник: Dream-like mental states can occur during wakefulness

Сон и бодрствование

В классическом виденьи мира, бодрствование и сон считаются физиологически разными состояниями. Поэтому возникает соблазн предположить, что образы, ощущения и идеи, которые возникают в нашем сознании в состоянии бодрствования, принципиально отличаются от тех, которые мы испытываем во сне.

Однако это не очевидно. Бодрствование не является априори состоянием внимательности, полноценного осознания окружающей обстановки или способности действовать и мыслить рационально. Теперь мы знаем, что существует континуум между бодрствованием и сном, с промежуточными состояниями, такими как блуждание мыслей или затуманивание сознания, во время которых определенные области мозга могут находиться в состоянии сна. Оставалось выяснить, изменяется ли содержание наших мыслей независимо от нашего состояния сознания.

Дельфина Удьет, соруководитель DreamTeam.

Чтобы понять разницу между сном и бодрствованием, исследователи сосредоточились на засыпании – переходной стадии между бодрствованием и сном. Которая, кстати, отлично регулируется нашим родным мелатонином.

Как засыпание помогает лучше понять сон и бодрствование

Засыпание позволяет в очень короткие сроки зафиксировать колебания состояния сознания меж бодрствованием и сном, чтобы наблюдать за связанными с ними психическими переживаниями.

Когда мы засыпаем, возникают ощущения, видения и обрывки речи. Это то, что обычно называют гипнагогическими переживаниями. Прослеживание изменений от обычного мышления к сновидческому состоянию, что помогает нам понять природу сна.

Учитывая, что сон помогает также упорядочить и «записать» воспоминания, любопытно наблюдать как средства для эрекции восстанавливают утраченные воспоминания, забытые из-за нехватки сна.

Чтобы изучить переход от бодрствования ко сну, команда провела исследование с участием 92 человек. Эти люди привыкли к дневному сну и прошли курс обучения, помогающий сообщать о содержании мыслей при прерывании сна.

Исследователи использовали экспериментальную установку, вдохновленную Томасом Эдисоном. Согласно легенде, у изобретателя была привычка засыпать в кресле, держа в руках тяжелый предмет. Падение предмета будит человека как раз на пороге сна. Помогая сохранить вихрь творческих идей, которые наполняют разум в этот критический момент. Природой же этих мыслей может быть выброс тех же триптаминов, как серотонин и иже с ним.

Отслеживая грань между мирами

После каждого прерывания сна, будь то из-за падения бутылки с руки или срабатывания будильника, участников просили описать свои ощущения за предыдущие десять секунд, а затем оценить их по четырем параметрам: странность, плавность, спонтанность и воспринимаемый уровень бодрствования. Параллельно с этим непрерывно регистрировалась активность их мозга с помощью ЭЭГ-шапочки.

Собрав данные, исследователи применили алгоритм кластеризации. При этом в алгоритм не закладывали никаких категорий. Это было скорее наблюдением за тем, какие вообще могут возникнуть категории.

Этот подход, основанный на данных, был для нас крайне важен, поскольку в исследованиях нет единого мнения о том, что такое гипнагогические переживания. Поэтому было важно не искажать результаты этого исследования собственными определениями или убеждениями.

Николя Декат, соавтор исследования.

Характерные признаки состояний, подобных сновидениям

Анализ выявил не два ожидаемых психических состояния, сон и бодрствующее мышление, а четыре. Первое (C1) характеризовалось мимолетными воспоминаниями, и описывалось как: «в сознании возник образ моего отца »). Второе (C2) – высокой степенью связи с окружающей средой: « Я прислушивался и слышал звуки улицы». Третье (C3) – своей странностью: «Я видел образы маленьких инопланетян». Четвертое (C4) – высокой степенью произвольного контроля: «Я думал о том, что буду делать завтра».

Каждое из этих четырех психических состояний наблюдалось на всех трех стадиях сознания: бодрствование, засыпание и поверхностный сон. Значимую роль при этом играл внутренний диалог.

Это главный вывод нашего исследования. Психические состояния, традиционно ассоциируемые со сновидениями, могут возникать как во сне, так и в бодрствующем состоянии. Другими словами, содержание наших мыслей не выходит за рамки периодов бодрствования и сна! Одна из наших участниц, находясь в бодрствующем состоянии, сообщила, что видела ползающих по ее телу муравьев на фоне кроссвордов. И наоборот, другой участник, находясь во сне, судя по датчикам ЭЭГ, мысленно прокручивал в голове свой график на следующий день.

По материалам ученых.

Затем команда пошла дальше, чтобы установить нейрофизиологические маркеры, специфичные для каждого психического состояния. Анализируя сложность сигнала ЭЭГ, его спектральную мощность и функциональную связь между областями мозга, исследователи выявили характерные паттерны.

Паттерны показывают, что существует специфическая мозговая сигнатура для «странного» психического содержания C3 – состояния, похожего на сон. Это состояние отличается снижением активности связей между лобными и затылочными областями мозга.

Умственная деятельность и самоанализ

Если сновидения не являются чем-то особенным или характерным для сна, почему мы видим их толкьо во сне? Причина тому – парадоксы нашей памяти.

Это предвзятое мнение, вероятно, проистекает из искажения памяти. Мы в основном помним сны, которые вызывают сильные эмоции или которым мы сами придаем особое значение. Но общее количество снов, переживаемых за ночь, куда большее, чем кажется на первый взгляд. И наоборот, иногда люди замечают, что в повседневной жизни у них иногда возникают причудливые мысли, неуловимые, словно фрагменты снов. Поскольку эти мысли воспринимаются как несоответствующие друг другу, они могут возникать гораздо чаще, чем мы себе представляем. Но из-за их абсурдности, мы сами и склонны их игнорировать.

Мнение авторов исследования.

Ситуация усложняется еще тем, что мы, люди, недостаточно хороши в том, чтобы оценивать собственный уровень бдительности или описывать содержание мыслей. В результате некоторые люди, страдающие бессонницей, регулярно жалуются на то, что проводят целые ночи без сна, хотя полисомнографические измерения, проводимые в клиниках сна, показывают обратное.

И это конкретный диагноз, известный как парадоксальная бессонница: несоответствие между ощущениями пациента и клиническими наблюдениями, основанными на общепринятых критериях стадий сна.

Эти критерии недостаточны. В нашем исследовании предлагается новый критерий – психическое содержание. Он куда лучше соответствует тому, что пациенты действительно переживают. С этой точки зрения, некоторые из них могут проводить необычно много времени в состоянии бодрствования (C2), будучи чрезмерно связанными с внешним миром. Или, наоборот, крайне мало времени находиться в состоянии, подобном сновидениям (C3). Тем самым размывая свою грань между бодрствованием и сном.

Дельфина Удьет, соруководитель DreamTeam.

Что касается практических решений, то вот материал о четырех доказанных и доступных способах, помогающих улучшить качество сна.

Ответы на ключевые вопросы:

В: Если я «вижу сон» наяву, почему я этого не замечаю?

О: Мы часто отмахиваемся от этих вспышек «странных» мыслей, считая их просто блужданием в мечтах или отвлечением внимания. Поскольку такие моменты мимолетны и лишены тяжелого эмоционального груза, как кошмар в 3 часа ночи, мы склонны отфильтровывать их из своей памяти.

В: Могу ли я использовать этот «метод Эдисона», чтобы прокачать свою креативность?

О: Да. Переходное состояние между бодрствованием и сном – это «оптимальная точка для творчества». Остановившись в момент засыпания, вы можете войти в странное состояние C3, в котором мозг формирует необычные ассоциации, которые ваш логический, бодрствующий мозг обычно отвергает.

В: Означает ли это, что «мечтание» – это на самом деле сон?

О: С научной точки зрения, да. Это исследование предполагает, что внутренний механизм работы мозга не проверяет ваше «состояние бдительности». Если связь между лобными и затылочными долями ослабевает, вы технически находитесь в состоянии сна, независимо от того, открыты ваши глаза или закрыты.


Свои вопросы вы можете смело оставить в комментариях к статье, и я на них отвечу. Больше переводов новостей – вы найдете в профиле на этом ресурсе.

Связаться напрямую можно или по почте: filipp.donchev@gmail.com

Или в Телеграме

Понимать сильные стороны своих недостатков, улучшать адаптивность и применять знания о мозге на практике – обо всем этом читайте на сайте Neural Hack или в одноименном канале.

Показать полностью 1
2

Почему мы способны к креативности и где её «центр»?

Что делает нас креативными? В течение многих лет нейробиологи указывали на «динамическое сотрудничество» между двумя противоположными системами. И нет, речь не идет о полушариях. Суть в куда более сложных структурах, таких как сеть пассивного режима работы мозга (DMN), которая обрабатывает спонтанные ассоциации, и сеть исполнительного контроля (ECN), которая отвечает за способность сводить мышление в фокус на цели.

Почему мы способны к креативности и где её «центр»?

Новое исследование выявило «мост» между этими двумя мирами: ростральную префронтальную кору. Изучая пациентов с лобно-височной деменцией, исследователи обнаружили, что креативность зависит не от того, насколько плотно интегрированы эти сети, а от функционального расстояния между ними. Чем более четко выражены эти две сети и чем больше между ними связей, тем креативнее человек.

Простыми словами: у вас есть два брикета пластилина, красный и синий. Слепите их в один ком – будет коричневое отсутствие креативности. Разделите на отдельные красные и синие волокна и аккуратно составьте единую структуру дополняющих элементов. Так вы получите креативный разум.

Ключевые факты

Традиционный блок, в котором разбираю основные термины исследования. Для единой трактовки и общего понимания, о чем вообще речь и где здесь «прагматическое и новое» решение.

Ростральный мост. Участок, расположенный в самой передней части мозга. Ростральная префронтальная кора – это постепенная переходная зона, обеспечивая связь между «дремлющей» сетью пассивного режима работы мозга (DMN) и «логической» сетью исполнительных функций (ECN) без слияния этих структур.

Градиенты связности. Используя анализ градиентов функциональной связности, исследователи обнаружили, что «амплитуда» этого градиента, измеримое расстояние между спонтанными и контролируемыми сетями, напрямую указывает на творческие способности человека.

Корреляции с деменцией. У пациентов с вариантом лобно-височной деменции этот градиент крайне мал. Их мозг теряет способность различать спонтанное и целенаправленное мышление, что серьезно ухудшает способность искать новые решения повседневным проблемам.

Намеренная ассоциация. Исследование опровергает идею о том, что сеть пассивного режима работы мозга (DMN) предназначена только для «дневных дрём и мечтаний». Исследование доказывает, что DMN также активна во время целенаправленной творческой работы, помогая мозгу извлекать и реорганизовывать воспоминания для формирования новых идей.

Творчество как инструмент выживания. Исследователи подчеркивают, что творчество – это не только искусство. Это фундаментальный инструмент достижения автономии. Оно позволяет нам адаптироваться к социальным изменениям и решать обычные жизненные проблемы, что делает его ключевым биомаркером в терапевтическом лечении нейродегенеративных заболеваний.

Источник: A rostral prefrontal mediolateral gradient predicts creativity in frontotemporal dementia

Природа творчества

Что происходит в мозге, когда писатель придумывает яркую метафору, когда инженер решает сложную задачу или когда ребенок изобретает правила новой игры? В когнитивной нейробиологии креативность определяется как способность генерировать идеи, которые одновременно оригинальны, актуальны и эффективны в решении конкретного сеттинга.

В течение нескольких лет в этой области исследований набирает популярность одна гипотеза: креативность рождается из симбиоза двух основных нейронных сетей головного мозга. С одной стороны, это сеть пассивного режима работы мозга (DMN), связанная со спонтанным генерированием идей и свободными ассоциациями. С другой стороны, вступает в действие сеть исполнительного контроля (ECN), когда мы целенаправленно фокусируем мышление для достижения цели.

Творчество, в некотором смысле, результат динамической кооперации между этими двумя сетями. Мы считаем, что креативные идеи не возникают из ничего, а являются результатом синтеза и реорганизации существующих знаний, хранящихся в семантической памяти.

Эммануэль Волле, невролог и соруководитель группы FrontLab в Парижском институте мозга.

Этому синтезу способствует как раз ростральная префронтальная кора, расположенная перед лобной долей. Она находится точно на пересечении сети пассивного режима работы мозга (DMN) и сети исполнительных функций (ECN). Однако до сих пор ее роль в координации этих сетей оставалась неясной. А также сам факт её существования ставит под вопрос любые «гонки креативности» между нейросетями и человеком.

Визуализация и картирование архитектуры творческого познания

В рамках докторской диссертации Виктор Альтмайер, невролог, бывший аспирант FrontLab и в настоящее время научный сотрудник больницы Ла Тимон в Марселе, выбрал для изучения креативность при поведенческих проявлениях лобно-височной деменции. Это нейродегенеративное заболевание, при котором ухудшается способность контролировать свое поведение и личностные качества. А также идут на спад когнитивные и языковые функции.

Это состояние специфически поражает префронтальную кору и нарушает связи как внутри сети пассивного режима работы мозга (DMN), так и в сети исполнительных функций (ECN). Это делает заболевание полезной моделью для понимания того, как эти сети взаимодействуют.

Предыдущие исследования показывают, что у пациентов снижен уровень креативности, хотя, как ни парадоксально, некоторые из этих пациентов остаются очень активными, особенно в рамках изобразительного искусства.

Эммануэль Волле, невролог и соруководитель группы FrontLab в Парижском институте мозга.

Ученые привлекли к исследованию 27 пациентов и 29 человек, как контрольную группу из выборки ECOCAPTURE. Также ученые использовали современный метод нейровизуализации, называемый анализом градиента функциональной связности, который позволяет изучать, как постепенно изменяются связи между системами внутри мозга.

Мост креативности. Между мечтателем и прагматиком

Результат показывают, что ростральная префронтальная кора работает как мост между сетью пассивного режима работы мозга (DMN) и сетью исполнительных функций (ECN), обеспечивая постепенный функциональный переход между этими двумя сетями. Что наиболее важно, исследователи показали, что чем больше функциональное расстояние между этими сетями, тем лучше участники справлялись с задачей добровольного генерирования креативных идей.

Иными словами, амплитуда градиента предсказывает индивидуальные творческие способности. У пациентов с поведенческим вариантом лобно-височной деменции этот градиент снижен, их мозг утратил способность отделять сеть пассивного режима работы мозга (DMN) и сеть исполнительных функций (ECN), что сказывается на креативности. Интересно, что перебои в этих сетях также коррелируют с развитием СДВГ, что объясняет связи между СДВГ и креативностью.

Помимо демонстрации важнейшей роли этой ростральной области, исследование показывает, как постепенная организация префронтальной коры способствует творческому процессу. Креативность зависит от измеримого баланса между сетью пассивного режима работы мозга (DMN) и сетью исполнительных функций (ECN).

Более глубокое понимание природы творчества при заболеваниях

Эти данные также проливают свет на клиническую реальность поведенческого варианта лобно-височной деменции, которая затрагивает 15-22 человека из 100 000. Заболевание часто начинается с изменений самой личности: социальной расторможенности или выраженной апатии, что нередко влияет на отношения пациентов с окружающими.

Из-за нарушения социальных связей оказывать помощь становится сложно. Чтобы помочь пациентам преодолеть апатию, медицинские работники стараются определить их интересы: творческая деятельность, такая как приготовление пищи, садоводство или рисование, может быть эффективной терапией.

Когда у нас снижается креативность, нам также сложнее справляться с обычными проблемами и принимать соответствующие меры, направленные на достижение конкретной цели. Креативность – это не просто вопрос искусства. Это важный инструмент повседневной жизни.

Ответы на ключевые вопросы:

В: Обладает ли «творческий мозг» большей или меньшей степенью контроля?

О: И то, и другое. В творческом мозге есть высокоактивный «генератор идей» (DMN) и сильный «редактор» (ECN), но секрет именно в разделении. Мозгу необходимо разделять работу этих сетей, чтобы они не мешали друг другу. Но вместе с этим поддерживать прочный «мост», ростральную префронтальную кору, чтобы позволить им поддерживать связь.

В: Почему некоторые пациенты с деменцией внезапно становятся творческими личностями?

О: Это парадокс. Хоть их способность к творческому решению проблем часто снижается из-за повреждения моста, эта же потеря исполнительного контроля иногда может «высвободить» спонтанное порождение сети пассивного режима работы мозга. А это приводит к всплеску необработанного визуального художественного творчества, которого раньше не было.

В: Можно ли усилить ростральную префронтальную кору головного мозга ради роста креативности?

О: Целенаправленно изменить физическую архитектуру мозга – почти нереально. А вот сами занятия, требующие как свободных ассоциаций, как мозговой штурм, так и структурированного выполнения, например, садоводство или приготовление пищи, тренируют «мост» между этими сетями. Укрепляя когнитивные пути, используемые в творчестве.


Свои вопросы вы можете смело оставить в комментариях к статье, и я на них отвечу. Больше переводов новостей – вы найдете в профиле на этом ресурсе.

Связаться напрямую можно или по почте: filipp.donchev@gmail.com

Или в Телеграме

Понимать сильные стороны своих недостатков, улучшать адаптивность и применять знания о мозге на практике – обо всем этом читайте на сайте Neural Hack или в одноименном канале.

Показать полностью 1
5

Новая модель восстановления мозга. Перезаписывая воспоминания

Способность познавать новый опыт постепенно утрачивается нашим организмом в течении всей жизни. Мы можем сохранять глубокие воспоминания из детства, пусть даже в измененном виде, но память держится за них с постоянным упорством. А что если бы мозг мог легко перезаписывать память, выбрасывая ненужные воспоминания ради приятного и нового опыта? Некоторые организмы живут именно так!

Новая модель восстановления мозга. Перезаписывая воспоминания

Два типа перезаписывания памяти

Кое-что объединяет обучение и психотерапию. Это способность переосмысливать жизненный опыт. В арифметике нельзя делить на ноль. В детстве каждый из нас пережил какое-то неприятное событие. Жизнь идет, и внезапно узнаешь про теорию Вилера, которая позволяет делить на ноль. Или переосмысливаешь опыт детства, пересопрягая сознание для новых целей.

В противовес нашей работе мозга посмотрим на маленькую зебровую амадину. Это чемпионка по обучению речи, но её талант упрятан глубоко в серое вещество. При росте новых нейронов, получившиеся клетки растут, разрушая уже существующие структуры. Буквально перезаписывая память, опыт и личность.

Новые нейроны амадин проникают в зрелую ткань мозга, сдавливая и отталкивая уже сформировавшиеся клетки, чтобы достичь своей цели. Это объясняет, почему у нас в процессе эволюции прекратилось образование новых нейронов после рождения. Неспособность к бурному нейрогенезу буквально защищает наши воспоминания от разрушения.

Ключевые факты

Раздел, объясняющий использование терминов и сути исследования. Рекомендуется каждому, кто готов спускаться в комментарии и нести свой свет истины.

Эволюционная защита. В исследовании предполагается, что люди, возможно, пожертвовали способностью к росту новых клеток мозга ради стабильности памяти. «Заблокировав» версию нашего мозга на уровне 1.0, мы предотвращаем повреждение наших устоявшихся знаний.

Параллельное метастатическое распространение. Исследователи отметили, что такое специфическое «туннелирование клеток» характерно метастатическим раковым клеткам. Это указывает на общий биологический механизм агрессивного перемещения клеток.

Надежда на стволовые клетки. Поскольку нейронам птиц не нужны глиальные ткани, это открывает двери для новых методов терапии с использованием стволовых клеток человека. Поняв, как запустить нейрогенез, нам, возможно, не придется восстанавливать еще и глиальные магистрали.

Восстановление против памяти. Мозг птицы постоянно «обновляется». Это помогает им восстанавливаться после травм, но поднимает вопросы о том, сколько «старой» информации теряется каждый раз, когда «новый» нейрон проходит через поврежденный участок.

Источник: Songbird connectome reveals tunneling of migratory neurons in the adult striatum

Регенерация в угоду стабильности

Несмотря на малый размер, зебровая амадина удивительно легко обучается новому опыту. Эта певчая птица, обитающая в Австралии, известна своей способностью разучивать новые песни.

Поэтому, её так часто используют в исследованиях, изучая, как мозг животных формирует новые навыки, особенно вокальное обучение, или способность совершенствовать новые звуки.

Теперь исследователи из Бостонского университета обнаружили еще одну особенность мозга зебровой амадины. Особенность, которая критически важная для понимания нашего серого вещества.

Нейрогенез, нейролабильность и нейродегенерация

В ходе исследования, в котором мозг птицы изучался с беспрецедентной детализацией, ученые собрали базу по нейрогенезу: рождению, миграции и созреванию нейронов. Вокруг этого процесса строится способность к обучению, приобретению новых навыков, а также восстановлению и регенерации.

Ученые ожидали, что нейроны птиц будут осторожно обходить сформировавшиеся структуры мозга, включая более зрелые клетки мозга, чтобы их сохранить. Но, вместо этого, новые нейроны прокладывают себе путь сквозь мозг, сдавливая «старичков» по мере продвижения.

По мнению группы исследователей из Бостонского университета, такие выводы объясняют уязвимость человека к ряду нейродегенеративных заболеваний. В то же время наши собственные астроциты активно перепрошивают работу мозга, регулируя восприятие страха.

Мозг 1.0

При рождении наш мозг обладает нейронами, которые даются «на всю жизнь». Другие органы, от кожи до сердца, довольно активно обновляют свои клетки, но мозг пожизненно работает с версией 1.0.

Причем такой принцип организации мозга характерен для большинства млекопитающих. А вот у рыб, рептилий и птиц мозг регулярно обновляется. Так почему у других видов нейрогенез подвижен на протяжении всей жизни, а у человека он локально замкнут? И можем ли мы хакнуть биологию, чтобы использовать свои возможности куда активнее?

Обновление мозга через перепрошивание или туннелирование нейронными связями питает две важные гипотезы:

  • Первая. Сознание птиц постоянно обновляется, в угоду новому опыту. То есть, они жертвуют целостностью своего «Я», но приобретают способность адаптироваться к любым изменениям.

  • Вторая. Нет никакого «разрушения целостности Я». Просто для нейрогенеза не обязателен каркас глиальных клеток. И, если это так, то можно посмотреть сценарии для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями у людей.

Авторы этого исследования, ученые Лаборатории сравнительной когнитивной психологии Бостонского университета, изучают биологический фундамент нейрогенеза, чтобы выявить гены, регулирующие этот процесс. Большая часть работы объединяет идеи и инструменты из биомедицинской инженерии и нейроэтологии – направления науки, изучающей механизмы, лежащие в основе поведения животных.

Исследование помогло ученым выяснить, предупреждают ли нейроны другие клетки о своем перемещении и как они узнают, где остановиться и интегрироваться с существующей нейронной сетью.

По сути, обновление мозга у птиц и других не-млекопитающих, создает те самые версии 2.0, 3.0, но насколкьо при этом сохраняется первоначальный опыт – пока что непонятно.

Ответы на ключевые вопросы

В: Означает ли все это, что рост новых клеток мозга на самом деле вреден для здоровья?

О: Это адаптивный механизм. Птицам он помогает обучаться новым навыкам и восстанавливать мозг при повреждениях. Но у нас, людей, выживание зависит от сложных, сохраняющихся десятилетиями воспоминаний. И такой агрессивный «прорыв» новых нейронов через старые связи несет в себе больше вреда, чем пользы.

В: Если птицы могут это делать, почему мы не можем просто «включить» эту способность, чтобы вылечить болезнь Альцгеймера?

О: В этом цель исследований! Теперь, когда мы знаем, что нейронам не обязателен «глиальный каркас» для роста, ученые могут искать конкретные гены, которые дают клетке команду «начать туннелирование». Если мы сможем это контролировать, то, возможно, сможем восстанавливать повреждения мозга, жертвуя определенными воспоминаниями.

В: Действительно ли «птичий мозг» в этом отношении умнее человеческого?

О: Что касается регенерации , то да. У птиц, рептилий и рыб мозг – это «версия 2.0», он регулярно обновляется. Люди — это «версия 1.0». Нам важно, чтобы то, с чем мы родились, служило нам всю жизнь.

Послесловие

Любопытный момент. Как практикующий психолог, активно изучающий мозг, поделюсь следующим наблюдением. Наибольшие психические проблемы вызываются как раз стремлением «забыть» что-то плохое. Вытеснить это из головы, отрицать это, избегать.

Пока человек пытается уничтожить негативный опыт – он обречен на страдания.

Решение – интегрировать опыт в свою жизнь. Понять, как я могу принять произошедшее со мной. Как это влияет на мое поведение здесь и сейчас, и что я могу делать, чтобы дальше жить с этим опытом. По сути, та же тревожность, это не страх чего-то конкретного, а понимание, что пришло время мне меняться. И нежелание меняться как таковое.

Поэтому: удалять негативный опыт просто потому, что он негативный – не всегда стоит. Сперва, однозначно, стоит попробовать внедрить его в жизнь. Переосмыслить, использовать, вынести из него урок. В процессе этого, опыт сам по себе может «адаптироваться и приняться» в совершенно новом виде.

Свои вопросы вы можете смело оставить в комментариях к статье, и я на них отвечу. Больше переводов новостей – вы найдете в профиле на этом ресурсе.

Связаться напрямую можно или по почте: filipp.donchev@gmail.com

Или в Телеграме

Понимать сильные стороны своих недостатков, улучшать адаптивность и применять знания о мозге на практике – обо всем этом читайте на сайте Neural Hack или в одноименном канале.

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества