один из самых известных экспертов по исследованиям мозга в России, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных, заведующий лабораторией нейрофиз. Время, проведённое детьми перед экранами гаджетов, влияет на префронтальную кору головного мозга, уменьшение объёма серого вещества в мозге.
Нейробиология
Тим Камсма, ведущий автор исследования, выделяет значимость данного открытия, отмечая, что использование воды и соли для создания искусственных синапсов, способных обрабатывать сложную информацию, открывает новые перспективы в области моделирования работы мозга. Ученые представили новый метод лечения глиобластомы – опухоли головного мозга, которая в большинстве случаев приводит к летальному исходу в течение нескольких месяцев после постановки диагноза. В последние годы изучение мозга человека идет очень активно. Тем не менее в СМИ достаточно часто встречается информация, что он исследован только на 10 %.
ЧТО ЗНАЕТ НАУКА О МОЗГЕ
Читайте «Хайтек» в В последние минуты жизни мозг некоторых людей генерирует всплеск удивительно организованной электрической активности, которая может отражать сознание. Хотя ученые не совсем в этом уверены. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале PNAS, этот всплеск иногда может произойти после того, как у человека останавливается дыхание, но до того, как перестанет функционировать мозг. Паттерн активности чем-то похож на тот, который наблюдается, когда люди бодрствуют или находятся в состоянии, похожем на сон. Поэтому ученые предположили, что, возможно, эти электрические скачки и объясняют тот самый «потусторонний» опыт, о котором сообщают люди, которые были на грани смерти: ощущение выхода из тела и наблюдения за ним; видения с тоннелем и белым светом; или повторное переживание важных воспоминаний.
Это побудило учёных из Университета Западного Сиднея Австралия запустить проект по созданию нейроморфного суперкомпьютера DeepSouth — первой в мире машины, моделирующей импульсные нейронные сети в масштабах человеческого мозга. Смоделированные импульсные нейросети на стандартных компьютерах с использованием графических GPU и многоядерных центральных процессоров CPU слишком медленны и энергоёмки. Наша система это изменит. Как ожидается, DeepSouth будет запущен в апреле 2024 года.
Он сможет обрабатывать большие объёмы данных с высокой скоростью, оставаясь меньше других суперкомпьютеров и потребляя гораздо меньше энергии благодаря архитектуре импульсной нейронной сети, говорят учёные. Система является модульной и масштабируемой — она содержит доступное на рынке оборудование, а значит, в будущем её можно будет расширять или, напротив, сокращать для решения конкретных задач. Цель проекта — приблизить системы ИИ к механизмам работы человеческого мозга, изучить механизмы работы мозга и при благополучном исходе добиться успехов, актуальных в других областях. Примечательно, что другие исследователи подошли к той же проблеме с диаметрально противоположной стороны: недавно американские учёные вырастили ткань человеческого мозга, подключили её к компьютеру и добились впечатляющих результатов. Получив разрешение на проведение испытаний на людях, Neuralink уже в следующем году собирается прооперировать 11 пациентов. Источник изображения: Neuralink Как поясняет Bloomberg в своём обширном материале на эту тему, Илону Маску удалось несколько ускорить процедуру одобрения клинических испытаний имплантов Neuralink на людях, поскольку обычный порядок подразумевает, что первый пациент после успешной операции должен наблюдаться у специалистов на протяжении одного года, и только после этого компания могла бы получить разрешение на проведение последующих операций. В действительности же агентство FDA пошло на уступки Neuralink, и разрешило компании провести клинические испытания имплантов сразу на 11 пациентов, которые должны быть прооперированы в следующем году. Стартап уже получил обращения от тысяч пациентов, но к следующем году будут отобраны 11 добровольцев для первой фазы эксперимента.
В идеале, как отмечает Bloomberg, каждый из участников эксперимента должен быть моложе 40 лет и страдать от паралича верхних и нижних конечностей. На первом этапе вживления импланта хирург должен будет вырезать круглое отверстие в черепной коробке пациента над той областью человеческого мозга, которая отвечает за подвижность конечностей. Разработанный Neuralink медицинский робот затем внедрит в кору головного мозга 16 тончайших покрытых полимерной оболочкой шлейфов, объединяющих несколько электродов, каждый из которых в 14 раз тоньше человеческого волоса и имеет диаметр не более 5 мкм. Столь филигранные манипуляции нельзя доверить хирургу, а потому данная часть операции автоматизирована. Затем в отверстие в черепной коробке заподлицо с поверхностью устанавливается миникомпьютер, который по диаметру близок к пятирублёвой монете. Вживлённые в мозг электроды соединяются с выводами этого миникомпьютера. На все этапы операции должно уходить около двух с половиной часов, хотя Илон Маск в идеале хотел бы сократить это время до 15 минут. В отличие от изделий большинства конкурентов, имплант Neuralink способен передавать информацию по беспроводному интерфейсу, а ёмкости его аккумулятора хватает на несколько часов работы, после чего его можно подзарядить беспроводным способом, надев на пациента специальную кепку на пару часов.
В следующих версиях имплант должен получить до 128 тончайших шлейфов, вживляемых в кору головного мозга, а время работы от аккумулятора будет увеличено до 11 часов. В идеале, как заявляют представители Neuralink, пациент должен иметь возможность заряжать имплант во сне через устройство, встроенное в подушку. В 2025 году компания рассчитывает вживить людям 27 имплантов, в 2026 году провести операции ещё на 79 пациентах, в 2027 году выйти на 499 операций, а к 2030 году освоить 22 204 операций ежегодно. Помимо робота собственной разработки, Neuralink самостоятельно разрабатывает и изготавливает полупроводниковые компоненты. Имплант не должен нагреваться во время работы или каким-то иным образом беспокоить пациента, поэтому многие компоненты на данном этапе компания разрабатывает и выпускает собственными силами. В 2021 году около 12 хирургических роботов имплантировали чипы 155 животным, в прошлом году количество операций возросло до 294 штук. В идеале Neuralink рассчитывает разработать и отдельный имплант для спинного мозга, который позволит вернуть подвижность паралитикам. Имплант для головного мозга будет использоваться для восстановления возможности общаться с внешним миром хотя бы через компьютер , а также управлять бионическими протезами.
Имплант для спинного мозга позволит вернуть подвижность собственным конечностям пациента. Проживающие в лабораториях обезьяны, которым Neuralink на протяжении трёх последних лет устанавливает мозговые импланты, уже научились управлять компьютерным курсором в играх. Помимо пресловутой игры в пинг-понг , они освоили передвижение курсора силой мысли по матрице из 35 квадратных ячеек, которые подсвечиваются в произвольном порядке. По мере тренировки конкретного подопытного животного возрастает и скорость управления курсором. В долгосрочной перспективе, как отмечает один из основателей Neuralink Ди-Джей Сео DJ Seo , целью компании является предоставление возможности миллиардам людей раскрыть их потенциал и превзойти наши биологические способности. Устройство призвано помочь людям, страдающим речевыми расстройствами или неспособными на вербальное общение по тем или иным причинам. Первые опыты показали хорошие перспективы разработки. Это как слушать аудиокнигу на вдвое меньшей скорости, заявляют авторы исследования.
Обычно человек проговаривает до 160 слов в минуту, что делает общение живым и естественным. Чтобы люди с поражением речевого аппарата также могли участвовать в таком общении, им нужны более точные датчики мозговой активности. Группа учёных из Университета Дьюка совместно с лабораторией биомедицинской инженерии университета создали датчик активности мозга с 256 сенсорами на кусочке пластика размером с почтовую марку. Новый датчик способен улавливать сигналы от одиночных нейронов, что позволяет с высокой точностью определять их активность. Учёные не собирались читать мысли напрямую. Но по комплексу сигналов для мышц речевого аппарата — языка, гортани и лицевых — они рассчитывали с высокой точностью определять невысказанные вслух мысли пациентов речью управляют до 100 мышц, за сигналами к которым необходимо следить. Таким образом, мысленно произнесённая фраза должна была транслироваться в сигналы мышцам, и по этим прямо считанным с мозга данным нужно было воспроизвести всё, что пациент собирался сказать. В случае пациента с поражением речевого аппарата мысли так бы и остались в коре головного мозга и дальше сигналы бы не прошли, но считанные датчиком они получили возможность быть воспроизведёнными компьютером.
Алгоритм распознавания обучался в режиме «слушай и повторяй». Пациент произносил бессмысленные короткие сочетания букв, на которых алгоритм учился распознавать мозговую активность для того или иного сочетания звуков. Слева старый менее чувствительный датчик, справа — новый, с которым проводили эксперимент Несмотря на относительно низкий процент распознавания звуков, команда учёных говорит об успехе. Дело в том, что алгоритм обучался всего 90 секунд в ходе 15-минутного тестирования. Ровно столько времени было у экспериментаторов с каждым пациентом. Это происходило в ходе плановых операций на мозге пациентов. Когда нейрохирурги заканчивали операцию, они давали учёным 15 минут поработать с пациентами над их программой. Без доступа к открытому мозгу, на определённый участок коры которого напрямую устанавливался датчик, работа не могла быть проделана.
На следующем этапе учёные собираются создать беспроводные датчики, чтобы работать с пациентами в обычных условиях, а не в операционной. Когда-нибудь это приведёт к появлению удобных мозговых имплантатов для трансляции мыслей в речь или цифровые сообщения. Своевременно обнаружить нарушения в работе мозга, например, инсульт, означает спасти человеку здоровье и жизнь. В качестве бонуса технология Niura обещает создать рекомендательный сервис по предложению музыки на основе слежения за настроением пользователя, тем самым оберегая уже душевное здоровье человека. Источник изображений: Niura Стартап вырос из личных переживаний его организаторов, ближайшие родственники которых пострадали от поражений головного мозга. Ключевым элементом устройства являются сухие силиконовые датчики-контакты, которые размещены по периметру наушников. Они обеспечивают достаточно хороший контакт с кожей и, по словам компании, не снижают чувствительность при обильном потоотделении. Решение Niura простое в использовании и может использоваться постоянно в отличие от обычных датчиков для снятия электроэнцефалограммы ЭЭГ.
Это особенно важно, например, в ходе проведения операций на головном мозге. В обычных условиях ЭЭГ снимается до и после проведения операции, а с помощью наушников Niura это можно делать непосредственно в процессе проведения операции. Близость внутриушного электрода наушников Niura к слуховой коре головного мозга, которая отвечает за обработку музыки и аудио, обещает раскрыть ещё один потенциал устройства.
В результате нейроны оказались самыми «живучими» среди всех клеток человеческого организма. О способностях нервных клеток головного мозга восстанавливаться после повреждений было известно и ранее. Однако на этот раз американские специалисты смогли описать механизм данного процесса.
Для этого был проведён эксперимент на нейронах, искусственно выращенных из стволовых клеток.
Ломоносова Александр Каплан. Что такое сознание? Как формируются мысли?
Как питание влияет на здоровье головного мозга
Такого рода технологии ограничены — они круты, очень хороши, но у них есть ограничения. Хотя есть вероятность, что у г-на Радуги могут возникнуть долгосрочные осложнения после этой процедуры, некоторые выразили свое восхищение создателем контента. Комментируя фотографии своего выздоровления, один человек написал: «Что происходит? Люди во всем мире любят вас, вы знаете это? Не могли бы вы рассказать нам что-нибудь? Несмотря на это, консультант-нейрохирург Алекс Грин из Оксфордского университета раскритиковал г-на Радугу за его «опасные» действия. Могли быть всякие осложнения.
В результате нейроны оказались самыми «живучими» среди всех клеток человеческого организма. О способностях нервных клеток головного мозга восстанавливаться после повреждений было известно и ранее. Однако на этот раз американские специалисты смогли описать механизм данного процесса. Для этого был проведён эксперимент на нейронах, искусственно выращенных из стволовых клеток.
Что белое вещество наравне с серым активно участвует в формировании мысли? Много лет наука упускает из виду то, чем занята половина мозга. В этом как минимум стоит разобраться. При различных заболеваниях нарушается связность мозга, и понимание роли белого вещества может дать ценные сведения об этих состояниях.
Ученые намерены продолжить изучение изменений сигналов белого вещества, наблюдаемых при шизофрении, болезни Альцгеймера и других заболеваниях мозга. Также будут проведены исследования на животных и анализ тканей, чтобы определить биологическую основу этих изменений.
Тормозные нейроны обычно функционируют как своего рода нейронный «выключатель», в отличие от возбуждающих нейронов — «включателей». Исследование позволило углубить понимание структуры человеческого мозга на клеточном уровне. Тормозные нейроны у мышей происходят из глубины развивающегося мозга. Нынешнее исследование проверяет эту модель на практике, оценивая клеточную линию. Исследователи обнаружили у людей существование dInNs, которые отсутствуют у мышей. По их словам, обнаружение доказательств существования этого специфического типа нейронов у людей открывает путь к более глубокому пониманию того, как устроен человеческий мозг. Группа была особенно заинтересована в том, чтобы проследить за родословной мозаичных вариантов клеток мозга.
Новости по теме: мозг
| Nature: найден способ проводить стимуляцию мозга без МРТ | Исследование: психологические травмы навсегда меняют наш мозг. |
| Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы | Область мозга, которая не позволяет нам принимать плохие решения, оксфордские ученые открыли при помощи сканирования мозга 25 мужчин и женщин. |
| Ученые открыли не известные ранее резервы мозга | В недавнем исследовании ученые использовали мозг мух. |
| Создан работающий на воде и соли компьютер-мозг: Наука: Наука и техника: | мозг: Развитие мозга. Профессионализм и решение задач, Сергей Савельев | Умственный Рост: Эффективные Стратегии для Повышения Интеллекта, Радикально меняем представление о братьях меньших и об их мозгах?, Развитие мышления: разные способы. |
Новости по теме: мозг
| Новости, Объявления и Анонсы Мероприятий | ИМЧ РАН | Нейроновости | Новости нейронаук и нейротехнологий. |
| Мозг будущего: инструкция для активных пользователей | Тем временем ситуация за эти годы изменилась, современная реальность такова, что упор во всех областях науки делается на первоочередные, горящие проекты, а значит, и программа по исследованию мозга должна была немного измениться. |
| Петербургские врачи показали передовые методы восстановления головного мозга | Последние исследования показали, что диета может влиять на сложные механизмы старения и когнитивное здоровье. |
Ученые впервые в истории создали гибридный мозг
Стартап Илона Маска по изучению мозга Neuralink в среду предложил взглянуть на то, как парализованный человек использует свой мозговой имплантат для управления компьютером. Главная» О Центре» Новости» Электроэнцефалография высокого разрешения в исследованиях нейросетей мозга при нейродегенеративных заболеваниях. Последние разработки ученых и новые методики активно используют для восстановления пациентов с поражением головного мозга.
Nature: найден способ проводить стимуляцию мозга без МРТ
одна из самых захватывающих задач, которые когда-либо возникали в науке. Но кроме микроконнектомики есть региональная коннектомика — исследование связей между разными структурами мозга, которые определяют их взаимоотношения, интеграцию, в конечном счете работу. Новости психологии: ученые использовали новые мощные методы визуализации мозга, чтобы выявить нейрохимический дисбаланс в области лобных долей у пациентов с обсессивно-компульсивным расстройством.
NatNeuro: магнитное воздействие на мозг улучшило обучение пожилых людей на 30%
- Какие вызовы нейробиологи считают самыми серьёзными
- Нейробиология
- Создан работающий на воде и соли компьютер-мозг: Наука: Наука и техника:
- Химический дисбаланс в переднем мозге обнаружен у людей с обсессивно-компульсивным расстройством
- Российский нейробиолог — о работе памяти и воспитании гениев
- Не как у всех: российские ученые исследовали особенности мозга детей с синдромом Ретта
Работа мозга
Мы знаем, что каким-то непостижимым образом нейроны развиваются, самовосстанавливаются и сохраняют память, передавая ее из поколения в поколение. Некоторые люди причем их достаточно много утверждают, что в стрессовых ситуациях к ним приходят воспоминания от далеких предков, о которых они и понятия не имели. Тогда возникает вопрос можно ли прочитать эти записи и как именно это сделать. Важнейшая и уникальная функция мозга человека — мыслительная деятельность.
К примеру, программно-аппаратный комплекс с обратной связью позволяет вернуть больному двигательную активность.
Незатейливая, на первый взгляд, компьютерная игра в теннис — на самом деле сложная система, основанная на бесконтактном сенсоре движения. Оценивает количество и качество выполняемых упражнений. Вообще не вставал. Сейчас я могу ходить с помощью ходунков, могу передвигать ногами потихонечку.
Дальше самое сложное, говорят врачи, снова встать на ноги и попытаться ходить. Но и тут новейшие разработки российских ученых приходят на помощь. Экзоскелет, недавно поступивший в центр, позволяет быстро восстановить навыки ходьбы, при этом полностью разгружает позвоночник пациента. Сегодня в Центре медицинской реабилитации клинической больницы Святителя Луки не только разрабатывают авторские методики, но и успешно применяют хорошо известную терапию.
Также в рамках ОМС.
Другие направления психологии. Именно психологи помогут понять, почему, например, человек не может приняться за работу раньше, чем увидит приближение дедлайна. И почему в таком состоянии он продуктивен, генерирует отличные идеи и работает быстро. А если спокоен и никуда не спешит — результат получается заметно хуже.
И это лишь одна из множества загадок. Знание законов языка позволит понять, как формируется грамотная речь. Обучение нейросетей. AI — совсем другой вид интеллекта, не похожий на наш. Но стоит знать, какие методы накопления и обработки информации существуют и эффективно работают.
При исследовании мозга необходимы точные расчёты и основанные на них выводы. Гуманитарные науки и искусство. Здесь используется не алгоритмический тип познания, как в технических разделах знания, а совсем другой. В гуманитарных сферах свои правила, которые не переводятся на язык формул. Литература — совершенно иной тип взаимодействия с миром, чем математика.
А музыка, живопись, танец вообще создают особый, невербальный язык. В нём нет слов, но мы понимаем друг друга на уровне образов и эмоций. В ней много интересного, но стоит обратить особое внимание на жизнь и творчество гениев. Может быть, учёные смогут понять, как именно рождались их революционные идеи, какая цепь мыслей и ассоциаций помогала творцам создавать шедевры. Это не поможет повторить процесс творчества, но прояснит механизмы работы человеческого мозга.
Это одна из важнейших наук, без которых нейробиологам не обойтись. Нельзя изучать мозг, не понимая, кто такой человек, что он делает на планете, зачем вообще живёт. На какой вопрос может ответить мозг? Вот мы его открываем и хотим посмотреть внутрь. Мы не видим деепричастий или задумки Ван Гога.
Нейрон не знает, что он находится внутри нас. И тончайшие связи между разными уровнями рассмотрения кажутся мне каким-то чудом, волшебством. Ольга Сварник Не каждый нейробиолог может быть специалистом во всех этих направлениях. Но разбираться в них, чтобы понимать, как анализировать и применять полученные профильными учёными результаты, исследователю мозга необходимо. А ещё работа нейробиологов напоминает классическое детективное расследование.
Поэтому учёным есть чему поучиться у главных героев жанра — например, у мисс Марпл или Эркюля Пуаро. Каких успехов уже добились нейробиологи Вот лишь одно из множества открытий. Оказывается, наш мозг не разделён на части, каждая из которых отвечает за свою жизненную сферу и не вмешивается в работу других, как считалось раньше. В информационном пространстве была очень популярной идея о двух разных полушариях.
Однако на этот раз американские специалисты смогли описать механизм данного процесса. Для этого был проведён эксперимент на нейронах, искусственно выращенных из стволовых клеток. В результате выяснилось, что нервные клетки нацелены на регенерацию конкретных участков ДНК. Специалисты обозначили эти зоны как «горячие точки».
Как питание влияет на здоровье головного мозга
Нейробиология 14 марта 2024 г. Исследование на приматах Показывает, как мозг Кодирует сложные социальные взаимодействия. Последние исследования подтвердили, что лимфатическая система мозга активизируется во время сна, что способствует выведению вредных веществ из мозговой ткани. — Какие открытия удалось сделать исследователям мозга за последние десятилетия, насколько удалось продвинуться? В исследовании также представлены доказательства существования источника тормозных нейронов (dInN) в человеческом мозге, который отличается от происхождения у других видов, таких как мыши, которых используют в исследованиях мозга.
Это прорыв: ученые впервые создали «искусственный мозг»
Между тем такой подход практически не действует на глиобластому, поэтому ученые стали искать другие инструменты для разработки эффективной иммунотерапии против смертельного рака головного мозга. Их выводы опубликованы на сайте Университета Пердью. Ученые использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые дифференцировали в иммунные клетки и клетки-киллеры, а затем генетически модифицировали. Новую иммунотерапию протестировали на моделях глиобластомы у мышей. Клетки показали отличные свойства в нацеливании и полном подавлении роста опухолей.
Ломоносова Александр Каплан. Что такое сознание? Как формируются мысли?
Ученые считают, что это явление возникает в результате сужения или расширения кровеносных сосудов, которое происходит при реакции на холод. Дело в том, что как только наш организм чувствует холод, он посылает в мозг теплую кровь в качестве защиты от холодного воздействия. Например, кровеносные сосуды во рту от холодного мороженого быстро расширяются.
Другие сосуды, например сосуды на лбу, также могут увеличиваться или уменьшаться. Резкая смена кровотока может вызывать головную боль. Кстати, болевые сигналы при воздействии на холод в мозг приходят через тройничный нерв.
Мозг потребляет всего около 20 ватт энергии этого, например, достаточно для питания только одной маленькой лампочки giphy. Сегодня многие писатели, сценаристы любят придумывать истории о том, что искусственный интеллект достиг возможностей мозга человека, став разумным, что привело к войне машин против человечества. На самом деле это чистая фантастика даже в нашу эпоху невероятных технологий.
Дело в том, что сегодняшние технологии искусственного интеллекта охватывают лишь крошечную область нашего мышления. В настоящий момент максимум, чего достигло человечество, — это машинное распознавание образов. Да, конечно, технологии искусственного разума будут развиваться и дальше.
Но не нужно забывать и о том, что ИИ является энергозатратным процессом. А наш мозг потребляет всего 20 ватт.
За семь лет работы фонд помог более чем 3000 подопечных и их семьям. Целью фонда являются системные изменения в области поддержки и социальной интеграции людей с одновременным нарушением слуха и зрения. Фонд создает технические и научные разработки для слепоглухих и запускает проекты помощи пациентам в регионах. Доброе сердце» Основными направлениями работы фонда «АиФ. Доброе сердце» являются адресная медицинская помощь детям и взрослым со сложными диагнозами из всех регионов России, юридическое и психологическое сопровождение семей с тяжелобольными детьми и взрослыми, экспертная поддержка региональных НКО, развитие научно-исследовательских проектов и системной благотворительности в России.
Новости по теме Мозг
Новое исследование ученых из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ и Института лингвистики РАН меняет представление о развитии речи у детей — границы между нормой и нарушениями. Недавно ученые провели исследование и выяснили, что объем головного мозга людей 1970-х годов больше, чем у представителей 1930-х. Клинические исследования показали, что леканемаб способствует удалению амилоидных бляшек из мозга. При исследовании мозга необходимы точные расчёты и основанные на них выводы. Новости России / Наука и Технологии. Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы.