Новый плавающий робот позволил лучше понять нейробиологию движения
Учёные из лаборатории биоробототехники Федеральной политехнической школы Лозанны разработали плавающего робота AgnathaX, имитирующего движения миноги. В лаборатории проектируют и изготавливают роботов для изучения механики движения животных и нейробиологии, управляющей движениями. Работа с описанием опубликована в журнале Science Robotics. По словам профессора Ауке Ийспеерт, главы лаборатории, целью создания робота было изучить процесс обработки нервной системой информации, поступающей с органов чувств, приводящий к генерации определённого движения. В живых организмах этот процесс изучать сложно, поскольку в спинном мозге переплетаются различные компоненты центральной и периферийной нервных систем. Из-за этого динамику и взаимное влияние друг на друга этих систем сложно разобрать.
Проект MICrONS опубликовал коннектом мозга мыши на полмиллиарда соединений
Команда австралийских и американских исследователей из Алленского института, Принстонского университета и Медицинского колледжа Бейлора опубликовали трёхмерный коннектом мозга мыши на полмиллиарда соединений и десятки тысяч нейронов. Работа над проектом заняла у учёных пять лет. Это вторая за этот год крупная визуализация участка мозга млекопитающего.
Нейроны летучих собак умеют представлять будущее расположение животного
Нейробиологи из Калифорнийского университета в Беркли (США) изучили нейронную активность нильских крыланов, записанную во время полётов по лаборатории. Они выяснили, что нейроны места, обычно отвечающие за кодирование информации о текущем расположении, умеют представлять будущее расположение крылана. Благодаря этому мозг выстраивает траектории движения быстрее, чем наземные животные.
Обучение живых и «биологичная» нейронная сеть
Давайте разберемся, как же живой мозг обучается. Насколько его обучение похоже или не похоже на то, как это делают машины. Попытаемся смоделировать некоторые аспекты обучения. В машинном обучении укоренились термины обучение без учителя (англ. unsupervised — без контроля) и обучение с учителем (англ. supervised — под контролем). Обучение без учителя – это обучение по неразмеченным данным, или примерам. А обучение с учителем это обычно обучение по некоторым размеченным данным, обучение на примерах при котором результат регулируется и корректируется некоторым внешним механизмом с учётом этой самой разметки. Иногда термин «обучение без учителя» применяют в случае, когда у нас имеется некий агент, которого мы помещаем в некую среду, причём агент изначально не знает по каким правилам и законам действует среда, и без внешней помощи агент обучается взаимодействовать с этой средой. Если у агента имеется некий механизм оценки достижения цели, то это уже можно назвать термином — обучение с подкреплением. Насколько корректны и применимы эти термины к обучению живых организмов?
Наука и рациональность на YouTube (авторские плейлисты)
Пользуясь каждой найденной истиной для нахождения новых. — Рене Декарт, «Рассуждение о методе».Быть всегда готовыми к путешествиям и открытиям.Что это и зачем?Последние 3 года регулярно
EyeWire — продолжаем изучать тайны мозга
Эскиз фрески для города Кембридж, штат Массачусетс. Автор — Даниэла Гамба. Игра EyeWire, про которую я уже писал здесь статью, продолжает нарабатывать новый материал. Ученые в лаборатории Себастьяна Сеунга не полагаются только на игру и только на усилия добровольцев от науки, чтобы продвигать исследования в области изучения мозга, но она безусловно имеет научную ценность.
Нейроискусство: зачем создают картины из нейронов мозга
Искусство и наука редко пересекаются. Когда это происходит и прикладное исследование, понятное лишь специалистам, обогащается визуальными образами, наука получает больше внимания обывателей. Сравните сами: исследования мозга по всему миру ведутся каждый день, но графики, диаграммы и рентгеновские снимки не вызывают у нас сильные эмоции. Однако, как только появляются красочные рисунки, иллюстрирующие воздействие на мозг, новость получает большой отклик. Вне контекста научных открытий нам просто нравится смотреть на работу внутренних органов, особенно интересно следить за функционированием полушарий, отвечающих за мышление.
Нейрогенез: физиологические основы и перспективы регуляции в терапевтических целях
Нейрогенез — это многоступенчатый процесс образования новых нервных клеток в зрелой центральной нервной системе (ЦНС), являющийся ее адаптивной функцией. К положительным стимулам, т.е. стимулам, способствующим процессу нейрогенеза, можно отнести: процесс обучения, экологическое окружение (благоприятная среда), физические упражнения (например, бег), антидепрессанты, эстрогены и т.д. К отрицательным — стресс, чрезмерную активность глутамата в ЦНС, воздействие глюкортикоидов (кортизол — гормон стресса), старение и другие. На протяжении многих лет в нейробиологии существовали центральные догмы, которые не допускали самой возможности нейрогенеза.
Логика сознания. Часть 8. Пространственные карты коры мозга
Задача настоящего цикла статей — попробовать описать как работает реальный мозг. Поэтому нас волнует не только работоспособность предлагаемых моделей, но и их согласованность с теми фактами, что известны про реальный мозг и реальные нейроны. В этой части пойдет разговор о том, насколько принципы пространственной организации, свойственные предлагаемой модели, соответсвуют тому, что известно про пространственную организацию реальной коры. В свое время Вернон Маунткасл выдвинул гипотезу, что для мозга кортикальная колонка – это основная структурная единица переработки информации. В свете описываемой модели можно конкретизировать функции кортикальных миниколонок, механизмы их работы и принципы взаимодействия. В предлагаемой модели мы исходим из того, что мозг оперирует информацией, которая состоит из дискретных понятий. Каждому понятию соответствует волна с определенным уникальным внутренним узором. Носителями волн, предположительно, являются дендритные сегменты. По узорам, которые создают информационные волны, распространяясь по какой-либо зоне коры, миниколонки этой зоны получает информационное описание происходящего. Одна и та же информация поступает в каждую миниколонку.
Логика сознания. Часть 6. Кора мозга как пространство вычисления смыслов
Что такое информация, как найти скрытый в ней смысл, что вообще есть смысл? В большинстве толкований информацию сопоставляют с сообщением или с данными, используя эти слова как синонимы. Сообщение обычно подразумевает конкретную форму. Например, устная речь, текстовое послание, сигнал светофора и тому подобное. Термин «сообщение» чаще используют, когда говорят об информации в связи с ее передачей. Под данными обычно подразумевают информацию, для которой определена форма ее хранения или передачи. Например, мы говорим о данных, когда упоминаем записи в базе данных, массивы в памяти компьютера, сетевые пакеты и тому подобное. Сам термин «информация» мы предпочитаем использовать, когда нет необходимости заострять внимание на способе ее передачи или форме представления. Информация, чтобы быть использованной, должна получить интерпретацию. Например, красный сигнал светофора можно интерпретировать как запрет ехать, улыбку как сигнал хорошего расположения и тому подобное. Конкретная интерпретация называется смыслом информации. По крайней мере, такой трактовки придерживается международная организация по стандартизации: «knowledge concerning objects, such as facts, events, things, processes, or ideas, including concepts, that within a certain context has a particular meaning».
