Логика сознания. Часть 4. Секрет памяти мозга
Когда с нами что-то происходит наш мозг фиксирует это, создавая воспоминания. Изменения, которые при этом происходят с мозгом, принято называть энграммами или следами памяти. Вполне естественно, что понимание того, как выглядят следы памяти – основной вопрос изучения мозга. Без этого невозможно построить никакую биологически достоверную модель его работы. Понимание строения памяти непосредственно связано с пониманием того, как мозг кодирует информацию и как он ей оперирует. Все это, пока, — неразгаданная загадка. Еще большую интригу в загадку памяти вносят исследования по локализации воспоминаний. Еще в первой половине двадцатого века Карл Лэшли поставил очень интересные опыты. Сначала он обучал крыс находить выход в лабиринте, а затем удалял им различные части мозга и снова запускал в тот же лабиринт. Так он пытался найти ту часть мозга, которая отвечает за память о полученном навыке. Но оказалось, что память каждый раз сохранялась, несмотря на временами значительные нарушения моторики. Крысы всегда помнили где искать выход и упорно стремились к нему.
Команде ученых Университета Люксембурга удалось приживить «искусственные» нейроны в головной мозг мышей
Группа специалистов из Университета Люксембурга может отмечать сразу два достижения. Первое — им удалось преобразовать клетки кожи мышей в нейроны (собственно, это удавалось и другим командам ученых). Второе, более важное событие — приживление «искусственных» нейронов в головном мозге мыши. Причем приживление это долгосрочное, прошло уже более полугода с момента имплантации, а мыши живут и здравствуют, мозг функционирует нормально. На первый взгляд, новость не очень значительная. Однако, подобное достижение может иметь широко идущие последствия, включая возможность замены поврежденных нейронов головного мозга людей с нейро-дегенеративными заболеваниями, что позволит лечить ту же болезнь Паркинсона, например.
В человеческом мозге столько же «транзисторов», сколько в мировой ИТ-инфраструктуре
Стэнфордские нейробиологи потратили несколько лет, разрабатывая новый способ 3D-сканирования мозга. Они совместили объёмную компьютерную томографию (array tomography — техника «антенных решёток» из радиоастрономии) и специально разработанный софт, чтобы получить объёмную и реалистичную 3D-модель. Такую, по которой можно перемещаться, масштабировать и вращать её в разных измерениях. Сканирование от мягкой оболочки коры мозга мыши через шесть слоёв и подкорковое белое вещество к прилегающему полосатому телу. Изучив полученную картину, учёные пришли к выводу, что синапсы устроены гораздо сложнее, чем предполагалось раньше.
Мужской мозг лучше всего работает в 39 лет
Американские нейробиологи опубликовали результаты исследования процесса старения нейронов человеческого мозга. Они выяснили, в каком возрасте начинает неизбежная деградация нервных клеток, а также как именно аксоны теряют защитное покрытие из миелина. Это начинается, в среднем, в возрасте 39 лет. У кого-то раньше, у кого-то позже. Именно в этом возрасте организм постепенно теряет способность регенерировать миелин, и аксоны постепенно теряют свой функционал, причём потеря миелина ускоряется в геометрической пропорции со временем (U-образная кривая).
Суперкомпьютер добился 10% производительности мышиного мозга
Одно полушарие мышиного неокортекса содержит 8 млрд нейронов по 8000 синапсов на нейрон. Для запуска полноценной симуляции исследователям IBM потребовался суперкомпьютер BlueGene/L на 4096 процессорах с 1 ТБ оперативной памяти. За десять секунд рабочего времени суперкомпьютер симулировал одну секунду работы почти полноценного мышиного мозга (8 млрд нейронов по 6300 синапсов). Человеческий мозг содержит 100 млрд нейронов, то есть в 12,5 раз больше, чем у мыши. Как много времени по закону Мура потребуется для того, чтобы программу эмуляции можно было запустить на обычном ПК — считайте сами.
Нейроинженеры научились программировать мозг вспышками света
Учёные из массачусетского технологического института нашли способ блокировать и возбуждать активность отдельных нейронов головного мозга с помощью вспышек жёлтого и голубого цвета. Светить нужно напрямую через мозговой имплант-светодиод.
