Category: техника

Category was added automatically. Read all entries about "техника".

homuncul

Мухи воспринимают зрительные иллюзии

Известная иллюзия, называемая reverse-phi motion, создает у наблюдателя впечатление направленного движения, когда на самом деле объект на картинке «пульсирует» туда-сюда. Это получается засчет добавления эффекта частого мелькания изображения: зрение каким-то образом обманывается. Но это не новость. Новость заключается в том, что данной иллюзии, оказывается, подвержены не только высокоорганизованные существа, такие как люди, но и обычные мухи.

Об этом пишут в свежем PNAS. Провели эксперимент над дрозофилами, и их крошечные мозги оказались восприимчивы к иллюзии. Авторы утверждают, что «иллюзия присутствует в сигналах дендритов распознающих движение нейронов» и предполагают, что в царстве животных работает единый механизм обнаружения движения.

John C. Tuthill, M. Eugenia Chiappe, and Michael B. Reiser (2011) Neural correlates of illusory motion perception in Drosophila -- PNAS [ Full Text ]


Удивлен.
homuncul

Другой способ связи нейронов - электрическое поле

Коммуникация нейронов в мозге осуществляется не только через синапсы, но и посредством электрических полей. Это значит, что взаимодействовать могут нейроны, не связанные друг с другом физически (аксонами-дендритами).

Прочно засевшая в сознании картинка устройства головного мозга – сеть, по которой проходят импульсы – вероятно, будет пересмотрена и дополнена новым механизмом общения нейронов. Про присутствие в голове электрических полей разной интенсивности известно давно, но они рассматривались, как правило, в качестве побочного эффекта возбуждений нервных клеток. Этим полям не приписывалось полезной функции (кроме как сообщать ученым об активности мозга по EEG).

Новый эксперимент, проведенный нейрофизиологами из Калифорнийского Технологического института (Caltech), показал, что внеклеточные электрические поля, генерируемые нейронами, изменяют характеристики потенциалов действия других нейронов. Фактически речь идет об открытии другого типа коммуникации поверх сети, независимого от синаптических соединений.

Статья опубликована в свежем Nature Neuroscience, возглавлял исследование Christof Koch, один из лидеров современной нейрофизиологии. Эксперимент потребовал довольно ювелирной работы: чтобы зарегистрировать эффект локальных полевых потенциалов, необходимо было разместить в нервной ткани крысы 12 электродов, расстояние между которыми не превышало толщину человеческого волоса. При этом электроды помещались внутри и снаружи нейронов. Это, в общем, объясняет, почему механизм удалось продемонстрировать только сейчас. По словам исследователей, наличие полей позволяет достичь синхронизации активности групп из тысяч нейронов.

Первый автор, Costas Anastassiou, говорит:

"I firmly believe that understanding the origin and functionality of endogenous brain fields will lead to several revelations regarding information processing at the circuit level, which, in my opinion, is the level at which percepts and concepts arise. This, in turn, will lead us to address how biophysics gives rise to cognition in a mechanistic manner—and that, I think, is the holy grail of neuroscience." -- press release

C.A. Anastassiou, R. Perin, H. Markram, C. Koch (2011) Ephaptic communication in cortical neurons. - Nature Neuroscience [Abstract], [PDF]

Таким образом, картина взаимодействия нейронов серьезно усложняется. При моделировании процессов прохождения импульсов в мозге придется учитывать не только синаптические связи, но и наложение полей – что представляется практически неподъемной задачей. Энтузиастов эмуляции мозга на компьютере искренне жаль.


Update. Практически следом еще одна новость, ломающая традиционные представления о работе нейрона! Rewrite the textbooks: Findings challenge conventional wisdom of how neurons operate -- PhysOrg
Сигнал по аксону идет в обратном направлении, нейроны возбуждаются в отсутствие стимуляции. И тоже в Nature Neuroscience.
homuncul

Невозможные движения для несуществующих рук

Ежеминутно наш мозг поддерживает внутренний «образ тела», позволяющий ему знать о текущем положении туловища и конечностей. Известно, что с помощью специально организованных прикосновений созданную мозгом модель можно видоизменять. Мозг обманывается, если поступающая тактильная информация не соответствует визуальной. Однако выяснилось, что «образ тела» может перестраиваться и без воздействия извне, исключительно силой воображения самого мозга.

/

Ученые из Австралии и Швейцарии (G. Lorimer Moseley и P. Brugger) экспериментально показали, что новые элементы схемы тела в мозге могут возникать засчет внутренних механизмов и при отсутствии информации от нервных окончаний. Для этого они привлекли к исследованию людей с ампутированными руками, испытывающих ощущения фантомных конечностей. Ученым удалось выяснить, что мысленные движения фантомами приводят к их неслучайному изменению. Кроме того, эти изменения подчиняются базовым закономерностям настоящего физического тела. Collapse )
homuncul

NEUROSCIENCE

Симпозиум "Сознание и Мозг" , Москва, 30 ноября 2006 г.

Организаторы:
Научный совет РАН по методологии Искусственного интеллекта
Институт философии РАН
Институт Высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН



Материалы к обсуждению:

Ю.И.Александров "От эмоций к сознанию" -- link
Л.Г.Антипенко "Неклассический подход к решению классической проблемы «дух – материя, душа – тело, сознание – мозг»" -- link
В.В.Васильев "Мозг и сознание: выходы из лабиринта" -- link
Д.И.Дубровский "Зачем субъективная реальность" или "почему информационные процессы не идут в темноте?" (ответ Д.Чалмерсу) -- link
А.М.Иваницкий "Физиология мозга о механизмах построения субъективного образа" -- link
И.П.Меркулов "Сознание с точки зрения переработки информации" -- link
В.Г.Редько "Как промоделировать сознание?" -- link
В.Я.Cергин "Самоотождествление и сенсорно-моторное повторение как ключевые механизмы сознания" -- link
В.Я.Cергин "Сознание как система внутреннего видения" -- link
Т.В.Черниговская "Язык, мозг и компьютерная метафора" -- link
homuncul

БИОЛОГИЯ

Обычно мы неявно исходим из положения, что конкретному генотипу соответствует определенный фенотип. Однако в природе достаточно распространен иной характер взаимосвязи: один генотип - два (или более) фенотипа. Фактически, в нуклеотидной последовательности "скрыты" сразу несколько вариантов организма, каждый из которых может реализоваться в зависимости от внешних условий или истории индивидуального развития...Для таких случаев существует понятие "дискретных адаптивных норм".


Успехи совр. биологии (2002)
Адаптации особи и клона: механизмы и роли в эволюции (PDF)

Новое окно в эпигенетику