Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags ' neuron'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 4 results

  1. Międzynarodowa grupa naukowa, na której czele stali uczeni z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz US Institute for Molecular Manufacturing, twierdzi, że jeszcze w bieżącym wieku powstanie interfejs łączący ludzki mózg z chmurą komputerową. Ma się to stać możliwe dzięki szybkim postępom w nanotechnologii, nanomedycynie, sztucznej inteligencji i na polu obliczeniowym. Interfejs taki dawałby człowiekowi natychmiastowy dostęp zarówno do danych jak i zasobów obliczeniowych chmury. Artykuł opisujący taki interfejs opublikowano na łamach Frontiers in Neuroscience. Koncepcja interfejsu B/CI (Human Brain/Cloud Interface) została zaproponowana przez futurystę i wynalazcę Raya Kurzweila. Zasugerował on, że neuronowe nanoroboty mogą zostać wykorzystane do połączenia kory nowej mózgu człowieka z „syntetyczną korą nową” chmury obliczeniowej. To właśnie pomysły Kurzweila położyły podwaliny pod najnowszą pracę grupy naukowej, której głównym badaczem był Robert Freitas. Zaproponowane przez grupę nanoroboty zapewniałyby dostęp w czasie rzeczywistym, monitorowanie połączenia i kontrolę sygnałów przesyłanych pomiędzy chmurą a ludzkim mózgiem. Te urządzenia będą przemieszczały się w naczyniach krwionośnych, przekraczały barierę krew-mózg i precyzyjnie pozycjonowały się wśród, a nawet wewnątrz, komórek ludzkiego mózgu. Będą następnie bezprzewodowo przesyłały zakodowane informacje do superkomputerów w chmurze, wyjaśnia Freitas. Wedle jego koncepcji mielibyśmy do czynienia ze swoistym internetem myśli. Interfejs B/CI sterowany za pomocą neuronowych nanorobotów dałby człowiekowi natychmiastowy dostęp do całej ludzkiej wiedzy przechowywanej w chmurze, jednocześnie zwiększałoby możliwości uczenia się i inteligencję człowieka, mówi jeden z główny autorów, doktor Nunu Martins. B/CI pozwoliłby też na stworzenie w przyszłości jednego wielkiego „globalnego supermózgu” składającego się z mózgów wszystkich ludzi oraz sztucznej inteligencji. Eksperymentalny system BrainNet, chociaż nie jest jakość szczególnie skomplikowany, już został przetestowany pozwalając wymianę myśli za pomocą chmury. Wykorzystano w tym celu przezczaszkową rejestrację sygnałów elektrycznych nadawcy i przezczaszkową stymulację magnetyczną odbiorcy, co pozwoliło obu osobom na wspólną pracę, mówi Martins. Uważamy, że postęp neuronowej nanorobotyki pozwoli na stworzenie w przyszłości supermózgów, które będą mogły w czasie rzeczywistym korzystać z myśli i mocy obliczeniowej innych mózgów oraz maszyn. Taka wspólna świadomość może zrewolucjonizować demokrację, zwiększyć poziom empatii i połączyć różne pod względem kulturowym grupy w jedno prawdziwie globalne społeczeństwo, dodaje. Zdaniem naukowców, najpoważniejszym ograniczeniem rozwoju B/CI będzie zapewnienie odpowiednio szybkiego transferu danych do i z chmury obliczeniowej. To wyzwanie oznacza nie tylko konieczność znalezienia pasma dla globalnej transmisji, ale również rozwiązania problemu wymiany danych pomiędzy chmurą a neuronami za pomocą niewielkich urządzeń znajdujących się głęboko w mózgu, stwierdza Martins. Jednym z proponowanych rozwiązań jest zastosowanie nanocząstek magnetoelektrycznych. Te nanocząstki były już używane w organizmie myszy do połączenia zewnętrznego pola magnetycznego z polem elektrycznym neuronów, czyli do wykrywania i lokalnego wzmacniania sygnałów magnetycznych, co z kolei pozwoliło na zmianę aktywności elektrycznej neuronów. Mogą działać też odwrotnie, czyli wzmacniać sygnały elektryczne wytwarzane przez neurony i nanoroboty, co pozwoli na ich wykrycie poza czaszką. Największym wyzwaniem nowej technologii będzie bezpieczne umieszczenie w mózgu działających neutralnych dla organizmu nanocząstek i nanorobotów. « powrót do artykułu
  2. Dotąd wiadomo było, jak wygląda ciąg reakcji uruchamianych przez nikotynę do momentu jej związania z receptorami nikotynowymi na powierzchni neuronów. Słabiej poznano za to proces zachodzący po dostaniu się alkaloidu do komórki. Najnowsze eksperymenty ze specjalnym bioczujnikiem uchyliły jednak rąbka tajemnicy. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki temu uda się lepiej zrozumieć naturę uzależnienia od nikotyny. Zespół prof. Henry'ego Lestera z Caltechu wyjaśnia, że siateczka śródplazmatyczna (ER) pełni funkcję fabryki i magazynu. To tu powstają różne białka, które są następnie pakowane do pęcherzyków transportowych. Należą do nich m.in. acetylocholinergiczne receptory nikotynowe (NACh-R), które ostatecznie trafiają na powierzchnię komórki. Gdy nikotyna dostanie się do organizmu, za pośrednictwem krwiobiegu dociera do mózgu i neuronów z NACh-R. Związanie z receptorami powoduje uwalnianie dopaminy (wzrost stężenia dopaminy w układzie mezolimbicznym jest odpowiedzialny za uczucie szczęścia). O wiele mniej wiadomo o tym, co dzieje się po dostaniu nikotyny do komórek. Na razie Lester ustalił, że niektóre receptory NACh-R zostają w siateczce śródplazmatycznej i także mogą się wiązać z nikotyną. By dokładnie zbadać oddziaływania alkaloidu w komórce, Amerykanie stworzyli bioczujnik iNicSnFRs, złożony ze specjalnego białka, które może się otwierać i zamykać jak pułapka muchołówki oraz inaktywowanego fluorescencyjnego białka. Sensor ma się "zamykać" na nikotynie. Proces ten aktywuje fluorescencyjne białko, które zaczyna świecić. Na tej podstawie wiadomo, gdzie cząsteczki nikotyny występują i ile ich jest. Naukowcy mogą umieszczać bioczujniki w konkretnych miejscach. Tym razem zlokalizowali je w siateczce śródplazmatycznej i na powierzchni komórek. Zespół z Caltechu nagrywał filmy z komórkami z bioczujnikami. Autorzy artykułu z Journal of General Physiology prowadzili eksperymenty na 4 liniach komórkowych (HeLa, SH-SY5Y, N2a i HEK293), a także na mysich neuronach hipokampa i ludzkich neuronach dopaminergicznych uzyskanych z komórek macierzystych. Okazało się, że w przypadku wszystkich nikotyna docierała do retikulum endoplazmatycznego w ciągu 10 sekund od pojawienia się na zewnątrz komórki. Poziom nikotyny w ER to ok. 2-krotność stężenia zewnątrzkomórkowego. Stwierdzono także, że nikotyna odgrywa rolę stabilizującego farmakologicznego szaperonu dla niektórych podtypów NACh-R, co oznacza, że ułatwia ich właściwe fałdowanie. Dzieje się tak nawet przy stężeniach ~10 nM, a u typowego palacza takie wartości mogą się utrzymywać w ciągu dnia przez 12 godzin. Zwiększa się aktywacja szlaku prowadzącego na zewnątrz, co z kolei sprawia, że neurony stają się wrażliwsze na nikotynę. Można więc powiedzieć, że im więcej ktoś pali, tym szybciej i łatwiej nikotyna na niego zadziała (wzrasta nagradzająca wartość palenia). Na razie badania prowadzono w laboratorium na izolowanych komórkach, ale naukowcy już myślą o sprawdzeniu, czy wewnątrzkomórkowe poczynania nikotyny są takie same w neuronach żywych myszy. Co ważne, rozpoczęły się już prace nad biosensorami innych substancji psychoaktywnych, w tym opiodów i antydepresantów.   « powrót do artykułu
  3. W ramach pionierskich badań prześledzono aktywność pojedynczych neuronów znajdujących się głęboko w mózgu, a dokonane odkrycia mogą wyjaśnić, skąd się bierze ludzka inteligencja i dlaczego jesteśmy podatni na choroby psychiczne. Autorami wyjątkowych badań są Rony Paz z izraelskiego Instytutu Weizmanna, który specjalizuje się w badaniu dynamiki neuronów zaangażowanych w procesy uczenia się u makaków oraz neurochirurg Itzhak Fried z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. Dzięki badaniom pojedynczych neuronów naukowcy byli w stanie, po raz pierwszy w historii, odkryć różnice pomiędzy „oprogramowaniem” ludzkiego i małpiego mózgu. Okazało się, że ludzki mózg potrafi wykorzystać stabilność sygnałów, czyli poziom im synchronizacji pomiędzy neuronami, do bardziej efektywnego przetwarzania informacji. Na łamach Cell odkrywcy sugerują, że to właśnie ta umiejętność przyczynia się zarówno do ludzkiej inteligencji, jak i do powstawania chorób psychicznych. Badacze wykorzystali dane na temat aktywności pojedynczych neuronów, które zbierali od ludzi z epilepsją w czasie, gdy ci przechodzili zabiegi neurochirurgiczne. Przeprowadzenie takich badań jest tak trudne, że jedynie kilka klinik na świecie mogło wziąć w nich udział. Dla porównania zebrano podobne, istniejące już wcześniej dane od trzech małp oraz pozyskane je od dwóch kolejnych. Przez ostatnich kilka dziesięcioleci naukowcy odnotowali wiele mniejszych i większych różnic w budowie mózgu człowieka i naczelnych. Teraz przeprowadzono pierwsze badania pokazujące różnice w sygnałach przebiegających w mózgu. Istnieje wyraźna różnica w zachowaniu i psychologii pomiędzy ludźmi a innymi naczelnymi. Teraz zaobserwowaliśmy te różnice w biologii mózgu i są to niezwykle ważne badania, mówi Mark Harnett z MIT, który specjalizuje się w badaniu, w jaki sposób biofizyka neuronów wpływa na ich zdolności obliczeniowe. Rony Paz w swoich badaniach skupia się na ciele migdałowatym, przetwarzającym podstawowe sygnały potrzebne do przetrwania, jak konieczność ucieczki przed drapieżnikiem, oraz zakręcie obręczy, który jest zaangażowany w bardziej złożone zadania, jak uczenie się. Izraelski uczony chciał wiedzieć, czy neurony z obu wymienionych obszarów różnią się u ludzi i u małp. O pomoc poprosił Frieda, który jest twórcą techniki rejestrowania aktywności pojedynczych neuronów u ludzi z epilepsją nie reagujących na leczenie. Metoda Frida polega na wszczepieniu do mózgu pacjenta wielu miniaturowych elektrod. Pacjent pozostaje w szpitalu do czasu, aż dozna ataku epilepsji. Elektrody określają miejsce, które zapoczątkowało atak. Są one następnie usuwane, a obszar odpowiedzialny za epilepsje jest niszczony. Pacjenci w czasie pobytu w szpitalu często biorą udział w eksperymentach pozwalających na pogłębienie wiedzy o mózgu. Paz i Fried zebrali dane o niemal 750 neuronach z ciała migdałowatego i zakrętu obręczy z mózgów pięciu małp i siedmiu ludzi. W danych poszukiwali informacji o poziomie stabilności sygnałów rozumianym jako ich synchronizacja oraz o wydajności ich przetwarzania, rozumianych jako liczba różnych wzorców aktywności. Okazało się, że i u ludzi i u małp sygnały w ciele migdałowatym były bardziej stabilne niż w zakręcie obręczy. Jednak te w zakręcie obręczy były bardziej efektywne. U ludzi oba regiony były mniej stabilne i bardziej efektywne niż u małp. Tak więc wydaje się, że nasze mózgi poświęcają nieco stabilności na rzecz zwiększonej efektywności. Jak mówi Paz, takie odkrycie ma sens. Jeśli sygnał jest bardziej stabilny, jest on bardziej jednoznaczny i mniej podatny na błędy. Gdy widzę tygrysa, chcę, by wszystkie neurony w moim ciele migdałowatym dały mi sygnał do szybkiej ucieczki, mówi Paz. Jednak u wyżej zorganizowanych zwierząt, jak np. u naczelnych, w mózgu wyewoluowały bardziej elastyczne obszary, które dają możliwość pojawienia się większej liczby rozwiązań na widok zbliżającego się niebezpieczeństwa. U ludzi ta elastyczność poszła dalej niż u innych naczelnych. Jesteśmy dzięki temu bardziej inteligentni, ale i bardziej podatni na błędy w sygnałach pomiędzy neuronami, co wyjaśnia podatność ludzi na zaburzenia umysłowe. Co interesujące, jak zauważa Robert Knight z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, powyższe odkrycie zgadza się z już istniejącymi teoriami psychologicznymi, które mówią, że stopień synchronizacji aktywności neuronów w mózgu może być skorelowany z występowaniem psychoz i depresji. To bardzo ważne badania, gdyż większość eksperymentów neurologicznych jest prowadzonych na zwierzętach z założeniem, że podstawowe wzorce aktywności neuronów odnoszą się też do ludzi, mówi. Christopher Petkov z Newcastle University zauważa jednak, że w kolejnych badaniach konieczne jest potwierdzenie spostrzeżeń Paza i Frieda. Bezpośrednie porównanie danych pozyskanych od ludzi i małp jest trudne, gdyż trudno jest stwierdzić, czy oba badane gatunki znajdowały się podczas zbierania danych w tym samym stanie umysłu. Paz przyznaje, że może być to problem, a długi, liczony w godzinach, czas rejestrowania danych oznacza, iż prawdopodobnie pojawiło się wiele różnic w stanie umysłu ludzi i małp. Uczony mówi jednak, że już planuje kolejne eksperymenty, w czasie których małpy i ludzie będą wykonywali podobne zadania wprowadzające je w konkretny stan, jak na przykład w niepokój. Badania takie nie będą jednak proste. Jako, że elektrody umieszczane są u epileptyków tylko w tych obszarach, gdzie prawdopodobnie pojawiają się napady, to – jak zauważa Fried – w klinikach zdolnych do przeprowadzenia badań pojawia się w ciągu roku jedynie 10–15 odpowiednich pacjentów i trzeba ich namówić, by pozostali w szpitali i wzięli udział w nudnych eksperymentach. « powrót do artykułu
  4. Jak czytamy na łamach PNAS, zespół naukowców z New York University odkrył, że przełączanie się pomiędzy używaniem różnych języków wymaga od mózgu tylko jednorazowego wysiłku. Odkrycie to pozwoli lepiej zrozumieć funkcjonowanie mózgów osób dwujęzycznych. Ważną cechą osób wielojęzycznych jest ich zdolność do szybkiego i precyzyjnego przełączania się pomiędzy używanymi przez nie językami, mówi doktorant Esti Blankco-Elorrieta, główy autor badań. Nasze odkrycie pozwala zrozumieć, co w tym czasie dzieje się w mózgu, a szczególnie, aktywność których neuronów jest związana z „odłączaniem” jednego języka i „włączaniem” drugiego. Profesor Liina Pylkkanen z Wydziału Lingwistyki i Wydziału Psychologii, dodaje zaś: po raz pierwszy widzimy, że „odłączenie” jednego języka wymaga pewnego zaangażowania funkcji poznawczych, natomiast aktywowanie kolejnego języka jest niemal bezkosztowe z neurobiologicznego punktu widzenia. Już wcześniej wiedziano, że przełączanie pomiędzy językami jest związane ze zwiększeniem aktywności w obszarach mózgu związanych z kontrolą poznawczą, jednak nie wiedziano, który z procesów za to odpowiada – „wyłączanie” dotychczas używanego, czy „włączanie” nowego języka. Zjawisko to trudno jest badać, gdyż oba procesy zachodzą jednocześnie. Amerykańscy naukowcy postanowili więc zbadać dwujęzyczne osoby, które swobodnie posługują się angielskim oraz amerykańskim językiem migowym. Osoby takie bardzo często używają jednocześnie obu języków. To daje nam unikatową możliwość odseparowania procesów „wyłączania” i „włączania” języków, zauważa Blanco-Elorrieta. Dzięki temu naukowcy mogli poprosić, by osoby badane, posługując sie jednocześnie oboma językami, przestały używać jednego z nich (izolując w ten sposób proces „wyłączania”) lub też, by do jednego używanego języka dodały drugi (izolując przez to proces „włączania”). W czasie eksperymentów mózg badanych był monitorowany za pomocą magnetoencefalografii, a zadaniem tych osób było nazywanie przedmiotów widocznych na pokazywanych obrazkach. Mieli w tym celu jednocześnie używać obu języków. Badania wykazały, że gdy badani przestawali używać jednego z języków, dochodziło do zwiększenia aktywności neuronów w obszarach kontroli poznawczej. Gdy zaś używali jednego języka i dodawali doń drugi, nie dochodziło do żadnej wzmożonej aktywności. Innymi słowy, mózg dokonuje dodatkowego wysiłku rezygnując z używania języka, ale rozpoczęcie używania innego języka nie kosztuje go nic lub prawie nic, niezależnie od tego, czy językiem „włączanym” jest mówiony czy język znaków. Co więcej, okazało się, że jednoczesne korzystanie z dwóch języków nie jest, z kognitywnego punktu widzenia, bardziej wymagające, niż z jednego. Wręcz przeciwnie, konieczność wyłączenia jednego z języków była bardziej wymagająca niż jednoczesne używanie obu. « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...