Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'fMRI' .
Znaleziono 25 wyników
-
Jak nauczyć się bez większego wysiłku, a nawet świadomości, rzucać jak czołowy koszykarz albo grać na pianinie? Japońsko-amerykański zespół naukowców opracował bazującą na fMRI metodę, która stanowi twórcze rozwinięcie zwykłego neurotreningu i wg części specjalistów, wygląda jak żywcem wyjęta z filmu Matrix. Naukowcy z Uniwersytetu w Bostonie (BU) i ATR Computational Neuroscience Laboratories w Kioto zauważyli, że można wykorzystać informację zwrotną z kory wzrokowej i modyfikować jej aktywność w taki sposób, by upodobniła się do idealnego wzorca danej czynności/zadania. Pola wzrokowe, które odpowiadają za postrzeganie ruchu, koloru, kształtu, są u dorosłego wystarczająco plastyczne, by umożliwić wzrokowe uczenie percepcyjne - podkreśla Takeo Watanabe z BU. Niektóre wcześniejsze badania potwierdziły związek między poprawą osiągnięć wzrokowych a zmianami w polach wzrokowych, podczas gdy inni naukowcy odkrywali korelacje w obrębie wyższych ośrodków wzrokowych i decyzyjnych. Żadne z tych studiów nie sprawdzało jednak bezpośrednio, czy początkowe pola wzrokowe są wystarczająco plastyczne, aby umożliwić uczenie percepcyjne. Podczas eksperymentów japońsko-amerykański zespół wykorzystał zatem informację zwrotną z funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Badano, czy doprowadzając raz po raz do aktywacji związanej ze specyficzną cechą wzrokową, można doprowadzić do poprawy w postrzeganiu tej cechy, mimo że w rzeczywistości w ogóle jej nie prezentowano. Okazało się, że tak, w dodatku poprawa ma charakter długoterminowy. Co ważne, metoda działa, nawet gdy badany nie zdaje sobie sprawy, czego właściwie się uczy. W przyszłości naukowcy chcą sprawdzić, czy metoda działa także w odniesieniu do zmysłów innych niż wzrok.
- 1 odpowiedź
-
- 1
-
-
- mózg
- kora wzrokowa
- (i 5 więcej)
-
Sen to ważny, ale nadal nie do końca poznany stan. Naukowcom z 2 Instytutów Maxa Plancka oraz berlińskiego szpitala Charité po raz pierwszy udało się sprawdzić, co dzieje się w naszym mózgu, gdy śnimy o czymś konkretnym. Skorzystali przy tym z pomocy osób, które śnią świadomie, tzn. wiedzą, że śnią i potrafią pokierować treścią marzeń sennych. Badacze ustalili, że aktywność dotycząca śnienia o pewnym ruchu odpowiadała aktywności występującej podczas wykonywania tego ruchu na jawie. Naukowcy mogli więc wyznaczyć za pomocą EEG początek fazy REM, w czasie której pojawiają się marzenia senne, i czekać na początek świadomego śnienia. Zauważyli, że rozświetlający się w czasie wykonywania ruchu region kory czuciowo-ruchowej uaktywnia się także podczas śnienia o tym ruchu. Ścisła odpowiedniość aktywności mózgu w czasie świadomego śnienia oraz działań na jawie pokazuje, że zawartość marzeń sennych można mierzyć. Poza fMRI Niemcy wykorzystali także spektroskopię w bliskiej podczerwieni (ang. near-infrared spectroscopy, NIRS). Zaobserwowali wzmożoną aktywność obszaru odgrywającego ważną rolę w planowaniu ruchów. Nasze marzenia senne nie są zatem czymś w rodzaju onirycznego kina, w ramach którego biernie obserwujemy przebieg wydarzeń. Obejmują one aktywność rejonów odpowiadających zawartości snu - podsumowuje Michael Czisch z Instytutu Psychiatrii Maxa Plancka.
-
W Szkole Medycznej Uniwersytetu Stanforda opracowano metodę obiektywnej oceny bólu. Bazuje ona na analizie wzorców aktywności mózgu. Zespół Seana Mackeya stosował połączenie funkcjonalnego rezonansu magnetycznego i zaawansowanych algorytmów komputerowych. Dzięki temu aż w 81% przypadków udawało się trafnie przewidzieć ból wywołany temperaturą u zdrowych ochotników. Ludzie od bardzo dawna poszukują wykrywacza bólu. Mamy nadzieję, że ostatecznie będziemy mogli wykorzystać naszą technologię do lepszego wykrywania i leczenia przewlekłego bólu – opowiada Mackey. Amerykanie podkreślają, że w przyszłości trzeba będzie ustalić, czy metoda sprawdzi się w odniesieniu do rozmaitych rodzajów bólu i czy pozwoli na dokładne różnicowanie między bólem a innymi pobudzającymi emocjonalnie stanami, np. lękiem. Trzeba też pamiętać, że na razie udało się trafnie ocenić tylko ból termiczny, w dodatku w warunkach laboratoryjnych. Naukowcy od dawna próbowali obiektywnie mierzyć ból, ale się to nie udawało. Dopiero postępy w zakresie technik obrazowania dały pewną nadzieję na fizjologiczny pomiar bólu. Mackey wyjaśnia, że dzięki temu udałoby się rozwiązać wiele problemów, zwłaszcza u pacjentów bardzo młodych i bardzo starych, którzy nie są w stanie opisać natężenia bólu. Pomysł studium dotyczącego bólometru pojawił się na sympozjum organizowanym w 2009 r. przez Stanford Law School. Dwaj naukowcy z laboratorium Mackeya, Neil Chatterjee (obecnie doktorant na Northwestern University) i Justin Brown (obecnie prof. biologii w Simpson College), przeprowadzili badania na 8-osobowej grupie. W czasie, gdy sonda cieplna parzyła ich przedramiona, powodując umiarkowany ból, poddali ich badaniu fMRI. Utrwalono wzorce aktywności mózgu w obecności i przy braku bólu. Zostały one zinterpretowane przez algorytm komputerowy (zastosowano sieć SVM w wersji liniowej). Na tej podstawie stworzono model bólowy, który przetestowano na kolejnej 8-osobowej grupie. Poprosiliśmy komputer, by stwierdził, jak wygląda ból. Potem mogliśmy zmierzyć, jak dobrze maszyna radziła sobie z jego wykrywaniem – tłumaczy Chatterjee. Poradziła sobie naprawdę dobrze, trafiając w 81% przypadków.
-
Badania obrazowe mózgu wykazały, że dla rzucenia palenia rzeczywiście najważniejsza jest siła woli. U byłych palaczy związane z samokontrolą rejony mózgu są nawet bardziej aktywne niż u osób, które nigdy nie paliły. Naukowcy z dublińskich Trinity College i Research Institute for a Tobacco Free Society porównywali mózgi byłych i aktywnych palaczy oraz ludzi, którzy nigdy nie palili. Podczas funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) ochotnicy wykonywali różne zadania, które wg akademików, pozwalały na ocenę zdolności koniecznych do utrzymania nikotynowej abstynencji. Badano więc umiejętność hamowania reakcji, czyli kontroli impulsów, monitorowania własnego zachowania oraz uwagę (wolontariusze mieli się nie rozpraszać, widząc zdjęcia związane z paleniem; u palaczy wyzwalają one automatyczną reakcję). Okazało się, że w porównaniu do grupy kontrolnej (nigdy niepalących), u obecnych palaczy występowała zmniejszona aktywność okolic przedczołowych, które biorą udział w kontroli zachowania. Poza tym u aktywnych palaczy odnotowano zwiększoną aktywność w rejonach podkorowych, np. stanowiącym część układu nagrody jądrze półleżącym (łac. nucleus accumbens). U byłych palaczy nie stwierdzono podwyższonej aktywności podkorowej, dodatkowo ich kora przedczołowa zachowywała się supernormalnie, czyli była aktywniejsza niż u osób, które nigdy nie paliły. Wypływa stąd zatem wniosek, że u ludzi, którym udało się rzucić nałóg, regiony powiązane z siłą woli są bardziej czynne niż u pozostałych.
-
Pozbawienie snu nasila optymizm, prowadząc do podejmowania ryzykownych decyzji. To dlatego hazardzistom wydaje się nad ranem, że szanse na wygraną są wysokie i stąd zgubne w skutkach obstawianie... Naukowcy z USA i Singapuru zbadali za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) 29 ochotników w średnim wieku 22 lat. Okazało się, że u osób pozbawionych snu nadmiernemu pobudzeniu ulegały obszary mózgu odpowiedzialne za ocenę pozytywnych wyników, podczas gdy aktywność rejonu oceniającego negatywne rezultaty ulegała stłumieniu. Pozbawieni snu badani często koncentrowali się na opcjach zapewniających większy zysk, nie zwracając uwagi na minimalizowanie ewentualnych strat. Wcześniejsze badania wskazywały, że niedobór snu nie sprzyja podejmowaniu trafnych decyzji, jednak wiązano to raczej z upośledzeniem pamięci, uwagi i zdolności do integrowania informacji zwrotnych. Teraz okazało się, że pozbawienie snu oddziałuje też na ocenę wartości ekonomicznej, niezależnie od wpływu na uwagę. Badani dwukrotnie rozwiązywali test ekonomiczny: o 8 rano po normalnie przespanej nocy i o 6 rano po nocy nieprzespanej. Aby sprawdzić wrażliwość ochotników na nagrody, pokazywano im pozytywne i negatywne wyniki obstawiania/gier hazardowych. Poza skanerem testowano także ich czujność – badanie miało miejsce na początku eksperymentu oraz co godzinę podczas bezsennej nocy. Dr Michael Chee z Duke-NUS podkreśla, że wyniki odnoszą się nie tylko do hazardzistów, ale również do osób pracujących na zmiany, np. lekarzy. Zwiększona liczba wypadków pod koniec długiego dyżuru nie musi być wyłącznie wynikiem zmęczenia, lecz także nieuprawnionego wzrostu optymizmu. Wg niego, nie można też zakładać, że jeśli wyspana osoba podejmuje tylko uzasadnione ryzyko, podobnie zachowa się, nie zmrużywszy w nocy oka. Prof. Scott Huettel z Duke Center for Interdisciplinary Decision Science w Północnej Karolinie dodaje, że kasyna zachęcają do podejmowania ryzyka, zapewniając darmowy alkohol, wykorzystując migające światła i głośne dźwięki czy wymieniając pieniądze na abstrakcyjne żetony. Nad ranem ludzie walczą więc nie tylko z przeciwnościami losu, ale i z tendencjami związanymi z działaniem własnego mózgu.
-
Badania dowodzą, że aktywność fizyczna chroni mózg przed zanikiem zdolności poznawczych w starszym wieku. Do tej pory jednak nie było badań uwzględniających osoby szczególnie zagrożone wystąpieniem choroby Alzheimera. J. Carson Smith, wykładowca i naukowiec na amerykańskim University of Wisconsin-Milwaukee uzupełnił wiedzę na ten temat w swoim studium. Zespół profesora Smitha wybrał do badania osoby w wieku od 65 do 85 lat, które podzielono na cztery grupy. Najpierw wytypowano osoby z allelem apolipoproteiny E-epsilon4 (APOE-4), który zwiększa ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera. Obie grupy, zarówno „normalną", jak i osób podwyższonego ryzyka, podzielono jeszcze na osoby aktywne fizycznie i prowadzące bardziej zasiedziały tryb życia, tworząc w ten sposób cztery kombinacje. Podczas kiedy uczestnicy wykonywali zadania pamięciowe wymagające uaktywnienia dużych obszarów mózgu, badano aktywność ich mózgu przy pomocy funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Okazał się, że u osób aktywnych uaktywniały się dużo większe obszary mózgu. Oznacza to, że ruch sprzyja zachowaniu sprawności intelektualnej w starszym wieku. Co ciekawe, efekt ten był znacznie silniejszy właśnie u osób z grupy podwyższonego ryzyka, niż u osób niezagrożonych. Nie wiadomo, jaka jest tego przyczyna, ale prof. Smith sądzi, że może to być pewnego rodzaju mechanizm kompensacyjny u osób z tym wariantem apolipoproteiny, szersze uaktywnianie sieci neuronalnych sprzyja bowiem zachowaniu ich sprawności. Pełne studium zostanie opublikowane w styczniowym numerze magazynu NeuroImage.
-
Wśród psychologów od dziesięcioleci uznawana jest teoria, że studiowanie określonej informacji w różnych sytuacjach skutkuje lepszym zapamiętaniem. Inaczej mówiąc, kiedy na przykład uczymy się imion kolejnych królów Polski: raz powtarzając je w bibliotece, raz w kawiarni, innym razem w domu - lepiej je zapamiętujemy i łatwiej je sobie przypominamy. Uzasadnieniem było domniemanie, że powiązanie informacji z różnymi kontekstami daje umysłowi więcej „punktów zaczepienia". Uczeni z kilku amerykańskich i chińskich uniwersytetów postanowili rzucić wyzwanie tej teorii i sprawdzić jej prawdziwość. Od dawna do badań nad działaniem naszej pamięci używano funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) pozwalającego w czasie rzeczywistym obserwować aktywność całego mózgu. Russel Poldrack, dyrektor Imaging Research Center (IRC) na University of Texas, zastosował udoskonaloną wersję tej techniki, pozwalającą znacznie głębiej zajrzeć w funkcjonowanie mózgu i zrozumieć powiązanie pomiędzy mózgiem a umysłem. W eksperymentach, przeprowadzonych na pekińskim uniwersytecie demonstrowano badanym osobom zestawy zdjęć lub słów w różnych kolejnościach i proszono ich o przypomnienie sobie po upływie trzydziestu minut do godziny. Cały proces zapamiętywania i przypominania obserwowano przy pomocy fMRI. W oparciu o teorię „różnorodności kodowania" uczeni sądzili, że efekty zapamiętywania będą lepsze, kiedy podczas kolejnych odsłon mózg osób badanych będzie pobudzany na różne sposoby. Zamiast tego, ku zdziwieniu autorów studium, okazało się, że zapamiętywanie jest lepsze wtedy, kiedy podczas kolejnych odsłon nauki struktury mózgu wykazują podobny wzór aktywności. Gui Xue, współautor badań zastrzega, że nie oznacza to obalenia starej teorii. Zbliżone schematy aktywności mózgu mogą być bowiem wyzwolone w różnych sytuacjach przez nawet niewielkie bodźce: dźwięk, zapach, wspomnienie, podobna fantazja na jawie, itp. Oznacza to jednak, że teoria „różnorodności kodowania" nie opisuje w pełni pracy mózgu podczas zapamiętywania. Przed naukowcami staje zadanie pogodzenia wyników dawnych i obecnych badań i zrozumienia, jak przekładają się one na funkcjonowanie naszej pamięci. Autorami studium są Russel Poldrack i Jeanette Mumford (University of Texas, Austin); Gui Xue (University of Southern California oraz Beijing Normal University); Qi Dong (Beijing Normal University); Zhong-Lin Lu (University of Southern California); Chuansheng Chen (University of California, Irvine).
-
Niektórzy mieli możność obserwować, inni tylko czytać o zachowaniu myszy złapanych przez kota. Gryzonie w takiej sytuacji zamierają. Strach: udawać nieżywego, uciekać, czy atakować? Tak można w skrócie podsumować możliwe strategie w przypadku zagrożenia. Jak się okazuje, za wybór postępowania wobec strachu odpowiadają określone części mózgu i wydzielone grupy neuronów, którymi można sterować farmakologicznie. Zaawansowane badania przeprowadziła wspólna ekipa włoskich naukowców z European Molecular Biology Laboratory (Europejskie Laboratorium Biologii Molekularnej, EMBL) w Monterotondo oraz laboratorium firmy farmaceutycznej GlaxoSmithKline w Weronie. Nowoczesne podejście polegało na połączeniu technik modyfikacji genetycznej, farmakologii oraz obrazowanie pracy mózgu myszy przy pomocy funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Głównym ośrodkiem mózgu reagującym na strach i uczucie zagrożenia jest ciało migdałowate. Działa ono niezależnie od innych struktur mózgu, pozwalając na błyskawiczną reakcję, zanim sytuacja zostanie przetworzona przez korę nową, czyli poddana świadomej analizie. Naukowcy zmodyfikowali genetycznie myszy tak, żeby komórki tzw. typu I w ciele migdałowatym jako reagowały na substancję chemiczną, blokującą ich działanie, w ten sposób można było farmakologicznie „wyłączać" przetwarzanie strachu przez badane gryzonie. Myszy uwarunkowano tak, aby odczuwały strach na określony sygnał dźwiękowy. Funkcjonowanie mózgu straszonych myszy badano przy pomocy fMRI. Doświadczenie przyniosło zaskakujące rezultaty, jak mówi Cornelius Gross, prowadzący projekt ze strony EMBL. Kiedy zahamowano działanie neuronów odpowiadających na strach, myszy przestały zastygać ze strachu - tego się spodziewano. Nie spodziewano się natomiast tego, że zamiast zastygać - zaczną reagować na bodziec dźwiękowy w odmienny sposób, np. agresją. Doświadczenie pokazało, jak podsumowuje dr Gross, że zablokowanie funkcji ciała migdałowatego wcale nie likwiduje uczucia strachu - to podważa powszechny pogląd na funkcję tego obszaru mózgu. Zamiast tego, zmienia się odruchowa strategia w obliczu zagrożenia - z biernej na czynną, aktywną. Funkcjonalny rezonans magnetyczny, w wersji dostosowanej do laboratoryjnych myszy przez Angelo Bifone'a z laboratorium GlaxoSmithKline, wykazał że zmianie strategii obronnej towarzyszy wzmożona aktywność kory mózgowej. Farmakologiczne zablokowanie aktywności kory przy pomocy atropiny z kolei przywróciło pierwotną reakcję na strach - zamieranie w bezruchu. Doświadczenie dowodzi, że ciało migdałowate steruje reakcją na strach nie poprzez pień mózgu, jak dotychczas sądzono, ale poprzez korę mózgową. Daje to uczonym zajmującym się funkcjonowaniem mózgu nowe zagadki i tematy do badań. Również ludzie reagują na strach według tych schematów: bierności lub agresji. Zrozumienie sposobu, w jaki wybierana jest strategia może mieć istotne znaczenie dla leczenia niektórych chorób, czy w adaptacji do sytuacji stresowych.
-
Naukowcy z MIT-u wielokrotnie mutowali kontrast używany przy funkcjonalnym rezonansie magnetycznym, by lepiej wiązał się z jednym z neuroprzekaźników – dopaminą. Dzięki temu podczas badań będzie można śledzić nie tylko wzrost przepływu natlenowanej krwi w odpowiedzi na różne bodźce, ale także wielu związków chemicznych. Amerykanie pozyskali "czujniki", wykorzystując domenę hemową bakteryjnego cytochromu P450-BM3 (BM3h). Ligand wiążący się w miejscu obok paramagnetycznego żelaza hemu BM3h doprowadzał do spadku mocy sygnału MRI i zmiany gęstości optycznej. Koniec końców akademicy uzyskali cząsteczki, w przypadku których stała dysocjacji dla dopaminy wynosiła 3,3–8,9 μM (mikromola). Używano ich do zobrazowania wywołanego depolaryzacją wyrzutu dopaminy z komórek nerwowych PC12 w medium. Cytochrom P450 jest enzymem/białkiem rozpuszczalnym. Jako grupę prostetyczną - niebiałkowy składnik niezbędny dla aktywności - zawierają hem. Zespół Alana Jasanoffa wielokrotnie mutował enzym, po każdej procedurze oceniając tendencję do wiązania się z dopaminą. Mutacje zwiększające powinowactwo połączono, uzyskując cząsteczkę o właściwościach magnetycznych, która była jednocześnie silnie przyciągana przez neuroprzekaźnik. Ekipa wstrzyknęła kontrast do mózgu gryzoni, a konkretnie w rejonie gromadzącym neurony dopaminergiczne. Po podaniu substancji wyzwalającej wydzielanie neuroprzekaźnika obszar rozświetlił się. Jako że kontrast trzeba wstrzykiwać do mózgu, prób nie można prowadzić na ludziach. Zespół Jasanoffa bada jednak uzależnienia i różne choroby, np. chorobę Huntingtona, na modelu zwierzęcym. W przyszłości naukowcy zamierzają opracować enzym, który wiązałby się z innymi niż dopamina substancjami. W badaniach brał udział absolwent MIT-u, Polak Jerzy Szabłowski. Szczegółowo można zapoznać się z nimi w następującej publikacji: Shapiro MG*, Westmeyer GG*, Romero P, Szablowski JO, Küster B, Shah A, Otey CR, Langer R, Arnold FH, & Jasanoff AP, "Directed evolution of an MRI contrast agent for noninvasive imaging of dopamine. Nature Biotechnology. 28 February 2010. DOI: 10.1038/nbt.1609
-
W najnowszym numerze czasopisma New England Journal of Medicine opublikowano pracę, której autorzy donoszą o nawiązaniu kontaktu z osobami uznanymi wcześniej za całkowicie nieświadome w związku z zapadnięciem w stan wegetatywny. Techniką umożliwiającą komunikację z chorymi był funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI). Eksperyment przeprowadzono na 23 osobach podejrzewanych o przebywanie od dawna w stanie wegetatywnym. Każdej z nich zadano po kilka pytań pozwalających na stwierdzenie, czy rozumie ona przekazywane jej informacje i czy jest w stanie na nie zareagować. Aby ocenić, czy mózgi pacjentów reagują na zadawane im pytania, badacze zastosowali fMRI - metodę pozwalającą na badanie zmian aktywności neuronów w czasie rzeczywistym. Chorych poproszono na przykład, by za każdym razem, gdy chcą odpowiedzieć na zadane pytanie twierdząco, wyobrażali sobie grę w tenisa (aktywowały się wówczas rejony mózgu odpowiedzialne za planowanie ruchu). Odpowiedzi przeczące miały być z kolei sygnalizowane przez skojarzenia "przestrzenne", takie jak wyobrażenie sobie zagubienia na nieznanych pacjentowi ulicach, i pobudzanie odpowiedzialnych za nie neuronów. Po przeprowadzeniu serii badań okazało się, że u 4 z 23 pacjentów podejrzewanych o przebywanie w stanie wegetatywnym można wykryć świadomą reakcję na kontakt ze strony lekarzy. Od jednego z chorych, który poważnie ucierpiał 7 lat wcześniej w wypadku samochodowym, udało się nawet uzyskać 5 poprawnych odpowiedzi na 6 pytań dotyczących przebiegu jego życia. Byliśmy kompletnie zaskoczeni, kiedy zobaczyliśmy wyniki skanu [mózgu] pacjenta i zaobserwowaliśmy, że jest on w stanie poprawnie odpowiadać na zadane mu pytania dzięki prostej zmianie sposobu myślenia, cieszy się dr Adrian Owen, pracownik Medical Research Council w Cambridge. Zdaniem badacza dokonane odkrycie może zrewolucjonizować postępowanie z pacjentami uznawanymi za mentalnie "wyłączonych" z otaczającego ich świata. Z drugiej jednak strony można się jego zdaniem obawiać powstania zupełnie nieznanych wcześniej wątpliwości dotyczących takich kwestii, jak eutanazja czy tzw. uporczywa terapia. Rozwiązanie tych problemów będzie bez wątpienia wymagało złożonej i długotrwałej debaty społecznej.
-
Naukowcy z amerykańskiej firmy Diagnosoft zaprezentowali nowy rodzaj oprogramowania dla aparatów do diagnostyki z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Dzięki nowej technologii możliwe staje się badanie kolejnych etapów skurczu mięśni i identyfikowanie odcinków, na których nie funkcjonują one prawidłowo. Aplikacja, nazwana SENC (od ang. strain encoding - kodowanie naprężeń), służy do badania obrazów fMRI uzyskanych dzięki specjalnie dostosowanym krótkim seriom impulsów fal radiowych. Informacje zebrane przez detektory aparatu do rezonansu magnetycznego trafiają do komputera, który analizuje kolejne ujęcia pracującego mięśnia i ustala na ich podstawie takie parametry, jak objętość mięśnia czy poziom występujących w nim naprężeń. Informacje o właściwościach mechanicznych mięśni są następnie porównywane z danymi prawidłowymi. Można w ten sposób precyzyjnie ustalić, które fragmenty mięśnia wykazują wadliwe działanie, które może świadczyć np. o przebytym niedotlenieniu lub zwłóknieniu. Dane takie mają kluczowe znaczenie dla ustalenia stanu zdrowia pacjenta, szczególnie w przypadku zawału serca (właśnie do diagnozowania tej choroby zoptymalizowano SENC). Opracowana technologia działa aktualnie wyłącznie w połączeniu z aparatami do fMRI firmy Philips, gdyż tylko one posiadają oprogramowanie umożliwiające wysyłanie impulsów potrzebnych do zastosowania SENC. Odpowiednie modyfikacje sprzętu innych producentów powinny jednak pozwolić na dostosowanie go do potrzeb nowej metody.
-
Naukowcy po raz pierwszy uchwycili efekt placebo w akcji. Nie tylko udowodnili, że istnieje, ale także wskazali na jego prawdopodobne źródło – aktywność konkretnych komórek rdzenia nerwowego (Science). Autorem przełomowego studium jest Falk Eippert z University Medical Centre Hamburg-Eppendorf. Gdy parzono jedno z ramion ochotników, wykonywano im funkcjonalny rezonans magnetyczny. Niemcy smarowali skórę kremem, który miał zawierać środek przeciwbólowy. W rzeczywistości nie występowały w nim żadne aktywne składniki. Mimo to w rdzeniu zanikała aktywność związana z przykrymi doznaniami. Największym wyzwaniem dla ekipy z Hamburga było wykorzystanie fMRI do badania aktywności rdzenia. Wcześniej metodą tą posługiwano się przy obrazowaniu mózgu. W porównaniu do niego rogi grzbietowe - część rdzenia, którą zajmowali się niemieccy neurolodzy – są jednak bardzo małe, stąd problemy natury technicznej. Dodatkowe utrudnienie stanowiła bliskość płynu mózgowo-rdzeniowego. Niemcom udało się jakoś obejść te kłopoty i jako pierwsi "wyekstrahowali" sygnał fMRI rdzenia. Dzięki temu mogli potem badać efekt placebo w usuwaniu bólu. Testowano dwa kremy: jeden rzekomo przeciwbólowy i drugi zwykły. W rzeczywistości żaden nie zawierał aktywnych składników przeciwbólowych. Kiedy trzynastu ochotnikom po raz pierwszy nakładano maść "przeciwbólową", natężenie bodźca parzącego obniżono do 40% progu bólowego. Kiedy ramię smarowano zwykłą maścią (kremem kontrolnym), temperaturę utrzymywano na poziomie 80% progu bólowego. W ten sposób wytworzyło się przeświadczenie, że specyfik "eksperymentalny" działa, zatem powinien się też sprawdzać później. Gdy wolontariusze leżeli już w skanerze, naukowcy aplikowali na dwa różne miejsca ich lewego ramienia obie maści. W obu punktach po 15 razy przyłożono bodziec cieplny o tym samym natężeniu. Fałszywy krem przeciwbólowy najwyraźniej działał. Okazało się bowiem, że w miejscu, gdzie go użyto, badani odczuwali o 26% lżejszy ból, w porównaniu do punktu posmarowanego kremem kontrolnym. Ich subiektywne opinie zostały potwierdzone przez fMRI. Kiedy parzono obszar pokryty maścią kontrolną, po lewej stronie w dolnej części szyi rozświetlały się rogi grzbietowe. To istotne spostrzeżenie, ponieważ wnikają do nich włókna nerwów czuciowych. Sygnał ten zanikał po zastosowaniu maści "przeciwbólowej". Eippert na razie nie wie, jaki dokładnie mechanizm odpowiada za opisany efekt. Sądzi jednak, że wyższe ośrodki mózgowe wyzwalają wydzielanie endogennych opioidów i w ten sposób zmniejszają aktywność rdzenia.
-
Któż z nas nie marzy czasem o tym, by czytać w myślach? O badaczach z francuskiego ośrodka INSERM można powiedzieć, że do pewnego stopnia udało im się opanować tę sztukę. Dzięki obserwacjom z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego nauczyli się oni określać, jaką cyfrę lub liczbę kropek widzieli uczestnicy prowadzonego przez nich eksperymentu. Evelyn Eger, jedna z autorek doświadczenia, przyznaje, że wraz z kolegami miała wątpliwości, czy kiedykolwiek uda się odnieść sukces na tym polu. U małp neurony preferujące te czy inne wartości liczbowe są silnie wymieszane pomiędzy sobą i z neuronami reagującymi na inne przedmioty, w związku z czym wydawało się mało prawdopodobne, że dzięki funkcjonalnemu rezonansowi magnetycznemu (fMRI) (...) można by wykryć różnice we wzorach aktywności [w reakcji na różne liczby] - wspomina badaczka. Ostatecznie próba powiodła się. Badacze wykorzystali metodę obrazowania mózgu w rozdzielczości 1,5 mm. To niewiele, lecz trzeba pamiętać, że pojedynczy punkt na wytworzonym w ten sposób obrazie zawiera aż tysiąc neuronów. Do udziału w eksperymencie zaproszono dziesięciu ochotników. Proszono ich o oglądanie różnych cyfr lub obrazów przedstawiających różne liczby kropek. Dzięki serii obserwacji z wykorzystaniem fMRI udało się ostatecznie ustalić zależności pomiędzy charakterystycznymi zmianami aktywności neuronów oraz obserwowaniem określonych obiektów. Jak się okazało, sposób reagowania mózgu na graficzne symbole liczb oraz ich wizualizację za pomocą odpowiedniej liczby kropek był nieco inny. Mimo to, badaczom udało się rozkodować powstające w mózgu sygnały i "czytać w myślach" uczestników doświadczenia. Interesujące jest przy tym to, że poziom aktywności komórek nerwowych w reakcji na widok kropek był liniowy, tzn. coraz wyższy dla coraz większej liczby narysowanych punktów. Autorzy doświadczenia liczą, że dalsze badania w tym kierunku pozwolą na zrozumienie mechanizmów pozwalających mózgowi na prowadzenie obliczeń. Równie ciekawe będzie bez wątpienia ustalenie, w jaki sposób mózg przetwarza graficzne symbole liczb do postaci impulsów reprezentujących odpowiadające ich wartości.
-
Czy to preferencje wpływają na nasze wybory, czy też prawdziwe jest odwrotne twierdzenie: że preferencje zmieniają się pod wpływem wyborów? Zespół z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego wykazał, że rację mają obie strony toczącego się od wielu lat sporu (The Journal of Neuroscience). Tali Sharot, Benedetto De Martino i Raymond Dolan badali za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) aktywność mózgu 13 ochotników, którzy zastanawiali się nad różnymi miejscami wakacyjnego odpoczynku. Znajdując się wewnątrz skanera, musieli oni ocenić atrakcyjność wyjazdu do Grecji, Tajlandii i w parę innych miejsc. Po wyjściu z maszyny mieli wybierać pomiędzy jednakowo ocenionymi parami lokalizacji. Okazało się, że aktywność w jądrze ogoniastym (łac. nucleus caudatus), rejonie mózgu, który wcześniej powiązano z antycypacją przyszłych nagród, pozwalała przewidzieć, na co zdecyduje się dana osoba. Mimo że wolontariusze tak samo oceniali atrakcyjność sparowanych miejsc, wszyscy konsekwentnie wybierali cel wędrówek turystów, który w ich przypadku wywołał silniejszą aktywność jądra ogoniastego. Kiedy badani na powrót trafiali do skanera i znowu oceniali różne cele podróży, w odpowiedzi na wybrany zakątek świata pojawiała się jeszcze nieco silniejsza niż pierwotnie aktywność nucleus caudatus. Zgodnie z danymi fMRI, wybory jednostki wskazują na istnienie wstępnych preferencji, dodatkowo jednak konkretne decyzje kształtują same preferencje – konkluduje Laurie Santos, psycholog z Uniwersytetu Yale, która komentowała eksperyment kolegów i koleżanek po fachu.
-
Skorzystanie z usług doradcy finansowego wyłącza obszary mózgu odpowiedzialne za samodzielne podejmowanie decyzji ekonomicznych. Naukowcy z Emory University posłużyli się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI). Chcieli zbadać, jakie mechanizmy neuronalne są zaangażowane w podejmowanie decyzji, zwłaszcza w sytuacji podwyższonego ryzyka, i w jaki sposób rada konsultanta ulega włączeniu w ten proces. Zespół doktora Gregory'ego Bernsa, neuroekonomisty i psychiatry z Emory, prosił ochotników o dokonywanie wyborów między gwarantowaną wypłatą a loterią. Przez część eksperymentu podejmowali oni decyzje samodzielnie, przez resztę prezentowano im sugestie ekspertów. Funkcjonalny rezonans magnetyczny wykazał, że obszary odpowiedzialne za podejmowanie decyzji były aktywne, kiedy wolontariusze podejmowali decyzję na własną rękę, lecz wyłączały się w obecności porady specjalisty – wyjaśnia dr Jan B. Engelmann. Co ważne, rady ekspertów były zachowawcze i nie gwarantowały największych możliwych zysków. Zaufanie do finansisty prowadziło jednak do wyłączenia samodzielnego myślenia. Studium wskazuje, że mózg zrzuca z siebie odpowiedzialność, gdy może skorzystać z rady zaufanego eksperta. Problem polega na tym, że jeśli doradca okaże się niekompetentny lub skorumpowany, ryzykuje się stratą – podsumowuje Berns.
-
Udało się ostatecznie zidentyfikować część mózgu, która przetwarza dane dotyczące zagrożenia karą wskutek złamania zasad społecznych. Naukowcy uważają, że ich odkrycie pomoże zrozumieć zachowanie psychopatów i złagodzić wymiar kary dla młodocianych przestępców, których układ nerwowy nie jest jeszcze w pełni dojrzały. Podczas całej serii eksperymentów, dotyczących pogwałcenia zasady sprawiedliwości w sytuacji podziału pieniędzy, monitorowano aktywność mózgu wolontariuszy. Schemat badania przewidywał 2 scenariusze: uwzględniający i nieuwzględniający kary za wykroczenie (Neuron). W 1. scenariuszu naukowcy polecali osobie A, by wydzieliła ze wspólnej skarbonki pewną kwotę dla osoby B. Następnie "obdarowywanego" informowano, jaką sumę zdecydował mu się przekazać "darczyńca". Potem badany B dostawał swoją własną skarbonkę. Wiedząc, jak postąpił badany A, mógł zatrzymać dla siebie całość lub część znajdującej się tam kwoty. W 2. scenariuszu osoba B otrzymywała pieniądze i na tym kończyły się jej możliwości działania. Nie mogła wynagrodzić lub ukarać osoby A za obraną przez nią taktykę. Skany mózgu osób A ujawniły, że kiedy rozważały możliwość zachowania nieuczciwego, czyli zagrożonego karą, uaktywniała się kora przedczołowa. Od jakiegoś już czasu wiadomo, że odgrywa ona ważną rolę podczas rozważania osobowych konfliktów moralnych i jest związana z emocjami oraz rozpoznaniem społecznym. Angażuje się też w ocenę bodźców karzących. Kiedy osobę B zastępował komputer i w związku z tym zagrożenie karą było dużo mniejsze, rezonans magnetyczny (fMRI) wykazywał dużo mniejszą aktywność kory przedczołowej. Neurolodzy sprawdzali także, czy makiaweliczne cechy osobowości (egoizm i oportunizm) wpływają na reakcje testowe ludzi. Jak łatwo się domyślić, okazało się, że tak. Osoby, u których były one silnie wyrażone, mocniej niż inni reagowały na zagrożenie karą.
-
Jack Gallant, neurolog z University of California, wraz ze swoim zespołem opracowali technikę, która pewnego dnia może posłużyć do odtwarzania snów. Za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) są oni w stanie powiedzieć, na którym z wielu obrazków spoczął wzrok badanej osoby. Większość badań nad wykorzystaniem fMRI skupia się na badaniu, które części mózgu zaangażowane są w różne zadania. Zespół Gallanta postanowił wykorzystać rezonans do analizy przetwarzania informacji przez neurony. Naukowcy badali w jaki sposób zachodzi przetwarzanie w różnych częściach mózgu i jak uzyskiwane z nich informacje są sklejany w spójny obraz całości. Już wcześniej wykazano, że takie podejście pozwala na "wyciągnięcie" z mózgu na tyle szczegółowych informacji dotyczących bodźców wizualnych, że można określić, czy badana osoba patrzy w danym momencie na twarze ludzi czy na budynek. Gallant mówi, że jeśli damy komuś do wyboru 120 fotografii, to jego technika pozwala z 90-procentową dokładnością określić, na którą z nich badany patrzy. Badania jego zespołu wykazały bowiem, że można wyłapać reakcję mózgu na pewne cechy charakterystyczne obrazów, jak np. oświetlenie sceny, kontrasty. Dzięki temu opracowano program komputerowy, który dla każdego z wykorzystanych w eksperymencie obrazków, stworzył wzorzec zachowania się mózgu. Dzięki temu komputer "nauczył się" interpretować dane z fMRI. Gdy później badanym pokazywano obrazki, które wcześnie nie były wykorzystywane, komputer potrafił wskazać obrazek, na którym skupił się wzrok badanego z dokładnością od 72 do 92 procent. Neurolog Frank Tong, z Vanderbilt University, który nie był zaangażowany w badania, mówi: To zadziwiający poziom dokładności. Ludzie będą zaskoczeni tym, jak wiele informacji na temat danych wizualnych naukowcy byli w stanie wydobyć z ich mózgów. System Gallanta posłuży przede wszystkim do badania pracy mózgu i, być może, leczenia chorób centralnego układu nerwowego. Możliwe jest też użycie go w wykrywaczu kłamstw. Wystarczy podejrzanej osobie pokazać zdjęcie z miejsca przestępstwa i jeśli będzie ona twierdziła, że nigdy tam nie była, nowa technika powinna wykazać czy kłamie. Jednak, jak mówi sam Gallant, każde urządzenie odczytujące wspomnienia z mózgu będzie ograniczone nie tylko technologią, ale również jakością przechowywanych wspomnień. Można również spekulować, że w przyszłości może zostać wykorzystany np. do odtwarzania snów. Uczeni podkreślają jednak, że nie nastąpi to zbyt szybko. Na przeszkodzie stoi np. niedoskonałość MRI. Rezonans pozwala zobaczyć struktury wielkości 1 milimetra. Na takiej powierzchni znajdują się setki neuronów. Odczytanie więc obrazu z mózgu nie jest obecnie możliwe.
-
Miłośników X muzy nie trzeba przekonywać, że kino wywiera duży wpływ na człowieka. Teraz udało się zdobyć na to namacalny dowód. Neurolodzy z New York University i Uniwersytetu Monachijskiego wykazali, że niektóre filmy bardzo silnie uaktywniają duże obszary kory u wszystkich widzów (Projections: The Journal for Movies and Mind). Wielkość efektu zależy od kontentu, a także sposobu zmontowania i wyreżyserowania. Uri Hasson, Barbara Knappmeyer, Nava Rubin, David Heeger i Ohad Landesman (USA) oraz Ignacio Vallines (Niemcy) posłużyli się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym i analizą korelacji interpersonalnej (ISC). W ten sposób określili międzyosobnicze podobieństwa w aktywności określonych rejonów mózgu widzów. W kinie niektóre filmy przeprowadzają widzów przez zbliżoną sekwencję stanów percepcyjnych, emocjonalnych i poznawczych. [...] Powinno to znaleźć odzwierciedlenie w podobieństwie aktywności mózgu, a więc wysokich wskaźnikach ISC. W ramach eksperymentu ochotnikom pokazano półgodzinne fragmenty 3 filmów: 1) Dobry, zły, brzydki Sergia Leone z 1966 r., 2) Pohamuj swój entuzjazm Larry'ego Davida oraz 3) Pif-paf! Nie żyjesz z serii Alfred Hitchcock Presents. Podstawą dla porównań były reakcje na chaotyczną relację z koncertu. Nagranie wideo trwało 10 min. Film Hitchcocka wywołał podobne reakcje w ponad 65% kory nowej wszystkich widzów. Dobry, zły, brzydki oddziaływał identycznie na 45% kory. A oto rezultaty, dużo gorsze, pozostałych nagrań: Pohamuj swój entuzjazm – 18%, relacja z koncertu w Washington Square Park – mniej niż 5%. Jak widać, Hitchcockowi zawsze udawało się (i nadal udaje) przejąć kontrolę nad umysłami widzów. W wielu wywiadach podkreślał zresztą, że swoje filmy konstruuje w sposób niezwykle świadomy: na podstawie "nauki reakcji publiki". W czasie opisywanego eksperymentu bardzo różne obszary mózgu wielu osób włączały i wyłączały się niemal w tym samym momencie. To jak stworzenie orkiestry z mózgów zgromadzonych przed ekranem ludzi. Naukowcy podkreślają, że wysokie współczynniki ISC nie oznaczają, że widzowie oglądają dany film nieuważnie, bez większego zaangażowania. ISC odzwierciedla jedynie zdolność reżysera do wywoływania u wszystkich obserwatorów podobnych reakcji, co można uznać za wskazówkę, że widzowie przetwarzają i postrzegają film w zbliżony sposób. Niskie ISC może zaś oznaczać zarówno duże (np. podczas kontemplacji dzieła awangardowego), jak i małe (np. wskutek rozproszenia uwagi) zaangażowanie w zrozumienie treści filmu, stąd obserwowane różnice.
-
Po odkryciu berlińskich naukowców na nowo rozgorzała dyskusja na temat wolnej woli i czytania z myśli. W czasie, gdy ochotnicy naciskali jeden z dwóch guzików, wykonywano badanie obrazowe ich mózgu. Okazało się, że na ok. siedem sekund przed podjęciem świadomej decyzji przez mózg przebiegał już sygnał nakazujący wykonanie odpowiedniego ruchu (Nature Neuroscience). Nasze decyzje są ustalane na poziomie nieświadomości na długo przed "zaskoczeniem" świadomości – twierdzi John-Dylan Haynes z Bernstein Center for Computational Neuroscience. To nie pierwszy przypadek, kiedy zaczęto krytykować koncepcję świadomej wolnej woli. Na początku lat 80. XX wieku Benjamin Libet wykazał, że aktywność mózgu wyprzedzała o trzy dziesiąte sekundy decyzję o podniesieniu palca. Rozświetlający się region odpowiadał za planowanie ruchów ciała. Haynes przekonuje, że mógł on nie tyle decydować o podniesieniu palca, co przeprowadzać ostateczne wyliczenia dotyczące przebiegu ruchu. Współcześnie niemiecki zespół zbadał, co się dzieje w mózgu podczas wykonywania zadania, a nie dywagował o tym po czasie. Leżąc w skanerze do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), wolontariusze mogli, gdy tylko poczuli taką potrzebę, naciskać palcem prawej lub lewej ręki znajdujące się w ich zasięgu guziki. W eksperymencie wzięło udział 14 osób. Zanim ochotnicy podjęli jakąś decyzję, co pół sekundy na ekranie wyświetlano im losowo wybraną literę. Kiedy badany naciskał w końcu guzik, pytano go o to, jaką literę widział w momencie podjęcia decyzji. Haynes podkreśla, że decyzję i działanie dzieli zazwyczaj pół sekundy. Gdy potem analizowano aktywność zarejestrowaną przez skaner, okazało się, że kora przedczołowa rozświetlała się na siedem sekund przed naciśnięciem guzika przez badanego. Polegając na sygnałach przebiegających przez mózg ochotników, naukowcy mogli przewidzieć z 60% trafnością, który z guzików zostanie naciśnięty. Jak łatwo zauważyć, to tylko nieco lepiej niż w przypadku ślepego typowania, daleko nam więc do umiejętności odczytywania czyichś myśli lub wyprzedzania świadomych decyzji. Wydaje się, że mózg podejmuje decyzję, zanim zrobi to sama osoba, ale wg Haynesa, nadal decyzja jest kwestią wyboru. Po prostu świadoma wola jest zgodna z wolą nieświadomą. To ten sam proces. Inni eksperci również wyrażają powątpiewanie, czy eksperyment rzeczywiście podważył koncepcję wolnej woli. Chris Frith z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego podkreśla, że leżenie przez badanych w skanerze i oczekiwanie na naciśnięcie guzika w niczym nie przypomina normalnej sytuacji podejmowania decyzji. Haynes wyjaśnia, że obecnie naukowcy próbują stwierdzić, czy nieświadoma decyzja mózgu może potem zostać zmieniona. Przecież świadomości nie zawsze musi się podobać wybór nieświadomości...
-
Centrum Badań Behawioralnych z Atlanty zleciło badania nad wzorcami przyglądania się zdjęciom nagich osób przez obie płcie. Uzyskane wyniki zaskoczyły naukowców... Stereotypowo to mężczyzn posądza się o to, że będą się przyglądać genitaliom, a kobiety raczej o to, że ich wzrok spocznie na twarzy. Tymczasem jest dokładnie na odwrót. Okazało się, że panowie z większym prawdopodobieństwem przyglądają się najpierw twarzy, a nie innym częściom ciała. Panie spędzają więcej czasu na obserwacji zdjęć par uprawiających seks. Mężczyźni patrzyli na kobiecą twarz dłużej niż kobiety [na twarze męskie — przyp. red.], a obie płcie spoglądały przez podobny czas na genitalia — wylicza Heather Rupp z Instytutu Kinseya Indiana University. Opisywane badania potwierdziły wyniki uzyskane w 2004 roku przez Stephena Hamanna i Kim Wallen, które wskazywały na odmienne wzorce aktywności mózgowej kobiet i mężczyzn podczas stymulacji bodźcami o zabarwieniu erotycznym. Studium zespołu Rupp polegało na testowaniu międzypłciowych różnic w zakresie uwagi za pomocą technologii zapisu ruchów gałek ocznych. W ten sposób można było prześledzić, na jakich elementach obrazu i na jak długo spoczął czyjś wzrok. Dane [...] sugerowały, że to, na co kobiety zwracały uwagę, było zależne od ich stanu hormonalnego. Panie stosujące pigułki antykoncepcyjne dłużej patrzyły na genitalia, podczas gdy kobiety, które ich nie zażywały, zwracały większą uwagę na elementy kontekstu fotografii. Powszechnie przyjmuje się, że mężczyźni to wzrokowcy. Teraz chodziło o to, by określić, jakie cechy są ważne dla panów, a jakie dla pań podczas oceny bodźców seksualnych. Odpowiedzi należy najprawdopodobniej szukać w ciele migdałowatym. W badaniach Hamanna i Wallen z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) u mężczyzn odkryto większe pobudzenie amygdala w odpowiedzi na bodźce erotyczne niż u kobiet. Nie wiadomo było, dlaczego się tak działo. Gdyby jednak do badań z 2004 roku dodać informacje uzyskane przez naukowców z zespołu Rupp, można by się zastanawiać, czy aktywacja jądra migdałowatego płci brzydkiej nie jest wynikiem skupienia uwagi na twarzy nagiej kobiety.
-
Amerykańscy badacze wykazali, że palacze zdają sobie sprawę z konsekwencji swoich działań, ale często nie potrafią prawidłowo zareagować na napływające do nich dane (Nature Neuroscience). Zespół Pearl Chiu z Baylor College of Medicine w Houston badał 62 ludzi: 31 palaczy i równoliczną grupę osób niepalących. Wszyscy ochotnicy grali w symulację giełdy wewnątrz aparatu do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). W ciągu kilku rund mogli inwestować pieniądze, a po każdej z nich otrzymywali informację zwrotną. Mówiono im m.in., ile by zarobili, gdyby zainwestowali inaczej. O ile niepalący wykorzystywali informacje zwrotne do modyfikowania przyszłych decyzji, o tyle palący nie potrafili ich spożytkować. Przetwarzali dane w ten sam sposób, ale na tym się wszystko kończyło. To ważne odkrycie, ponieważ rzuca wiele światła na różnice w działaniu mózgu osób podatnych i niepodatnych na uzależnienie.
-
Niedawne badania mózgu dorosłych ujawniły 10 obszarów, które pozostają aktywne (czuwają) podczas snu. Zastanawiano się, czy podobne zjawisko można zaobserwować w mózgu odpoczywających niemowląt. Peter Fransson z Karolinska Karolinska Institutet, Hugo Lagercrantz ze Szpitala Dziecięcego im. Astrid Lindgren i zespół przez 10 min skanowali mózgi 12 śpiących niemowląt. Wykorzystali do tego celu funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI). Znaleźli 5 klastrów neuronów, w których występowała spontaniczna aktywność. Tak jak w przypadku dorosłych, były to obszary związane z przetwarzaniem informacji wzrokowych, słuchowych i ruchowych (Proceedings of the National Academy of Sciences). Jakie można z tego wyciągnąć wnioski dla świeżo upieczonych rodziców? W wywiadzie udzielonym serwisowi Live Science Lagercrantz podkreśla, że mówienie do malucha, śpiewanie czy kołysanie nie są pozbawione sensu, jak próbowano to wcześniej wykazać. Ponieważ u niemowląt znaleziono o połowę mniej sieci niż u dorosłych, być może uda się dzięki nim prześledzić rozwój mózgu. Szwedzi przypuszczają, że może się on nie kończyć wraz z osiągnięciem dorosłości.
-
Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge badali działanie mózgu człowieka znieczulonego do operacji. Wyniki ich badań mogą wpłynąć nie tylko na ilość anestetyków podawanych przed zabiegiem, ale także na stosunek do osób znajdujących się w śpiączce. Posługując się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI), zauważyli zmniejszoną aktywność w obszarach kluczowych dla pamięci i rozumienia mowy. W znieczuleniu mózg przetwarza dźwięki mowy, ale wydaje się, że nie może ich w pełni zrozumieć ani zapamiętać. Zespół doktora Matta Davisa sporządzał mapę aktywności obszarów związanych z mową u wolontariuszy znieczulonych w różnym stopniu. Chciano w ten sposób zobrazować zmiany zachodzące w reakcji mózgu na bodźce językowe w miarę zwiększania stopnia znieczulenia i sprawdzić, czy rozumienie mowy może występować mimo utraty pełnej przytomności i upośledzenia funkcji pamięciowych. David Menon, profesor anestezjologii z Cambridge, podkreśla, że opisane odkrycie pozwala wyjaśnić, dlaczego niektórzy pacjenci pamiętają po zabiegu pewne wydarzenia z sali operacyjnej. Prawdopodobnie zostali nieprawidłowo znieczuleni i wskutek tego częściowo odzyskali przytomność. Niewykluczone, że większa liczba pacjentów osiąga w stanie znieczulenia jakiś poziom świadomości. Ludzie ci nie mogą sobie jednak potem niczego przypomnieć, ponieważ nie dochodzi do utworzenia wspomnień. Chorzy nie mają jak zareagować, ale nie są dostatecznie znieczuleni. Istnieją ważne z klinicznego punktu widzenia przyczyny, dla których należy używać dokładnie wymierzonych ilości anestetyków. Zwiększa to bezpieczeństwo pacjenta". Ilość podawanych leków to jedno, ale trzeba też unikać niepożądanego wybudzania w czasie znieczulenia ogólnego. Badacze z Cambridge pracują nad techniką, która pozwoli ustalić, jak głębokie powinno być znieczulenie, by uniknąć powrotu świadomości. Wyniki Brytyjczyków są ważne z jeszcze innego powodu. Okazuje się bowiem, że pacjenci z poważnie uszkodzonym mózgiem mogą jednak rozumieć, co się do nich mówi, ale nie są w stanie odpowiedzieć.
-
Kiedy wśród półek i skrzynek z różnymi produktami szukamy czereśni, łatwiej dostrzeżemy inne czerwone owoce i warzywa, np. pomidory, truskawki czy dojrzałe jabłka. Okazuje się także, że w poszukiwaniach tych bierze udział więcej neuronów niż do tej pory sądzono. Posługując się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI), naukowcy zaobserwowali systematyczne zmiany w aktywności mózgu badanych podczas śledzenia wzrokiem poruszających się obiektów (Neuron). Ta zwiększona aktywność pomaga wyszukiwać obiekty nawet wtedy, kiedy nie wiemy, gdzie mogą się znajdować – tłumaczy John Serences z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvin. Serences i jego "wspólnik" profesor Geoffrey Boynton z Uniwersytetu Waszyngtońskiego przeprowadzili następujący eksperyment. Na ekranie komputera wyświetlano rozpierzchające się w różnych kierunkach obiekty. Zadanie wolontariuszy polegało na skupieniu uwagi tylko na obiektach przesuwających się w określonym kierunku, np. na prawo. Za pomocą fMRI Amerykanie zademonstrowali, że wzorce aktywności mózgu zmieniały się w zależności od wybranego kierunku, na którym należało się koncentrować. Zwracanie uwagi na ruch w jedną stronę zwiększało reaktywność mózgu na obiekty przemieszczające się w innych kierunkach, bez względu na to, w jakiej części widzenia się pojawiały. Zjawisko to zaobserwowano i udokumentowano po raz pierwszy. Być może dzięki temu odkryciu zrozumiemy szereg zaburzeń, np. ADHD.
-
Naukowcy posunęli się o krok bliżej w kierunku odczytywania myśli. Urządzenia skanujące mózg pozwalają ocenić zmiany w przepływie krwi, które sygnalizują intencje — donosi Daily Telegraph. Prace te stanowią kamień milowy, ponieważ nigdy przedtem nie udawało się wnioskować na podstawie aktywności mózgu o przyszłych zachowaniach konkretnej osoby (Current Biology). Profesor John-Dylan Haynes z Instytutu Maxa Plancka współpracował z kolegami z Oksfordu, Londynu oraz Tokio. Wolontariusze mogli w skrytości ducha wybierać między dwoma zadaniami: dodawaniem i odejmowaniem. Następnie proszono ich o "przechowanie" zamiaru przez kilka sekund w pamięci, do czasu gdy odpowiednie liczby wyświetlano na ekranie. Za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) akademicy potrafili z 70-proc. trafnością przewidzieć, co postanowili badani. A polegali przy tym wyłącznie na aktywności ich mózgu. Odkrycia te mają w przyszłości umożliwić tetraplegikom (osobom z porażeniem wszystkich kończyn spowodowanym uszkodzeniem rdzenia szyjnego) poruszanie protezami oraz posługiwanie się komputerem.
