Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Jak strach rządzi naszymi reakcjami
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze z MIT, University of Cambridge i McGill University skanowali mózgi ludzi oglądających filmy i dzięki temu stworzyli najbardziej kompletną mapę funkcjonowania kory mózgowej. Za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) naukowcy zidentyfikowali w naszej korze mózgowej 24 sieci połączeń, które pełnią różne funkcje, jak przetwarzanie języka, interakcje społeczne czy przetwarzanie sygnałów wizualnych.
Wiele z tych sieci było znanych wcześniej, jednak dotychczas nie zbadano ich działania w warunkach naturalnych. Wcześniejsze badania polegały bowiem na obserwowaniu tych sieci podczas wypełniania konkretnych zadań lub podczas odpoczynku. Teraz uczeni sprawdzali ich działanie podczas oglądania filmów, byli więc w stanie sprawdzić, jak reagują na różnego rodzaju sceny. W neuronauce coraz częściej bada się mózg w naturalnym środowisku. To inne podejście, które dostarcz nam nowych informacji w porównaniu z konwencjonalnymi metodami badawczymi, mówi Robert Desimone, dyrektor McGovern Institute for Brain Research na MIT.
Dotychczas zidentyfikowane sieci w mózgu badano podczas wykonywania takich zadań jak na przykład oglądanie fotografii twarzy czy też podczas odpoczynku, gdy badani mogli swobodnie błądzić myślami. Teraz naukowcy postanowili przyjrzeć się mózgowi w czasie bardziej naturalnych zadań: oglądania filmów.
Wykorzystując do stymulacji mózgu tak bogate środowisko jak film, możemy bardzo efektywnie badań wiele obszarów kory mózgowej. Różne regiony będą różnie reagowały na różne elementy filmu, jeszcze inne obszary będą aktywne podczas przetwarzania informacji dźwiękowych, inne w czasie oceniania kontekstu. Aktywując mózg w ten sposób możemy odróżnić od siebie różne obszary lub różne sieci w oparciu o ich wzorce aktywacji, wyjaśnia badacz Reza Rajimehr.
Bo badań zaangażowano 176 osób, z których każda oglądała przez godzinę klipy filmowe z różnymi scenami. W tym czasie ich mózgi były skanowane aparatem do rezonansu magnetycznego, generującym pole magnetyczne o indukcji 7 tesli. To zapewnia znacznie lepszy obraz niż najlepsze komercyjnie dostępne aparaty MRI. Następnie za pomocą algorytmów maszynowego uczenia analizowano uzyskane dane. Dzięki temu zidentyfikowali 24 różne sieci o różnych wzorcach aktywności i zadaniach.
Różne regiony mózgu konkurują ze sobą o przetwarzanie specyficznych zadań, gdy więc mapuje się je z osobna, otrzymujemy nieco większe sieci, gdyż ich działanie nie jest ograniczone przez inne. My przeanalizowaliśmy wszystkie te sieci jednocześnie podczas pracy, co pozwoliło na bardziej precyzyjne określenie granic każdej z nich, dodaje Rajimehr.
Badacze opisali też sieci, których wcześniej nikt nie zauważył. Jedna z nich znajduje się w korze przedczołowej i wydaje się bardzo silnie reagować na bodźce wizualne. Sieć ta była najbardziej aktywna podczas przetwarzania scen z poszczególnych klatek filmu. Trzy inne sieci zaangażowane były w „kontrolę wykonawczą” i były najbardziej aktywne w czasie przechodzenia pomiędzy różnymi klipami. Naukowcy zauważyli też, że były one powiązane z sieciami przetwarzającymi konkretne cechy filmów, takie jak twarze czy działanie. Gdy zaś taka powiązana sieć, odpowiedzialna za daną cechę, była bardzo aktywna, sieci „kontroli wykonawczej” wyciszały się i vice versa. Gdy dochodzi do silnej aktywacji sieci odpowiedzialnej za specyficzny obszar, wydaje się, że te sieci wyższego poziomu zostają wyciszone. Ale w sytuacjach niepewności czy dużej złożoności bodźca, sieci te zostają zaangażowane i obserwujemy ich wysoką aktywność, wyjaśniają naukowcy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Skany mózgu dwóch szczepów myszy wypijających znaczne ilości alkoholu ujawniły, że u zwierząt pozbawionych receptorów dopaminy DRD2 dochodzi do zmniejszenia objętości kory mózgowej i wzgórza. Oznacza to, że receptory DRD2 zabezpieczają przed uszkodzeniami mózgu przez alkohol.
Dr Foteini Delis, neuroanatom z Behavioral Neuropharmacology and Neuroimaging Lab w Brookhaven, przypomina, że już wcześniejsze odkrycia sugerowały, że receptory dopaminowe D2 chronią przed uzależniającym wpływem alkoholu.
W ramach najnowszego studium Amerykanie sprawdzali, jak spożycie alkoholu oddziałuje na ogólną objętość mózgu oraz objętość poszczególnych struktur/rejonów u zwykłych myszy oraz gryzoni z wyeliminowanym genem receptorów dopaminowych D2. Przez pół roku połowa każdej z grup piła czystą wodę, a reszta 20-procentowy etanol. Po upływie tego czasu mózg wszystkich zwierząt zbadano za pomocą rezonansu magnetycznego.
Okazało się, że przewlekłe spożycie alkoholu prowadziło do ogólnej atrofii mózgu, oraz zmniejszenia objętości kory i wzgórza, ale tylko u zwierząt z brakującymi receptorami DRD2. Jeden z członków zespołu, Peter Tanatos, podkreśla, że uszkodzenia mózgu przypominały te widywane u alkoholików, dlatego myszy stanowią wiarygodny model badań. U ludzi te rejony mózgu są krytyczne dla przetwarzania mowy, danych czuciowych oraz sygnałów ruchowych, a także tworzenia długotrwałych wspomnień. Poziom DRD2 poniżej normy zwiększa jednostkową podatność na uszkadzające działanie alkoholu. Ponieważ oznacza on także podwyższone ryzyko uzależnienia, staje się jasne, że to układ dopaminergiczny powinien się stać przedmiotem badań nad istotą i leczeniem alkoholizmu.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
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.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy udało się wykazać, że kora mózgowa, obszar uznawany przede wszystkim za siedlisko wyższych funkcji poznawczych, pełni również ważną rolę w uczeniu emocjonalnym.
Wyniki studium naukowców z Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) i szwajcarskiego Instytutu Badań Biomedycznych im. Friedricha Mieschera (Friedrich Miescher Institute of Biomedical Research, FMI) ukazały się w piśmie Nature.
Zaburzenia lękowe występują u ok. 10% dorosłych. Rola, jaką odgrywa w nich ciało migdałowate, jest dobrze znana. Tego samego nie można już jednak powiedzieć o innych częściach mózgu. Wiedząc, że przed przestraszeniem się musimy poczuć zapach, coś usłyszeć lub zobaczyć, szwajcarsko-francuski zespół zajął się wizualizowaniem ścieżki, za pośrednictwem której przetwarzane głównie przez korę bodźce czuciowe oddziałują na mózg w czasie uczenia się strachu.
Podczas eksperymentów myszy uczyły się kojarzyć dźwięk z przykrymi bodźcami, przez co sam dźwięk stawał się dla nich nieprzyjemny (zachodziło warunkowanie klasyczne). By prześledzić aktywność neuronów podczas uczenia, naukowcy zastosowali metodę zwaną dwufotonowym obrazowaniem wapnia. Jest to stosunkowo nowy rodzaj mikroskopii, dzięki któremu można obejrzeć głębsze warstwy tkanki. Bazuje on na tym, że gdy komórka nerwowa jest aktywowana, przebiega przez nią fala wapnia. Wstrzyknięcie pochłanianego przez neurony znacznika pozwala ustalić, co właściwie (i gdzie) dzieje się w korze w czasie emocjonalnego uczenia.
W zwykłych okolicznościach neurony kory słuchowej są silnie hamowane. Podczas uczenia strachu aktywowany jest mikroobwód rozhamowujący. Uwolnienie acetylocholiny w korze umożliwia chwilową aktywację tego mikroukładu i rozhamowanie pobudzających neuronów projekcyjnych z długimi aksonami. Z tego powodu gdy zwierzę słyszy podczas uczenia dźwięk, bodziec jest przetwarzany intensywniej niż zwykle, co oczywiście, ułatwia tworzenie wspomnień.
Aby potwierdzić swoje odkrycia, akademicy posłużyli się kolejną nowoczesną techniką - optogenetyką (łączy ona genetykę z optyką i pozwala na kontrolę neuronów za pomocą wiązek lasera). Rozhamowanie zaburzano wybiórczo podczas uczenia. Gdy następnego dnia badano pamięć myszy, okazało się, że była ona poważnie zaburzona. Oznacza to, że rozhamowanie korowe odgrywa kluczową rolę w uczeniu strachu.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W mózgach dzieci będących świadkami i ofiarami przemocy domowej występują wzorce aktywności, jakie widuje się w mózgach żołnierzy biorących udział w walkach.
Naukowcy z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego (UCL) i Centrum Anny Freud posłużyli się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI). Zauważyli, że u dzieci żyjących w brutalnych rodzinach podczas oglądania zdjęć zagniewanych twarzy wzrasta aktywność w ciele migdałowatym oraz przedniej części wyspy.
Wcześniejsze badania fMRI wykazały, że u żołnierzy biorących udział w potyczkach/walkach po wykryciu potencjalnie zagrażającego bodźca także wzrasta aktywność tych samych obszarów mózgu. Psycholodzy uważają, że zarówno dzieci, jak i żołnierze przystosowują się do swojej sytuacji poprzez hiperświadomość zagrożeń środowiskowych.
Autorzy studium opublikowanego na łamach Current Biology podkreślają, że amygdala i przednia część wyspy mają związek z zaburzeniami lękowymi. Adaptacja obejmująca te regiony wyjaśnia zatem, czemu dzieci będące ofiarami przemocy na późniejszych etapach życia częściej zmagają się właśnie z zaburzeniami lękowymi.
Wszystkie badane dzieci były zdrowe [...]. Wykazaliśmy więc, że ekspozycja na przemoc domową wiąże się ze zmienionym funkcjonowaniem mózgu, któremu nie towarzyszą objawy psychiatryczne. Zmiany te mogą jednak stanowić nerwowy czynnik ryzyka [są przystosowawcze na krótszą metę, ale w dłuższej perspektywie zwiększają prawdopodobieństwo problemów emocjonalnych] - tłumaczy dr Eamon McCrory z UCL.
W eksperymencie wzięło udział 20 dzieci z udokumentowaną historią przemocy. Uwzględniono też 23-osobową grupę kontrolną. Średni wiek maltretowanych dzieci wynosił 12 lat. Podczas badania w skanerze wszystkim pokazywano zdjęcia kobiecych i męskich twarzy wyrażających smutek i złość. Pojawiały się też fizjonomie neutralne. Zadanie polegało jedynie na określeniu, czy wyświetlana twarz należy do kobiety, czy mężczyzny.
W kolejnym etapie studium McCrory i inni zamierzają ustalić, jak stabilne są odnotowane zmiany w aktywności wyspy i ciała migdałowatego. Nie każde dziecko doświadczające przemocy ma przecież później problemy psychiczne. Warto sprawdzić, jakie mechanizmy się za tym kryją.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.