Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Najmniejsze urządzenie do przechowywania danych. Bazuje na atomristorze
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Neurolog Anna Schapiro z University of Pennsylvania i jej zespół, wykorzystując model sieci neuronowej, odkryli, że gdy w czasie snu nasz mózg wchodzi i wychodzi z fazy REM, hipokamp uczy korę nową tego, czego dowiedział się za dnia. Od dawna wiadomo, że w czasie snu zachodzą procesy uczenia się i zapamiętywania. W ciągu dnia kodujemy nowe informacje i doświadczenia, idziemy spać, a gdy się budzimy, nasza pamięć jest już w jakiś sposób zmieniona, mówi Schapiro.
Schapiro, doktorant Dhairyya Singh oraz Kenneth Norman z Princeton University stworzyli model obliczeniowy oparty na sieci neuronowej, który dał im wgląd w proces uczenia się w czasie snu.
Z artykułu opublikowanego na łamach PNAS dowiadujemy się, że w czasie gdy mózg przechodzi z fazy NREM do REM, co ma miejsce około 5 razy w ciągu nocy, hipokamp przekazuje do kory nowej informacje zdobyte za dnia.
To nie jest tylko model uczenia się lokalnych struktur mózgu. To model pokazujący, jak jeden obszar mózgu uczy drugi obszar mózgu w czasie snu, gdy nie ma wskazówek ze świata zewnętrznego. To również pokazuje, jak zapamiętujemy informacje o zmieniającym się otoczeniu, mówi Schapiro.
Naukowcy zbudowali model złożony z hipokampu – obszaru mózgu odpowiedzialnego za zdobywanie nowych informacji – i kory nowej, w której m.in. odbywają się procesy związane z językiem, świadomością wyższego rzędu i pamięcią długotrwałą. Model pokazał, że podczas fazy NREM mózg – pod kierunkiem hipokampu – głównie „przegląda” najnowsze wydarzenia i dane, a w czasie fazy REM uruchamiane są dawniejsze wspomnienia, przechowywane w korze nowej. Oba te obszary mózgu komunikują się między sobą w fazie NREM. To wtedy hipokamp przekazuje do kory nowej to, czego się niedawno nauczył. Natomiast w fazie REM aktywuje się kora nowa, które odtwarza to, co już wie, dzięki czemu tworzone jest pamięć długotrwała, wyjaśnia Singh.
Dodaje, że bardzo ważne jest przełączanie pomiędzy obiema fazami. Gdy kora nowa nie ma szans na odtworzenie sobie informacji, które przechowuje, zostają one nadpisane. Uważamy, że do powstania długotrwałych wspomnień konieczne jest przełączanie się pomiędzy fazami REM i NREM, stwierdza Singh.
Naukowcy zastrzegają, że wciąż muszą potwierdzić eksperymentalnie swoje spostrzeżenia. Zauważają też, że ich symulacje dotyczyły dorosłej osoby, która dobrze przespała całą noc. Zatem nie muszą być prawdziwe w odniesieniu do innych sytuacji, jak np. do dzieci czy dorosłych, którzy dobrze nie spali. Tego typu model, który można dostosowywać do różnych sytuacji i osób, może być niezwykle przydatny w badaniach nad problemem snu. W dłuższej perspektywie posłuży on do badań nad zaburzeniami psychicznymi i neurologicznymi, w których zaburzenia snu są jednym z objawów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W Journal of Experimental Psychology: General opublikowano wyniki badań, z których dowiadujemy się, że używanie urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, pomaga poprawić nasze zdolności pamięciowe. Z badań przeprowadzonych przez naukowców z University College London (UCL) wynika, że na urządzeniach przechowujemy bardzo ważne informacje, to zaś zwalnia naszą pamięć i ułatwia przywoływanie dodatkowych, mniej ważnych informacji. Wyniki badań stoją w sprzeczności z wcześniejszymi obawami neurologów, którzy sądzili, że nadużywanie nowoczesnych technologii może prowadzić do upośledzenia zdolności poznawczych i powoduje „cyfrową demencję”.
Okazało się jednak, że wykorzystywanie urządzeń cyfrowych jako pamięci zewnętrznej pomaga nie tylko w zapamiętywaniu informacji zapisanych na tych urządzeniach, ale również w zapamiętywaniu niezapisanych informacji.
Naukowcy z UCL opracowali specjalny test pamięci na tablety i komputery. Do badań zaangażowali 158 ochotników w wieku 18–71 lat. Uczestnikom pokazywano na ekranie do 12 ponumerowanych okręgów, a ich zadaniem było przeciągnięcie części z nich na prawą, a części na lewą stronę ekranu. Badani mieli zapamiętać numery okręgów, jakie przeciągnęli na każdą ze stron. Im więcej ich zapamiętali, tym wyższą wypłatę otrzymywali na koniec eksperymentu. Jedna ze stron ekranu była stroną o wysokiej wartości. Za zapamiętanie przeciągniętego tam numeru płacono 10-krotnie więcej, niż za zapamiętanie numeru przeciągniętego na stronę o niskiej wartości.
Uczestnicy wykonywali test 16-krotnie. Przy połowie testów musieli polegać wyłącznie na własnej pamięci, przy połowie zaś mogli zapisywać wyniki na urządzeniach elektronicznych. Badani zwykle zapisywali na urządzeniach elektronicznych wartości okręgów przeciąganych do strony o wysokiej wartości. Okazało się, że gdy to robili, byli w stanie samodzielnie zapamiętać o 18% więcej liczb przeciągniętych do strony o wysokiej wartości. Ale to nie wszystko. Zapamiętywali też o 27% liczb przeciągniętych do strony o niższej wartości, mimo że tych liczb nie zapisywali.
Jednak używanie urządzeń elektronicznych miało też i negatywną stronę. Gdy je bowiem uczestnikom badań zabrano, lepiej pamiętali liczby ze strony o niższej wartości. To wskazuje, że zapamiętywanie liczb o wyższej wartości powierzyli urządzeniu elektronicznemu i bardzo szybko o nich zapomnieli.
Chcieliśmy zbadać, jak przechowywanie informacji na urządzeniu elektronicznym wpływa na zdolność do zapamiętywania. Odkryliśmy, że gdy ludzie mogą używać pamięci zewnętrznej, pomaga im to w zapamiętywaniu informacji, które zapisali. To nie było zaskoczeniem. Ale zauważyliśmy też, że lepiej zapamiętywali informacje, których nie zapisali. Działo się tak, gdyż używanie urządzenia elektronicznego zmieniło sposób, w jaki używali pamięci do przechowywania ważnych i mniej ważnych danych. Gdy musimy zapamiętać coś samodzielnie, używamy pamięci to przechowywania najważniejszych informacji. Ale gdy możemy użyć zewnętrznego urządzenia, najważniejsze informacje są na nim zapisywane, a naszą własną pamięć wykorzystujemy do zapamiętania tych mniej ważnych, mówi doktor Sam Gilbert.
Uczony zauważa, że – wbrew obawom – urządzenia elektroniczne nie wywołują „cyfrowej demencji”, ale przyczyniają się do lepszego zapamiętywania informacji, których na nich nie zapisaliśmy. Musimy jednak ostrożnie przechowywać nasze najważniejsze dane. Gdy bowiem urządzenie elektroniczne zawiedzie, może się okazać, że w naszej pamięci zostały nam tylko i wyłącznie mniej ważne informacje, ostrzega uczony.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Najwcześniejsze wspomnienia, jakie przechowujemy w naszej pamięci, pochodzą przeważnie z czasu, gdy mieliśmy 2,5 roku, donoszą autorzy najnowszych badań. Odkrycie, o którym poinformowano na łamach recenzowanego pisma Memory, przesuwa pamięć o najwcześniejszych wydarzeniach z życia o cały rok.
Autorka badań, doktor Carole Peterson z Memorial University of Newfoundland przeprowadziła analizę literatury specjalistyczne oraz publikowanych i niepublikowanych danych, które były zbierane przez nią i jej współpracowników w latach 1999–2020.
To, z jakiego okresu pochodzą nasze najwcześniejsze wspomnienia jest płynną kwestią. Gdy zapytamy ludzi o to, jaki jest ich pierwsze wspomnienie, okazuje się, że nie jest to żadna ustalona granica. Wygląda to raczej jak zbiór wspomnień. Ludzie sobie przypominają coś, co uważają za najwcześniejsze wspomnienie, a gdy zadajemy im dodatkowe pytania, gdy damy im szansę, okazuje się, że są w stanie sięgnąć pamięcią dalej i dalej w czasie, mówi Peterson. Sądzimy, że pamiętają rzeczy z okresu, gdy mieli 2 lata. Ale nie zdają sobie z tego sprawy.
Takie coraz głębsze sięganie do pamięci jest możliwe z dwóch powodów. Po pierwsze, jak już wspomniano, tylko nam się wydaje, że to co przypomnieliśmy sobie na wstępie. Po drugie, udokumentowaliśmy, że ludzie źle datują wczesne wspomnienia. Cały czas okazywało się, że badani twierdzili, że rzeczy, które sobie przypominali, pochodziły z czasu, gdy byli starsi, niż w rzeczywistości, dodaje doktor Peterson.
Peterson od ponad 20 lat specjalizuje się w badaniach nad pamięcią. Szczególnie skupia się nad umiejętnością dzieci i dorosłych do przywołania najwcześniejszych wspomnień. W ramach swoich badań pracowała z 992 ochotnikami, a wspomnienia 697 z nich porównano ze wspomnieniami ich rodziców. Okazało się, że najwcześniejsze wspomnienia z dzieciństwa – co potwierdzili rodzice badanych – pochodzą z wcześniejszego okresu niż sądzili badani.
Zjawisko, które zauważyła Peterson, znajduje potwierdzenie w innych badaniach. Okazało się bowiem, że gdy dzieci miały przywołać najwcześniejsze wspomnienia 2 i 8 lat po tym, jak zapamiętane wydarzenia miały miejsca, potrafiły przywołać to samo wspomnienie, ale gdy minęło od niego 8 lat, dzieci uważały, że były starsze w momencie, gdy zdarzenie miało miejsce. Po ośmiu latach od wydarzenia, dzieci sądziły, że były o rok starsze niż w rzeczywistości były, gdy wydarzenie miało miejsce, zauważa uczona.
Petersen mówi tutaj o efekcie teleskopu. Gdy przywołujemy wydarzenia, które miały miejsce dawno temu, to tak, jakbyśmy patrzyli przez teleskop. Im bardziej odległe wspomnienie, tym bliższe się wydaje. Okazuje się, że mamy tendencję do przesuwania najodleglejszych wspomnień o około rok, do czasu, gdy mieliśmy 3,5 roku. Okazało się jednak, że efekt ten nie dotyczy wydarzeń, które miały miejsce gdy byliśmy w wieku 4 lat i starszym.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wysokie spożycie owoców jagodowych bogatych w flawonoidy, takich jak truskawki czy jagody, może u kobiet aż o 2,5 roku opóźniać wystąpienie problemów z pamięcią związanych ze starszym wiekiem. Do takich wniosków doszli naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i Brigham and Women's Hospital, którzy o swoich badaniach poinformowali na łamach Annals of Neurology.
Tym, co czyni nasze badania wyjątkowymi, jest długi czas oraz ilość danych, jakie przeanalizowaliśmy. Dotychczas nie prowadzono tak szeroko zakrojonych badań nad owocami jagodowymi, mówi główna autorka badań, Elizabeth Devore. U kobiet, które spożywały co najmniej dwie porcje truskawek i jagód tygodniowo zauważyliśmy umiarkowane spowolnienie spadku zdolności pamięciowych. Efekt ten można osiągnąć za pomocą drobnej modyfikacji diety.
W badaniach wykorzystano dane z Nurse's Health Study. To długoterminowe badania, w których wzięło udział 121 700 pielęgniarek w wieku 30–55 lat. Począwszy od 1976 roku co cztery lata kobiety wypełniają kwestionariusze dotyczące diety i częstotliwości spożywania różnych pokarmów. W latach 1995–2001 u 16 010 pań w wieku ponad 70 lat prowadzono co dwa lata badania funkcjonowania pamięci. Mediana wieku kobiet uwzględnionych w obecnych badaniach wnosiła 74 lata, a ich BMI to 26.
Badania wykazały, że zwiększone spożycie truskawek i jagód było powiązane z wolniejszym spadkiem zdolności pamięciowych. Był on opóźniony nawet o 2,5 roku.
To pierwsze dowody epidemiologiczne wskazujące, że owoce jagodowe opóźniają pogarszanie się pamięci u kobiet w starszym wieku, mówi Devore. Nasze badania mają duże znaczenie dla zdrowia publicznego, gdyż zwiększenie spożycia owoców jagodowych to bardzo prosty sposób na poprawę zdrowia starszych osób.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zaledwie kilka dawek eksperymentalnego leku wystarczy, by u myszy odwrócić związane z wiekiem ubytki pamięci oraz przywrócić elastyczność mózgu, informują naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. Dotychczasowe badania wykazały, że środek o nazwie ISRIB przywraca funkcje pamięciowe wiele miesięcy po urazowym uszkodzeniu mózgu, odwraca zaburzenia poznawcze w zespole Downa, zapobiega utracie słuchu spowodowanej hałasem, pomaga w leczeniu niektórych typów nowotworów prostaty, a nawet zwiększa funkcje poznawcze u zdrowych zwierząt.
Na łamach pisma eLife ukazały się właśnie wyniki kolejnych badań nad ISRIB. Ich autorzy donoszą, że lek bardzo szybko przywraca starym myszom zdolności poznawcze młodych zwierząt. Jednocześnie dochodzi do odmłodzenia mózgu i komórek odpornościowych, co może wyjaśniać obserwowane zjawisko.
Błyskawiczne działanie ISRIB pokazuje, że znaczna część związanej z wiekiem utraty funkcji poznawczych może być powodowana przez odwracalną fizjologiczną „blokadę”, a nie przez nieodwracalną degenerację, mówi profesor Susanna Rosi z wydziałów Neurochirurgii, Terapii Fizycznej i Rehabilitacji UC San Francisco.
Dane te sugerują, że – w przeciwieństwie do powszechnie przyjętej opinii – mózg nie traci na stałe zdolności poznawczych, ale są one w jakiś sposób blokowane przez czynniki wpływające na komórki. Nasze badania nad ISRIB pokazują, że istnieje sposób zatrzymania działania tych czynników i odzyskanie zdolności poznawczych, które z czasem stawały się coraz bardziej niedostępne, dodaje profesor Peter Walter z Wydziału Biochemii i Biofizyki. Walter to wybitny naukowiec, wielokrotnie nagradzany za swoje prace nad reakcją komórek na stres. To właśnie w jego laboratorium w 2013 roku został odkryty ISRIB.
ISRIB działa poprzez ponowne uruchomienie w komórkach całej maszynerii odpowiedzialnej za produkcję białek. Zostaje ona z wiekiem zablokowana przez mechanizm zwany zintegrowaną odpowiedzią na stres (integrated stress response – ISR). Nazwa ISRIB pochodzi od ISR InhiBitor.
Mechanizm ISR zwykle odpowiada za wykrywanie problemów z produkcją białek, co może być sygnałem, że komórka uległa infekcji lub doszło w niej do pojawienia się mutacji genetycznych prowadzących do rozwoju nowotworu. W takim przypadku ISR blokuje zdolność wytwarzania białek przez komórkę. To niezwykle ważny mechanizm służący do obrony organizmu przed niewłaściwie działającymi komórkami.
Walter i jego zespół odkryli, że jeśli w tkance mózgowej ISR „zatnie się” w pozycji „włączony”, to może to prowadzić do poważnych problemów, gdyż komórki tracą zdolność do normalnego funkcjonowania.
Podczas swoich niedawnych badań Walter i Rosi wykazali, że u myszy po urazowym uszkodzeniu mózgu dochodzi do chronicznej aktywacji ISR, co prowadzi do utraty zdolności poznawczych i zaburzeń zachowania, a po podaniu ISRIB mechanizm ISR zaczyna działać prawidłowo, co bardzo szybko doprowadza do odzyskania normalnego funkcjonowania mózgu.
Obserwowaliśmy, jak ISRIB przywraca funkcje poznawcze u zwierząt z urazowym uszkodzeniem mózgu, które w wielu aspektach przypomina spadek zdolności poznawczych związany z wiekiem. Zaczęliśmy się więc zastanawiać, czy lek ten może odwrócić skutki starzenia się. To był kolejny logiczny krok, mówi Rosi, która jest dyrektorem ds. badań neurologicznych w UCSF Brain and Spinal Injury Center.
Do badań zaangażowano naukowców z laboratorium Rosi. Na czele grupy badawczej stała Karen Krukowski. W ramach eksperymentu włożone do basenu z wodą myszy widziały wystającą z wody platformę, na którą musiały wejść, by wydostać się z wody. Po sesji treningowej poziom wody podnoszono tak, że platforma nad nią nie wystawała, a do wody dodano barwnik, by platformy nie było widać. Myszy musiały więc zapamiętać, gdzie znajduje się platforma, na której mogą bezpiecznie stanąć. Zadanie takie jest zwykle trudne do wykonania dla starszych zwierząt, które mają problemy z zapamiętaniem położenia platformy.
Okazało się jednak, że starsze myszy, którym podczas trzydniowej sesji treningowej podawano niewielkie ilości ISRIB, radziły sobie z zadaniem równie dobrze, jak młode myszy, i znacznie lepiej niż myszy w tym samym wieku, którym leku nie podawano.
Chcąc zrozumieć, jak ISRIB działa, naukowcy podali myszom pojedynczą dawkę, a następnie przebadali aktywność i anatomię komórek hipokampu, regionu, który odgrywa kluczową rolę w uczeniu się i zapamiętywało. Okazało się, że powszechnie występujące sygnatury starzenia się neuronów zniknęły dosłownie w ciągu jednej nocy, połączenia komórek pomiędzy sobą wzmocniły się, a komórki odzyskały zdolność do tworzenia stabilnych połączeń.
Naukowcy wciąż badają, w jaki sposób ISR zakłóca procesy poznawcze u starzejących się myszy oraz u myszy z różnymi problemami neurologicznymi oraz sprawdzają, jak długo trwają dobroczynne skutki podawania ISRIB.
Dotychczas zauważyli, że ISRIB zmienia też sposób funkcjonowania limfocytów T, które również z wiekiem coraz gorzej funkcjonują. To zaś może sugerować inną ścieżkę działania leku oraz może mieć znaczenie dla leczenia wielu różnych chorób związanych z pojawianiem się stanu zapalnego i gorszym funkcjonowaniem układu odpornościowego, od Alzheimera po cukrzycę.
Można by się zastanawiać, czy zakłócanie pracy tak ważnego mechanizmu obrony komórkowej jak ISR jest bezpieczne. Bardzo dobrą wiadomością jest fakt, że dotychczas nie zauważono żadnych skutków ubocznych stosowania ISRIB. Profesor Walter mówi, że mogą być dwie przyczyny. Po pierwsze, wystarczy zaledwie kilka dawek ISRIB, by zresetować stan chronicznej aktywacji ISR do stanu normalnego, po którym to resecie ISR nadal funkcjonuje prawidłowo, chroniąc komórki przed problemami.
Po drugie, ISRIB nie działa gdy zostaje podany komórkom, w których włączona jest najpotężniejsza z form ISR – chroniąca np. przed bardzo agresywną infekcją wirusową. To brzmi niemal zbyt dobrze, by było prawdą, ale wydaje się, że ISRIB daje nam możliwość idealnego manipulowania ISR, mówi Walter.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.