Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Neurony lustrzane, które uaktywniają się zarówno podczas samodzielnego wykonywania jakiejś czynności, jak i podczas obserwowania czyichś działań, zdążono już powiązać z empatią, moralnością, siłą oddziaływania filmów erotycznych, a nawet autyzmem. O ile jednak u małp można było obserwować aktywność pojedynczych neuronów tego typu, o tyle ich istnienie u ludzi wykazano bardzo okrężną drogą, bo podczas ogólnego badania funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI).

Ilan Dinstein z New York University uważa, że jest to podejście niedokładne, a uzyskane w ten sposób wyniki wcale nie muszą być prawdziwe. Gdy widzimy, że podczas działania i obserwowania działania innej osoby uaktywnia się ten sam rejon mózgu, wcale nie mamy gwarancji, że wyładowują się te same neurony. Dlatego przypisywanie im np. odpowiedzialności za autyzm jest, wg niego, przedwczesne.

By sprawdzić, które neurony uaktywniają się w czasie samodzielnej gry i obserwowania zabawy w kamień, nożyce, papier, nowojorczycy i akademicy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w Seattle zebrali grupę ochotników. Na czas eksperymentu umieszczono ich w skanerze fMRI.

Wolontariusze rozgrywali aż 360 partii z przeciwnikiem nagranym na wideo. W tym czasie program komputerowy uczył się rozpoznawać wzorce aktywności mózgowej, powiązane z wykonywaniem określonego gestu i obserwowaniem go w wykonaniu drugiej osoby. Obserwowano 3 rejony: korę ruchową, wzrokową i przednią bruzdę śródciemieniową (ang. anterior intraparietal sulcus, aiPS), która zgodnie z wcześniejszymi doniesieniami, miała być siedliskiem licznych neuronów lustrzanych.

Po zakończeniu nauki badacze sprawdzali, czy na podstawie analizy samej aktywności program potrafi stwierdzić, czy człowiek gestykuluje, czy ogląda ruchy czyichś dłoni. Podczas analizy aktywności kory wzrokowej program z dużą trafnością (72%) typował obserwowany gest. Równie dobrze nazywał gest wykonywany przez ochotnika, odcyfrowując wzorce aktywności jego kory ruchowej. Gdyby aiPS rzeczywiście była siedliskiem neuronów lustrzanych, powinna się uaktywniać jednakowo podczas działania i w czasie obserwacji działań, a komputer powinien umieć określić gest widziany przez wolontariusza i na odwrót. Tymczasem trafność oszacowań graniczyła z przypadkiem.

Wg Dinsteina świadczy to o tym, że aiPS jest w dużej mierze zapełniona mieszanką neuronów ruchowych i wzrokowych, które lekceważono we wcześniejszych badaniach. Oznacza to, że neurony lustrzane są rzadsze niż do tej pory sądzono.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Często słyszy się, że telewizja to złodziej czasu, który można by przeznaczyć na ćwiczenia czy kontakty z innymi ludźmi. Okazuje się, że w kwestii poprawy formy da się coś zrobić, wystarczy maszerować w miejscu po rozpoczęciu przerwy reklamowej (Medicine & Science in Sports & Exercise).
      Naukowcy z University of Tennessee badali grupę 23 kobiet i mężczyzn w wieku 18-65 lat. W studium uwzględniono osoby reprezentujące różne kategorie wskaźnika masy ciała (BMI). Sprawdzano, ile kalorii ulega spaleniu podczas leżenia, siedzenia, stania, chodzenia w miejscu i marszu na bieżni z prędkością ok. 5 km/h. W drugiej części eksperymentu ci sami badani na siedząco oglądali przez godzinę telewizję albo spędzali przed nim tyle samo czasu, wykorzystując przerwy reklamowe na marsz w miejscu. Dzięki krokomierzom można było zliczać kroki.
      Chodząc w miejscu w czasie reklam, ochotnicy spalali średnio 148 kilokalorii. Ustalono, że w ciągu mniej więcej 25 minut przeciętnie wykonywali 2111 kroków. Godzinne ćwiczenia na bieżni pozwalały zużyć średnio 304 kilokalorie. Niestety, więźniowie kanap i foteli nie wypadali najlepiej. Po 60 min oglądania stamtąd telewizji spalali zaledwie 81 kcal. Co więcej, nie odnotowano istotnych statystycznie różnic w liczbie spalonych kalorii między odpoczynkiem a oglądaniem TV na siedząco (79 vs. 81 kcal).
      Zespół z Knoxville uważa, że sygnał rozpoczęcia bloku reklamowego może być dobrą wskazówką, że trzeba wstać i trochę się poruszać. Znany dżingiel warto potraktować jako element środowiska, który pomaga w wykształceniu korzystnych dla zdrowia nawyków.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki gleju pełnią wiele różnych funkcji, m.in. stanowią zrąb dla neuronów mózgu, chronią je, odżywiają czy współtworzą barierę krew-mózg. Teraz okazało się, że nie są zwykłym klejem (ich nazwa pochodzi od gr. glia - klej), ale w znacznym stopniu odpowiadają za plastyczność mózgu. Wpływają na działanie synaps i w ten sposób pomagają segregować informacje potrzebne do uczenia.
      Komórki gleju są jak nadzorcy. Regulując synapsy, kontrolują przepływ danych między neuronami i oddziałują na przetwarzanie informacji oraz proces uczenia - tłumaczy Maurizio De Pittà, doktorant z Uniwersytetu w Tel Awiwie. Opiekunem naukowym De Pitty był prof. Eshel Ben-Jacob. Współpracując z kolegami z USA i Francji, student stworzył pierwszy na świecie model komputerowy, uwzględniający wpływ gleju na synaptyczny transfer danych.
      De Pittà i inni domyślali się, że glej może odgrywać ważną rolę w pamięci i uczeniu, ponieważ tworzące go komórki występują licznie zarówno w hipokampie, jak i korze mózgowej. Na każdy neuron przypada tam od 2 do 5 komórek gleju. Aby potwierdzić swoje przypuszczenia, naukowcy zbudowali model, który uwzględniał wyniki wcześniejszych badań eksperymentalnych.
      Wiadomości przesyłane w sieciach mózgu powstają w neuronach, ale glej działa jak moderator decydujący, które informacje zostaną przesłane i kiedy. Może albo wywołać przepływ informacji, albo zwolnić aktywność synaps, gdy staną się nadmiernie pobudzone. Jak nadmienia prof. Ben-Jacob, wygląda na to, że glej jest dyrygentem, który dąży do optymalnego działania mózgu.
      Wbrew pozorom, przydatność modelu De Pitty nie ogranicza się wyłącznie do lepszego zdefiniowania funkcji gleju, ponieważ może zostać wykorzystany np. w mikrochipach, które naśladują sieci występujące w mózgu czy podczas badań nad padaczką i chorobą Alzheimera. W przypadku epilepsji glej wydaje się nie spełniać funkcji modulujących, a w przebiegu demencji nie pobudza przekazywania danych.
    • By 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.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W myśleniu o niemoralnych kwestiach bierze udział przede wszystkim lewa półkula mózgu (Frontiers in Evolutionary Neuroscience).
      Psycholodzy z kilku amerykańskich uczelni przygotowali serię 3 eksperymentów. W czasie gdy badanym prezentowano niemoralne scenariusze, mierzono przepływ krwi przez różne obszary.
      Uciekając się do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), naukowcy porównywali, co dzieje w ludzkim mózgu, gdy oglądamy materiały uznawane za niemoralne, neutralne i moralne.
      W ramach pierwszego eksperymentu ochotnikom powiedziano, że wezmą udział w teście pamięciowym. Badanym zaprezentowano jedną serię stwierdzeń, a bezpośrednio po jej zakończeniu drugą. Naciskając guzik, należało stwierdzić, czy dane stwierdzenie wystąpiło w pierwszej serii. Zdania dotyczyły: 1) patogenów, 2) aktów kazirodczych, 3) nieseksualnych niemoralnych czynów oraz 4) działań neutralnych.
      W drugim eksperymencie ludziom pokazywano losowo wymieszane stwierdzenia z 3 kategorii. Pięćdziesiąt dotyczyło działań uznawanych przez większość za niemoralne, 50 - aktów godnych pochwały, a 50 spraw neutralnych. W 3. studium ochotnikom pokazywano wymieszane zdjęcia z takich samych kategorii (moralnej, niemoralnej i neutralnej).
      We wszystkich trzech badaniach niemoralne bodźce nasilały przepływ krwi w lewej, ale nie prawej półkuli. Podobnego wzorca nie zauważono w przypadku bodźców moralnych i neutralnych. Mimo że zadania z poszczególnych eksperymentów angażowały specyficzne rejony mózgu, zespół pracujący pod kierownictwem Lory M. Cope zaobserwował nakładanie się aktywowanych obszarów. Wymienia się wśród nich lewą przyśrodkową korę przedczołową, lewą okolicę zbiegu płatów ciemieniowego i skroniowego oraz lewą tylną część kory obręczy.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      System kontroli lotu ważek to interesująca kwestia, ale nie dało się jej badać przy użyciu dotychczasowego sprzętu telemetrycznego. Był na tyle ciężki, że owady nie zachowywały się w nim naturalnie. Zmieniło się to dzięki bezprzewodowemu chipowi, zasilanemu nie przez baterie, ale bezprzewodowo.
      Urządzenie jest wspólnym dziełem Matta Reynoldsa z Duke University i Reida Harrisona z Intan Technologies. Powstało dla naukowców z Howard Hughes Medical Institute (HHMI), którzy zbierają informacje, przymocowując elektrody do pojedynczych neuronów łańcuszka nerwowego. Istotnym elementem ich pracy jest zapisywanie aktywności elektrycznej komórek nerwowych i mięśni.
      Wcześniejsze systemy nagrywania aktywności neuronalnej wymagały dużych baterii. Ważki nie mogły ich unieść, dlatego badano unieruchomione owady, które obserwowały obraz z projektora. Akademicy wiążą z nowym urządzeniem spore nadzieje, bo jeśli wszystko pójdzie po ich myśli, za jego pomocą będzie można badać nie tylko ważki, ale i inne małe zwierzęta. Wyeliminowanie baterii to szansa na "odchudzenie" aparatury i jej zminiaturyzowanie.
      Testy systemu prowadzono na specjalnej arenie. To tutaj umieszczano zasilający chip nadajnik. Ustalono, że chip przesyła dane w czasie rzeczywistym z prędkością do 5 megabitów na sekundę. Biolodzy zamierzają zestawiać dane pozyskiwane z neuronów z nagraniami szybkoklatkowymi ważek polujących na muszki owocowe. Szacują, że rozpoczną eksperymenty w ciągu najbliższych miesięcy. Chip z 2 antenkami ma być mocowany do spodniej części odwłoka, nie będzie więc przeszkadzać w poruszaniu skrzydłami.
      Średnia waga badanych ważek wynosi ok. 400 miligramów. Anthony Leonardo z HHMI ocenia, że bez szkody dla lotu i polowania owad jest w stanie unieść mniej więcej jedną trzecią swojej wagi, tymczasem dzisiejsze wielokanałowe systemy telemetryczne ważą 75-150 razy więcej niż ważka (bez baterii). Wcześniej Harrison i Leonardo opracowali co prawda zasilany baterią system specjalnie dla owadów, ale ponieważ ważył 130 miligramów, ważki musiały się wysilić, żeby go unieść. Na takim tle chip o wadze zaledwie 38 miligramów wydaje się lekki jak piórko. Co ważne, ma on 15 razy większą szerokość pasma niż urządzenie poprzedniej generacji.
×
×
  • Create New...