Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Osoby widzące i niewidome w ten sam sposób kategoryzują obiekty żywe i nieożywione. Co ciekawe, odróżniają je dzięki tym samym obszarom wzrokowym. Oznacza to, że jest to zdolność zakodowana w mózgu przez ewolucję. Zespół Bradforda Mahona z Rochester University wykazał, że do specyficznej dla kategorii aktywacji kory wzrokowej nie jest wymagane uprzednie doświadczenie wizualne.

Obiekty rozpoznajemy dzięki tzw. strumieniowi brzusznemu. Dane z pierwszorzędowej kory wzrokowej są nim przekazywane do kory dolnoskroniowej. Wcześniejsze badania obrazowe wykazały, że widok obiektów nieożywionych, np. narzędzi, aktywuje inne rejony w obrębie strumienia brzusznego niż obiekty ożywione, np. zwierzęta czy twarze. Nie wiedziano jednak, czy specyficzna dla kategorii reakcja neuronalna zależy od doświadczenia. Można to sprawdzić, przeprowadzając eksperyment z dorosłymi, którzy nie widzą od urodzenia. Chociaż uprzednie studia wskazywały, że badanie dotykowe przedmiotów lub wyobrażanie sobie ich kształtu w oparciu o dźwięk aktywuje strumień brzuszny, specjaliści nie mieli pojęcia, czy stymulacja pochodząca z innych zmysłów pobudza konkretne obszary wzrokowego systemu brzusznego.

Doktor Mahon współpracował z kolegami z Uniwersytetu w Trydencie i Uniwersytetu Harvarda. Razem postanowili sprawdzić, czy organizacja strumienia brzusznego od środka ku bokowi mózgu, która odzwierciedla przejście od bodźców nieożywionych do żywych, będzie również obecna u ludzi niewidomych od urodzenia. W eksperymencie przeprowadzanym pod kontrolą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) wzięło udział 20 widzących osób i 3 niewidome. Wszyscy wysłuchiwali listy słów oznaczających obiekty nieożywione lub ożywione. Mieli przy tym zamknięte oczy. Ich zadanie polegało na myśleniu o pierwszym obiekcie i porównywaniu jego wielkości do kolejnych. Widzący przechodzili dodatkowo przez jeszcze jeden etap: przyglądali się rysunkom obiektów bez wyczytywania na głos ich nazw. Okazało się, że aktywacja wyspecjalizowanych regionów była identyczna u widzących i niewidomych ochotników. Nasze odkrycia sugerują, że organizacja strumienia brzusznego we wrodzony sposób "przewiduje" różne typy przetwarzania, które muszą zostać przeprowadzone na obiektach należących do poszczególnych domen koncepcyjnych – podsumowuje dr Alfonso Caramazza z Uniwersytetu Harvarda.

Mahon uważa, że pewne doświadczenie przydaje się przy sortowaniu obiektów, jednak sposoby obchodzenia się z twarzą lub młotkiem są tak różne, że ich rozpoznawanie zostało w toku ewolucji na stałe powiązane z innymi rejonami mózgu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kleszcze z gatunku Haemaphysalis flava zostały jako pierwsze sfilmowane żywe pod skaningowym mikroskopem elektronowym (SEM). To nie lada osiągnięcie, zważywszy, że próbki umieszcza się w próżni i bombarduje wiązką elektronów.
      By próżnia nie doprowadziła przypadkiem do wybuchu, przed umieszczeniem w mikroskopie próbki pochodzenia biologicznego poddaje się liofilizacji niskotemperaturowej. W takiej właśnie komorze liofilizacyjnej podłączonej do pompy próżniowej Yasuhito Ishigaki z Kanazawa Medical University natrafił na żywe kleszcze. Nawet po półgodzinie, gdy większość powietrza już odessano, pajęczaki czuły się całkiem dobrze.
      Zadziwiony wytrzymałością pasażerów na gapę, Japończyk umieścił 20 osobników (8 dorosłych samic i 12 nimf) w SEM. Nie przygotowywał ich w jakiś specjalny sposób, tylko przykleił do taśmy przewodzącej (normalnie, ponieważ pozostała po liofilizacji substancja organiczna raczej nie odbija szybkich elektronów, ale je hamuje, trzeba zastosować powlekanie cienką warstwą metalu, np. złota).
      Akademik zrezygnował z metalowej powłoki (tzw. repliki), gdyż wiedział, że w przeszłości naukowcom i bez niej udawało się obserwować martwe kleszcze. We wnętrzu mikroskopu elektronowego musi panować wysoka próżnia, by elektrony nie rozpraszały się na cząsteczkach powietrza. Podczas eksperymentu zespołu Ishigakiego ciśnienie wysokiej próżni wynosiło 1.5×10−3 Pa. Pajęczaki poruszały odnóżami, a po wyjęciu z mikroskopu rozchodziły się na wszystkie strony. Wydaje się jednak, że "deszcz elektronów" zebrał swoje żniwo. Choć wszystkie osobniki przeżyły co najmniej 2 dni, bez kąpieli w ujemnie naładowanych cząstkach mogłyby żyć kilka tygodni. W niektórych przypadkach H. flava wydawały się podejmować próby ucieczki przed wiązką elektronów. Z dwojga złego lepsza jest próżnia, bo wszystko wskazuje na to, że kleszcze potrafią na długo wstrzymać oddech.
      Badanie Japończyka nie uzupełnia w jakiś znaczący sposób naszej wiedzy o kleszczach. W dotyczących ich studiach SEM wykorzystuje się już od lat 70. Teraz zdobyliśmy jedynie garść szczegółów związanych lokomocją tych pajęczaków.
      W 2008 r. ogłoszono, że niesporczaki potrafią przetrwać w kosmicznej próżni (tym samym stały się one pierwszymi zwierzętami, u których zidentyfikowano tę umiejętność). W ich przypadku "kontakt" miał jednak miejsce w stanie anhydrobiozy, a kleszcze w ogóle nie przygotowywały się do wyzwania.
       
       
    • 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
      Wśród osób nieprzejawiających w danym momencie objawów demencji te z obszarami korowymi o mniejszej objętości są bardziej zagrożone wczesną chorobą Alzheimera. Podczas badań porównywano rejony, o których wiadomo, że ulegają degeneracji w jej przebiegu.
      W ramach studium naukowcy analizowali skany z rezonansu magnetycznego (MRI) mózgu 159 osób bez demencji. Średnia wieku wynosiła 76 lat. Określano grubość wybranych rejonów kory. Na tej podstawie 19 ludzi trafiło do grupy wysokiego ryzyka alzheimeryzmu, 116 do grupy przeciętnego ryzyka, a 24 do grupy niskiego ryzyka. Na początku studium i przez 3 kolejne lata ochotników poddawano testom pamięciowym, a także dotyczącym rozwiązywania problemów i uwagi. Okazało się, że 21% przedstawicieli grupy wysokiego ryzyka doświadczyło pogorszenia funkcji poznawczych w ciągu 3 lat od wykonania rezonansu. W grupie średniego ryzyka dotyczyło to 7%, a w grupie niskiego ryzyka nikt nie miał tego typu problemów.
      Potrzebne są dalsze badania nad tym, jak wykorzystywanie skanów MRI do pomiaru rozmiarów różnych regionów mózgu w połączeniu z innymi testami może pomóc w jak najwcześniejszym zidentyfikowaniu osób z grupy najwyższego ryzyka wczesnej choroby Alzheimera - podkreśla dr Bradford Dickerson z Massachusetts General Hospital w Bostonie.
      Dickerson i jego współpracownik dr David Wolk z Uniwersytetu Pensylwanii wykorzystali dane zebrane w ramach Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. Poza zmianami w zakresie grubości kory w określonych rejonach, panowie zauważyli, że w płynie mózgowo-rdzeniowym 60% osób w największym stopniu zagrożonych alzheimerem występowały podwyższone stężenia białek powiązanych z chorobą, w porównaniu do 36% przedstawicieli grupy przeciętnego ryzyka i 19% ludzi z grupy niskiego ryzyka.
    • By 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.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Królowe gatunków os, w których gniazdach występuje kilka monarchiń, umieją odróżniać "twarze", natomiast królowe gatunków z władzą sprawowaną przez jedną samicę nie zostały wyposażone przez naturę w taką umiejętność.
      Michael Sheehan i Elizabeth Tibbetts z University of Michigan w Ann Arbor prowadzili eksperymenty z dwoma gatunkami os: Polistes fuscatus, które rozpoznają twarze oraz Polistes metricus, które w ogóle sobie z tym nie radzą.
      Naukowcy zakładali, że królowe P. fuscatus muszą znać swoje miejsce w szeregu, inaczej o harmonii w gnieździe można tylko pomarzyć. Dla P. metricus problemy spokrewnionych os powinny być czymś zupełnie niezrozumiałym, bo tu rządzi jeden osobnik.
      Podczas eksperymentów Amerykanie wpuszczali pojedyncze osy do labiryntu w kształcie litery T z podłączoną do prądu podłogą. Docierając do rozgałęzienia, owady musiały wybrać, którędy dalej iść. Każdą z odnóg oznaczono zdjęciem osiej głowy. Jedno wiodło do korytarza z bezpieczną podłogą, w przypadku drugiego należało się liczyć z porażeniem prądem. W kolejnych próbach zamieniano zdjęcia i położenie obu korytarzy.
      Chcąc uniknąć porażenia, osy musiały odróżniać fizjonomie. Okazało się, że królowe P. fuscatus potrafiły tego dokonać po 40 próbach, a P. metricus były niewyuczalne. Sheehan i Tibbetts uważają, że zdolność rozpoznawania twarzy pojawiła się u os w wyniku działania presji ewolucyjnej.
      Para akademików prowadziła też testy z labiryntami, gdzie na rozstaju dróg umieszczano figury geometryczne i symbole (trójkąty czy krzyże) oraz zmodyfikowane twarze. Ku zdziwieniu wszystkich, P. fuscatus potrzebowały o wiele więcej czasu, by na podstawie symboli nauczyć się, który z nich oznacza bezpieczną drogę.
×
×
  • Create New...