Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Cyfry wyczytane z myśli

Recommended Posts

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.

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas gdy dorośli przetwarzają różne zadania w wyspecjalizowanych obszarach mózgu w jednej z półkul, niemowlęta i dzieci używają do tego celu obu półkul. To może być przyczyną, dla której dzieci znacznie łatwiej regenerują się po urazach mózgu niż dorośli. Autorzy najnowszych badań skupili się na języku i odkryli, że dzieci podczas przetwarzania języka mówionego używają obu półkul mózgu.
      To bardzo dobra wiadomość dla dzieci, które odniosły urazy mózgu. Użycie obu półkul zapewnia mechanizm kompensujący po urazie. Na przykład, jeśli w wyniku udaru zaraz po urodzeniu dojdzie do uszkodzenia lewej półkuli mózgu, dziecko nauczy się języka korzystając z prawej półkuli. Dziecko z mózgowym porażeniem dziecięcym, które uszkodzi tylko jedną półkulę, może rozwinąć wszystkie potrzebne zdolności poznawcze w drugiej półkuli. Nasze badania pokazują, jak to jest możliwe, mówi profesor Elissa L. Newport, dyrektor Center for Brain Plasticity and Recovery, które jest wspólnym przedsięwzięciem Georgetown University i MedStar National Rehabilitation Network.
      Niemal wszyscy dorośli przetwarzają mowę tylko w lewej półkuli. Potwierdzają to zarówno badania obrazowe jak i fakt, że po udarze, który dotknął lewą półkulę, ludzie często tracą zdolność do przetwarzania mowy.
      Jednak u bardzo małych dzieci uraz jednej tylko półkuli rzadko prowadzi do utraty zdolności językowych. Nawet, jeśli dochodzi do poważnego zniszczenia lewej półkuli, dzieci nadal potrafią korzystać z języka. To zaś sugeruje – jak zauważa Newport – że dzieci przetwarzają język w obu półkulach. Jednak tradycyjne metody obrazowania nie pozwalały na obserwowanie tego zjawiska. Nie było jasne, czy dominacja lewej półkuli w zakresie zdolności językowych jest widoczna już od urodzenia, czy rozwija się z wiekiem, stwierdza uczona.
      Teraz, dzięki funkcjonalnemu rezonansowi magnetycznemu udało się wykazać, że u małych dzieci żadna z półkul nie ma w tym zakresie przewagi. Lateralizacja pojawia się z wiekiem. Ustala się ona w wieku 10-11 lat.
      W najnowszych badaniach udział wzięło 39 zdrowych dzieci w wieku 4–13 lat, których wyniki porównano z 14 dorosłymi w wieku 18–29 lat. Obie grupy zmierzyły się z zadaniem polegającym na rozumieniu zdań. W czasie rozwiązywania zadania każdy z uczestników poddany był skanowaniu za pomocą fMRI, a wyniki potraktowano indywidualnie. Później stworzono mapę aktywności mózgu dla grup wiekowych 4–6 lat, 7–9 lat, 10–13 lat i 18–29 lat.
      Badacze stwierdzili, że wyniki uśrednione dla każdej z grup pokazują, iż nawet u małych dzieci występuje preferencja (lateralizacja) lewej półkuli mózgu w czasie przetwarzania mowy. Jednak znaczny odsetek najmłodszych dzieci wykazuje silną aktywację prawej półkuli mózgu. U osób dorosłych prawa półkula aktywuje się podczas rozpoznawania ładunku emocjonalnego niesionego z głosem. Natomiast u dzieci bierze ona udział i w rozpoznawaniu mowy i w rozpoznawaniu ładunku emocjonalnego.
      Naukowcy sądzą, że jeśli udałoby im się przeprowadzić podobne badania u jeszcze młodszych dzieci, to obserwowaliby jeszcze większe zaangażowanie prawej półkuli mózgu w przetwarzanie języka.
      Obecnie Newport i jej grupa skupiają się na badaniach przetwarzania mowy w prawej półkuli mózgu u nastolatków i młodych dorosłych, u których lewa półkula mózgu została poważnie uszkodzona podczas udaru zaraz po urodzeniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa opisali przypadek mężczyzny RFS z rzadką chorobą degeneracyjną mózgu, która doprowadziła do rozległej atrofii kory i jąder podstawy. Oprócz typowych objawów w postaci zaburzeń pamięciowych i skurczów mięśni, występowała u niego niemożność postrzegania (upośledzona świadomość wzrokowa) cyfr od 2 do 9 oraz bodźców umieszczonych w ich pobliżu. Co jednak ciekawe, mózg pacjenta wykazywał normalną reakcję neurofizjologiczną na słowa czy twarze nakładające się na cyfry. To zaś oznacza, że przetwarzanie wzrokowe może zachodzić bez pojawiania się świadomości wzrokowej bodźca.
      Autorzy publikacji z pisma Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) podkreślają, że gdy RFS prezentowano cyfrę, widział tylko plątaninę linii (porównywał ją do spaghetti) i nie miał pojęcia, na co spogląda. Poza tym jego widzenie nie odbiegało od normy; potrafił, na przykład, zidentyfikować litery i inne symbole.
      Zagadką dla zespołu pozostawało to, że aby tak wybiórczy deficyt był możliwy, mózg pacjenta musiałby najpierw identyfikować cyfry; wtedy problem mógłby wystąpić dla cyfr od 2 do 9 i dla niczego innego.
      Kiedy RFS patrzy na cyfrę, jego mózg musi "widzieć", że to cyfra, nim mężczyzna nie będzie mógł jej zobaczyć - to prawdziwy paradoks. Podczas naszych eksperymentów próbowaliśmy zbadać, jakie procesy zachodzą poza jego świadomością - podkreśla Michael McCloskey.
      Akademicy stwierdzili, że RFS nie jest także w stanie widzieć niczego umieszczonego w pobliżu lub na cyfrze. Gdy pokazano mu dużą trójkę z narysowanymi na niej skrzypcami, nie był w stanie dostrzec instrumentu. Gdy skrzypce znajdowały się w dostatecznej odległości od cyfry, widział je normalnie.
      By ocenić aktywność mózgu podczas prezentacji krytycznego bodźca, zespół pod kierownictwem Teresy Schubert (byłej studentki Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, obecnie pracującej na Uniwersytecie Harvarda) i Davida Rothleina (byłego studenta UJH, obecnie pracownika VA Boston Healthcare System) prowadził eksperymenty z wykorzystaniem EEG.
      Zapis sygnału EEG prowadzono w czasie, gdy RFS patrzył na cyfrę z nałożoną na nią twarzą. Zapis pokazał, że mózg wykrywał obecność twarzy, mimo że pacjent był tego kompletnie nieświadomy. W rzeczywistości reakcja mózgu była taka sama, jak wtedy, gdy prezentowano mu twarz, którą bez problemu postrzegał.
      Wyniki pokazują, że mózg RFS przeprowadza złożone przetwarzanie pod nieobecność świadomości. Mózg pacjenta wykrywał twarze w cyfrach, mimo że sam pacjent tego nie wiedział - opowiada Rothlein.
      W drugim eksperymencie wykorzystano nałożone na cyfry słowa. Sytuacja się powtórzyła. Choć RFS był całkowicie nieświadomy występowania wyrazów, jego mózg nie tylko wykrywał obecność słowa, ale i identyfikował, jakie to słowo [...].
      Zwykle zakłada się, że świadomość wzrokowa idzie w parze z poziomem aktywności nerwowej, ale wyniki Amerykanów sugerują, że do świadomości konieczne jest dodatkowe przetwarzanie (proces ten jest zaburzony u RFS). Jeśli dodatkowy proces nie zachodzi, do zaistnienia świadomości nie wystarczy złożone przetwarzanie konieczne do wykrywania oraz identyfikowania twarzy, słów i innych bodźców wzrokowych.
      Kluczem do naszego badania jest zrozumienie czegoś, co stanowi paradoks: jakim sposobem RFS postrzega cyfry - i tylko cyfry - jako spaghetti? W końcu jeśli mózg rozpoznaje cyfry, by je potem zaburzyć, powinien [też] być w stanie je rozpoznać? Odkryliśmy jednak, że mózg wykrywający cyfrę, twarz czy słowo nie wystarczy, byśmy naprawdę je widzieli.
      Naukowcy ujawniają, że RFS był w przeszłości inżynierem geologiem. W chwili rozpoczęcia studium miał 60 lat. Objawy zaczął dostrzegać pod koniec 2010 r., gdy pojawiły się epizody bólu głowy, zaburzenia widzenia i zapominanie. Do sierpnia 2011 r. mężczyzna nie był już w stanie rozpoznać, nazwać czy skopiować cyfr od 2 do 9, bez względu na to, jak je zaprezentowano (np. jako 6, 466 czy A6).
      Sytuacja jest dla RFS dość frustrująca... To bardzo odporny i mądry człowiek, który [...] całkiem dobrze przystosował się do swojego problemu. Niektórzy specjaliści nie traktowali go na początku poważnie, dlatego ma nadzieję, że nasze badanie pokaże ludziom, że nawet bardzo niezwykłe deficyty mają naukowe wyjaśnienie - podsumowuje Schubert.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Okazuje się, że na utratę wagi w wyniku zmiany stylu życia na zdrowszy oraz na rozkład tłuszczu w organizmie wpływa wrażliwość mózgu na insulinę. Długoterminowe badania prowadzone  Niemieckie Centrum Badań nad Cukrzycą, Centrum Helmholza w Monachium oraz Szpital Uniwersytecki w Tybindze wykazały, że jeśli nasz mózg jest wrażliwy na obecność insuliny, możemy bardziej stracić na wadze, pozbyć się niezdrowego tłuszczu brzusznego i łatwiej utrzymać niską wagę przez lata. Jeśli jednak nasz mózg słabo reaguje na insulinę, to początkowo stracimy mniej kilogramów, z czasem ponownie przybierzemy na wadze, a na brzuchu zgromadzimy więcej tkanki tłuszczowej.
      Osoby o mózgach bardziej wrażliwych na insulinę zyskiwały na stosowaniu diety i ćwiczeń. Znacznie traciły na wadze i pozbywały się tkanki tłuszczowej z brzucha. Nawet gdy przestawały ćwiczyć i stosować dietę, to w czasie kolejnych dziewięciu lat gdy je obserwowaliśmy, przybierały niewiele tłuszczu, mówi doktor Martin Heni ze Szpitala Uniwersyteckiego w Tybindze, który stał na czele grupy badawczej.
      Z kolei u osób o mózgu mało wrażliwym lub niewrażliwym na insulinę zanotowano niewielką utratę wagi w ciągu 9 miesięcy od zmiany stylu życia na zdrowszy.
      Uczestnicy badań na 24 miesiące zmienili styl życia na taki, który sprzyjał zmniejszeniu wagi. Po 9 miesiącach przeciętna osoba, której mózg był wrażliwy na insulinę, straciła na wadze około 4,5 kilogramów, a osoba o niewrażliwym mózgu – około 0,5 kg. W kolejnych miesiącach osoby z mózgami wrażliwymi nadal traciły na wadze i po 24 miesiącach średnia utrata wagi wynosiła u nich niemal 6 kg. Przez kolejnych 76 miesięcy osoby te nie stosowały już nowego stylu życia, a mimo to przybrały na wadze jedynie około 0,5 kg.
      Zupełnie inaczej wyglądała sytuacja w przypadku osób o mózgach mało wrażliwych lub niewrażliwych na insulinę. Na wadze traciły jedynie przez 9 miesięcy. Następnie do 24. miesiąca stosowania zdrowszego trybu życia ich waga rosła i po 24 miesiącach była o około 1 kg wyższa niż przed rozpoczęciem badań. Utrzymywała się na wyższym poziomie przez kolejnych 76 miesięcy.
      Podobnie rzecz się miała z tłuszczem brzusznym. Osoby o bardziej wrażliwych mózgach traciły go więcej w wyniku ćwiczeń i diety bogatej w włókna roślinne, a po przerwaniu zdrowego trybu życia wolniej ponownie go zyskiwały. Tkanka tłuszczowa na brzuchu jest bardzo niekorzystna, gdyż jej obecność jest silnie powiązana z cukrzycą, ryzykiem chorób układu krążenia i nowotworów.
      Jak zauważyli autorzy w podsumowaniu swoich badań spostrzeżenia te wykraczają poza zakres chorób metabolicznych i wskazują na konieczność opracowania strategii radzenia sobie z opornością ludzkiego mózgu na insulinę.

      « powrót do artykułu
    • By Szkoda Mojego Czasu
      Przepraszam, że nie w temacie, ale chyba powinniśmy się zacząć poważnie bać "ekspertów" od zdrowia publicznego.  Poniżej wypowiedź jednego, a jeszcze niżej wykres jak  naprawdę wygląda ilość już wykrytych mutacji w stosunku do innych wirusów.
      "Profesor odniósł się również do doniesień na temat mutowania koronawirusa SARS-CoV-2: - Ten wirus mutuje bardzo niewiele, jest relatywnie stały, nie zaskakuje nas i na razie niczym nie grozi. Zmiany w mutacji są bardzo niewielkie - powiedział. Horban porównał też SARS-CoV-2 do wirusa grypy. Ten drugi mutuje znacznie szybciej i "właściwie to jest co roku nowy wirus i nie jesteśmy w stanie zrobić szczepionki, która zabezpieczy nas raz na zawsze".

    • By KopalniaWiedzy.pl
      U dzieci, które na początku życia były narażone na kontakt z dużą ilością zanieczyszczeń pochodzących z ruchu samochodowego, w wieku 12 lat występują zmiany strukturalne w budowie mózgu. Jak wynika z badań przeprowadzonych przez Centrum Medyczne Szpitala Dziecięcego w Cincinnati, u dzieci takich wyraźnie widać mniej istoty szarej oraz cieńszą korę mózgową w porównaniu z dziećmi, które były narażone na niższy poziom zanieczyszczeń.
      Chociaż są to wstępne badania, to ich wyniki wskazują, że miejsce w którym mieszkasz i powietrze, którym oddychasz, mogą mieć wpływ na rozwój mózgu, mówi główny autor badań, doktor Travis Beckwith. Chociaż utrata istoty szarej jest tutaj znacząco mniejsza niż w chorobach neurodegeneracyjnych, to może być na tyle duże, że wpłynie na rozwój psychiczny i fizyczny.
      Z przeprowadzonych badań wynika, że utrata istoty szarej w płacie czołowym, płacie ciemieniowym i móżdżku wynosi u takich dzieci 3–4 procent.
      W badaniach, których wyniki opublikowano na łamach PLOS One, wzięło udział 147 dzieci w wieku 12 lat. To część z dzieci, które biorą udział w wieloletnich badaniach o nazwie Cincinnati Childhood Allergy and Air Pollution Study (CCAAPS). Do badań tych rekrutowano dzieci w wieku poniżej 6 miesięcy, a ich celem jest sprawdzenie wpływu zanieczyszczeń z ruchu samochodowego na rozwój i zdrowie dzieci.
      Do CCAAPS rekrutowane są dzieci, które w pierwszym roku życia były narażone na wysoki lub niski poziom zanieczyszczeń powietrza z ruchu samochodowego. Dzieci podlegają szczegółowym badaniom w wieku 1, 2, 3, 4, 7 i 12 lat.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...