Лед холодный, огонь горячий, а кактус лучше не обнимать: как мозг формирует сенсорную память
На протяжении всей жизни наш мозг непрерывно собирает и обрабатывает информацию. Часть этой информации кодируется в виде долговременной памяти, а другая часть загружается в кратковременную. Это может быть что угодно: недавно прочитанная книга, фамилия новых соседей, день рождения тещи или напоминание вынести мусор. Но, как мы все прекрасно знаем из личного опыта, некоторая доля информации частенько забывается. Однако «выборочный склероз» крайне редко затрагивает сенсорную память. Сенсорная информация, которую мы получаем из окружающей среды, помогает нам с этой средой взаимодействовать. К примеру, капот машины, долго простоявшей под открытым небом в жаркий летний день, явно холодным не будет — это результат не только логического мышления, но и сенсорной памяти. Проще говоря, вода мокрая, огонь горячий, а кактус колючий, принцип остается тот же. Однако, как именно наш мозг формирует память на основе сенсорных данных, пока неизвестно. Ученые из общества Макса Планка (Мюнхен, Германия) решили пролить свет на этот таинственный процесс. Какие участки мозга задействованы в процессе формирования сенсорной памяти, как это происходит, и как понимание этого аспекта поможет в расшифровке работы мозга в целом? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.
Лед холодный, огонь горячий, а кактус лучше не обнимать: как мозг формирует сенсорную память
На протяжении всей жизни наш мозг непрерывно собирает и обрабатывает информацию. Часть этой информации кодируется в виде долговременной памяти, а другая часть загружается в кратковременную. Это может быть что угодно: недавно прочитанная книга, фамилия новых соседей, день рождения тещи или напоминание вынести мусор. Но, как мы все прекрасно знаем из личного опыта, некоторая доля информации частенько забывается. Однако «выборочный склероз» крайне редко затрагивает сенсорную память. Сенсорная информация, которую мы получаем из окружающей среды, помогает нам с этой средой взаимодействовать. К примеру, капот машины, долго простоявшей под открытым небом в жаркий летний день, явно холодным не будет — это результат не только логического мышления, но и сенсорной памяти. Проще говоря, вода мокрая, огонь горячий, а кактус колючий, принцип остается тот же. Однако, как именно наш мозг формирует память на основе сенсорных данных, пока неизвестно. Ученые из общества Макса Планка (Мюнхен, Германия) решили пролить свет на этот таинственный процесс. Какие участки мозга задействованы в процессе формирования сенсорной памяти, как это происходит, и как понимание этого аспекта поможет в расшифровке работы мозга в целом? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.
Мышка с мышкой: работа мозга во время бесконтактного управления курсором
Мозг человека можно сравнить с центром управления полетами. Он постоянно курирует множество процессов. Некоторые из них сложнее и требуют больше внимание, другие же протекают в фоновом режиме. Разница между осознанными и неосознанными действиями достаточно очевидна: скажите человеку, что вы бросите ему яблоко, и он будет осознанно пытаться его поймать; сделайте то же самое, но без предупреждения, и тут проявится не только его ловкость, но и мыслительные процессы, которые он лично не запускал. Однако до сих пор оставалось не совсем понятно, что происходит в мозгу в процессе преднамеренных действий, которые мы совершаем практически каждый день, даже не задумываясь о них. Ученые из университетского колледжа Лондона провели необычные опыты, во время которых мышь мысленно управляла курсором мышки. Какие области мозга задействованы в процессе осознанного контроля, как протекает процесс с точки зрения нейрологии, и какова польза от полученных в ходе опытов данных? Об этом нам поведает доклад ученых. Поехали.
Реверс-инжиниринг мозга. Память
Мозг — мой давний сосед. Учитывая то, сколько времени мы провели, и сколько нам еще предстоит быть вместе, не интересоваться им — полнейшая бестактность. Ходишь с черным ящиком внутри черепной коробки, и этот ящик понимает, что он сам себе дает такое описание. Это же очень любопытно. Если бы мне дали железку с такими возможностями, я бы все свободное время убил на то, чтобы понять, как она работает. Собственно, я и убиваю. Объект исследования всегда при мне — очень удобно. Жаль только, внутри покопаться нельзя. Мозг записывает и обрабатывает информацию. Но как? Почему что-то хранится долго, а что-то забывается за пару дней? Как это связано с нейронами? Можно ли, основываясь на информации из нейробиологии, построить модель мозга дающую похожее на реальный мозг поведение? А что гадать? Давайте просто попробуем.
Заканчивается регистрация на международную конференцию нейротехнологий в Самаре
Уникальное для России ежегодное мероприятие, целиком посвящённое тематике нейрокомпьютерных интерфейсов, пройдёт с 3 по 5 октября 2019 года. Но регистрация для участников закончится уже 25 сентября. Международная конференция «Нейрокомпьютерный интерфейс: Наука и практика» ежегодно проходит в Самаре с 2015 года. Главным организатором традиционно выступают Самарский государственный медицинский университет и компания IT Universe, а поддержку мероприятию оказывают Отраслевой союз «Нейронет» и Правительство Самарской области. Тематика конференции отвечает одному из приоритетных направлений деятельности системы здравоохранения – разработке и внедрению новейших технологий реабилитации: помощи людям с нарушениями двигательных и когнитивных функций, восстановлении после инсультов и других нарушений мозга. Сегодня большая часть таких технологий основана на виртуальной реальности (VR). VR позволяет симулировать физический мир для отработки двигательных навыков, активации мыслительных процессов, нормализации эмоциональной сферы. С помощью различных упражнений в такой симуляции целый ряд нозологий, связанных с неврологическими нарушениями, поддаются частичной или полной реабилитации. Среди них: инсульты, парезы, параличи, рассеянный склероз и другие.
Нейроискусство: зачем создают картины из нейронов мозга
Искусство и наука редко пересекаются. Когда это происходит и прикладное исследование, понятное лишь специалистам, обогащается визуальными образами, наука получает больше внимания обывателей. Сравните сами: исследования мозга по всему миру ведутся каждый день, но графики, диаграммы и рентгеновские снимки не вызывают у нас сильные эмоции. Однако, как только появляются красочные рисунки, иллюстрирующие воздействие на мозг, новость получает большой отклик. Вне контекста научных открытий нам просто нравится смотреть на работу внутренних органов, особенно интересно следить за функционированием полушарий, отвечающих за мышление.
Теория памяти человека, зачатки ИИ
Теория памяти человека, зачатки ИИ Наверняка всем Вам очень хорошо известны такие моменты, когда нужно что-то вспомнить, но извлечь информацию из мозга становится большим пазлом. Почему же такое происходит. Для начала немного теории работы нейрона, можно почитать тут или тут Предположим, а может так оно и есть, все нейроны объединены в одни очень большой граф со сложной структурой. Данная структура сложна и не может работать хаотично, т.е. передаваемые импульсы передаются строго в определённом порядке, поэтому тут есть 2 варианта: Ребра графа имеют только положительные веса Ребра графа могут иметь, как положительные так и отрицательные веса Рассматривая второй случай в реальной работе памяти человека, можно предположить, что такая ситуация возникает при провалах памяти человека, т.е. к нейрону содержащему ту информацию которая нам необходимо либо поступает недостаточно сигналов, для накопления и дальнейшей передачи, либо этих сигналов вообще нет. В случае с графами это можно представить, как узел у которого мало путей, либо они отрицательны, либо их вообще нет (рис 1). Что же касается первого случая, когда все ребра имеют положительные веса, т.е. головной мозг человека не поврежден. Тогда почему же человек не может вспомнить моменты из своего детства? Ответ прост: “Любое тело стремится к покою”, так же и наша с вами нейронная сеть старается оптимизировать свою работу. (Владельцам навигаторов должно быть знакомо, что прокладка маршрута, как раз таки строится на принципах работы графа, нахождения кратчайшего пути и т.д.). Мозг человека более изощренная система и его оптимизация заключается в разрыве связей с малыми весами, и построении новых связей с более высокими. (рис. 2). Таким образом объяснятся многочисленные разрывы и новые соединения нейронов. Чем больше узел имеет связей, тем легче вспомнить необходимую информацию.
Интересующимся мозгом-ИИ: ссылки на почитать
Расчищая Авгиевы конюшни на своем компе, взялся за структурирование накопившихся линков. Подумал, может и другим будет интересно то, что когда-то мне показалось достойным. Опять же, будет к чему отсылать с вопросом есть чо? «что почитать?» Этот набор (порядка 400 ссылок) ни в коей мере не претендует на полноту или объективность. Наоборот, приглашаются все желающие дополнить и исправить (например раздел «Онлайн Курсы» подозрительно пуст). Если будет интерес, буду апдейтить этот пост новыми линками + апдейты отдельными постами оформлять. Не стал я сюда давать ссылки на книги по нейробиологии и совсем заумные статьи (хотя много ссылок на оригиналы статей) — это тема для отдельного поста, наверное, с хорошим обзором. Если кому-то захочется почитать статью, к которой доступ закрыт — пишите, вышлю. Много ссылок на английские сайты, я не стал их переводить, чтобы не вводить в заблуждение. PS: я оставил ссылки как есть, чтобы было видно куда ведет. Если кого напрягает — пишите, апдейтом спрячу.
Атомы, нейроны, интернет и инопланетяне
Элементарные частицы Еще совсем недавно, пару сотен лет назад, физики открыли атом и признали его неделимым. Потом другие физики его разделили, еще раз разделили и собираются снова делить. И каждый раз старательно доказывают элементарность открытых ими частиц. Это наводит меня, далекого от физики человека, на мысль о возможности бесконечного деления любого физического элемента, любой материи. А как следствие — любая частица материи включает в себя несколько аналогичных друг другу частиц более низкого уровня.
