Американский миллиардер пожертвовал полмиллиарда долларов на изучение мозга

Миллиардер-филантроп, соучредитель компании Microsoft Пол Аллен (Paul Allen), выделил на продолжение работ по детальному исследованию головного мозга в учрежденном им институте 300 миллионов долларов, сообщает Chicago Tribune.
Сумма, выделенная Алленом позволит удвоить штат сотрудников до 350 человек и пополнить арсенал методов изучения серого вещества в Алленовском Институте исследований головного мозга (Allen Institute for Brain Science) в Сиэтле.
Ученые Алленовского института, комментируя продолжение исследований в журнале Nature, выражают уверенность в том, что проект по изучению мозга, запущенный филантропом, "обладает потенциалом революционизировать наше понимание мозга млекопитающих".
Очередной грант доведет финансирование всего проекта до полумиллиарда долларов.
Следующий этап работ будет посвящен беспрецедентно детальному исследованию зрительного процесса у мышей: изучению клеточного механизма передачи зрительных сигналов в головной мозг и того, каким образом мозг преобразовывает эти сигналы в изображения, а животные реагируют на изображения.
Способность мышей перерабатывать информацию и реагировать на внешние сигналы связана с такими высшими психическими функциями как восприятие, сознание и принятие решений. "Мы сфокусировались на зрительном процессе потому, что это хорошая 'точка входа", - пояснил для газеты The Seattle Times директор Института Аллена Аллан Джонс (Allan Jones). "Однако наша цель не в понимании зрения, а в понимании того, как работает мозг", – добавил ученый.
Человеческий мозг в тысячи раз сложнее мышиного, но базовые элементы одни и те же, а потому, по словам Джонса, проникновение в тайны мышиного мозга поможет понять, что происходит при болезни Альцгеймера, эпилепсии и других заболеваниях центральной нервной системы.
Параллельно ученые Алленовского института планируют собрать и описать в виде энциклопедии сотни типов клеток, составляющих человеческий мозг, а также научиться их культивировать в лаборатории. Выращивая клетки здоровых людей и, людей с такими патологическими состояниями как, например, аутизм, можно будет выявить различия. "Мы надеемся на то, что поняв механизм возникновения таких заболеваний, мы неизбежно придем к их лечению", - говорит Нино Рамирез (Nino Ramirez), директор Центра интегративных исследований мозга при Научно-исследовательском институте Детской больницы Сиэтла (Center for Integrative Brain Research at Seattle Children's Research Institute).
Для исследования поведения отдельных нейронов головного мозга у животных при активации определенных нейронных цепей в настоящее время применяются такие методы как генная инженерия и флуоресцентное мечение, кроме того, в этих экспериментах доступна манипуляция отдельными участками мозга с помощью лазера.
Алленовский институт был основан в 2003 году благодаря стартовому пожертвованию Аллена в 100 миллионов долларов. Перед исследователями, привлеченными в этот институт, стояла задача понять, как гены "делают" мозг, т. е. соединить исследования генома и изучение мозга и выяснить, сколько генов и какие работают в мозге, в каких участках и как это происходит. В 2007 году журнале Nature были опубликованы результаты картирования всех генов мыши, работающих в головном мозге. Оказалось, что на мозг работают более 80% генов животного, которое генетически очень близко человеку.

Пять упражнений, которые спасут от маразма

Несколько способов, которые не дадут превратиться в дряхлого маразматика, известны уже давно. А последние изыскания британских специалистов показывают, что эти методы не менее эффективны, чем лекарства, - выполняя специальные умственные упражнения, можно сделать свой мозг на 10 лет моложе, чем полагается по возрасту.

Группа ученых из дублинского Тринити-Колледжа разработала для престарелых пациентов особую программу, сохраняющую работоспособность мозга. Главный принцип – стимулировать лобную долю, отвечающую за память, внимание, чувство юмора и процесс принятия решений, и тем самым вернуть юношескую гибкость мышления. Для этого 3 тыс. пожилых людей ежедневно делали серию простых упражнений. Через считанные дни старички и старушки уже получали невероятные результаты: их мозг функционировал так, как будто они резко помолодели. "При помощи упражнений добровольцы сбросили десяток лет умственного возраста", - сказал профессор Иэн Робертсон на ежегодной конференции Британской ассоциации научного прогресса.

А теперь подробнее о том, что специалисты советуют делать, чтобы годы не повлияли на остроту ума.

1. Запоминайте список, присваивая каждому пункту свою картинку – например, пейзажи, которые вы видите во время ежедневной прогулки. Это задействует дополнительные нейронные цепочки и улучшает память.

2. Трудные для запоминания вещи разбивайте на части: телефонные номера, например, легче запомнить, если группировать цифры по три. Заодно вы потренируете и внимание.

3. Читая газетную статью, сначала составьте в голове конспект – заголовок плюс краткое содержание (о чем говорится в тексте, кто главные действующие лица и т.д.) Сформируйте мысленный образ материала, а потом прочитайте его целиком: заранее заготовленная структура облегчит запоминание.

4. Будьте внимательны! Вы можете доехать, например, от дома до работы и не запомнить ни единой детали поездки, потому что лобная доля в это время была "выключена". Учитесь останавливаться и думать, почаще задавайте себе вопросы: где я, что я делаю? – таким образом активизируется внимание.

5. Разгадывайте кроссворды и головоломки, играйте в компьютерные игры. Эти занятия существенно укрепляют умственные способности и не дают мозгу стареть.

Кроме того, сохранить молодость ума помогают физические упражнения. После четырех месяцев занятий аэробикой пациенты Робертсона стали не только легче дышать, но и легче думать. Дает свой эффект и правильное питание - диета с пониженным содержанием жиров.

Отметим, что другие специалисты рекомендуют старикам более экзотические способы тренировки ума. Например, Перру Бартлетт из Австралии советует разгадывать кроссворды во время бега на длинные дистанции или, что еще забавнее, во время занятий любовью. 

Источник: http://www.mosmedclinic.ru

Мозг человека считывает значение написанного слова быстрее, чем распознает изображенную эмоцию

Хью Лори Фото с сайта http://blog-o-kino.ru/

Майкл Дуглас Фото с сайта http://blog-o-kino.ru/

Учение из Канады провели исследование, доказывающее, что человеческий мозг придает большее значение написанным словам, чем воспринимаемой эмоциональной информации. С помощью МРТ они оценивали активность мозга участников исследования во время выполнения заданий на стереотипное поведение. Исследование провела группа специалистов под руководством Джозефа Десоузы (Joseph DeSouza) из Йоркского университета (York University) в Торонто. Отчет об их работе опубликован в журнале Frontiers in Human Neuroscience.
Для того, чтобы получить эти данные, участникам исследования показывали фотографии лиц, отражающих эмоциональное состояние человека. Изображения сопровождались словами: "радостный", "грустный", "безразличный". На некоторых фотографиях подписи не соответствовали изображению. Данный эксперимент является модификацией классического теста Струпа, в котором испытуемым предлагались слова, обозначающие цвета, отпечатанные, соответственно, тем же или иным цветом.
Результаты работы были получены на 18 испытуемых (9 мужчинах и 9 женщинах) в возрасте 21-40 лет. Испытуемым было предложено нажимать на кнопки, обозначающие соответствующие эмоции, ориентируясь на подписи к фотографиям, а не на сами изображения. В ходе исследования ученые измеряли активность различных отделов коры мозга участников с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии.
Повышение активности было выявлено в коре лобных долей, которая отвечает за долгосрочное планирование, контроль произвольных реакций и разрешение диссонанса в восприятии информации.
По данным исследования, во время выполнения заданий, в которых подпись не соответствовала изображению, у испытуемых возрастала активность коры лобных долей мозга, в частности передней поясной, а также нижней и верхней лобных извилин, где, как показали другие исследования, расположены центры, отвечающие за долгосрочное планирование, выбор и контроль произвольных реакций.
Это доказывает, что при расхождении фотографии и текста испытуемым приходилось отказываться от первого впечатления, выполняя задание, а значит, мозг человека считывает значение написанного слова быстрее, чем распознает изображенную эмоцию
Десоуза отметил, что ученым впервые удалось связать работу определенных участков коры мозга с подавлением поведенческих автоматизмов. По его словам, результаты исследования помогут выявить причины нарушения стереотипных реакций у пациентов, перенесших инсульт, а также больных шизофренией.
Источник: http://medportal.ru/

Одна пятая секунды, а вы уже влюбились

И снова про любовь! В ходе недавно проведённого исследования учёные использовало функциональную магнитно-резонансную томографию (МРТ), чтобы увидеть, как любовь влияет на мозг. Полученные данные привлекли особое внимание исследователей.
Например, время, необходимое для того, чтобы влюбиться, не превышает одной пятой доли секунды – а это отнюдь не 6 месяцев романтических ужинов и обменов секретами, как многие привыкли думать.
Кроме того, во время «любовного процесса» задействованы 12 областей мозга, которые вырабатывают вызывающие эйфорию химические вещества – дофамин, окситоцин, адреналин и вазопрессин. Влияние любви на организм человека похоже на действие наркотиков, о чём уже сообщалось ранее.
Любовь также влияет на сложные интеллектуальные процессы, происходящие в мозге. Когда человек влюбляется, изменения происходят в его психическом представлении и восприятии реальности и даже во внешности.
Исследователи из Сиракузского университета (Syracuse University), университета Западной Виргинии (West Virginia University) и Психиатрического центра Женевского университета (Geneva University Psychiatric Center) опубликовали результаты своей работы в «Journal of Sexual Medicine».
В целом, они вновь подтвердили что любовь невероятно хорошо сказывается на физическом и психическом состоянии человека.
Пары, которые только перешли в стадию влюблённости, имеют значительно более высокий уровень фактора роста нервов (NGF). Именно NGF отыгрывает решающее значение в выживании симпатических и сенсорных нейронов. Некоторые учёные считают, что NGF может уменьшить нейронную дегенерацию. Неплохой побочный эффект, не так ли?
Но поскольку любовь бывает разная, это чувство в разной степени влияет на те или иные участки мозга.
Безоговорочная любовь – такая, которая возникает между матерью и ребёнком, – «зажигает» различные области мозга, в том числе, средний мозг.
Не удивительно, что страстная любовь «разжигает пламя» в мозговой системе вознаграждения, а также влияет на высшие когнитивные функции мозга.
Следующий шаг, который готовиться сделать команда исследователей – изучение распространения любви в мозге человека и быстроту реакций на неё.
Источник: http://news.discovery.com/

Причина асоциального поведения кроется в снижении активности головного мозга

Асоциальные молодые люди, принимающие наркотики, нарушающие законы и ведущие себя безрассудно, могут оказаться не просто «плохими ребятами». У многих из них может быть нарушена работа головного мозга. К такому выводу пришли исследователи из Университета Колорадо.

Доктор Томас Кроули (Thomas Crowley) так комментирует выводы исследования: «Мозг реагирует на ежедневные вознаграждения и наказания, постепенно приводя большинство молодых людей в соответствие с обществом, но у ребят с серьезными проблемами в этом процессе явно происходит сбой. Наши исследования позволяют утверждать, что в основе их постоянных неудач в попытках подчиняться правилам или удерживаться от употребления наркотиков, лежит нарушение в работе мозга».


Ученые исследовали 20 «проблемных» подростков, 19 из которых имели диагноз «расстройство поведения» и все употребляли наркотики. Впрочем, на протяжении 5 недель исследования они воздерживались от употребления. Эту группу сравнили с 20 другими подростками того же возраста, происхождения и места проживания, но не имевшими подобных проблем.

Испытуемые проходили тест в виде компьютерной игры, где им постоянно предоставлялся выбор между осторожным и рискованным поведением: при нажатии левой кнопки они всегда выигрывали 1 цент, а при нажатии правой – выигрывали 5 или проигрывали 10. В процессе игры ученые наблюдали за активностью мозга подростков при помощи фМРТ.

Как оказалось, активность мозга у представителей двух групп серьезно различалась. Передняя поясная кора следит за вознаграждением и наказанием, и отправляет затем информацию другой области мозга (дорсолатеральной префронтальной коре), которая и регулирует выбор возможной линии поведения. В обеих упомянутых областях мозга у проблемных подростков при принятии решения активность была значительно снижена по сравнению с уровнем здоровых молодых людей. Также у них была снижена активность в других областях, связанных с принятием решений.

Всего в процессе принятия решений у асоциальных подростков 6000 вокселей (кубический пиксель) активировалось слабее, чем у обычных ребят. И при этом ни один воксель не активировался сильнее. Подобная сниженная активность мозга в процессе принятия решений может быть одной из причин расторможенности асоциального поведения и приема наркотиков.

Кроме того, у проблемных подростков обнаружилась дисфория, хроническое состояние с «нечувствительностью к вознаграждению» – в игре даже в случае выигрыша их мозг реагировал слабее, чем у контрольной группы. Но при этом у них обнаруживалась и «гиперчувствительность к наказанию», что проявлялось в более сильной реакции на поражение.

Что интересно, количество выборов рискованного поведения в виде нажатия правой кнопки в обеих группах было примерно одинаковым.
Источник:iscience.ru

«Cексуально опытные» крысы менее тревожны, чем девственные

Согласно новому открытию, сделанному при наблюдении за крысами, секс может способствовать росту мозга. Кроме того, сексуально активные грызуны проявляли меньше тревоги, чем девственные животные, сообщают ученые из Принстона.
Прошлые исследования показывали, что неприятные стрессовые ситуации могли подавлять рост клеток мозга у взрослых животных. Ученые решили проверить не имеет ли приятный опыт противоположный эффект и приступили к изучению влияния секса на крыс.
Ученые давали самцам доступ к самкам ежедневно на протяжении двух недель или же раз в две недели. В ходе эксперимента измерялся уровень гормонов стресса (глюкокортикоидов), которые, по мнению ученых, и являются ответственными за негативный эффект неприятных событий на мозг грызунов.
В сравнении с группой девственных самцов обе группы, имевшие сексуальную активность, показали рост в количестве нейронов в гиппокампе, отделе мозга связанном с памятью, который проявляет особую чувствительность к неприятному опыту. Крысы, имевшие больше секса, также показали рост взрослых клеток мозга и увеличение количества связей между клетками мозга.
Впрочем, грызуны, видевшие самок лишь один раз в две недели, показали завышенный уровень гормонов стресса, а вот крысы с регулярным «доступом» к самкам не продемонстрировали повышения уровня соответствующих гормонов. Также «сексуально опытные» крысы демонстрировали меньшую тревожность, чем девственные животные, и быстрее принимались за еду в незнакомых условиях.
Открытие позволяет предположить, что хотя гормоны стресса и имеют негативное влияние на мозг, этот эффект можно перебороть при помощи положительного опыта.
Детальный отчет был опубликован в журнале PLoS ONE.

Ученые выяснили, как сны помогают усваивать знания

Ученые впервые сумели выявить физиологическую функцию сновидений и доказали, что они необходимы людям для бессознательной обработки вновь полученного опыта и встраивания нового массива знаний в уже имеющийся багаж умений и навыков, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Current Biology.

"Наш мозг в бессознательном режиме во время сновидения работает над вещами, которые ему кажутся наиболее важными. Каждый день мы сталкиваемся с огромным количеством информации и получаем много нового опыта. Судя по всему, во время сновидений наш мозг задается вопросом "как я могу использовать эту информацию в дальнейшей жизни?" - сказала Эрин Уамсли (Erin Wamsley), соавтор публикации из Гарвардской медицинской школы, слова которой приводит пресс-служба Медицинского центра имени дьяконицы Бет Израель при Гарвардской медицинской школе.

То, что во время сна как такового происходит консолидация и упорядочивание воспоминаний, ученым уже было известно, однако функция сновидений при этом до последнего оставалась предметом дискуссий в научных кругах.

В качестве рабочей гипотезы, которую команда Уамсли использовала в своей работе, ученые предположили, что сновидения о процессе обучения чему-либо могут привести к улучшению качества выполнения человеком задачи по ориентированию в пространстве, которая решается у людей при активном участии специальной доли головного мозга - гиппокампа.

Для проверки этой гипотезы команда исследователей привлекла 99 добровольцев из числа студентов. Каждый участник проходил 45-минутную тренировку по ориентированию в пространстве виртуального лабиринта на экране компьютера. После этого часть волонтеров отправлялась спать в течение полутора часов, тогда как остальные находились в состоянии бодрствования и могли продолжать думать о прохождении лабиринта.

Через пять часов ученые вновь предложили участникам эксперимента пройти ориентирование в лабиринте на скорость, после чего оценили способности различных групп волонтеров к выполнению этого задания.

Как оказалось, добровольцы, остававшиеся бодрствовать после первоначальной тренировки, не улучшили своих результатов за пять часов с момента изначальной тренировки, несмотря на то, что многие из них продолжали думать о процессе ориентирования в лабиринте. Аналогичными были показатели людей, отправившихся спать, но не видевших снов о лабиринте. В то же самое время, сновидения о процессе блуждания по лабиринту позволили пяти добровольцам заметно превзойти своих коллег при повторном тестировании и справиться с ориентированием в среднем в десять раз лучше и быстрее.

Отличительной особенностью этих участников эксперимента было то, что при первоначальной тренировке эти студенты справлялись с ориентированием очень плохо.

"Наши данные позволяют предположить, что если что-то является сложным для вас, это же имеет для вас и наибольшее значение в данный момент и спящий мозг поэтому фокусируется именно на этой задаче: он "знает", что вы должны работать над этим, чтобы стать лучше, и лучше всего работать над этим во время сна", - добавила Уамсли.

Ученые отмечают, что аналогичного эффекта невозможно добиться в состоянии бодрствования, даже напряженно думая о предмете обучения.

"Сны - это четкий показатель того, что спящий мозг работает с памятью одновременно на различных уровнях, в том числе и тех, которые могут напрямую улучшить качество нашей работы", - сказал профессор Роберт Стикголд (Robert Stickgold), соавтор публикации.

Авторы исследования полагают, что во время сна мозг выполняет две различные задачи. В случае эксперимента с лабиринтом, например, гиппокамп занимается обработкой простой и понятной информации о пространственном ориентировании в виртуальном лабиринте. В то же самое время, области высшей коры головного мозга пытаются применить эту информацию к более сложным и менее понятным процессам, например, ориентированию в массе форм для заполнения заявлений о приеме на работу.
Источник: РИА Новости