TGViewer
Channel Public Channel
Лебедев про мозг

Лебедев про мозг

@augmented_brain

Михаил Альбертович Лебедев (@lebedevmikhaila) — нейроученый. Индекс Хирша — 57 (Google scholar).

https://sites.google.com/site/lebedevneuro/curriculum-vitae

https://scholar.google.com/citations?user=cvd2xxcAAAAJ&hl=en
Subscribers
6.2K
Photos
6.5K
Videos
2.1K
Links
8.4K

Showing posts older than #15182 · Back to latest

Older Posts 19 shown
Post #15181 348
Рис. 6. Экспериментальная ситуация для наблюдения последовательных образов и их трансформация при движениях глаз наблюдателя

К этому посту:
https://t.me/augmented_brain/15014

Наблюдения последовательного образа. Интересные наблюдения описаны в работе [7]. Испытуемый помещался в обычную комнату в полную темноту. После темновой адаптации комната освещалась яркой короткой вспышкой, и испытуемый наблюдал различные события в его поле зрения в связи с движениями глаз, головы или тела. Здесь приведем описание довольно любопытных явлений, касающихся темы «направление взора».

Все, что требуется для проведения опытов, изображено на рис. 6. Вспышки, находящиеся за спиной наблюдателя, приводились в действие одновременно после предупреждения. В полной темноте постоянно видимыми были две небольшие тусклые лампочки, игравшие роль точек фиксации. Причем перед вспышкой горели две лампочки, а сразу после вспышки одна из них выключалась.

Испытуемый получал инструкцию фиксировать до вспыш ки одну из них, в момент вспышки перевести внимание и соответственно взор на другую. Затем он отвечал на вопросы экспериментаторов.

Что видел испытуемый после выполнения инструкции? У него разливался яркий и длительный последовательный образ. Ему казалось, что свет в комнате продолжает гореть и постепенно теряет свою яркость. Никаких смещений видимой комнаты или предметов в ней он не отмечал. Напротив, он воспринимал движущимися точки фиксации, что особенно становилось для него очевидно, если первая точка фиксации оставалась включенной после выполнения испытуемым перевода взора.

Но самым удивительным и важным для нас здесь является то, что при выключении второй точки фиксации спустя некоторое время после развития последовательного образа взор наблюдателя возвращался на первую точку фиксации, что легко устанавливалось повторной вспышкой.

Итак, в зрительной системе имеется своего рода «память», которая позволяет ей восстановить в этих условиях то направление взора, которое было в момент экспозиции, после значительного времени (несколько секунд) и выполнения движений. Для горизонтальных смещений цитируемая работа указывает место зрительной системы, где произведена запись о положении глаз на момент экспозиции, — сетчатки глаз. Дело в том, что два имеющихся изображения на сетчатках глаз совместимы лишь с вполне определенным положением глаз в орбитах (это следует из SV-уравнений).

Эксперименты показали, что аналогичное явление происходит и в случае вертикальных и косых перемещений глаз. Например, если испытуемый в момент вспышки фиксировал лампочку, находящуюся вверху, а затем перевел взор на лампочку, находящуюся прямо перед ним в центре экрана, то (первая лампочка, напомним, выключается после вспышки) он не видит каких-либо изменений в своем поле зрения и даже сомневается в том, что правильно выполнил инструкцию.

Развивающийся последовательный образ будет ему казаться вполне адекватным той комнате, о которой он имеет предварительное представление, а точка фиксации будет находиться для него в верхней части экрана, хотя он, конечно, фиксирует центральную лампочку.

Но если теперь ее выключить, то глаза испытуемого медленно начинают движение вверх, пока не достигнут положения, при котором они как бы фиксируют первую, теперь невидимую лампочку. Сам испытуемый не осознает этого движения глаз и бывает очень удивлен тем, что повторная вспышка показывает такое перемещение.

7. Зенкин Г. М., Петров А. П. О механизмах константности зрительного восприятия пространства // Сенсорные системы, Л.: Наука, 1979. С. 25—39.

#дляэрудитов #петров #зенкин
  • 🔥 5
Post #15180 358
Post #15179 351
#марсианскиехроники
  • ❤ 2
  • 👍 1
Post #15178 367
При эпилепсии в системе длинных кортикальных связей происходят глубокие структурные и функциональные изменения, затрагивающие макросети головного мозга (Spencer, 2002).

С одной стороны, мозг задействует защитные механизмы для ограничения избыточного возбуждения, а с другой — подвергается дегенерации и патологической перестройке, что способствует генерализации судорожной активности (Engel, 2013).

Хроническая судорожная активность запускает каскад эксайтотоксичности, обусловленный избыточным выбросом глутамата и чрезмерным притоком ионов кальция в клетки (Meldrum, 1994). Этот процесс приводит к повреждению и гибели нервных клеток, а также к выраженной дегенерации длинных кортико-кортикальных и проекционных аксонов (Sutula et al., 2000).

Особенно уязвимыми к метаболическому стрессу оказываются тормозные вставочные нейроны, содержащие парвальбумин, и их отростки, которые в норме выполняют функцию сдерживания сигналов (Maglóczky and Freund, 2005). Утрата этих элементов приводит к десинхронизации тормозных контуров и критическому ослаблению способности коры гасить патологические разряды (Treiman, 2001).

Параллельно с дегенерацией развивается процесс, известный как аксональный спраутинг, или реактивное прорастание волокон (Nadler, 2003). В ответ на потерю части синапсов выжившие длинные аксоны начинают разветвляться и формировать новые контакты с окружающими клетками (Tauck and Nadler, 1985).

Однако эти связи носят аберрантный, то есть пространственно неправильный характер (Represa et al., 1989). Вместо восстановления нормальной архитектоники они создают новые рекуррентные цепи возбуждения, которые связывают удаленные участки коры и способствуют быстрой синхронизации нейронных популяций, что облегчает проведение судорожного разряда по макросетям (Buckmaster, 2014).

Попытки мозга уменьшить распространение активности по длинным путям также имеют место и реализуются через механизмы функциональной пластичности (Turrigiano, 2012). К ним относятся гомеостатическое изменение плотности глутаматных рецепторов на постсинаптических мембранах и модуляция ионных токов, направленная на снижение эффективности синаптической передачи (Houweling et al., 2005).

Тем не менее в условиях развившегося заболевания эти защитные барьеры зачастую преодолеваются из-за масштабного повреждения нейрональных сетей, нарушения работы гематоэнцефалического барьера и прогрессирующей перестройки проводящих путей (Marchi et al., 2012).

Литература

Spencer 2002 Journal of Neurosurgery

Engel 2013 Biomarkers in Medicine

Meldrum 1994 Journal of Nutrition

Sutula et al. 2000 Progress in Brain Research

Maglóczky and Freund 2005 Neurochemistry International

Treiman 2001 Epilepsia

Nadler 2003 Epilepsy Currents

Tauck and Nadler 1985 Journal of Neuroscience

Represa et al. 1989 Neuroscience Letters

Buckmaster 2014 Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine

Turrigiano 2012 Cold Spring Harbor Perspectives in Biology

Houweling et al. 2005 Journal of Neurophysiology

Marchi et al. 2012 Cardiovascular Psychiatry and Neurology

#epilepsy #эпилепсия
  • 👍 2
Post #15176 320
Пенумбра при эпилепсии

#epilepsy #эпилепсия
Post #15175 335
Эволюция регистрации активности отдельных нейронов у пациентов с эпилепсией от стеклянных микропипеток до современных имплантируемых кремниевых и полимерных микроэлектродных матриц

В отличие от стандартной электрокортикографии или стерео-ЭЭГ, фиксирующих синаптический вход региона, микроэлектроды регистрируют потенциалы действия, отражающие первозданный нейрональный выход.

В клинической практике рассматриваются два одобренных устройства: гибридные глубинные электроды для глубоких структур лимбической системы и матрицы для плотной регистрации активности сотен нейронов в неокортексе.

Для анализа данных применяется селективная фильтрация и алгоритмы сортировки спайков, позволяющие разделять нейроны по типам на быстроразряжающиеся интернейроны и регулярные пирамидные клетки.

Записи демонстрируют высокую гетерогенность активности в очаге начала приступа, что подтверждает гипотезу двойной территории, где зона прорыва приступа окружена областью пенумбры с мощным преобладанием прямого торможения интернейронами.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK609894/

#epilepsy #эпилепсия
NCBI Bookshelf Human Single-Neuron Recordings in Epilepsy This chapter reviews the history, technology, and scientific contributions of single-neuron recordings in humans, which have largely been conducted in epilepsy patients undergoing surgical procedures for clinical treatment purposes. Single-neuron recordings…
Post #15174 299
При эпилептиформной активности мозг задействует несколько механизмов для локализации очага и предотвращения генерализации разряда.

Перифокальное торможение обеспечивает быструю локализацию. Возбуждающие сигналы из очага активируют окружающие ГАМК-ергические интернейроны, формируя зону функционального торможения вокруг эпилептогенного участка (Witte, 2000). При истощении ГАМК или избыточной силе разряда этот барьер преодолевается, что приводит к генерализации приступа.

На клеточном уровне снижается возбудимость за счет даун-регуляции глутаматных рецепторов (NMDA, AMPA) и ап-регуляции ГАМК-рецепторов. Активируются ионные насосы для выведения избытка внеклеточного калия (Witte, 2000).

Астроциты переходят в состояние реактивного глиоза и осуществляют обратный захват избытка глутамата и калия из синаптических щелей через транспортеры GLT-1 и GLAST (Peterson, Binder, 2020). При хроническом процессе астроциты формируют физический глиальный рубец, изолирующий поврежденную зону (Bedner, 2020).

В межприступный период за счет синаптической пластичности снижается функциональная связность эпилептогенной зоны с регуляторными и моторными центрами, перенаправляя информационные потоки.

Для купирования приступа происходит выброс эндогенных антиконвульсантов, преимущественно аденозина, который через А1-рецепторы угнетает синаптическую передачу и обусловливает постиктальную супрессию активности (Spanoghe et al., 2021; Weltha et al., 2019).

Длительная активация данных механизмов (нейровоспаление, глиоз) ведет к структурной перестройке тканей и склерозированию, что может повышать резистентность очага к фармакотерапии (Peterson, Binder, 2020).

Список литературы:

Bedner P 2020 NCBI Bookshelf

Peterson AR, Binder DK 2020 Frontiers in Neurology

Spanoghe J et al. 2021 International Journal of Molecular Sciences

Weltha L et al. 2019 Brain Research Bulletin

Witte O 2000 Acta Neurobiologiae Experimentalis

#epilepsy #эпилепсия
  • 👍 2
  • ❤ 1
Post #15173 311
Эпилептический очаг —ограниченный участок головного мозга, в котором возникает патологическая, избыточная и синхронная активность нейронов (Penfield, Jasper, 1954).

Этот сбой нарушает нормальный баланс между процессами возбуждения и торможения, формируя устойчивую зону повышенной судорожной готовности. Причиной его появления могут стать самые разные факторы: от черепно-мозговых травм, инсультов и опухолей до генетических аномалий или перенесенных нейроинфекций.

Выявление и картирование такого очага имеет решающее значение в медицине, так как именно от его локализации зависит характер клинических проявлений, выбор противосудорожной терапии или тактика хирургического лечения (Engel, 2013).

В эпилептическом очаге возникает дисбаланс между двумя основными типами клеток (McCormick, Contreras, 2001). Возбуждающие нейроны, то есть глутаматергические пирамидные клетки, в очаге становятся гиперактивными. Из-за нарушения работы ионных каналов эти клетки генерируют мощные, высокочастотные электрические разряды, известные как пароксизмальный деполяризационный сдвиг. Частота спайков нейрона резко возрастает до 200–500 Гц, имеющих паттерн вспышек. Через избыточный выброс глутамата они вовлекают в этот процесс соседние клетки, заставляя их разряжаться синхронно и формируя макроскопическую волну возбуждения (Johnston, Brown, 1981).

В ЭЭГ эта ритмическая активность регистрируется в виде характерных паттернов: спайков, острых волн или комплексов спайк-волна с частотой от 3 до 30 Гц в зависимости от фазы и типа приступа (Steriade, 2003).

С другой стороны, тормозные нейроны, то есть ГАМК-эргические интернейроны, в норме работают как предохранители, гася избыточную активность. Однако внутри очага эта защитная система разрушается: интернейроны либо погибают, либо их синаптическое торможение ослабевает и перестает справляться с лавинообразным потоком сигналов (Maglóczky, Freund, 2005).

В ряде случаев из-за изменения градиента ионов хлора ГАМК-рецепторы даже начинают оказывать парадоксальное возбуждающее действие (Cohen et al., 2002). Когда патологическое возбуждение глутаматергических нейронов окончательно прорывает ослабленный тормозный контроль интернейронов, синхронный разряд выходит за пределы локальной зоны, и у пациента развивается эпилептический приступ (Trevelyan et al., 2006).

Литература:

Cohen et al. (2002) Science

Engel (2013) Biomarkers in Medicine

Johnston, Brown (1981) Science

Maglóczky, Freund (2005) Trends in Neurosciences

McCormick, Contreras (2001) Journal of Clinical Neurophysiology

Penfield, Jasper (1954) Epilepsy and the Functional Anatomy of the Human Brain

Steriade (2003) Neuronal Substrates of Sleep and Epilepsy

Trevelyan et al. (2006) Journal of Neuroscience

#epilepsy #эпилепсия
  • 👍 3
Post #15172 337
Советские психологи Леонтьев и Рубинштейн ради карьеры конъюнктурно подгоняют исследования под догмы диалектического материализма, превращая науку в идеологический суррогат. 
  • 🤣 4
  • 👍 2
Post #15171 402
К предыдущему посту:

Майкл Полани выдвинул теорию личностного знания, утверждая, что человек знает больше, чем может формализовать, и что любое познание опирается на интуицию, телесные навыки и личную вовлеченность ученого.

Этот бред лучше вообще не читать, хотя подобные псевдофилософские построения явно придутся по вкусу теоретикам соединения мозга со вселенной, вроде Татьяны Черниговской.

С точки зрения классической науки, идея Полани выглядит откровенно спекулятивной, поскольку подлинное научное знание развивается именно за счет преодоления субъективности через строгие протоколы, математический аппарат и независимую верификацию.

История доказывает, что когда личностные и вненаучные факторы начинают превалировать над фактами, наука заходит в тупик, ярким примером чего служат труды советских психологов вроде Леонтьева или Рубинштейна, которые ради карьеры конъюнктурно подгоняли исследования под догмы диалектического материализма, превращая науку в идеологический суррогат.
  • 👍 6
Post #15170 398

Forwarded from Sergei Shishkin

https://share.google/aimode/NSr4oQHn4E0f6MRfz

AI Overview

Искусственный интеллект (ИИ) упирается в «парадокс Полани»: человеческое понимание и мастерство базируются на неявном знании, которое невозможно полностью выразить формулами или оцифровать. По мысли философа Майкла Полани, мы «знаем больше, чем можем рассказать».

Почему теория Полани критически важна для ИИ

Невербализуемый опыт: Личностное знание строится на телесном опыте, интуиции, оценках и культурном контексте конкретного человека. ИИ может имитировать результаты деятельности, но не обладает живым опытом, который формирует у человека подлинное понимание ситуации.

Неявное знание (Tacit Knowledge): Машина легко оперирует явными, кодифицированными данными (тексты, цифры, правила). Однако мастерство (например, способность нейрохирурга проводить операцию или шеф-повара определять готовность блюда) опирается на так называемое неявное знание, которое нельзя алгоритмизировать.

Личностная вовлеченность: Полани утверждал, что любое знание требует интеллектуальной самоотдачи и риска. ИИ не принимает решений в человеческом смысле этого слова — он совершает вероятностный выбор, оставаясь безучастным к смыслу, истинности и ценности информации.
  • ❤ 1
  • 🔥 1
Post #15169 373
Бернарду Баарсу не дают покоя лавры Декарта. (Прямо какое-то: «Я помню это чудное мгновенье, когда передо мной явилась ты» — по Высоцкому.)

Но на самом деле довольно грустно смотреть на это непрерывное жевание этой старой жвачки.

Действительно ли в исследованиях сознания невозможно продвинуться, или исследователи сознания — это просто плод отрицательного отбора, когда в какой-то области оказываются те, кто не был достаточно умен для того, чтобы продвинуться в нормальных областях естествознания?
Post #15168 334
Ученые создали масштабную базу данных электрической активности более чем 75 000 нейронов зрительной системы мышей во время выполнения задачи на обнаружение изменений в изображениях. Полученные данные помогли раскрыть различия в работе разных слоев коры и типов клеток, а также показали, что животные используют стратегию адаптации к стимулам, а не прямого сравнения картинок.

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00745-2?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867426007452%3Fshowall%3Dtrue
Cell Map of spiking activity underlying change detection in the mouse visual system Large-scale Neuropixels recordings across the mouse visual system during an image-change detection task map how sensory, motor, and task engagement signals are distributed across the cortex, thalamus, and midbrain. Task and novelty signals differentially…
  • 👍 2
Post #15167 313
Я ни коим образом не психиатр, но на крайне любительском уровне состояния, напоминающие шизофрению у ученых, меня занимают. Ну, если не явная шизофрения, то расстройства мышления в научной среде встречаются часто, что совершенно понятно: наука — это ж не бытовые вопросы, тут нужно использовать логику и т.п.

О проблемах, связанных с циркулярной логикой и т.п., писать не очень интересно, поскольку это из разряда обычной тупости, но вот электромагнитные теории сознания, о которых в последнее время пишут все больше и больше, интересны как примеры испорченного мышления.

Я практически уже сижу с попкорном и наблюдаю, что будет дальше в этой области.
  • ❤ 1
Post #15166 322
Старая, добрая ротационная динамика снова в бою:

Недавние исследования показывали, что при ритмических движениях активность нейронов спинного мозга имеет ротационную (вращательную) динамику, схожую с процессами в моторной коре головного мозга. Однако в этой работе авторы обнаружили, что при выполнении обезьянами изометрической задачи на запястье (поочередное напряжение мышц без самого движения сустава) в шейном отделе спинного мозга никакой ротационной динамики нет. Вместо этого там наблюдаются простые низкоразмерные чередующиеся паттерны активности.

При этом в моторной коре головного мозга во время той же самой задачи вращательная структура активности сохранялась. Это говорит о том, что разные уровни двигательной системы используют принципиально разные вычислительные стратегии. Даже те корковые нейроны, которые напрямую посылают сигналы к мотонейронам спинного мозга, сохраняли сложную динамику, характерную для коры, а не подстраивались под более простую логику спинальных популяций.

https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.29.735164v1
Post #15165 309
В LinkedIn натолкнулся на такое поэтическое описание:

Работа в лаборатории гиперсканирования на протяжении месяцев учит гораздо большему, чем просто пониманию того, что происходит внутри мозга. Она учит тому, как по-настоящему видеть живую нервную систему в режиме реального времени. После сканирования десятков мозгов с помощью ЭЭГ меня не перестают поражать несколько инсайтов:
Каждый канал активен — всегда. Даже в состоянии покоя, когда человек «ничего не делает», электрическая активность не прекращается. Мозг никогда не выключается. Истинной тишины не существует, есть лишь разные текстуры активности.
Передняя часть мозга работает «громче» и хаотичнее, чем задняя, и за этим стоит чистая анатомия.Лобные доли расположены прямо рядом с мышцами, управляющими движениями глаз, поэтому их электрический сигнал постоянно перекрывается этой мышечной активностью. Это не просто помехи в записи, это результат близкого соседства внутри черепа.
Моргание — это живое нейромышечное событие, и вы можете наблюдать за его движением. В реальном времени видно, как далеко мышечный сигнал проникает в мозг: он мощный спереди и оставляет едва заметный след сзади. Это наглядная физическая демонстрация распространения сигнала и объемной проводимости ткани, происходящая прямо перед вами на экране.
А когда во время сканирования выполняется задача, можно наблюдать, как вовлеченность колеблется в реальном времени. Ответ приходит на долю секунды позже, накатывает серия морганий, внимание начинает рассеиваться, а затем, словно по команде, сигнал снова выравнивается, возвращаясь к чистому, синхронизированному с задачей ритму.
Наблюдение за этой борьбой противоположностей от пробы к пробе не перестает восхищать.
Сырые данные ЭЭГ дают вам реальную картину живой нервной системы в действии — шумной, телесной, реактивной и никогда не замирающей.


Здесь 2 забавных момента:

1) Работа в лаборатории гиперсканирования не приводит ни к каким мыслям/чувствам, касающимся гиперсканирования.

2) Товарищ не понимает ровным счетом ничего о мышцах глаза. Скорее всего, он уверен, что ЭОГ — это наводка с мышц глаза.
  • 🤣 2
  • 👍 1
Post #15164 346
Обучение ИИ на обезличенных данных из медучреждений позволило создать универсальную модель NeuroVFM, которая решила проблему нехватки качественных снимков мозга в открытом доступе. Благодаря анализу миллионов клинических МРТ и КТ, этот ИИ научился безошибочно распознавать патологии и составлять медицинские отчеты точнее и безопаснее любых существующих аналогов.

https://www.nature.com/articles/s41591-026-04497-1
Nature Health system learning enables generalist neuroimaging models Nature Medicine - NeuroVFM, trained on routine health system MRI and CT scans, learns general neuroimaging representations that improve diagnosis, report generation and triage, showing how private...
Post #15163 348
Ученые создали новый метод оценки сложности работы отдельных клеток мозга и выяснили, что человеческие нейроны значительно превосходят нейроны крыс по своей вычислительной мощности. Это превосходство объясняется тем, что у человека отростки нейронов (дендриты) длиннее и сильнее разветвлены, а их химические контакты работают сложнее и интенсивнее, что и объясняет наши уникальные когнитивные способности.

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2533168123
PNAS Dendritic morphology and synaptic nonlinearities enhance functional complexity in human cortical neurons | PNAS Humans exhibit unique cognitive abilities within the animal kingdom, but the neural mechanisms driving these advanced capabilities remain poorly un...
  • 👍 3
Post #15162 446
С одной стороны, чиновники составляют перечни отечественных журналов, которые сами же считают мусорными, а с другой — требуют от ученых публикаций в высокорейтинговых зарубежных изданиях, словно не замечая, что российских авторов там сегодня принимают без особого энтузиазма, а официально оплатить такую публикацию отечественным учреждениям мешает целый ворох бюрократических барьеров.

На фоне этих требований, откровенно оторванных от реальности, результаты масштабного анализа более семидесяти тысяч рукописей, размещенных в базах bioRxiv и medRxiv, свидетельствуют о высокой надежности препринтов, которые принято упрекать в отсутствии рецензирования.

Выяснилось, что подавляющая часть этих работ позже выходит в традиционных академических журналах без серьезных переделок, а сами журналы при этом получают колоссальные прибыли, взимая с авторов гигантские суммы за пресловутый «открытый доступ». Лишь в считанных случаях в финальные версии вносятся по-настоящему глубокие правки, затрагивающие методологию или основные выводы.

Эти более чем убедительные данные показывают: ранний открытый доступ ускоряет обмен знаниями, нисколько не вредя качеству науки.

В сложившихся обстоятельствах настало время отказаться от устаревшей и глубоко коммерциализированной системы рецензируемых журналов и позволить исследователям напрямую делиться своими результатами через открытые репозитории и архивы препринтов.

https://www.nature.com/articles/d41586-026-02167-3
  • 👍 6
  • 🔥 1
Older posts →
Threads Profile ViewerView any public Threads profile without an account.Open ThreadLook →Writing with AI? Make it sound human.Metric37 rewrites AI drafts so they read naturally. Free AI detector, 1,500 words free.Try Metric37 →