Нейронный компас в мозге

22.08.2019

Исследователи из Техасского университета в Остине и Массачусетского технологического института записали активность множества нейронов антеродорсального ядра в мозге мыши, пока сама мышь свободно бегала. Работу тех нейронов, которые реагировали на повороты головы, потом анализировали с помощью топологических методов.

Несколько тысячи таких клеток образуют изогнутую кольцеобразную структуру. (Похожее кольцо раньше открыли в мозге дрозофилы.) Разнородные сведения, которые поступают в мозг извне, это кольцо преобразует в информацию о том, в каком направлении голова - поворот головы соответствует включению нейронов в том или другом сегменте кольца. Причем если какой-то нейрон ошибется, его исправят соседи, то есть активность нервных клеток притягивается к определенной траектории, как в математических аттракторах.

Даже во сне, когда нейроны почти отключены от внешнего мира, "компас"-кольцо все равно работало - скорее всего, потому, что даже во сне голова все равно куда-то направлена, и компас это направление все равно чувствует. Правда, во сне форма и размеры кольца менялись - другое число клеток анализировало положение головы, и опирались на информацию иного рода, чем во время бодрствования.

В данном случае важно не только то, что удалось обнаружить "компас", но и то, что исследователям впервые удалось увидеть нейронную систему, которая преобразует множество конкретных фактов в достаточно абстрактную информацию - как абстрактное направление головы получается из конкретных раздражителей, действующих на органы чувств. Возможно, что и другие когнитивные процессы, опирающиеся на обобщения, выполняются в похожих нейронных структурах, которые, впрочем, могут иметь самую разную форму.

<< Назад: Оболочка ореха кешью устойчива к ультрафиолету 22.08.2019

>> Вперед: Суперкар Draco GTE 21.08.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Магнитные нано-пробы для исследования клеток 29.03.2020 Скорее всего, уже в ближайшем будущем в практической медицине будут активно использоваться так называемые нано-боты - специальные наноскопические микро-роботы, при помощи которых можно доставлять лекарственные соединения, минуя все барьеры, ведь подобные вещи разрабатываются и тестируются уже сейчас. Однако применение стандартной процедуры помещения нано-ботов в живую клетку достаточно сложен, прежде всего с энергетической точки зрения. Поэтому команда ученых из Университета Торонто представила свой новый способ такой доставки и более точного перемещения, а также непосредственного управления нано-бота внутри клетки. Применение стандартного типа такого нано-бота предполагает использование достаточно концентрированного и энергетически затратного лазерного луча, при помощи которого можно управлять передвижением робота в клетке, но с известными ограничениями и малой точностью. Это можно исправить увеличением концентрации луча, однако одновременно с этим повышается вероятность серьезно навредить клеткам. Именно поэтому специалисты из Торонто представили свой новый подход к такому передвижению посредством увеличения степени магнетизма своих нано-ботов доставщиков лекарств. Ученые создали несколько единиц таких микро-ботов размером менее 700 нм и поместили их в живые раковые клетки - а затем переместили всю систему на специальные химические поддоны. Наблюдая за перемещением ботов внутри клеток, специалисты сумели достаточно точно и быстро управлять их движением при помощи магнитных катушек, установленных снаружи клеток. При таком подборе им удалось значительно повысить точность и отзывчивость передвижения нано-ботов, что сделало их более эффективными. Новая система доставки лекарств такого типа становится заочно более эффективной и интересной, в том числе с точки зрения затрачиваемых ресурсов. Несмотря на некоторые промахи и недоделанные моменты, уже сейчас подобная система демонстрирует действительно отличный потенциал своего последующего применения в практической медицине.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026