Интересный пациент: можно ли видеть без первичной зрительной коры

Мозг – невообразимо пластичная сущность. В случае повреждения каких либо функциональных зон, их «обязанности» могут взять на себя другие структуры (например, нейронаукам известен случай нормально координированной девушки без мозжечка). Но равновесие – чувство, регулируемое множеством структур, которые могут перераспределить обязанности – можно ориентироваться хотя бы визуально. Но что будет с таким чувством, как зрение, если у человека не будет зрительной коры? Можно ли чем-то её заменить?

Поля Бродманна 17 (желтый), 18 (оранжевый), 19 (синий). Credit: Database Center for Life Science(DBCLS)


На докладе, представленном на конференции Австралийского сообщества нейронаук сообщили, что семилетний мальчик смог сохранить базовые зрительные функции в отсутствие первичной коры головного мозга, отвечающей за восприятие зрительных сигналов. Ученый из Университета Монаша (Мельбурн, Австралия) на конференции описал этого пациента: в возрасте одного года у него были повреждены затылочные доли вследствие редкого и тяжелого генетического заболевания.

Это произошло из-за недостатка ацетил-коА-дегидрогеназы – фермента, участвующего в окислении жирных кислот. Жирные кислоты являются основой мембран нервных клеток, но это не самое неприятное: для функционирования нейронов требуется еще и специальная «оболочка» из миелина, которая состоит из липидов и белков. Даже если образуются полноценные клетки (а этот процесс сильно страдает в ходе заболевания), они все равно не могут работать должным образом из-за дефекта миелиновой оболочки.

Читать далее «Интересный пациент: можно ли видеть без первичной зрительной коры»

НАУКА О ПОЦЕЛУЕ

Почему свою любовь мы выражаем поцелуями? В 1960 году британский зоолог Десмонд Моррис первый предположил, что поцелуй (а по-научному говоря — оскуляция, от латинского слова «os» — рот) возник из привычки самок человекообразных обезьян пережёвывать пищу для малышей, а потом кормить их изо рта в рот. Так делают шимпанзе, и, скорее всего, так поступали наши предки. У некоторых народов и сейчас матери иногда кормят младенцев пережёванной пищей. Прижатие губ к губам, видимо, успокаивает голодного малыша и выражает любовь и заботу.

Не исключено, что средством выражения любви поцелуй стал при участии феромонов. Многие животные используют эти специальные химические соединения для взаимодействия с другими представителями вида. Особенно насекомые, которые выбрасывают феромоны как сигналы тревоги или наличия пищи либо чтобы заявить о своей готовности к размножению (см. «Наука и жизнь» № 7, 2005 г.).

Читать далее «НАУКА О ПОЦЕЛУЕ»

Мужской и женский мозг: различия

Мало что волнует людей так, как психологические различия между мужчинами и женщинами. Как думают, что чувствуют мужчины и женщины, могут ли они понять друг друга — споры об этом кипят веками, не утихая.

Очевидно, что межполовым различиям должны соответствовать особенности в строении и работе мозга. Современные нейронауки (нейробиология, нейропсихология и проч.) дают нам возможность получить знания о биологических причинах поведенческих и когнитивных отличий.

В целом есть существенная разница в функционировании мозга мужчин и женщин, что влияет на реакции, поведение, характер принятия решений и способности в тех или иных сферах деятельности. Однако ни один эксперимент не засвидетельствовал разницы между мужчинами и женщинами в общем уровне умственных способностей.

Многочисленные исследования показали, что биологический пол не обязательно жестко задает пол мозга. У женщины могут преобладать функции характерные для мужчин и наоборот, либо возможен баланс женских и мужских особенностей в функционировании мозга.

Итак, чем отличается мужской мозг от женского:

Читать далее «Мужской и женский мозг: различия»

Картинка дня: новые взрослые нейроны

Сredit: Institut Pasteur/PM Lledo.


Анатомическая структура мозга млекопитающих мало меняется с течением жизни. Однако, оказалось, что есть области, которые подвергаются достаточно сильным изменениям. Ранее считалось, что способность к обучению и память зависят от специфических изменений в синапсах. Возможным исключением, как недавно установили, могут быть нейроны обонятельной луковицы, изменения которых происходят в течение всей жизни млекопитающего.

Светло-коричневым в центре изображения дня показан “новый взрослый” (new adult-born) нейрон. Нейроны синего цвета- это нейроны-синаптические партнеры, которые соединяются с новыми нейронами. Темно-коричневые нейроны — ранее существовавшие.

Учёным из Института Пастера и Национального центра научных исследований (НЦНИ) Франции (Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS) удалось осуществить наблюдения в течение нескольких месяцев в режиме реального времени, которые показали, как в обонятельной луковице мышей формируются и развиваются новые зрелые нейроны. Произошло удивительное открытие: оказывается, в связях, образованных этими новыми нейронами, имеется постоянная структурная пластичность со схемами, в которые они вовлечены. Учёные доказали, что это нейронное развитие даёт возможность оптимальной обработки сенсорной информации обонятельной луковицей.

Читать далее «Картинка дня: новые взрослые нейроны»

Сканы мозга показали, как ЛСД действует на сознание

Профессор Натт: «Для нейробиологии это сродни открытию бозона Хиггса в физике»

Потрясающая научная работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (10.1073/pnas.1518377113). Теперь становится понятнее, почему Стив Джобс считал приём ЛСД «одной из двух или трёх самых важных вещей в его жизни».

Так вот, мультимодальное сканирование выявило, что один из самых мощных галлюциногенов, созданных человеком, не только воздействует на зрительную кору, как предполагалось ранее, но и связывает между собой различные районы мозга, которые обычно изолированы друг от друга! На иллюстрации вверху показано, как под влиянием ЛСД (справа) значительно увеличивается связь зрительной коры с другими районами. На левом снимке — мозг человека, принявшего плацебо.

Только посмотрите на эти снимки.

Читать далее «Сканы мозга показали, как ЛСД действует на сознание»

DARPA протестировало первый нейроимплант, управляющий настроением

Нейроимплант, впервые испытанный на человеке, отслеживает паттерны электромагнитной активности мозга и с помощью собственного излучения корректирует их в случае отклонения от нормы. С его помощью DARPA планирует лечить ПТСР и депрессию у ветеранов.

Две группы нейробиологов из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Массачусетского госпиталя под общим руководством Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) впервые имплантировали в мозг человека нейроимплант, генерирующий электромагнитные волны и таким образом регулирующий поведение и ощущения. 

Читать далее «DARPA протестировало первый нейроимплант, управляющий настроением»

В человеческом неокортексе есть редкий тип нейронов, отсутствующий у шимпанзе и горилл

Попытки понять, чем человеческий мозг отличается от обезьяньего, продолжаются уже полтора века, однако до сих пор найдено не так уж много серьезных отличий кроме размера. Сравнение полных транскриптомов 16 отделов мозга у людей, шимпанзе и макак выявило множество генов, активность которых заметно изменилась в человеческой эволюционной линии. Попутно выяснилось, что в человеческом неокортексе есть редкий тип дофаминовых нейронов, отсутствующий у шимпанзе и горилл, хотя у нашей более далекой родни — орангутанов и нечеловекообразных обезьян — такие нейроны в коре имеются. Полученные данные станут важным подспорьем в поисках причин человеческой уникальности.

Хотя люди явно отличаются от других приматов по поведению и когнитивным способностям, вопрос о том, какими свойствами мозга обусловлены эти отличия, далек от разрешения. Понятно, что наш мозг крупнее, чем у других обезьян (рис. 1), и у нас больше нейронов в неокортексе. Но этого, скорее всего, недостаточно для объяснения уникальных черт нашего разума. Положительные корреляции, прослеживающиеся между размером мозга, числом нейронов и когнитивными способностями как у приматов, так и у других млекопитающих, не настолько просты и однозначны, чтобы сводить наши когнитивные особенности исключительно к массе мозга или количеству нейронов в коре.

Читать далее «В человеческом неокортексе есть редкий тип нейронов, отсутствующий у шимпанзе и горилл»

Слышу цель: как мозг летучей мыши следит за добычей

Учёные разобрались в особенностях работы среднего мозга летучей мыши во время выслеживания ею добычи. Свои выводы они изложили в статье в журнале Journal of Neuroscience.

Бурый кожан. Сredit: public domain


В среднем мозге летучих мышей, как и у других позвоночных, находится верхнее двухолмие – область, отвечающая за обработку информации от глаз и других сенсорных систем, а также за движения и ориентацию в пространстве. Работа верхнего двухолмия хорошо изучена у животных, получающих информацию об окружающем мире в основном при помощи глаз. Однако летучие мыши используют для этой цели эхолокацию, и исследователи из университета Джонса Хопкинса решили разобраться, как же издаваемые и воспринимаемые мышью звуки влияют на организацию и функции верхнего двухолмия.

Читать далее «Слышу цель: как мозг летучей мыши следит за добычей»

Гормон любви окситоцин помогает фильтровать поступающую в мозг информацию

 Гормон любви окситоцин помогает фильтровать поступающую в мозг информацию

Мы постоянно сталкиваемся с внешним шумом, из которого наш мозг умудряется отфильтровать нужный нам голос. Нейроны слуховых анализаторов помогают выделить знакомый голос, и в дальнейшем работать уже с ним, оставив без внимания шум. В результате последних исследований выяснилось что за подобную коммуникацию отвечает ни кто иной, как гормон окситоцин, отвечающий за чувство любви и привязанности, а недостаток которого связан с аутизмом.

Читать далее «Гормон любви окситоцин помогает фильтровать поступающую в мозг информацию»

Целесообразность человека. Часть вторая

убличная лекция в «Новой» антрополога, лингвиста и семиотика Вячеслава Всеволодовича ИВАНОВА. Вопросы задает Юлия ЛАТЫНИНА 
14.08.2012

Начало лекций, первая часть…


150 тыс. лет назад жила всех нас общая прапрабабушка.


— Митохондриальная Ева.


— Да, и это важное уточнение. Мы обнаруживаем эту прапрабабушку по митохондриальной ДНК, то есть по той части ДНК, которая связана с митохондриями, которые являются лишь частью клетки. Поскольку эта гипотеза не касается всего генома, она не исключает, что происходили смешения. Но сколько бы ни было смешений, была прапрабабушка. Мы знаем, что у нее был человеческий геном. У нее было почти все, что мы видим у современного человека, с очень маленькими изменениями. Раньше думали, что вообще без изменений, но теперь есть данные, что нет, некоторые изменения все же произошли. Сейчас геномы в разные периоды и у разных людей в подробностях различаются друг от друга.


— На минуту об изменениях. Как я понимаю, у современного человека мозг несколько меньше, чем у его предков. Самый большой мозг у нас был 41 тыс. лет назад. Мы поглупели?


— Мы пока очень плохо понимаем внутреннюю структуру мозга. Это тот же вопрос, что с homo floresiensis: как увеличение соотносится со структурой, или это просто изменение проекции.

Читать далее «Целесообразность человека. Часть вторая»