Что общего между внетелесным опытом и шизофренией
Это пост пространных рассуждений о работе мозга, так что аккуратно. Во время пандемии я смотрю кучу рандомных лекций по нейробиологии, и вот я наткнулась на одну закономерность, которая ничем не подтверждена, и всего лишь кажется мне интересной идеей.
Есть такая штука, как внетелесный опыт - когда человеку кажется, что он выходит из собственного тела и иногда может даже наблюдать его со стороны. Такое случается при разных нарушениях мозга, депривации сна, употреблении всяческих веществ, ну и так далее. Явление внетелесного опыта обросло толстенным слоем мистики и суеверий, что и не удивительно. Многие наверное до сих пор думают об этом как о магии. Но это не магия, и уже почти 20 лет назад вышла статья, где ученым удалось повторить внетелесный опыт с помощью стимуляции мозг [1].
Пациентам с эпилепсией, требующей хирургического вмешательства, перед тем, как вырезать очаг эпилептогенной активности, делают картирование этой области - стимулируют электрическим током разные фрагменты коры, чтобы убедиться, что не вырежут чего-то очень критического для функционирования пациента. У одной пациентки стимуляция небольшой области (right angular gyrus) создавала ощущение, что ее тело утопает в кровати или падает с высоты, и что она даже способна видеть сверху части своего тела на кушетке. Это очень круто! И если думать об этом с точки зрения современной нейробиологии, в этом нет ничего принципиально необъяснимого. Наш мозг говорит нам, где конкретно находится наше тело в каждый момент времени. Чтобы определить положение тела, мозг использует различные свидетельства. В данном случае это в основном сенсорная информация (зрение) и информация вестибулярного аппарата. Представим, что некоторая область мозга собирает эти источники информации, сверяет, совпадает ли в них информация, и выносит вердикт, где находится тело. Но что, если информация из разных источников не согласуется? Как, например, при стимуляции right angular gyrus, которая принимает участие в процессинге вестибулярной информации, и при ее стимуляции в ней возникают паттерны, которых раньше не было? Тогда зрение говорит одно, а вестибулярный аппарат - другое; мозг интегрирует эту информацию и выносит неправильный вердикт - оп, вы чувствуете, что не находитесь в своем теле. То есть ваш мозг - это то, что говорит вам, где вы находитесь в каждый момент времени, и если в мозге что-то нарушается, то он может поставлять неверную информацию. Это своего рода ошибка присвоения из-за неспособности мозга интегрировать разные типы информации извне. И такие явления очень поддерживают идею embodied cognition и того, что наше мышление очень прочно связано с процессингом стимулов на периферии и нашей, хм, материальностью, что ли.
Такое же чувство может возникать и с отдельными конечностями - человеку кажется, что его рука или нога на самом деле не здесь, а хрен знает где. И если попросить в этот момент человека исследовать свою руку или ногу - потрогать или пошевелить - то иллюзия пропадает. И это совершенно логично, потому что мозг по другим каналам получает больше информации, подтверждающей, что нога все еще здесь, а не блудит где-то еще, и эти свидетельства “побеждают”.
Позже я слушала лекцию про шизофрению. Один из частых позитивных симптомов - так называемое ego disturbance, нарушение эго, когда человеку кажется, что мысли не его, кто-то их вложил в его голову, они чужие - и очень его пугают. И меня озарило. Ведь это выглядит как та же самая ошибка присвоения! В мозге что-то ломается (мы все еще не знаем, что именно) и он больше не может “подтвердить”, что мысли принадлежат этому самому человеку, то есть это такой глобальный дисконнект (скорее всего на уровне динамической коммуникации между разными отделами мозга и нарушением интеграции). Разумеется, у шизофрении множество лиц и симптомов, и это только лишь один из процессов, который может пойти не так, но мне кажется что важно стараться думать о некоторых неврологических нарушениях в таком ключе.
[1] https://www.nature.com/articles/419269a
Это пост пространных рассуждений о работе мозга, так что аккуратно. Во время пандемии я смотрю кучу рандомных лекций по нейробиологии, и вот я наткнулась на одну закономерность, которая ничем не подтверждена, и всего лишь кажется мне интересной идеей.
Есть такая штука, как внетелесный опыт - когда человеку кажется, что он выходит из собственного тела и иногда может даже наблюдать его со стороны. Такое случается при разных нарушениях мозга, депривации сна, употреблении всяческих веществ, ну и так далее. Явление внетелесного опыта обросло толстенным слоем мистики и суеверий, что и не удивительно. Многие наверное до сих пор думают об этом как о магии. Но это не магия, и уже почти 20 лет назад вышла статья, где ученым удалось повторить внетелесный опыт с помощью стимуляции мозг [1].
Пациентам с эпилепсией, требующей хирургического вмешательства, перед тем, как вырезать очаг эпилептогенной активности, делают картирование этой области - стимулируют электрическим током разные фрагменты коры, чтобы убедиться, что не вырежут чего-то очень критического для функционирования пациента. У одной пациентки стимуляция небольшой области (right angular gyrus) создавала ощущение, что ее тело утопает в кровати или падает с высоты, и что она даже способна видеть сверху части своего тела на кушетке. Это очень круто! И если думать об этом с точки зрения современной нейробиологии, в этом нет ничего принципиально необъяснимого. Наш мозг говорит нам, где конкретно находится наше тело в каждый момент времени. Чтобы определить положение тела, мозг использует различные свидетельства. В данном случае это в основном сенсорная информация (зрение) и информация вестибулярного аппарата. Представим, что некоторая область мозга собирает эти источники информации, сверяет, совпадает ли в них информация, и выносит вердикт, где находится тело. Но что, если информация из разных источников не согласуется? Как, например, при стимуляции right angular gyrus, которая принимает участие в процессинге вестибулярной информации, и при ее стимуляции в ней возникают паттерны, которых раньше не было? Тогда зрение говорит одно, а вестибулярный аппарат - другое; мозг интегрирует эту информацию и выносит неправильный вердикт - оп, вы чувствуете, что не находитесь в своем теле. То есть ваш мозг - это то, что говорит вам, где вы находитесь в каждый момент времени, и если в мозге что-то нарушается, то он может поставлять неверную информацию. Это своего рода ошибка присвоения из-за неспособности мозга интегрировать разные типы информации извне. И такие явления очень поддерживают идею embodied cognition и того, что наше мышление очень прочно связано с процессингом стимулов на периферии и нашей, хм, материальностью, что ли.
Такое же чувство может возникать и с отдельными конечностями - человеку кажется, что его рука или нога на самом деле не здесь, а хрен знает где. И если попросить в этот момент человека исследовать свою руку или ногу - потрогать или пошевелить - то иллюзия пропадает. И это совершенно логично, потому что мозг по другим каналам получает больше информации, подтверждающей, что нога все еще здесь, а не блудит где-то еще, и эти свидетельства “побеждают”.
Позже я слушала лекцию про шизофрению. Один из частых позитивных симптомов - так называемое ego disturbance, нарушение эго, когда человеку кажется, что мысли не его, кто-то их вложил в его голову, они чужие - и очень его пугают. И меня озарило. Ведь это выглядит как та же самая ошибка присвоения! В мозге что-то ломается (мы все еще не знаем, что именно) и он больше не может “подтвердить”, что мысли принадлежат этому самому человеку, то есть это такой глобальный дисконнект (скорее всего на уровне динамической коммуникации между разными отделами мозга и нарушением интеграции). Разумеется, у шизофрении множество лиц и симптомов, и это только лишь один из процессов, который может пойти не так, но мне кажется что важно стараться думать о некоторых неврологических нарушениях в таком ключе.
[1] https://www.nature.com/articles/419269a
Nature
Stimulating illusory own-body perceptions
Nature - The part of the brain that can induce out-of-body experiences has been located.
Forwarded from Патбиохимия (JdocJ)
Нейронные контуры вовлеченные в патогенез депрессии и действие антидепрессантов на них.
Основное внимание при изучении антидепрессантов фокусируется на клеточно-молекулярные механизмы, и лишь косвенно упоминаются структуры мозга, которые играют в этом роль. Наука имеет достаточно хорошее понимание клеточных механизмов действия антидепрессантов, но мы только недавно начали изучать нейронные контуры, которые принимают в этом участие. Этому способствуют новые оптогенетические методы, позволяющие делать хитрые манипуляции в разных частях мозга.
Кортиколимбическая система считается ключевой связкой, регулирующей настроение, при чем, как у приматов, так и других млекопитающих. Об этом я косвенно упоминал в посте про диссоциацию. Медиальная префронтальная кора (мПФК) — один из основных регуляторов лимбической системы. Во время депрессии падает самооценка, включая чувство вины и никчемности, что связывают с дисфункцией префронтальной коры (можно вспомнить, что она атрофирована у больных депрессией). Стимуляция электродами субгенуальной префронтальной коры (одна из структур мПФК) давала наибольшие улучшения у депрессивных пациентов. [ 1, 2 ]
А оптогенетическая стимуляция мПФК производила быстрый антидепрессивный эффект, подобный наблюдаемому от кетамина. Также, селективная инфузия кетамина в мПФК давала аналогичный антидепрессивный эффект, как и при системном введении. Ну и последний гвоздь в крышку гроба - исскуственное «отключение» мПФК во время приёма кетамина блокировало его антидепрессивный эффект. [ 3 ]
Итак, предыдущие факты подтвержают важность мПФК в депрессии, но необходимо ещё проследить соответствующие глутаматэргические проекции, которые собственно ведут к нужному эффекту. Найдено две ключевые структуры (хотя их возможно и больше): гиппокамп и дорсальные ядра шва (ключевые серотонинэргические ядра в стволе мозга). В этом исследовании авторы показывают, что оптогенетическая стимуляция аксонов, проецирующихся с мПФК в ядра шва, дают антидепрессивный эффект, который достаточно долго сохраняется. А в этом исследовании говорят, что для антидепрессивного эффекта кетамина и mGluR2/3 антагонистов требуется активация серотонинэргических ядер шва.
Ну и в заключение поговорим о роли проекций из мПФК в вентральный гиппокамп. После введения кетамина в гиппокампе и ПФК апрегулируются уровни BDNF и mTORC1. А оптогенетическая или фармакологическая инактивация вентрального гиппокампа блокировала эффект кетамина.
Данная информация приоткрывает тайны нейронных структур, вовлечённых в патогенез депрессии, хотя всё неоднозначно, и несомненно требуется больше исследований в этом направлении.
Основное внимание при изучении антидепрессантов фокусируется на клеточно-молекулярные механизмы, и лишь косвенно упоминаются структуры мозга, которые играют в этом роль. Наука имеет достаточно хорошее понимание клеточных механизмов действия антидепрессантов, но мы только недавно начали изучать нейронные контуры, которые принимают в этом участие. Этому способствуют новые оптогенетические методы, позволяющие делать хитрые манипуляции в разных частях мозга.
Кортиколимбическая система считается ключевой связкой, регулирующей настроение, при чем, как у приматов, так и других млекопитающих. Об этом я косвенно упоминал в посте про диссоциацию. Медиальная префронтальная кора (мПФК) — один из основных регуляторов лимбической системы. Во время депрессии падает самооценка, включая чувство вины и никчемности, что связывают с дисфункцией префронтальной коры (можно вспомнить, что она атрофирована у больных депрессией). Стимуляция электродами субгенуальной префронтальной коры (одна из структур мПФК) давала наибольшие улучшения у депрессивных пациентов. [ 1, 2 ]
А оптогенетическая стимуляция мПФК производила быстрый антидепрессивный эффект, подобный наблюдаемому от кетамина. Также, селективная инфузия кетамина в мПФК давала аналогичный антидепрессивный эффект, как и при системном введении. Ну и последний гвоздь в крышку гроба - исскуственное «отключение» мПФК во время приёма кетамина блокировало его антидепрессивный эффект. [ 3 ]
Итак, предыдущие факты подтвержают важность мПФК в депрессии, но необходимо ещё проследить соответствующие глутаматэргические проекции, которые собственно ведут к нужному эффекту. Найдено две ключевые структуры (хотя их возможно и больше): гиппокамп и дорсальные ядра шва (ключевые серотонинэргические ядра в стволе мозга). В этом исследовании авторы показывают, что оптогенетическая стимуляция аксонов, проецирующихся с мПФК в ядра шва, дают антидепрессивный эффект, который достаточно долго сохраняется. А в этом исследовании говорят, что для антидепрессивного эффекта кетамина и mGluR2/3 антагонистов требуется активация серотонинэргических ядер шва.
Ну и в заключение поговорим о роли проекций из мПФК в вентральный гиппокамп. После введения кетамина в гиппокампе и ПФК апрегулируются уровни BDNF и mTORC1. А оптогенетическая или фармакологическая инактивация вентрального гиппокампа блокировала эффект кетамина.
Данная информация приоткрывает тайны нейронных структур, вовлечённых в патогенез депрессии, хотя всё неоднозначно, и несомненно требуется больше исследований в этом направлении.
PubMed
Deep brain stimulation for psychiatric disorders - PubMed
Medications, psychotherapy, and other treatments are effective for many patients with psychiatric disorders. However, with currently available interventions, a substantial number of patients experience incomplete resolution of symptoms, and relapse rates…
О, суровый и работающий предшественник #neuralink с четырех-килограммовым рюкзаком за спиной! Интегрируется с интракраниальным нейроимплантом, может стимулировать мозг и работать с дополнительными навесами в духе VR очков, eye tracker, датчиков движения, сердцебиения и тому подобного, пока человек свободно движется с рюкзачком за спиной!
Как тебе такое, Илон Маск?!
https://www.sciencemag.org/news/2020/09/brain-scanning-backpack-brings-neuroscience-real-world
https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(20)30652-8
Как тебе такое, Илон Маск?!
https://www.sciencemag.org/news/2020/09/brain-scanning-backpack-brings-neuroscience-real-world
https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(20)30652-8
Science
Brain-scanning backpack brings neuroscience into the real world
Wearable device allows brain readings and stimulation on the go
Оптогенетика сквозь череп
Никогда такого не было, и вот опять! Еще одна статья про очень чувствительный опсин для оптогенетический стимуляции, который позволяет стимулировать нейроны прямо через череп, без имплантации (правда пока у мышей и крыс). Новый опсин ChRmine конечно же из лабы Дессеройта, активируется красным светом и проникает аж на 7 мм в глубь мозга, что у мыши покрывает мозг почти полностью, позволяя достать до ствола головного мозга.
https://www.nature.com/articles/s41587-020-0679-9
Немного раньше в этом году вышла статья про опсин SOUL (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0896627320302397), который тоже можно стимулировать через череп, но у него медленная кинетика (то есть он открывается и остается открытым, пока его снова не закроют светом), а у ChRmine кинетика быстрая, с разрешением до миллисекунд. В маленькой и не особо примечательной статье авторы показывают, что если стимулировать таким образом допаминэргические нейроны, то мышь проводит больше времени на площадке со стимулирующим светом, а еще можно с помощью вживленного электрода отслеживать начало эпилептического припадка (у мышиной модели эпилепсии), и когда он начинается, стимулировать через череп ингибирующие нейроны гиппокампа, и тогда длительность эпилептической активности сокращается. А еще если постимулировать серотонин-эргические нейроны в ядре Рафэ, то мыши становятся более социальными. Такие вот дела!
Как вы догадываетесь, мощность света для таких развлечений нужна немалая, так что хочу посвятить новому опсину ChRmine песню:
https://www.youtube.com/watch?v=AdisJv5j0xo
Никогда такого не было, и вот опять! Еще одна статья про очень чувствительный опсин для оптогенетический стимуляции, который позволяет стимулировать нейроны прямо через череп, без имплантации (правда пока у мышей и крыс). Новый опсин ChRmine конечно же из лабы Дессеройта, активируется красным светом и проникает аж на 7 мм в глубь мозга, что у мыши покрывает мозг почти полностью, позволяя достать до ствола головного мозга.
https://www.nature.com/articles/s41587-020-0679-9
Немного раньше в этом году вышла статья про опсин SOUL (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0896627320302397), который тоже можно стимулировать через череп, но у него медленная кинетика (то есть он открывается и остается открытым, пока его снова не закроют светом), а у ChRmine кинетика быстрая, с разрешением до миллисекунд. В маленькой и не особо примечательной статье авторы показывают, что если стимулировать таким образом допаминэргические нейроны, то мышь проводит больше времени на площадке со стимулирующим светом, а еще можно с помощью вживленного электрода отслеживать начало эпилептического припадка (у мышиной модели эпилепсии), и когда он начинается, стимулировать через череп ингибирующие нейроны гиппокампа, и тогда длительность эпилептической активности сокращается. А еще если постимулировать серотонин-эргические нейроны в ядре Рафэ, то мыши становятся более социальными. Такие вот дела!
Как вы догадываетесь, мощность света для таких развлечений нужна немалая, так что хочу посвятить новому опсину ChRmine песню:
https://www.youtube.com/watch?v=AdisJv5j0xo
Nature
Deep brain optogenetics without intracranial surgery
Nature Biotechnology - Optogenetic control of neural activity in the deep brain is achieved without intracranial surgery using ChRmine.
А еще у меня есть пара новостей.
Во-первых, посты теперь вроде бы можно комментировать, хотя я пока совершенно не врубаю, как это работает. Местечно для комментирования и обсуждения называется Tavern 'Blue_arrakis', и попасть туда можно либо по ссылке под постом, либо вот по этой ссылке:
https://www.tg-me.com/joinchat-AAAAAFk5jsyylRMxTpCwGg
Эта опция экспериментальная, таверна может закрыться в любой момент, а может даже и не открыться, если обсуждать нечего. Возможно, я буду туда скидывать какие-нибудь ссылки, про которые мне лень писать подробнее. Будь первым, йо!
Во-вторых, я в очередной раз переместилась в пространстве и теперь планирую осесть на своем PhD в Стокгольме на ближайшие годы. Я буду заниматься изучением когнитивных и системных функций фронтальной коры (то есть строго говоря, префронтальной) у грызунов, со всеми моими любимыми плюшками типа нейропикселей и, надеюсь, оптогенетики. Так что дальше будет еще больше новостей и кулсториз с самых полей!
Во-первых, посты теперь вроде бы можно комментировать, хотя я пока совершенно не врубаю, как это работает. Местечно для комментирования и обсуждения называется Tavern 'Blue_arrakis', и попасть туда можно либо по ссылке под постом, либо вот по этой ссылке:
https://www.tg-me.com/joinchat-AAAAAFk5jsyylRMxTpCwGg
Эта опция экспериментальная, таверна может закрыться в любой момент, а может даже и не открыться, если обсуждать нечего. Возможно, я буду туда скидывать какие-нибудь ссылки, про которые мне лень писать подробнее. Будь первым, йо!
Во-вторых, я в очередной раз переместилась в пространстве и теперь планирую осесть на своем PhD в Стокгольме на ближайшие годы. Я буду заниматься изучением когнитивных и системных функций фронтальной коры (то есть строго говоря, префронтальной) у грызунов, со всеми моими любимыми плюшками типа нейропикселей и, надеюсь, оптогенетики. Так что дальше будет еще больше новостей и кулсториз с самых полей!
Конференция по нейроинтерфейсам
Сегодня начинается BCI Samara, крупнейшая в России конференция по нейроинтерфейсам, с довольно крутым набором спикеров и частично на английском. Почти на всех выступлениях будет бесплатный стрим на Ютубе. Особенно советую тем, кто хочет немного лучше понимать, что такое BCI. На мой взгляд, недавняя презентация нейралинк хорошо показала, что большинство людей (включая самого Илона Маска, лол) плохо понимает, что уже сделала академическая наука, и думает, что Маск и его команда все придумали сами, с нуля. Так вот, не совсем. Посмотрите что уже умеют учёные. К тому же это будет хороший "reality check" для тех, кто уже собрался слушать музыку прямо в мозг из электродов в ближайшие пару лет.
Лично советую посмотреть выступление Lee Miller, видела его в живую, он отличный спикер и делает крутую работу.
Расписание можно найти тут
https://bcisamara.com/bcisamara/agenda/#agenda
Может быть увидимся в нейробаре!
Сегодня начинается BCI Samara, крупнейшая в России конференция по нейроинтерфейсам, с довольно крутым набором спикеров и частично на английском. Почти на всех выступлениях будет бесплатный стрим на Ютубе. Особенно советую тем, кто хочет немного лучше понимать, что такое BCI. На мой взгляд, недавняя презентация нейралинк хорошо показала, что большинство людей (включая самого Илона Маска, лол) плохо понимает, что уже сделала академическая наука, и думает, что Маск и его команда все придумали сами, с нуля. Так вот, не совсем. Посмотрите что уже умеют учёные. К тому же это будет хороший "reality check" для тех, кто уже собрался слушать музыку прямо в мозг из электродов в ближайшие пару лет.
Лично советую посмотреть выступление Lee Miller, видела его в живую, он отличный спикер и делает крутую работу.
Расписание можно найти тут
https://bcisamara.com/bcisamara/agenda/#agenda
Может быть увидимся в нейробаре!
BREAKING NEWS!
Нобелевка по химии - за CRISPR-Cas, Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпенье! За разработку методов геномного редактирования
Биологи уже открывают шампанское!
p.s. прямая трансляция объявления нобелевских лауреатов это довольно любопытный процесс. Когда я читала Фейнмана ("Вы конечно шутите, мистер Фейнман"), он там описывал, как ему позвонили в три часа ночи по американскому времени и известили о вручении премии, и он подумал, что это шутка. Так вот да, они так действительно делают. Химию объявили только сейчас и стали звонить лауреатам, и если удается дозвониться, то лауреат в прямом эфире отвечает на вопросы журналистов.
Вопросы журналистов это отдельный повод для увеселения. Вот сейчас некая журналистка спросила Шарпенье: вы знаете, это известный факт, что 70% лауреатов увлечены теологией, а вы верите в Бога, разговариваете с ним?
Она что, серьезно?
https://twitter.com/NobelPrize/status/1313778075356798976
Нобелевка по химии - за CRISPR-Cas, Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпенье! За разработку методов геномного редактирования
Биологи уже открывают шампанское!
p.s. прямая трансляция объявления нобелевских лауреатов это довольно любопытный процесс. Когда я читала Фейнмана ("Вы конечно шутите, мистер Фейнман"), он там описывал, как ему позвонили в три часа ночи по американскому времени и известили о вручении премии, и он подумал, что это шутка. Так вот да, они так действительно делают. Химию объявили только сейчас и стали звонить лауреатам, и если удается дозвониться, то лауреат в прямом эфире отвечает на вопросы журналистов.
Вопросы журналистов это отдельный повод для увеселения. Вот сейчас некая журналистка спросила Шарпенье: вы знаете, это известный факт, что 70% лауреатов увлечены теологией, а вы верите в Бога, разговариваете с ним?
Она что, серьезно?
https://twitter.com/NobelPrize/status/1313778075356798976
X (formerly Twitter)
The Nobel Prize (@NobelPrize) on X
BREAKING NEWS:
The 2020 #NobelPrize in Chemistry has been awarded to Emmanuelle Charpentier and Jennifer A. Doudna “for the development of a method for genome editing.
The 2020 #NobelPrize in Chemistry has been awarded to Emmanuelle Charpentier and Jennifer A. Doudna “for the development of a method for genome editing.
Forwarded from Журнал НОЖ
OPEN CALL «Ножа» — Естественные науки
Вы студент, аспирант или молодой учёный в области естественных и точных наук?
Вам надоел скучный или слишком упрощенный стиль стандартного научпопа, и вы хотите делиться с людьми актуальными научными идеями и результатами?
Вы хотите писать о ярких и важных научных концепциях и их применении в повседневной жизни, а не создавать очередные наукообразные мифы массовой культуры?
Возможно, вы перспективный автор «Ножа», которого нам очень не хватает!
Если вы грамотно пишете, ориентируетесь в актуальной (в том числе англоязычной) научной литературе, открыты к самым смелым экспериментам с форматами и подачей и всерьёз увлечены тематикой своих будущих текстов - то вы наверняка нам подойдете.
Заинтересованы? Вам в помощь наш гайд для авторов раздела «Наука» , присылайте CV и идеи на почту [email protected]
«Нож» оплачивает работу авторов и всегда делает это вовремя.
Вы студент, аспирант или молодой учёный в области естественных и точных наук?
Вам надоел скучный или слишком упрощенный стиль стандартного научпопа, и вы хотите делиться с людьми актуальными научными идеями и результатами?
Вы хотите писать о ярких и важных научных концепциях и их применении в повседневной жизни, а не создавать очередные наукообразные мифы массовой культуры?
Возможно, вы перспективный автор «Ножа», которого нам очень не хватает!
Если вы грамотно пишете, ориентируетесь в актуальной (в том числе англоязычной) научной литературе, открыты к самым смелым экспериментам с форматами и подачей и всерьёз увлечены тематикой своих будущих текстов - то вы наверняка нам подойдете.
Заинтересованы? Вам в помощь наш гайд для авторов раздела «Наука» , присылайте CV и идеи на почту [email protected]
«Нож» оплачивает работу авторов и всегда делает это вовремя.
The brain from Inside Out
В нейробиологии есть такой довольно известный ученый по имени Георгий Бужаки, книгу которого “The brain from Inside Out” я все собираюсь читать, а пока что послушала подкаст, где с ним обсуждают ту же самую книгу.
Он предлагает новую парадигму для изучения мозга. Обычно ученые смотрят, на что мозг реагирует в окружающем мире (показывают разные стимулы: звуки, картинки итд) и пытаются это скоррелировать с нейронной активностью. Так, например, по нейронной активности можно предсказать, на какую картинку смотрит мозг – на котика или собачку (при условии, что мы заранее показали мозгу эти картинки и теперь их можем декодировать по нейронной активности). Но с этим есть одна проблема, говорит Бужаки. Она заключается в том, что такая наука нам совсем ничего не говорит о том, как собственно мозг кодирует эти стимулы, мы просто смотрим на голую корреляцию, это как бы ‘outside in’ подход. В ‘inside-out’ подходе Бужаки предлагает смотреть в первую очередь на саму нейронную активность, воспринимая ее как сложную, динамическую и самоорганизующуюся систему. Такой подход можно было бы назвать ‘data driven’. Есть несколько интересных вещей, связанных с этим:
1) Идея мозга как самоорганизующейся системы противоречит идее “чистого листа” (того, что мозг ребенка пуст и по мере взросления наполняется опытом и знаниями). Бужаки говорит, что мозг уже самоорганизован на момент рождения и большинство связей уже закреплены, а процесс обучения приводит к тому, что определенные паттерны нейронной активности ассоциируются с тем, что мы испытываем в процессе знакомства с окружающим миром, и в итоге начинают “кодировать” это, а не наоборот. У теории динамических систем есть хороший аргумент в эту пользу: если к сложной системе постоянно подстраивать новые штуки (читайте, добавлять новый опыт с нуля, писать на пустом листе), то такая система будет очень нестабильна. Если же система пре-сформирована с самого начала, а процесс обучения – это процесс ассоциации опыта с нейронными связями и их частичная корректировка, то система будет стабильнее.
2) Критическое отношение к любимому постулату нейробиологов ‘Neurons that wire together fire together’. Он предполагает, что мозг исключительно пластичен и каждый синапс может быть модифицирован, но это, вероятно, не так. Есть “сильные”, или прочные синапсы, которые модифицировать почти невозможно (и в подкасте Бужаки не очень ясно говорит что-то о том, что такие синапсы могут лежать с основе “быстрых”, или наиболее запрограмированных действий или ответов мозга, что Канеман назвал бы “thinking fast”), а основная масса пластичности приходится на слабые и легко изменяемые синапсы, так что у пластичности, конечно же, есть органичения. Иначе бы мозг снова был бы очень нестабильной системой, если бы можно было легко модифицировать все синапсы.
Сам Бужаки начинал карьеру с работы над гиппокапмом, и он говорит, что он умничка и с самого начала был в парадигме inside-out, потому что в биологии просто не было каких-то фиксированных концепций о том, как гиппокамп должен работать. При этом в подкасте Бужаки говорит, что никто из его студентов не способен сформулировать проблемы, которые он хочет решить в нейробиологии или вопросы, на которые нужно найти ответы. Что, на мой взгляд, противоречит его же идеям data-driven анализа, потому что либо ты строишь гипотезы (которые так или иначе попадают в текущую парадигму области, которую Бужаки так не любит), либо… твой супервайзер думает, что ты не способен сформулировать, над чем ты работаешь, и поносит тебя в своих подкастах. Так то.
https://poddtoppen.se/podcast/210065679/brain-science-with-ginger-campbell-md-neuroscience-for-everyone/the-brain-from-the-inside-out-with-gyorgy-buzsaki
В нейробиологии есть такой довольно известный ученый по имени Георгий Бужаки, книгу которого “The brain from Inside Out” я все собираюсь читать, а пока что послушала подкаст, где с ним обсуждают ту же самую книгу.
Он предлагает новую парадигму для изучения мозга. Обычно ученые смотрят, на что мозг реагирует в окружающем мире (показывают разные стимулы: звуки, картинки итд) и пытаются это скоррелировать с нейронной активностью. Так, например, по нейронной активности можно предсказать, на какую картинку смотрит мозг – на котика или собачку (при условии, что мы заранее показали мозгу эти картинки и теперь их можем декодировать по нейронной активности). Но с этим есть одна проблема, говорит Бужаки. Она заключается в том, что такая наука нам совсем ничего не говорит о том, как собственно мозг кодирует эти стимулы, мы просто смотрим на голую корреляцию, это как бы ‘outside in’ подход. В ‘inside-out’ подходе Бужаки предлагает смотреть в первую очередь на саму нейронную активность, воспринимая ее как сложную, динамическую и самоорганизующуюся систему. Такой подход можно было бы назвать ‘data driven’. Есть несколько интересных вещей, связанных с этим:
1) Идея мозга как самоорганизующейся системы противоречит идее “чистого листа” (того, что мозг ребенка пуст и по мере взросления наполняется опытом и знаниями). Бужаки говорит, что мозг уже самоорганизован на момент рождения и большинство связей уже закреплены, а процесс обучения приводит к тому, что определенные паттерны нейронной активности ассоциируются с тем, что мы испытываем в процессе знакомства с окружающим миром, и в итоге начинают “кодировать” это, а не наоборот. У теории динамических систем есть хороший аргумент в эту пользу: если к сложной системе постоянно подстраивать новые штуки (читайте, добавлять новый опыт с нуля, писать на пустом листе), то такая система будет очень нестабильна. Если же система пре-сформирована с самого начала, а процесс обучения – это процесс ассоциации опыта с нейронными связями и их частичная корректировка, то система будет стабильнее.
2) Критическое отношение к любимому постулату нейробиологов ‘Neurons that wire together fire together’. Он предполагает, что мозг исключительно пластичен и каждый синапс может быть модифицирован, но это, вероятно, не так. Есть “сильные”, или прочные синапсы, которые модифицировать почти невозможно (и в подкасте Бужаки не очень ясно говорит что-то о том, что такие синапсы могут лежать с основе “быстрых”, или наиболее запрограмированных действий или ответов мозга, что Канеман назвал бы “thinking fast”), а основная масса пластичности приходится на слабые и легко изменяемые синапсы, так что у пластичности, конечно же, есть органичения. Иначе бы мозг снова был бы очень нестабильной системой, если бы можно было легко модифицировать все синапсы.
Сам Бужаки начинал карьеру с работы над гиппокапмом, и он говорит, что он умничка и с самого начала был в парадигме inside-out, потому что в биологии просто не было каких-то фиксированных концепций о том, как гиппокамп должен работать. При этом в подкасте Бужаки говорит, что никто из его студентов не способен сформулировать проблемы, которые он хочет решить в нейробиологии или вопросы, на которые нужно найти ответы. Что, на мой взгляд, противоречит его же идеям data-driven анализа, потому что либо ты строишь гипотезы (которые так или иначе попадают в текущую парадигму области, которую Бужаки так не любит), либо… твой супервайзер думает, что ты не способен сформулировать, над чем ты работаешь, и поносит тебя в своих подкастах. Так то.
https://poddtoppen.se/podcast/210065679/brain-science-with-ginger-campbell-md-neuroscience-for-everyone/the-brain-from-the-inside-out-with-gyorgy-buzsaki
Poddtoppen
"The Brain from the Inside Out" with György Buzsáki - Brain Science with Ginger Campbell, MD: Neuroscience for Everyone
Brain Science is hosted by Virginia "Ginger" Campbell, MD (Podcast Hall of Fame 2022). She is an experienced physician with a passion for exploring how recent discoveries in neuroscience are revealing how our brains make us who we are. This podcast is for…
Ребята, у меня крутая и важная для меня новость! Заодно мне нужна ваша помощь ❤️
Год назад Биомолекула сделала календарь про модельные организмы в биологии и он разлетелся как горячие пирожки, потому что он очень круто проиллюстрирован, красив и полон научных схем и фактов, проверенных учёными. Мы решили, что нам мало российской аудитории, и я перевела календарь полностью на английский, а теперь мы запустили краудфандинг. Его пришлось сделать на российской платформе, потому что с кикстартером в этом году мы пролетели как феерические лохи из-за сложностей с законодательством и налогами. Все критикуют и смотрят на нас со скепсисом, но мы не сдаемся!
Пожалуйста, поделитесь нашей затеей с вашими англоговорящими знакомыми и коллегами, они не пожалеют!
Вы можете:
1) Поделиться самой ссылкой (и не забудьте посмотреть наш видеоролик!)
https://planeta.ru/campaigns/bestiarycalendar-2021?language=en
2) Подписаться на Твиттер и ретвитнуть что-нибудь там (или просто там зависнуть, так как там будет много интересных штук и картинок)
https://twitter.com/SBestiary?s=09
3) Поделиться англоязычным постом в Фейсбуке
https://www.facebook.com/biomolecula/posts/3478858525530435
Ну или просто растащить это по своим канальчикам и закуточкам, так как русскоговорящим чувакам календарь тоже может приглянуться!
Как только этот дикий месяц краудфандинга закончится (а может и раньше), мы вернёмся к старой доброй нейробиологии и к кому-нибудь из Блю Арракиса поедет в подарок крутая книжка про нейро-сайнсфикшн, которая уже добирается ко мне из Британии, так что stay tuned!
Год назад Биомолекула сделала календарь про модельные организмы в биологии и он разлетелся как горячие пирожки, потому что он очень круто проиллюстрирован, красив и полон научных схем и фактов, проверенных учёными. Мы решили, что нам мало российской аудитории, и я перевела календарь полностью на английский, а теперь мы запустили краудфандинг. Его пришлось сделать на российской платформе, потому что с кикстартером в этом году мы пролетели как феерические лохи из-за сложностей с законодательством и налогами. Все критикуют и смотрят на нас со скепсисом, но мы не сдаемся!
Пожалуйста, поделитесь нашей затеей с вашими англоговорящими знакомыми и коллегами, они не пожалеют!
Вы можете:
1) Поделиться самой ссылкой (и не забудьте посмотреть наш видеоролик!)
https://planeta.ru/campaigns/bestiarycalendar-2021?language=en
2) Подписаться на Твиттер и ретвитнуть что-нибудь там (или просто там зависнуть, так как там будет много интересных штук и картинок)
https://twitter.com/SBestiary?s=09
3) Поделиться англоязычным постом в Фейсбуке
https://www.facebook.com/biomolecula/posts/3478858525530435
Ну или просто растащить это по своим канальчикам и закуточкам, так как русскоговорящим чувакам календарь тоже может приглянуться!
Как только этот дикий месяц краудфандинга закончится (а может и раньше), мы вернёмся к старой доброй нейробиологии и к кому-нибудь из Блю Арракиса поедет в подарок крутая книжка про нейро-сайнсфикшн, которая уже добирается ко мне из Британии, так что stay tuned!
Twitter
Science Bestiary (@SBestiary) | Twitter
The latest Tweets from Science Bestiary (@SBestiary). History of biology told through the prism of model organisms. Support our crowdfunding - get the beautiful 2021 wall calendar https://t.co/3b8ev8vEk1?amp=1
Тяжелая судьба лягушек в науке
В очередной раз убеждаюсь, что золотая эпоха всратых, но очень умных экспериментов прошла.
Сейчас расскажу про трехглазую лягуху. В зрительной коре большинства млекопитающих есть такая черта, которая называется "Ocular dominance columns". Так называют дифференциальную активность нейронов в коре, которые получают на вход сигнал от разных глаз. Зрительная кора каждого полушария получает сигнал от обоих глаз и эти сигналы идут к разным нейронам, и если визуализировать нейроны, получающие сигнал только от одного глаза, то это выглядит как полоски, у разных полосок - свой доминирующий глаз. Давно идут дебаты о том, как зрительная кора (само)организуется подобным образом, потому что полоски выглядят удивительно регулярными и неслучайными (взгляните в википедии)
https://en.wikipedia.org/wiki/Ocular_dominance_column
Сейчас изучением этого вопроса занимаются суровые математики и теоретики сложных систем и моделируют такое, что простым смертным недосягаемо. Но оказывается, еще до того как ученые повязли в изучении эмерджентности и сложных систем, было просто и ясно показано, что для возникновения таких полосок активности достаточно самого факта наличия двух глаз.
В бурные 70-ые ученые взяли лягуху, точнее головастика. Тут важно сказать, что у лягухи зрительная система устроена более просто - сигнал от одного глаза всегда идет к противоположному полушарию, то есть в одном полушарии не смешиваются сигналы от обоих глаз (показано на картинке ниже). Так вот, они взяли головастика и пришили ему еще один, третий глаз, так, чтобы в зрительную зону одного полушария (tectal lobe у лягушки, для точности) поступали сигналы от двух глаз (от настоящего и бонусного-пришитого). И опа, в этом полушарии они получили полоски, напоминающие ocular dominance columns! Эксперимент проще и упоротее придумать просто невозможно. Это одновременно очень крипово и элегантно, так что мне даже нечего добавить, поэтому добавлю ссылку на статью и картиночки внизу ⬇
Только взгляните в глаза этой трехглазой и чем-то очень довольной лягухи!
https://science.sciencemag.org/content/202/4368/639
В очередной раз убеждаюсь, что золотая эпоха всратых, но очень умных экспериментов прошла.
Сейчас расскажу про трехглазую лягуху. В зрительной коре большинства млекопитающих есть такая черта, которая называется "Ocular dominance columns". Так называют дифференциальную активность нейронов в коре, которые получают на вход сигнал от разных глаз. Зрительная кора каждого полушария получает сигнал от обоих глаз и эти сигналы идут к разным нейронам, и если визуализировать нейроны, получающие сигнал только от одного глаза, то это выглядит как полоски, у разных полосок - свой доминирующий глаз. Давно идут дебаты о том, как зрительная кора (само)организуется подобным образом, потому что полоски выглядят удивительно регулярными и неслучайными (взгляните в википедии)
https://en.wikipedia.org/wiki/Ocular_dominance_column
Сейчас изучением этого вопроса занимаются суровые математики и теоретики сложных систем и моделируют такое, что простым смертным недосягаемо. Но оказывается, еще до того как ученые повязли в изучении эмерджентности и сложных систем, было просто и ясно показано, что для возникновения таких полосок активности достаточно самого факта наличия двух глаз.
В бурные 70-ые ученые взяли лягуху, точнее головастика. Тут важно сказать, что у лягухи зрительная система устроена более просто - сигнал от одного глаза всегда идет к противоположному полушарию, то есть в одном полушарии не смешиваются сигналы от обоих глаз (показано на картинке ниже). Так вот, они взяли головастика и пришили ему еще один, третий глаз, так, чтобы в зрительную зону одного полушария (tectal lobe у лягушки, для точности) поступали сигналы от двух глаз (от настоящего и бонусного-пришитого). И опа, в этом полушарии они получили полоски, напоминающие ocular dominance columns! Эксперимент проще и упоротее придумать просто невозможно. Это одновременно очень крипово и элегантно, так что мне даже нечего добавить, поэтому добавлю ссылку на статью и картиночки внизу ⬇
Только взгляните в глаза этой трехглазой и чем-то очень довольной лягухи!
https://science.sciencemag.org/content/202/4368/639
Wikipedia
Ocular dominance column
Ocular dominance columns are stripes of neurons in the visual cortex of certain mammals (including humans ) that respond preferentially to input from one eye or the other. The columns span multiple cortical layers, and are laid out in a striped pattern across…
Больше Нейропикселей!
Вчера вышел препринт статьи с Neuropixels 2.0, в котором чип оригинальной пробы в 3 раза меньше по весу и к нему можно цеплять две пробы, а ещё появилась версия сразу с 4 пробами. Все мощно движется к хроническим экспериментам, где животные могут свободно двигаться и активность нейронов будет записываться на протяжении недель и месяцев. В статье также описан новый алгоритм спайк-сортинга, который убирает дрифт (мозг постоянно движется туда сюда в черепе, поэтому нейроны "ездят" по разным каналам, а мы все ещё хотим знать, что это один и тот же нейрон).
Коммерческий релиз ожидается в 2022 году!
Скоро ещё будут опто-пиксели - электроды объединенные с сайтами для оптогенетической стимуляции. Пора планировать эксперименты!
https://twitter.com/SteinmetzNeuro/status/1321503428862828544?s=19
Вчера вышел препринт статьи с Neuropixels 2.0, в котором чип оригинальной пробы в 3 раза меньше по весу и к нему можно цеплять две пробы, а ещё появилась версия сразу с 4 пробами. Все мощно движется к хроническим экспериментам, где животные могут свободно двигаться и активность нейронов будет записываться на протяжении недель и месяцев. В статье также описан новый алгоритм спайк-сортинга, который убирает дрифт (мозг постоянно движется туда сюда в черепе, поэтому нейроны "ездят" по разным каналам, а мы все ещё хотим знать, что это один и тот же нейрон).
Коммерческий релиз ожидается в 2022 году!
Скоро ещё будут опто-пиксели - электроды объединенные с сайтами для оптогенетической стимуляции. Пора планировать эксперименты!
https://twitter.com/SteinmetzNeuro/status/1321503428862828544?s=19
Twitter
Nick Steinmetz
Neuropixels probes, introduced 3 years ago, started a new era in large-scale electrophysiology. Today I'm happy to share a big team effort developing Neuropixels 2.0. We can now record stably from 10,000 sites in freely-moving mice. Thread - https://t.co/zbGwtXtLmQ
Клевый сайт, на котором выложены интерактивные модели поведения всяких сложных систем. Почти все параметры можно покрутить и они тут же визуализируются, залипнуть можно очень надолго!
https://www.complexity-explorables.org/
Вот, например, модель группы рыб, которые пытаются спрятаться в тени. Можно играть в "не дай рыбам спрятаться в тени" или наоборот, "быстро спрячь всех рыб в тени".
https://www.complexity-explorables.org/explorables/into-the-dark/
Можно найти сложные системы из разных областей: математики, экологии, физики, социологии и т.д.
https://www.complexity-explorables.org/
Вот, например, модель группы рыб, которые пытаются спрятаться в тени. Можно играть в "не дай рыбам спрятаться в тени" или наоборот, "быстро спрячь всех рыб в тени".
https://www.complexity-explorables.org/explorables/into-the-dark/
Можно найти сложные системы из разных областей: математики, экологии, физики, социологии и т.д.
www.complexity-explorables.org
Complexity Explorables
A collection of interactive explorable explanations of complex systems in biology, physics, mathematics, social sciences, epidemiology, ecology and other fields....
Forwarded from Журнал НОЖ
Есть разные способы борьбы с изменением климата: можно пытаться уменьшить выбросы и ждать перемен, а можно научиться влиять на климат Земли самостоятельно. Именно эта идея лежит в основе геоинженерных проектов — почитайте об их перспективах и опасностях в материале Марины Слащевой (@blue_arrakis).
https://knife.media/geoengineering/
https://knife.media/geoengineering/
На следующей неделе в рамках воркшопа моей PhD программы будут открытые лекции по network neuroscience, так что заглядывайте! Время московское
European School of Network Neuroscience
Monday November 30
19:00 Olaf Sporns:
Network neuroscience - concepts and new trends
https://uni-hamburg.zoom.us/j/96905236910?pwd=MEpqdlhacTl1SFFIV3dXTjFYOFpUUT09
Tuesday December 1
11:30 Ernesto Estrada:
Communicability geometry of the brain
https://uni-hamburg.zoom.us/j/99787282765?pwd=Q296MFZHT0J5RWVFTmx2T1ZwVllzdz09
17:30 Rainer Goebel:
Laminar connectivity with ultra-high field fMRI
https://uni-hamburg.zoom.us/j/93007654079?pwd=Qys2OXQ3OXpvVmtjczl1WlhyK1hMQT09
Thursday December 3
18:00 Randy McIntosh:
Building connectome-based computational models with TheVirtualBrain
https://uni-hamburg.zoom.us/j/92818237730?pwd=RVJ2V09mdXdkeVVmV1Vka055T0tPZz09
Friday December 4
11:30 Guido Nolte:
The concepts of phase-locking value and coherence: an introductory course
https://uni-hamburg.zoom.us/j/96754042443?pwd=ZmdPS2dxOWR6Z2d4dFo3djRtY1dIdz09
European School of Network Neuroscience
Monday November 30
19:00 Olaf Sporns:
Network neuroscience - concepts and new trends
https://uni-hamburg.zoom.us/j/96905236910?pwd=MEpqdlhacTl1SFFIV3dXTjFYOFpUUT09
Tuesday December 1
11:30 Ernesto Estrada:
Communicability geometry of the brain
https://uni-hamburg.zoom.us/j/99787282765?pwd=Q296MFZHT0J5RWVFTmx2T1ZwVllzdz09
17:30 Rainer Goebel:
Laminar connectivity with ultra-high field fMRI
https://uni-hamburg.zoom.us/j/93007654079?pwd=Qys2OXQ3OXpvVmtjczl1WlhyK1hMQT09
Thursday December 3
18:00 Randy McIntosh:
Building connectome-based computational models with TheVirtualBrain
https://uni-hamburg.zoom.us/j/92818237730?pwd=RVJ2V09mdXdkeVVmV1Vka055T0tPZz09
Friday December 4
11:30 Guido Nolte:
The concepts of phase-locking value and coherence: an introductory course
https://uni-hamburg.zoom.us/j/96754042443?pwd=ZmdPS2dxOWR6Z2d4dFo3djRtY1dIdz09
Zoom Video
Join our Cloud HD Video Meeting
Zoom is the leader in modern enterprise video communications, with an easy, reliable cloud platform for video and audio conferencing, chat, and webinars across mobile, desktop, and room systems. Zoom Rooms is the original software-based conference room solution…
What it is like to be a crow
Тут недавно у врановых (конкретно, у ворон) нашли нейронные корреляты сознания, кстати
https://science.sciencemag.org/content/369/6511/1626
Всем давно известно, что вороны очень умные и сообразительные. Если одна ворона прячет добычу и замечает, что другая ворона подсматривает, то она позже вернется и перепрячет свои запасы - такое поведение обычно описывают как теорию сознания, но на нейронном уровне пока что показано ничего не было. Тут вот чуваки перенесли на ворон задание, которым стандартно тестируют так называемое “сенсорное” сознание на людях и приматах. Им показывают зрительный стимул разной интенсивности - от очень контрастного до едва различимого. В мозге зрительный стимул обрабатывается в два этапа: сначала нейроны загораются в первичной зрительной коре, а потом - в высших ассоциативных зонах мозга, и считается, что вторая ступень - это когда стимул достигает сознания и испытуемый именно осознает, что он что-то видел, а не просто у него там на сетчатке что-то мелькнуло. Разная интенсивность зрительного стимула - это как раз способ дифференцировать эти два этапа, потому что в случае со слабым стимулом реакции нейронов в высших отделах не возникает - стимул не “достигает” сознания. Согласно Global workspace theory - одной из теорий сознания, которую поддерживают Баарс и Деан - только сенсорные стимулы определенной силы способны вызвать глобальную нейронную активность в мозге и таким образом пробиться в осознанное восприятие.
Статья в Science показала, что такая же двухступенчатая обработка зрительного сигнала происходит и в мозге ворон, хотя у них совсем нет структуры, которую мы привыкли называть корой головного мозга. У них есть паллиум (или, простите, ПЛАЩ), который можно называть аналогом коры, но он устроен совершенно иначе: в нем нет шестислойной организации, как в коре мозга млекопитающих, а значит и нет той уникальной иерархической структуры и связности, как у млекопитающих. Поскольку это иерархическое устройство коры является камнем преткновения для всех “высших” когнитивных функций млекопитающих, долгое время считалось, что неструктурированная слоями кора (как у птиц) не может выполнять похожих функций. Но снова все переворачивается - кажется, все-таки может.
Куда более интересный вопрос - когда такая двухэтапная система обработки сенсорных стимулов возникла в эволюции. Последний общий предок птиц и млекопитающих жил 320 миллионов лет назад, и есть шансы, что такое сенсорное сознание было уже тогда. Такой вариант достаточно крутой, потому что избавляет нас от “шовинизма” сознания. В качестве альтернативы это могло произойти независимо путем конвергентной эволюции, и это тоже довольно круто, потому что могло бы показывать, как схожие функции возникают на основе структур, устроенных по-разному (хотя тут можно поспорить, я слышала утверждения, что несмотря на поверхностные различия в устройстве, паллиум, то есть кора млекопитающих и птиц, все еще довольно похожа).
Заголовок поста - это отсылка к известной культовой статье ‘What it is like to be a bat’ Томаса Нагеля, рассуждающей о феноменальном сознании летучих мышей.
https://warwick.ac.uk/fac/cross_fac/iatl/study/ugmodules/humananimalstudies/lectures/32/nagel_bat.pdf
Тут недавно у врановых (конкретно, у ворон) нашли нейронные корреляты сознания, кстати
https://science.sciencemag.org/content/369/6511/1626
Всем давно известно, что вороны очень умные и сообразительные. Если одна ворона прячет добычу и замечает, что другая ворона подсматривает, то она позже вернется и перепрячет свои запасы - такое поведение обычно описывают как теорию сознания, но на нейронном уровне пока что показано ничего не было. Тут вот чуваки перенесли на ворон задание, которым стандартно тестируют так называемое “сенсорное” сознание на людях и приматах. Им показывают зрительный стимул разной интенсивности - от очень контрастного до едва различимого. В мозге зрительный стимул обрабатывается в два этапа: сначала нейроны загораются в первичной зрительной коре, а потом - в высших ассоциативных зонах мозга, и считается, что вторая ступень - это когда стимул достигает сознания и испытуемый именно осознает, что он что-то видел, а не просто у него там на сетчатке что-то мелькнуло. Разная интенсивность зрительного стимула - это как раз способ дифференцировать эти два этапа, потому что в случае со слабым стимулом реакции нейронов в высших отделах не возникает - стимул не “достигает” сознания. Согласно Global workspace theory - одной из теорий сознания, которую поддерживают Баарс и Деан - только сенсорные стимулы определенной силы способны вызвать глобальную нейронную активность в мозге и таким образом пробиться в осознанное восприятие.
Статья в Science показала, что такая же двухступенчатая обработка зрительного сигнала происходит и в мозге ворон, хотя у них совсем нет структуры, которую мы привыкли называть корой головного мозга. У них есть паллиум (или, простите, ПЛАЩ), который можно называть аналогом коры, но он устроен совершенно иначе: в нем нет шестислойной организации, как в коре мозга млекопитающих, а значит и нет той уникальной иерархической структуры и связности, как у млекопитающих. Поскольку это иерархическое устройство коры является камнем преткновения для всех “высших” когнитивных функций млекопитающих, долгое время считалось, что неструктурированная слоями кора (как у птиц) не может выполнять похожих функций. Но снова все переворачивается - кажется, все-таки может.
Куда более интересный вопрос - когда такая двухэтапная система обработки сенсорных стимулов возникла в эволюции. Последний общий предок птиц и млекопитающих жил 320 миллионов лет назад, и есть шансы, что такое сенсорное сознание было уже тогда. Такой вариант достаточно крутой, потому что избавляет нас от “шовинизма” сознания. В качестве альтернативы это могло произойти независимо путем конвергентной эволюции, и это тоже довольно круто, потому что могло бы показывать, как схожие функции возникают на основе структур, устроенных по-разному (хотя тут можно поспорить, я слышала утверждения, что несмотря на поверхностные различия в устройстве, паллиум, то есть кора млекопитающих и птиц, все еще довольно похожа).
Заголовок поста - это отсылка к известной культовой статье ‘What it is like to be a bat’ Томаса Нагеля, рассуждающей о феноменальном сознании летучих мышей.
https://warwick.ac.uk/fac/cross_fac/iatl/study/ugmodules/humananimalstudies/lectures/32/nagel_bat.pdf
Science
A neural correlate of sensory consciousness in a corvid bird
Humans have tended to believe that we are the only species to possess certain traits, behaviors, or abilities, especially with regard to cognition. Occasionally, we extend such traits to primates or other mammals—species with which we share fundamental brain…