Уютный сайт о здоровье

  • УКР
  • РУС

Ученые создали оптическую модель, демонстрирующую, как идеи возникают в мозге

Ученые создали оптическую модель, демонстрирующую, как идеи возникают в мозге

Когда мы принимаем даже простые решения по взаимодействию с окружающим миром, мы полагаемся на вычисления, проводимые сетями нейронов в нашем мозге. Но как эти нейронные сети работают? Ответ на этот вопрос требует измерения активности большого количества нейронов по всему мозгу.

В настоящее время команда исследователей из Стэнфорда под руководством биоинженера Карла Дейссерота и инженера-электрика Гордона Вецштайна, вместе с аспирантом Исааком Каваром и докторантом Тимоти Мачадо, разработала оптическую технику, которая может одновременно фиксировать активность нейронов, расположенных по всей верхней поверхности коры головного мозга мыши, а соответственно, и ключевых зонах, участвующих в принятии решений. Они опубликовали свои выводы в журнале «Neuron».

Оптические исследования мозга не являются абсолютно новым направлением. Исследователи уже знают, как отслеживать мозговую деятельность, используя флуоресцентные красители и белки, которые излучают свет в момент активации нейронов. Однако, до сих пор, такие оптические методы не могли зафиксировать эти слабые вспышки света от многих нейронов, распределенных по всей изогнутой поверхности коры головного мозга, в момент совместной работы над принятием решения или возникновением идеи.

Читайте также: Эпилепсия: возможно ли избежать когнитивных и психических расстройств?

Чтобы преодолеть этот барьер, исследователи Стэнфорда создали бифокальный микроскоп, аналог бифокальных очков, который позволяет наблюдать сразу за всей изогнутой поверхностью мозга.

Бифокальный микроскоп использует одну камеру для фиксации одновременно двух записей нейронной активности: одна ориентирована на стороны мозга, а вторая сосредоточена на середине. Затем исследователи путем вычислений обнаруживают импульсы (определяют время, интенсивность и продолжительность активации нейронов) с обеих записей с целью получить комплексную характеристику нейронной активности по всей поверхности.

Исследователи называют эту систему кортикальным наблюдением с помощью синхронного мультифокального оптического отбора проб (Cortical Observation by Synchronous Multifocal Optical Sampling), или COSMOS. Кроме изучения того, как мозг контролирует движения и принимает решение, команда также использует COSMOS для исследования сенсорного восприятия у животных и для разработки новых психиатрических препаратов.

Источники информации:

  1. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2020.04.023
  2. https://engineering.stanford.edu/

ДРУГИЕ СТАТЬИ

Ученые из Института мозга Крембиля обнаружили функционально важные признаки, которые делают нейроны человека уникальными.

Ученые обнаружили ряд уникальных особенностей человеческих нейронов

Исследователи Национального института здравоохранения обнаружили широкий спектр новых двигательных нейронов вдоль спинного мозга

Исследователи обнаружили новые нейроны мозга, отвечающие за регуляцию движений

Исследователи создали новый инструмент, который позволит врачам и ученым оценивать состояние здоровья головного мозга младенцев, благодаря концентрации различных химических метаболитов.

Ученые разработали новый метод исследования мозга новорожденных

Добавить комментарий

Войти через Ваше имя
Пожалуйста, укажите ваше имя
Электронная почта
Пожалуйста, укажите ваш e-mail
Комментарий
Пожалуйста, оставьте комментарий

наверх
Данная информация предоставлена
с ознакомительной целью.
Не занимайтесь самолечением
Яндекс.Метрика
bigmir)net TOP 100