/ Новости

Как мозг понимает, что ошибся
Когда до мозга доходит, что некое действие нужно было сделать по-другому, он корректирует рабочую память с помощью особого комплекса электрических ритмов.
Бывает так: находящийся на улице человек вдруг понимает, что идёт не в том направлении и что на некоем перекрёстке нужно было свернуть налево, а не направо. В этот момент мы говорим про себя что-то вроде «Ой!» и поворачиваем обратно. Подобное встречается сплошь и рядом, причём в самых разных контекстах: скажем, при решении математической задачи. Можно даже предположить, что в мозге существует какая-то специальная процедура фиксации и исправления любых ошибок, и она сопровождается особой активностью нервных клеток. Исследователи из Массачусетского технологического института(США) во главе с Судзуми Тонегавой как раз попытались зафиксировать эту особенную активность нейронов, проявляющуюся в момент исправления ошибки.
Как известно, в работающем мозге можно выделить несколько видов электрических ритмов, которые возникают при разных задачах. Например, альфа-волны появляются во время отдыха, когда мы ничем не заняты, но при этом не спим; дельта-волны соответствуют глубокому сну без сновидений; если же наше внимание сконцентрировано на какой-то задаче, то это видно по быстрым тета- и гамма-ритмам.
Опыт с мышью и лабиринтом позволил увидеть корректирующие ритмы мозга. (Иллюстрация авторов работы.)Эти ритмы есть не только у человека, но и у животных, и возникают они в определённых областях мозга. У мышей, например, можно наблюдать, как особенно сильный тета-ритм появляется в гиппокампе и тех областях коры, которые служат информационным диспетчером в процессах памяти и ориентировки. Считается, что такие тета-ритмы подготавливают мозг к записи важной информации, которая вот-вот в него поступит. Что же до гамма-ритмов, то исследователи обнаружили, что две области мозга, играющие важную роль при обучении, начинают активно общаться интенсивными гамма-ритмами, когда данные из рабочей памяти используются для принятия решения.
Два разных гамма-колебания, высоко- и низкочастотное, синхронизируются с отдельной фазой тета-ритма, и такое объединение гамма и тета, видимо, помогает надолго запомнить то, что произошло. То есть ситуация откладывается в долговременной памяти.
В статье, появившейся в журнале Cell, исследователи сообщают, что гамма-ритмы помогают синхронизировать активность энторинальной коры и одной из зон гиппокампа. И энторинальная кора, и гиппокамп отвечают за память, однако дело тут не в одном только запоминании. По мнению авторов работы, короткий «приступ» гамма-ритмов, совпадающих в тета-ритмах, появляется в тот момент, когда мозг понимает, что принятое решение ошибочно, и обращается по этому поводу к рабочей памяти, где хранится информация о текущей ситуации.
Обнаружить корректирующую ритмическую активность удалось в простом эксперименте с мышами, которым нужно было выбрать правильное ответвление в Т-образном лабиринте. Сначала мышей пускали в лабиринт, у которого одно из ответвлений было закрыто, и животные могли бежать лишь по одному пути, в конце которого их ждало угощение. Затем, спустя несколько секунд, мышей снова запускали в лабиринт, в котором они уже могли выбрать, бежать им направо или налево. При этом корм лежал уже в другом ответвлении. И как раз в тот момент, когда мышь выбирала, куда направиться, в её мозге возникала вышеописанная ритмическая активность.
Оказываясь перед развилкой, животное могло почуять угощение и пойти в правильном направлении, но его рабочая память держала «в уме» свежую ситуацию, в которой угощение было в другом месте. Если мышь шла по привычке, а потом вдруг соображала, что к чему, и разворачивалась, в этот момент у неё возникала как раз та самая исправляющая нейронная активность.
Можно сказать, нейробиологам удалось увидеть, как на нейрофизиологическом уровне проявляется то самое «упс!», когда мозг понимает собственную ошибку.
Хотя эксперименты ставились на мышах, есть все основания полагать, что у человека «упс»-момент сопровождается такой же нейроритмической активностью. (Кстати говоря, в прошлом году мы рассказывали о работе, авторы которой пришли к выводу, что мозг человека и мозг животных одинаково работают над ошибками.) Возможно эти данные не только позволят нам понять механизмы формирования и корректировки памяти, но и помогут с лечением ряда психоневрологических болезней.
Подготовлено по материалам MIT News.
Источник: http://compulenta.computerra.ru/chelovek/neirobiologiya/10012597/
Поделиться в Живом Журнале
Стать расой бессмертных – главная эволюционно-историческая задача человечества в III тысячелетии
Имея мышление бессмертных, парадигму бессмертных в качестве мировоззренческой основы, такие люди обязательно реализуют подобные технологии, и мир радикально изменится. Эволюционная ветвь гомо сапиенс в очередной раз сделает крутой вираж и вынесет человечество к невообразимым высотам, туда, где раньше парили только избранные одиночки – бессмертные и боги.
ПодробнееРобот открыл холодильник и принес оттуда пиво
Немецкие разработчики научили гуманоидного робота-помощника TIAGo самостоятельно искать путь к холодильнику, открывать его и приносить пиво. Модульный суперкомпьютер NVIDIA Jetson TX2, служащий зрительным центром робота, позволил ему не только эффективно проложить путь, но и найти пиво запрошенной марки по этикетке.
ПодробнееВ Швеции попытаются создать электронные копии умерших людей
Руководство крупной сети шведских похоронных бюро «Феникс» поставило перед собой амбициозную цель: попытаться создать максимально правдоподобные электронные копии усопших людей.
ПодробнееУчёные из США разработали искусственный аналог глаза
Новое изобретение представили учёные из Школы инженерных и прикладных наук при Гарвардском университете — они создали искусственный глаз, работающий по принципу человеческого.
ПодробнееАмериканцы занялись разработкой реактивных дронов для истребителей
Массачусетский технологический институт по заказу ВВС США занялся разработкой компактных реактивных беспилотных летательных аппаратов, которые можно было бы запускать со стандартного подвеса для ракет под крылом истребителя. Новая разработка получила название Firefly.
ПодробнееToyota представила гуманоидного робота с экзоскелетным управлением
Компания Toyota представила гуманоидного робота T-HR3, управляемого с помощью экзоскелетного контроллера с шлемом виртуальной реальности. Система позволяет оператору управлять движениями робота на месте или передвигать его, а также чувствовать отдачу при взаимодействии с объектами.
ПодробнееЧеловекоподобный робот научился делать сальто
Специалисты Boston Dynamics научили прямоходящего робота Atlas выполнять сальто. Ролик с демонстрацией его новых способностей опубликован на YouTube-канале компании.
ПодробнееРобот-спасатель от Honda: пять «глаз» и 33 степени подвижности
На Конференции по робототехнике в Ванкувере компания Honda представила прототип робота-спасателя E2-DR. У новинки 33 степени подвижности, пять «глаз» и защищенный от пыли и влаги корпус.
ПодробнееToyota представила автомобиль-робот, в салоне которого сразу 2 водительских места
Казалось бы, суть самоуправляемых автомобилей заключается в том, чтобы максимально обеспечить удобство пассажиров и «убрать» из салона водителя, доверив контроль за ситуацией роботу. Вроде бы логичное решение, но вот автоконцерн Toyota думает иначе. Недавно они представили крайне продвинутую версию самоуправляемого авто. Только вот водительских мест в нем аж целых два.
ПодробнееRHP2 - гуманоидный робот, созданный для того, чтобы падать, подниматься и снова падать
Исследователи-робототехники во всем мире тратят безумно большое количество времени и усилий для того, чтобы предотвратить или уменьшить вероятность падения создаваемых ими роботов.
ПодробнееМифы и факты о сверхумном искусственном интеллекте
Станет ли искусственный интеллект лучшим изобретением человечества или же, наоборот, его худшей ошибкой?
Подробнее/ мнения экспертов и членов инициативной группы
- Международный координатор Ассоциации Всемирной Истории, сопредседатель Оргкомитета GF2045
Барри
Родриг«Инновации нужно направить на экологическое равновесие видов и разрушение неорганической среды обитания. Нужно найти альтернативы войне и оружейной промышленности. То есть инновация – это процесс, который должен быть применен ко всему существующему...»
- Доктор философских наук, профессор, главный научный сотрудник Института философии РАН, сопредседатель Научного совета РАН по методологии ИИ
Давид Израилевич
Дубровский«... этот проект ["Россия 2045"], безусловно, заслуживает всемерной поддержки. Он инициирован молодыми людьми, полными веры в свою высокую миссию. Это яркий акт пассионарности... вызов нашей академической общественности, среднему, сероватому научному сознанию, лишенному порывов вдохновения».
- Футуролог, трансгуманист, писатель, член Исследовательского общества Джеймса Мартина в Институте будущего человечества в Оксфордском университете
Андерс
Сандберг«Я, определенно, захотел бы перенести свой разум в искусственное тело, если бы для этого существовала достаточно безопасная технология...»
- Доцент кафедры информационных технологий Киотского университета и профессор Университета Осаки (Osaka University), двадцать восьмой гений из списка «Сто гениев современности», создатель антропоморфного робота «Геминоид» HI-1 (Geminoid)
Хироси
Исигуро«...Однажды мы сможем добиться появления аватаров и воспроизведем функции человеческого мозга внутри этого робота. И тогда люди смогут устремиться к бессмертию...»
- Председатель оргкомитета политической партии «Эволюция 2045», основатель движения «Россия 2045», президент конгресса GF2045
Дмитрий
ИцковСтрах перед умиранием, на которое запрограммированы наши биологические тела, словно сковал волю руководителей человечества и сформировал непреодолимое табу на публичное обсуждение и принятие решений по борьбе со смертью.
- Доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейроинтерфейсов биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова
Александр Яковлевич
Каплан«К тому времени, когда мозг можно будет перенести в искусственное тело, роботы достигнут совершенства формы и будут выглядеть, как вполне приличное человеческое тело...»
- Доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией математической нейробиологии Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
Александр Алексеевич
Фролов«Проблема создания искусственной памяти, сохраняющей содержимое естественной памяти индивидуального человека, хотя и является сложной, но представляется разрешимой...»
- Директор Центра клеточных и биомедицинских технологий Первого Московского государственного медицинского университета, специалист по осознанному управлению здоровьем, биотерапии и профилактике старения
Дмитрий Алексеевич
ШаменковЧлен инициативной группы«Тело постепенно становится искусственным, появляются новые ткани, замещающие существующие, новые средства коммуникации, так или иначе расширяющие пределы нашего тела. Безусловно, человек технологизируется. Поэтапно мы движемся к формированию кибернетического организма...»
- Директор Всероссийского НИИ электрификации сельского хозяйства РАСХН
Дмитрий
Стребков«Мы предлагаем шесть стратегических проектов для будущего мира, которые позволят увеличить энергетическую безопасность и создать новое энергетическое снабжение Земли, не основанное на сжигании ископаемого топлива».
- Художник, теоретик искусства, куратор Государственного центра современного искусства (Калининградский филиал)
Дмитрий Хаметович
БулатовЧлен инициативной группы«В ближайшем будущем гибридные схемы из комбинаций живых и неживых элементов позволят вернуть утраченные или изначально отсутствующие функции. И конечно, заметно усилить их по сравнению с обычными...»
- Доктор биологических наук, заведующая лабораторией липидного обмена РНИИ геронтологии
Елена Владимировна
ТерёшинаЧлен инициативной группы«И не нужно бояться. Проект по созданию носителя для бессмертного разума очень нужен. Конечно, природа рождает умных, талантливых, гениальных людей, но они смертны. Человечество выходит из этого положения — создает книги. И знания так или иначе передаются потомкам. А представьте, гений будет работать вечно!..»
- Доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой химической энзимологии МГУ, член-корреспондент Российской Академии наук, директор Института биохимической физики РАН
Сергей Дмитриевич
ВарфоломеевЧлен инициативной группы«Нужно иметь электронный вариант мозга. Физический мозг, на мой взгляд, не может являться предметом интереса, так как он очень субтилен. Но вот создание электронного аналога с полным рецепторным оснащением, которое имело бы ту же историю, стимулы, мотивации, — это может оказаться очень интересно...»
- Кандидат физико-математических наук, координатор международного проекта OpenWorm с российской стороны, научный сотрудник лаборатории Моделирования сложных систем ИСИ СО РАН им. А.П. Ершова
Андрей Юрьевич
Пальянов«...Когда мы разгадаем червя – мы поймем жизнь...»
- Биофизик, председатель междисциплинарного семинара по трансгуманизму и научному иммортализму РФО РАН, директор по науке компании «КриоРус», член Координационного совета и один из основателей Российского трансгуманистического движения
Игорь Валентинович
Артюхов«Как самолет оказался эффективнее птицы, как подводная лодка плавает быстрее, чем кит, так и искусственное тело в какой-то момент догонит и перегонит тело естественное...»
- Член-корр. РАН, профессор МГУ, заведующий лабораторией «Психология общения и психосемантика» (МГУ)
Виктор Федорович
Петренко«Возможно, вырабатывая своеобразную систему значений, не привязанную к нашему конкретному миру, с одной стороны, а с другой – разрабатывая изощренные техники медитации и психопрактики, мы выйдем на контакт с возможными мирами на глубинных медитативных уровнях...»