Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Вторник, 23.05.2017, 15:40
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [2898]
Атмосфера [1228]
Археология [3816]
Авторские статьи [486]
Вулканы [2792]
Война [1012]
Гипотезы [5855]
Другое [6357]
Животные [2041]
Землетрясения [4004]
Засуха [338]
Избранное [267]
Климат [3009]
Космос [8769]
Карстовые провалы [441]
Круги на полях [462]
Медицина и здоровье [1506]
Наука [9078]
НЛО [4045]
Наводнения [2805]
Океан [670]
Оползни [536]
Пожары [708]
Прогноз [1154]
Политические факторы [3527]
Предсказания и пророчества [670]
Радиация [609]
Солнце [1799]
Стихия [2819]
Сверхъестественное [1549]
Технологии [4918]
Тайны истории [4323]
Ураганы [2502]
Факторы и аварии [7799]
Хочу все знать [26]
Этот безумный мир [1366]
Экология [1229]
Эпидемии [935]
Эксклюзив [301]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 277
Пользователей: 256
Новых: 21
DmitriyAhmedov, Iosi, СМЕРШ, Life_Form, sva, горизонт, Южанин, заКадром, satgal, jeyma, igorche, NuclearDarkDimension, Апрель, Maks, Machine, sprint22, Сл@вян, Toshkin, танк, [Далее]
Главная » 2013 » Декабрь » 17 » Сколько часов умещается в мозге?
15:31
Сколько часов умещается в мозге?

Вместо единых часов, позволяющих нашему мозгу оценивать временные промежутки, у нас может быть огромный набор нейронных хронометров, которые включаются в ответ на различные ритмические рисунки, поступающие в мозг с внешними стимулами.

Одна из самых больших загадок мозга заключается в том, как он обращается со временем. Мы интуитивно понимаем, что произошло раньше, а что — позже, сколько времени прошло между событиями. Однако какие нейронные механизмы тут работают, учёные до сих пор плохо себе представляют.

Очевидно, что в основе чувства времени должна быть некая ритмическая активность, которая делила бы временной поток на равные части. Одна из распространённых гипотез на эту тему говорит о существовании в мозге собственных «часов» — группы нейронов, которая сравнивает происходящее снаружи со своим ритмом. Однако возможны и другие объяснения: по мнению исследователей из Пекинского педагогического университета (Китай), мозг может выучивать внешние ритмы, которые приходят к нему со зрительными, слуховыми и прочими стимулами. То есть «часы» как бы есть, но они запускаются извне и обладают разным ходом.

Ритмическая активность нейронных часов, в которых активность нейронов с небольшим числом соединений перемежается активностью нейронов со множеством соединений (здесь и ниже иллюстрации авторов работы).

Но если ритм задаётся извне, то каким образом нейронной цепочке удаётся поддерживать возбуждённые колебания? Ведь, как мы знаем, входящий импульс рождает у нейрона некий ответ, и происходит это чрезвычайно быстро, то есть до того, как к нейрону придёт второй импульс из ритмической серии, нейрон уже забудет о первом. Иными словами, два стимула, пусть и одной природы, и вполне ритмичные, будут восприниматься как нечто не связанное одно с другим. Но чтобы ритм удалось ввести в нейронную цепь, всё должно быть иначе: в нейронах должна оставаться память о предыдущем стимуле, чтобы следующий оказался с ним связан.

В журнале PNAS Сы У (Si Wu) и его коллеги предлагают модель нейронных часов, которые как раз удерживают в течение довольно долгого (по нейронным меркам) времени память о ритмических стимулах. Модель строится на нейронной петле, способной объединять много клеток, но защищённой при этом от синхронного возбуждения.

Обычно, если мы говорим о группе нейронов, связанных между собой, то одновременно полагаем, что входящий импульс возбуждает сразу все клетки группы или хотя бы делает это с ничтожной задержкой. В той сети, которую описывают исследователи, дела обстоят несколько иначе: в неё входят нейроны, соединённые лишь с некоторыми соседями, и другие нейроны, которые выполняют функцию хабов, то есть обеспечивают мгновенное включение сразу большого числа других клеток.

Нейроны в такой сети соединены различными синапсами: одни соединения представляют собой простые электрические синапсы, другие — химические, которые позволяют регулировать соответствие между входящим импульсом и возбуждением принимающего нейрона.

Схема нейронных часов, в которых нейроны с малым числом соединений вынесены в центральный круг.

Как всё происходит? Некий стимул вызывает бегущий импульс по кольцу (цепочке) нейронов, и время его пути зависит от длины цепочки, от того, сколько в неё входит клеток. Сигнал по тому кольцу может пробегать несколько раз, но никакой ритмической отбивки тут нет — ну бегает сигнал и бегает, где у него конец, где начало, сказать трудно. Но к этой цепочке подсоединены нейроны-хабы; возбудить их довольно трудно, зато они сами легко возбуждают своих соседей. Чтобы клетка-хаб инициировалась, к ней должен прийти усиленный сигнал — к примеру, двойной. Такой нейрон может быть соединён с двумя цепочками одинаковой длины, и тогда периодически на «хаб» будет приходить двойной сигнал. И в этот момент нейрон-хаб будет провоцировать массовую вспышку среди всех своих приёмников, и эта вспышка как раз и будет ритмической отбивкой.

Сам размер ритма в этом случае определяется разнообразными кольцами, петлями, цепочками легковозбудимых нейронов, которые удерживают изначальный ритмический сигнал. От конфигурации этих колец, а также от того, как в них встроены трудновозбудимые хабы и сколько нужно потратить усилий, чтобы «запустить» такой хаб, и будет зависеть чередование массовых ритмических вспышек.

Главное тут — выбор подходящей нейронной петли в момент, когда извне приходит ритмический сигнал: мозг должен выбрать подходящие «часы», которые можно завести под конкретный ритм. Понятно, что огромную роль здесь играет синаптическая пластичность, позволяющая перестраивать нейронные цепочки в зависимости от текущей задачи. Кроме того, авторы работы считают, что такая часовая система должна представлять собой так называемую безмасштабную сеть, хотя это требование не обязательно выполнять слишком строго: главное, чтобы в системе было очень много нейронов с небольшим количеством соединений («хранители ритма») и немного — с большим («хабы-куранты»).

Иными словами, модель отказывается от единого часового центра в мозге, предлагая взамен довольно пластичную (и весьма неэкономичную) систему, впитывающую различные ритмы извне.

Стоит, однако, заметить, что эта модель, хотя и отличается остроумием, всё же является пока преимущественно теоретической. Впрочем, некоторые экспериментальные данные вполне с ней согласуются, так что, возможно, наш мозг действительно обладает не одними, а целым ворохом «часов» всевозможных размеров.

Подготовлено по материалам Medical Xpress. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.
Категория: Наука | Просмотров: 984 | Добавил: СМЕРШ | Рейтинг: 0.0/| Оценить |Источник:http://compulenta.computerra.ru/
Всего комментариев: 2
0
1  
хм ..".Часы бы тикали , а мы бы слышали " . Природные часы работают по нескольким сигналам : Живот - пора есть , привычка - пора курить , ЯДЫ накопленные в организме - пора спать .(" после трудов ПРАВЕДНЫХ сон покойный - лучшее лекарство " это Веды.)

0
2  
маленьких , женских - штук 200 влезет, если без браслетиков.
а солидных "командирских" - я думаю, штук 50, не больше.
Но это смотря какая голова.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
В английском графстве Дорсет появился рисунок на п...
Красная мгла
В Подмосковье нашли миллиарды советских денег
Неразгаданные тайны Корб-озера
Тайна сибирского Эльдорадо
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. палата № 6

(1445)

2. К 72 годовщине Победы в Великой Отечественной Войне

(1009)

3. РОССИЯ ВПЕРЕД !!!

(1441)

4. Кинозал

(1085)

5. КРУГИ НА ПОЛЯХ - 3D СХЕМЫ

(790)

Последние комментарии

грустно.... прощай и возвращай...

грустно.... прощай и возвращай...



Активность Солнца

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования