2017-12-22T15:29:35+03:00

Ученые изобрели новый способ ввода информации в мозг

Обезьян можно заставить совершать конкретные движения, посылая электрические импульсы в нужные области коры их больших полушарий
Поделиться:
Комментарии: comments1
Во время обучения электроды, установленные в премоторной коре обезьянВо время обучения электроды, установленные в премоторной коре обезьянФото: EAST NEWS
Изменить размер текста:

Нейробиологи из Рочестерского университета (США) показали, что стимуляция премоторной коры электрическими сигналами низкой амплитуды заставляет макак совершать определенные движения. Разные последовательности сигналов вызывают разные действия. Таким образом, в своем исследовании они обнаружили новый способ ввода информации в мозг. Статья с результатами работы опубликована в научном журнале Neuron.

Префронтальная кора — это область коры больших полушарий, которая обрабатывает информацию о форме и положении окружающих объектов и на основе этого строит программу движений. Например, если обезьяна видит на ветке банан, именно префронтальная кора определяет, куда и каким образом надо протянуть руку, чтобы его достать. А сигналы мышцам посылает уже моторная кора. Для этого ей нужно обработать инструкции от соседней, премоторной.

Два самца макак, участвовавших в экспериментах, уже умели хватать рукой заданный предмет на специальной доске и удерживать его некоторое время. Они понимали, что конкретно надо взять рукой, с помощью лампочек-подсказок, установленных вокруг объекта. В рамках нового исследования их обучили сначала хватать и держать цилиндр в центре доски, а потом двигать другие объекты относительно него. Каким именно объектом нужно манипулировать, им показывали с помощью лампочек только после того, как они некоторое время подержатся за центральный цилиндр.

Во время обучения электроды, установленные в премоторной коре обезьян, регистрировали электрическую активность близлежащих нервных клеток. С помощью компьютера ученые выявили, какая активность чаще всего встречается при каждом конкретном движении. Затем по тем же электродам в префронтальную кору макак посылали инструкции, какое движение совершить. Предположим, что при вытягивании левой руки вперед и влево у обезьяны в премоторной коре возникало пять импульсов с промежутком по 30 миллисекунд между каждым. Такой же составной сигнал исследователи посылали ей по электродам в премоторную кору специально. В результате обезьяна совершала нужное движение левой рукой.

Подобные результаты уже неоднократно демонстрировались раньше, и сами по себе они не удивительны. Интереснее то, что стимуляция премоторной коры заставляла животных производить необходимые действия, даже если была такой слабой, что не активировала никакие мышцы. То есть в данном случае макака управляла мышцами сама, они не безвольно дергались под действием искусственных сигналов. Авторы работы считают, что при слабой стимуляции премоторной коры животные сами обучались связывать определенные “ощущения” в этой области головного мозга с движениями, которые нужно выполнить. По всей видимости, большую роль при этом играет положение электродов в премоторной коре. От него зависело, с каким конкретно движением обезьяна свяжет подаваемые ей в мозг сигналы.

Таким образом, нейробиологи показали, что очень слабая электрическая стимуляция участков коры может служить средством обучения. Можно сказать, они открыли новый способ ввода информации в мозг. Притом она не пассивно “заливается” туда. Организм обрабатывает ее и на основе полученных данных сам учится понимать, что от него хотят.

Вероятно, подобную же методику использовали повстанцы в фильме “Матрица”, когда за несколько дней обучили Нео кунг-фу, джиу-джитсу и другим видам единоборств и фехтования.

Понравился материал?

Подпишитесь на тематическую рассылку, чтобы не пропустить интересные материалы:

 
Читайте также