Tag Archives: зрение

Ай-трекинг мышей

Ай-трекинг (eye-tracking) мышкиУдивительный эксперимент, в котором ученые успешно применяют ай-трекинг (eye-tracking) на мышке (de Jeu & De Zeeuw, 2012). Собственно, ученые показывают, как это делается (а для этого им потребовалось операция на мозге бедного мыша). Посмотреть видео и почитать можно здесь. А я думал все моего кота как-то заставить пройти ай-трекинговое исследование, но опасался. А тут оказывается, никогда не интересовался раньше, у котов и фовеи  нет, как и у мышей. Фовеа – это такое небольшое углубление на сетчатке, которое и позволяет нам видеть четкое центральное изображение. То есть, наши любимые кошечки (и собачки тоже), никогда не смогут научиться читать :) И не только читать; у животных без фовеи ограниченные возможности фиксации взгляда на объекте, и они компенсируют это движениями глаз. После этого видео понимаешь, что с людьми все гораздо проще.

de Jeu, M., & De Zeeuw, C. I. (2012). Video-oculography in mice. The Journal of Visualized Experiments (JoVE) (65), e3971, DOI: 10.3791/3971 (2012).


Кратко из свеженьких журналов

Какао Theobroma cacao BlancoГолландские ученые (Dalley & Buunk, 2011) выяснили, что мотивацией к диете для похудения у женщин является скорее страх избыточного веса, нежели надежда на стройное тело. Иными словами, женщина более долго и прилежно будет следовать диете, если мотивацией будет страх, нежели что-то иное.

Ирландские ученые (O’Mahony & Newell, 2011) убедительно показали, что когда мы запоминаем людей, то интеграция данных о человеке, для последующего распознавания, идет в паре лицо и голос, но не лицо и имя. Так что если вы узнаете человека и по лицу и по голосу, но не можете вспомнить его имени, что, например, бывает со мной довольно часто, – это очень даже нормально.

Агомелатин – лекарство для лечения депрессии, производимое компанией Novartis, которое замечательно и неслучайно похоже на мелатонин. Недавняя статья в Lancet (Hickie & Rogers, 2011) представила обзор исследований, показывающий его солидную эффективность в лечении депрессии, а кроме того, восстановления цикла сна и бодрствования, более крепкого сна и отсутствие сонливости днем. Как я понимаю, обычный мелатонин (патентованной вариацией которого и является агомелатин), и который свободно и дешевле, чем любой антидепрессант, можно купить в аптеке (как Мелаксен, например), действует точно также.

Ученые (Field, Williams & Butler, 2011) из Университета в Ридинге (University of Reading), в ходе комплексного эксперимента, показали, что потребление какао (и содержащихся там флаванол*) улучшает зрение и когнитивные способности. Объясняется это улучшением церебрального кровообращения, и вероятно, кровообращения в районе сетчатки,  вызываемого флаванолами. Понятно, что имеется в виду черный шоколад, который сравнивался в этом эксперименте, с белым. Ученые давали сравнительно большую дозу в 720 миллиграмм какао-флаванол. Видите, содержание какао в черном шоколаде (65% или 80%) – не показатель содержания флаванол. За редким исключением, никто их содержание не указывает. Больше всего содержание флаванол будет в какао-бобах, подвергшихся минимальной обработке.

Ну, тут поиск выдал мне тонны исследований по пользе какао флаванол во многих других сферах – в серднечно-сосудистой системе, дерматологии, пишщеварении и проч. Осталось только выяснить, как доставать богатый этими веществами какао продукты. В интернет-магазинах есть очень приличные экземпляры хороших продуктов, но заказывать какао через интернет и надеяться на почту – это как-то грустно. Узнаю я у друга, который работает в шоколадной компании, и дам вам знать.

*Флаванолы – полифенолы, содержащиеся в яблоках, чаях, какао, винограде, вине и т.п.

Dalley, S. E., & Buunk, A. P. (2011). The motivation to diet in young women: Fear is stronger than hope. European Journal of Social Psychology, Article first published online: 5 June 2011. DOI: 10.1002/ejsp.816.

Hickie, I. B., & Rogers, N. L. (2011). Novel melatonin-based therapies: potential advances in the treatment of major depression. The Lancet. 18 May 2011. DOI: 10.1016/S0140-6736(11)60095-0.

Field, D. T., Williams, C. M., & Butler, L. T. (2011). Consumption of cocoa flavanols results in an acute improvement in visual and cognitive functions. Physiology & Behavior, 103(3-4), 255-260. DOI: 10.1016/j.physbeh.2011.02.013.

O’Mahony, C., & Newell, F. N. (2011). Integration of faces and voices, but not faces and names, in person recognition. British Journal of Psychology, Article first published online: 17 May 2011. DOI: 10.1111/j.2044-8295.2011.02044.x.


Паноптикум или Еще один третий глаз

Марк КомиссаровСмотрю сейчас передачу “Пусть говорят” Андрея Малахова, где выполз третий глаз по имени марк комиссаров, который “учит” детей видеть, что уж там стесняться, напрямую мозгом. Те же самые понты, что и у бронникова, про которого я писал. Наука, канешна, его не понимает, ну куда ей.

Передача продемонстрировала ужасающее состояние критического мышления и вопиющее мракобесие в обществе. В Англии, например, такое могло бы проканать, в лучшем случае, на 97 канале. Это, конечно, и влияние религии – чего уж там сложного видеть в повязке, коль Джизус может воскресать когда захочет, или двигать горы туда-сюда.

А на фото – сам марк, который, понятно, видит вас насквозь. Как он похож даже внешне на бронникова, просто фенотип какой-то.


Функциональные и анатомические изменения мозга, вызванные упражнениями.

Жонглер с тремя шариками

James Jay. Publicity photos.

Японские исследователи (Harada, Okagawa & Kubota, 2004) из университета Нихон-Хукуши изучали эффект бега трусцой на производительность работы фронтальных частей мозга. Они замерли когнитивные функции участников эксперимента, а затем разделили их на две группы. Одна группа ничего не делала, а вторая занималась бегом 2-3 раза в неделю на протяжении 30 минут, в течение 12 недель. Кроме того, замерялось максимальное потребление кислорода. В группе, которая занималась бегом, было зарегистрировано статистически значимое улучшение когнитивных функций, выразившееся в  лучших показателях психологических тестов. После эксперимента, и с прекращением пробежек, через несколько месяцев, когнитивные функции, однако, вернулись к исходным параметрам.

В Германии, в двух сериях экспериментов, как с молодыми (Draganski et al., 2004), так и с пожилыми людьми, 60-летнего возраста, в среднем,  (Boyke et al., 2008) было изучено влияние новых умений на мозг человека. Участникам предлагалось научиться жонглировать тремя шариками, так, чтобы они легко и непринужденно делать это в течение одной минуты. Жонглирование – сложный сенсомоторный навык, который, однако, можно освоить довольно быстро. Была проведена структурная томография мозга до начала занятий, через три месяца, в пик их умений, и через три месяца после окончания занятий, когда никто из участников уже не практиковал жонглирование. Были обнаружены анатомические изменения, выразившиеся в росте объема серого вещества в зонах мозга, отвечающих за память и приобретение знаний, вознаграждение, понимание, зрение и моторные функции. Однако, к моменту последнего сканирования, все эти изменения исчезли, и объемы серого вещества вернулись в начальный уровень, также как и способность людей жонглировать.

Если мы хотим, чтобы какие-то позитивные изменения сохранялись в нашем мозге, нам надо практиковать и поддерживать то, что мы освоили.

Boyke, J., Driemeyer, J., Gaser, C., Büchel, C., & May, A. (2008). Training-Induced Brain Structure Changes in the Elderly. Journal of Neuroscience, 28(28), 7031-7035.

Draganski, B., Gaser, C., Busch, V., Schuierer, G., Bogdahn, U., & May, A. (2004). Neuroplasticity: Changes in grey matter induced by training. Nature, 427(6972), 311-312.

Harada, T., Okagawa, S., & Kubota, K. (2004). Jogging improved performance of a behavioral branching task: implications for prefrontal activation. Neuroscience Research, 49(3), 325-337.


Не верь глазам своим

BBC Horizon - Is seeing believingСерия BBC Horizon показывает странный и удивительный мир иллюзий в фильме Is Seeing Believing? В фильме показано, как наши чувства могут обманывать нас и почему это происходит. От того, что мы видим, меняется то, что мы слышим, а цвет напитка влияет на наш вкус. Самое, пожалуй, интересное, это то, что в фильме, наконец-то показали фрагмент об эксперименте, проведенном в Германии несколько лет назад, который привел меня тогда в полный восторг – как исследователи “привили” человеку чувство магнитного поля земли. Удивительно, как наш мозг спокойно принял новую способность, которой мы вообще-то не обладаем по рождению, и стал ей пользоваться. Очень рекомендуется к просмотру.
Фильм доступен к просмотру на сайте BBC. Однако, если вы живете не в Европе, посмотреть там его не удастся. Однако есть тут, в нормальном качестве, и в HD качестве тут.


История одного крушения

Steve Callahan

История Стива Каллахана (Steve Callahan),  драматизированная в четвертом эпизоде фильма Human Body. Pushing the Limits (Dale et al., 2008), повествует о том, как он, оставшись на надувном плоту после крушения своей яхты, столкнулся с проблемой выживания.  Его плот дрейфовал в Атлантическом океане, в районе, где встретить проходящее судно было маловероятно. На 18-ый день у него кончились запасы пропитания, и он стал охотиться на рыбу, пользуясь небольшим гарпуном. Рыбы было довольно много, и ему не составляло большого труда ее добыть. Мясо рыбы богато протеином, но не содержит минералов и витаминов, в котором нуждается человеческое тело, для того, чтобы выжить. Он не знал, что в рыбе содержатся и витамины и минералы, в таких ее частях, которые мы обычно не едим:  в коже – витамины группы B, в хребте – кальций и фосфор, в глазах – пресная вода, в печени – витамины A и B,  в печеночном жире – витамин D и аминокислоты Omega 3, в желудке и кишках – витамины A и D, в икре – витамины группы B и C.  Несмотря на то, что у него не было проблем с ловлей рыбы и ее потреблением, хотя и сырой, он чувствовал себя все хуже и хуже. На 28-ой день, как он рассказывает, его вкусовые предпочтения драматически изменились – он все менее и менее интересовался мясом,  и его необъяснимо влекло к таким частям, как глаза, печень, и икра рыбы – практически ко всему, кроме самой плоти и желудка рыбы. Он просто наслаждался вкусом этих частей рыбы, как деликатесом, тогда как ранее считал их несъедобными.

Мозг, стремясь к выживанию, «переписал» вкусовые предпочтения человека, для того, чтобы тот пробовал все, что возможно, для доставки в организм необходимых ингредиентов.  Кроме этого, мозг стимулировал его, вырабатывая эндорфины, чтобы вызвать удовольствие и наслаждение именно этими частями рыбы. Как пояснял Стив, сознательно он не чувствовал необходимости в этом, но четко помнит, что тогда для него это казалось роскошным пиршеством.

Стив Каллахан был спасен на 76-ой день, в здравом уме и твердой памяти, что называется.

Рассуждая об этом, можем заметить, что поскольку он был в открытом пространстве, и под лучами солнца, витамин D был ему не нужен – его он мог получать в предостаточном количестве. Метаболизм витамина таков, что под воздействием кожи солнечными лучами происходит накопление до порядка 10,000 МЕ, и прием заканчивается.  Поэтому желудок и кишки не нужны были для него, ведь находящийся там витамин A есть также и в печени. Насколько нужен был ему витамин А? Он необходим для зрения, для деления и дифференциации клеток, репродуктивных функций, для регулировании иммунной системы. Сложно отмахнуться от чего-то в этом списке (кроме репродукции). Про витамины группы B сказать еще сложнее, поскольку их много, и их исключать тем более нельзя. Таким образом, его организм искал необходимые компоненты и находил их, при этом избегая потребления потенциально опасных продуктов (кишки рыбы).

Вопрос, который меня интересует в этой ситуации: каким образом мы могли бы перевести наш организм в подобное состояние активного поиска в случае необходимости? Понятно, что осознаваемая необходимость и подсознательная необходимость – состояния разные. Я могу думать о том, что мне нужно, но мое подсознание так не считает. Некоторые заболевания связаны именно с недостатком каких-то веществ в организме, но мы не видим таких кардинальных поведенческих изменений. Возможно, организму нужны особые сигналы опасности, при которых он начинает работать в режиме экстремального спасения, а вялотекущие сигналы хронического недомогания не приводят к такому режиму. Но даже не очень глубокое понимание подсознательных процессов, которого мы достигли на сегодня, дает нам уверенность в том, что мы могли бы управлять такими процессами. И это нужно проверять…

Dale, R., Goodchild, T., & Mortimore, M. (Producers) & Clifton, D., Radice, M., & Turner, J. (Directors). (2008). HumanBody. Pushing the Limits. Episode 4: Brain Power. USA: Dangerous films. Aired by Discovery Channel.


Полезное поле зрения (UFOV – Usable Field of Vision).

Полезное поле зрения Полезное поле зоения – это пространство, из которого человек может извлечь зрительную информацию в результате быстрого взгляда без поворота глаз или головы. Пределы этого пространства могут быть ограничены плохим зрением, трудностями в распределении внимания и замедленной обработкой информации.

В результате травм, ухудшения зрения, здоровья в целом, и старения, периферическое и полезное поле зрения снижается.
Выше представлена таблица, показывающая корреляцию, и, возможно, причинно-следственную связь, между снижением поля и количеством автомобильных аварий.

Однако, тренировки, нацеленные на расширение поля зрения, могут обратить снижение поля зрения от 41% до 17%. После тренировок, тесты показали, что при скорости 90 км/час дистанция полной остановки автомобиля была снижена на 7-8 метров, а число опасных маневров снижено на 50%.

Тесты, проведенные с людьми, прошедшими тренировку на расширение поля зрения, после 18 месяцев, показали, что участники сохранили до 90% навыков вождения и остановки, а также 50% объема уменьшения опасных маневров. Более важно, наверное, это то, что такие тренировки привели к уменьшению количества людей, оставивших вождение из-за ухудшения когнитивных способностей, и увеличили количество дней вождения тех водителей, которые прошли тренировки по расширению поля зрения (Ball & Owssley, 2000). Как результат, это качественно улучшило и продлило жизнь этих людей, потому что они продолжали активно общаться с друзьями и родственниками, сохранили самостоятельность и независимость, что, разумеется, важнее самого вождения.

Ball, K., & Owsley, C. (2000). Increasing mobility and reducing accidents of older drivers. In K.W. Schaie, M. Pietrucha (Eds.) Mobility and Transportation in the Elderly. New York: Springer, pp. 213-250.