Как измерить красоту в микровольтах?

кулоны Недавно мне довелось встретиться с профессором Тцингуо Ма, директором лаборатории нейроменеджмента Чжэцзянского университета (Zhejiang University), и в ходе беседы он упомянул свое прошлогоднее исследование (полный текст) по нейроэстетике, которое любопытно по нескольким причинам.

Нейроэстетика – новая наука, которая стоит в ряду аналогичных известных наук, прибавивших себе приставку «нейро». Эта приставка говорит, что интерес науки состоит в познании нейрофизиологических основ предмета изучения. В случае с нейроэстетикой – в изучении того, что происходит в головном мозге, когда человек встречается с красивым. Нейроэстетика – весьма молодая наука, но уже установлено, что разные регионы мозга по-разному активируются при просмотре красивых и некрасивых объектов. Происходит это довольно быстро, еще до того, как мы можем вынести оценку сознательно. Как и в эстетике, существует два противоположных взгляда, отчего это происходит: одни говорят, что «красота – в глазах смотрящего» и «на вкус и цвет товарищей нет», другие – что красота заключена в самом объекте и не зависит от смотрящего на него. Истина, как обычно, где-то посередине, а пока идут споры, наука обнаруживает новые факты.

Слева — кулоны с сайта taobao.com

В исследовании приняли участие 18 студенток, которым показывали на мониторе компьютера картинки и регистрировали электрическую активность мозга с помощью 64-канального ЭЭГ. Сначала ученые отобрали фотографии 500 кулонов в крупнейшем магазине taobao.com и рассортировали их в убывающем порядке в зависимости от продаж. Затем взяли 40 верхних, с лучшими продажами, и 40 – с самого конца списка, с худшими продажами, и условно назвали первые «красивыми», а вторые – «менее красивыми». Можно спорить об аргументированности такого подхода, но цифры продаж посчитали неким отражением красоты изделий. Логически это ничуть не хуже, чем сознательная и продуманная оценка судей: в конце концов большое число людей голосовало своими деньгами, а кулоны покупают, вероятно, исключительно из эстетических соображений. Условия продаж: цену, описание и размещение кулонов контролировали так, чтобы не сравнивать непохожие вещи.

Отобрав так 80 картинок с кулонами и добавив туда 10 картинок с пейзажами, ученые в графической программе привели яркость всех изображений к одному значению. После этого экспериментаторы сделали слайдшоу таким образом, чтобы отвлекающие стимулы пейзажа показывались редко и захватывали внимание. Картинки с природой показывались в 11% случаев, но студенткам было сказано смотреть на экран внимательно и постараться как можно быстрее нажимать клавишу, как только они увидят пейзаж. Такой «приманкой» удается отвлекать человека от экспериментальных стимулов с тем, чтобы реакция мозга на них была автоматической и неосознаваемой.

Ученых интересовала активность мозга в первые 100–200 миллисекунд после показа, которая, как показали предыдущие исследования, отражает эмоциональное отношение к стимулам. Так и произошло: в районе 190–220 миллисекунд после показа картинок в нескольких регионах мозга наблюдалась существенно значимая разница в электрической активности мозга (негативный вызванный потенциал), в зависимости от привлекательности (продаваемости) украшения. Ученые так интерпретировали эти отличия:

Мозг затрачивает больше внимания на менее привлекательный стимул.
Сама амплитуда потенциала есть отражение процессов, происходящих при эмоциональной оценке привлекательности стимула.

Нельзя сказать, что эти объяснения безупречны, но мы ведь и в самом деле пока не знаем, что происходит. Первое объяснение говорит о том, что красивый объект обладает какими-то характеристиками, которые обрабатываются мозгом быстрее, чем некрасивый. Иными словами, в нас, возможно, встроен некий детектор красоты. Мы каждый день неоднократно занимаемся эстетическими оценками: покупая цветы, выбирая музыку для телефона, одежду или ювелирные изделия для себя или в подарок. Что делает один товар красивее, а его продажи выше – симметрия, формы, контраст элементов или что-то еще, доподлинно неизвестно. Как бы то ни было, исследование показывает, что эмоциональная и эстетическая оценка объекта происходит в течение около 200 миллисекунд (сравнимо с длительностью моргания), и ее можно зарегистрировать всего в 2–3 точках на поверхности головы. Интересно, что разница между красивым и некрасивым кулоном составляла всего один микровольт.

Разумеется, понять и объяснить красоту в ее величии и полноте такие исследования не в состоянии, и недавняя статья в PLoS Biology описывает сложности задач, стоящих перед нейроэстетикой. Тем не менее красоту (и продаваемость) товаров, хоть и примитивно, но можно измерять и изменять. Все, что нужно увидеть, – первые 200 миллисекунд реакции человека. Причем показывать картинку можно не в течение 500 миллисекунд, как в этом исследовании, а еще более короткого времени, и за несколько минут прогнать перед глазами человека сотни дизайнов. Таким образом, можно отбрасывать заведомо провальные дизайны товаров и производить только то, что предполагает хорошие продажи. Даже сегодня, пользуясь этим методом, можно организовать конкурс красоты, в котором члены жюри со шлемами ЭЭГ на головах смотрят на участниц, а после перерыва на рекламу объявляют: «С отрывом в 1,5 микровольта побеждает участница под номером 12»!

Ранее опубликовано на Slon.ru

Danielle

Danielle Anthony Cerniello хотел создать на видео процесс старения человека так, чтобы это и было незаметно для глаза, и чувствовалось одновременно, так же, как и настоящая старость. И ему это превосходно удалось.
Видео на vimeo и комментарии.

SMR и Форрест Гамп

Форрест Гамп Провёл уже 11 сессий тренировки SMR по 42 минуты каждая (см. предыдущий пост). Результаты – на графике ниже. Каждое значение на линии – частота событий в минуту, средняя за 42 минуты. Каждое событие – динамическое повышение сенсомоторного ритма при подавлении компонентов тета, высокой беты и мускульной активности (EMG). Пунктирная линия – линейный тренд. Другие значения (амплитуды и проч.) я пока не обрабатывал.

График прогресса SMR-тренировок Ожидал я большего к этому моменту, но что есть, то есть. Иногда возникают ощущения контроля, причём очень явственно, но они вполне могут быть случайными. Конечно, надо продолжать – именно на этой стадии большинство перестаёт заниматься.

Стал смотреть исследования, и нашёл применение подобного протокола для спортсменов. Австралийские и английские учёные (Brown, Jamieson, & Cooper, 2012) тестировали гипотезу, что такая тренировка может улучшить точные моторные движения. Они пригласили 10 спортсменов из Британской национальной сборной по настольному теннису, измерили аккуратность подачи до и после применения либо настоящего протокола по SMR тренировкам либо плацебо-протокола. Статистически значимых различий они не выявили, но тенденция обозначилась – аккуратность подач увеличилась у группы настоящего протокола в сравнении с плацебо. Вообще, задача-то не из простых – значимо улучшить один из основных критических навыков у людей, занимающихся какой-то деятельностью много лет, с детства, и уже достигших выдающихся результатов. Представляется сразу Форрест Гамп во время игры в настольный теннис – может быть так и выглядит высокий SMR? :)

Brown, T., Jamieson, G., & Cooper, N. (2012). Sensori-Motor Rhythm Neurofeedback Increases Fine Motor Skills in Elite Racket Sport Athletes. Frontiers in Human Neuroscience. doi: 10.3389/conf.fnhum.2012.208.00022

И будет вам счастье!

найдите счастливое лицо, как можно быстрее Видите самое довольное лицо на картинке выше?
Способность увидеть его быстро определяется нашими когнитивными предпочтениями негативного или позитивного, что можно как измерять, так и изменять.
Метод для таких изменений так и называется — модификация когнитивных предпочтений (cognitive bias modification, CBM).

Способность видеть позитивное быстрее чем негативное, в самом деле, полезная штука – она влияет на нашу способность справляться со стрессом, и на принятие качественно лучших решений, и на многое другое. В том числе, влияет на ощущение счастья.
Даже 5 минут в день такой тренировки перед началом рабочего дня позволит снизить уровень кортизола (гормона стресса) на 17%, как показало исследование лаборатории Марка Болдуина при Университете МакГилл в Монреале, Канада. На сайте лаборатории есть еще исследования других сторон модификации когнитивных предпочтений.

Вы можете узнать свои предпочтения, пройдя тест по этой ссылке. На английском; внимательно почитайте, что от вас требуется.

А потренироваться на поиск счастливых лиц можно как на сайте лаборатории, так и на планшете или мобильнике (версия попроще).

скачать приложение Для Андроида здесь, для Apple здесь. Вы замечаете, кстати, когнитивные предпочтения многих людей ставить в списке сначала приложения для iOS, а только за ним — для Андроида? Ну, тут такого нет :)

Я уверен, что даже эта небольшая программка вполне успешно может работать против депрессии. Некогда объяснять, как говорится, но она просто обязана работать.

Программа была показана в работе в документальном фильме BBC The Truth About Personality, который стоит посмотреть в любом случае.

Собирая паззлы

ЭЭГ Начал я пробовать свою идею, про которую писал в предыдущей заметке. Давно я не брал в руки EEG (ну как давно – с прошлой недели). Но этот Qpet, в самом деле давно. Уж не помню, сколько не пользовался электродами, которые надо лепить на себя, в отличие от мокрых или сухих. Начал я с протокола по тренировке SMR (сенсомоторного ритма) в Cz, с подавлением высокой беты и тета-ритма.

Для тех, кто не в курсе, SMR, открытый Барри Стерманом в конце 60-х годов прошлого века, это ритм в 12-15 Hz в сенсомоторной коре. При тренировке он создаёт повышенный порог к чувствительности к эпилептическим припадкам, показал себя как один из методов нормализации поведения при синдромах гиперактивности, при мигренях и проч. Ритм ассоциируется со спокойствием в теле, готовности совершать моторные действия, с повышенной концентрацией внимания внешнему миру, и улучшения работы памяти.

нейронная обратная связь Использую BioExplorer с NeuroPuzzle с подобранными картинками.
По ходу буду добавлять разные обратные связи, и думаю проделать это в марафонском стиле, за минимальное количество дней. Это создает дополнительный эффект (протокол Пенистона, то сё).

Что удивительно, эффект предыдущих тренировок, хоть и очень давних, ощущается: буквально минут через 10 пришли такие сложно описываемые ощущения некоего контроля над своим состоянием, хоть и ненадолго, но столь явственные, хоть клади их на весы и замеряй.

Все же, нейрофидбак – отличная штука, каждый должен попробовать.

Ограничение калорий и не только. Часть шестая. Молодость в твоей голове.

sirtuin-3 Предыдущие части здесь.

За последние пару десятков лет учёным удалось открыть несколько сигнальных маршрутов в организмах животных и регуляторов, отвечающих за продление жизни. К их числу относятся инсулиновый и инсулиноподобный факторы роста 1 (IGF-1), мишень рапамицина млекопитающих (mTOR, mammalian target of rapamycin) и сиртуины. Сиртуин 1 (Sitruin 1), — протеин, который кодируется у человека геном SIRT1. Исследований по этому протеину, гену, и его активации сегодня хватит, чтобы заполнить грузовик, и это, конечно, все равно недостаточно.

Нас интересует лишь один аспект работы этого комплекса – продление жизни. Сиртуины были найдены за работой по адаптации метаболизма к изменениям в диете и поддержке гомеостаза у млекопитающих. Так, например, активация гена, кодирующего эти протеины, была обнаружена в условиях ограниченного питания. Упрощённое объяснение – когда организм находится в условиях ограниченного питания, организм посредством этого комплекса пытается регулировать и отчасти консервировать свою деятельность, что приводит к положительным изменениям, в частности к продлению жизни и омоложению. К слову, впервые концепцию ограничения питания как метод достижения хорошего здоровья и долгой жизни сформулировал Экикен Каибара, японский философ, в 1713 году. Он скончался на следующий год в возрасте 84 лет, что по меркам 18 века было очень неплохо.

Вот почему многие надежды у людей связаны с диетой с ограниченным содержанием калорий. Вот почему ещё большие надежды связывались с методами и компонентами, которые могли бы мимикрировать такую диету в организме – например, деятельность резвератрола, молекулы, действие которого в организме приводит к активации/деактивации части тех же генов, что и при диете с ограничением калорий.

Что будет, если мимикрировать эффект диеты напрямую, путём производства сиртуина в организме? В сентябрьском номере журнала Cell Metabolism, профессор Шин-ичиро Имаи с коллегами опубликовали работу (Satoh et al., 2013), которая и ответила на этот вопрос.

Диета с ограниченным питанием существенно увеличивает уровень протеина Sirt1 и вызывает нейронную активацию в дорсомедиальном и латеральном гипоталамическом ядре (dorsomedial and lateral hypothalamic nuclei), чего не происходит у мыши с дефицитом Sirt1. Возникла гипотеза, что именно эти изменения в гипоталамусе защищают связанное со старением снижение митохондрических функций в скелетных мускулах, изменения в физической активности, температуре тела, потреблении кислорода и качестве сна.
Для изучения работы сиртуина была создана мышь со сверхэксперессией гена SIRT1 в большинстве тканей организма и мышь-BRASTO (brain-specific Sit1-overexpressing) – где увеличенное производство сиртуина происходит только в головном мозге.

Мышь со сверхэкспрессией SIRT1 во всем теле не показала какого-либо существенного продления жизни. А вот BRASTO оправдала надежды. Профессор Имаи со своей командой показали, что у 20-ти месячной крысы (эквивалент 70 летнего человека) показатели здоровья и активности были аналогичным 5-ти месячному возрасту (20 летнего человека). В среднем продолжительность жизни увеличилась на 16% для самочек и 9% для самцов. Если перенести это на людей, то это равнозначно 14 дополнительным годам для женщин и лет 7 для мужчин. Иначе говоря, для женщин это означало бы продление жизни до 100 лет, для мужчин – до 80 с половиной.

Причём мыши могли есть сколько угодно, безо всякого ограничения, в любое время. BRASTO мышки лучше и крепче спали. Смерть от рака для них откладывалась, в сравнении с контрольной группой. Имаи заметил, что изменения говорят не о замедлении процесса старения, а об его откладывании; скорость старения при этом не изменялась.

модель работы Sirt1 в гипоталамусе для продления жизни
Выше: Модель роли гипоталамического Sirt1 в регулировании старения и продления жизни у млекопитающих. В гипоталамусе, а именно, в дорсомедиальном и латеральном гипоталамическом ядре, Sirt1 повышает экспрессию Ox2r (рецептор орексина второго типа) и нейронную активацию. Увеличенная нейронная активация в гипоталамусе стимулирует отдел симпатической нервной системы и поддерживает митохондрические функции скелетной мускулатуры, а также тонизирует физическую активность, температуру тела и потребление кислорода. Одновременно сохраняется «молодое» качество сна в процессе старения. Все это поддерживает физиологические характеристики, присущие молодости и приводит к продлению жизни.

Это, несомненно, интересное открытие, которое послужит отправной точкой для многих исследований. Практически, для человека, сейчас это не означает почти ничего: нельзя заново родиться с повышенной экспрессией какого-то гена в гипофизе. Изменить экспрессию этого гена с помощью химических или физических методов тоже возможности пока нет. Но меня заинтересовала возможность такой специфической активации гипоталамуса посредством исключительно психологических методов, и возникла пара идей, которые я собираюсь проверить. Преимущество таких методов – в том, что можно не ограничиваться одним феноменом – на сиртуинах свет клином не сошелся. Одна из идей касается нейронной обратной связи – возможности с помощью ЭЭГ (и не только) «увлечь» мозг идеей омоложения и продления жизни. Конечно, у меня нет возможности отслеживать активацию протеинов в гипоталамусе, но, как видно, есть множество других переменных второго порядка. Да вот прям сейчас и приступлю…

Satoh, A., Brace, Cynthia S., Rensing, N., Cliften, P., Wozniak, David F., Herzog, Erik D., . . . Imai, S.-i. (2013). Sirt1 Extends Life Span and Delays Aging in Mice through the Regulation of Nk2 Homeobox 1 in the DMH and LH. Cell metabolism, 18(3), 416-430.

Картинка в начале статьи — сиртуин (Visual Science)

Ай-трекер за 99 долларов

Датская компания The Eye Tribe анонсировала начало продаж своего миниатюрного ай-трекера ценой всего в 99 долларов. Получив за последние года гранты на разработку управления глазами для мобильных устройств, компания, похоже, придаст ещё больший импульс применению этой технологии.

Ранее они заявляли о выпуске программного обеспечения и SDK для устройств на Андроиде. Практически это означало, что ай-трекер, уже установленных в моделях телефонов, таких как Galaxy 3 и 4, мог бы быть использован в большей степени, чем сейчас (хотя, я могу ошибаться). В любом случае, оснащение новых моделей телефонов или планшетов ай-трекером сегодня – вопрос нескольких долларов, не дороже камеры. Полезный софт – вот что необходимо рынку. Однако компания решила сосредоточиться в первую очередь на производстве собственного ай-трекера, достаточно небольшого, чтобы работать с планшетниками.

И вот он готов и имеет весьма неплохие технические характеристики, весит 70 грамм, и по размерам является самым миниатюрным ай-трекером на сегодня (20 x 1.9 x 1.6 см). Прибор работает только с USB 3, пока только для Windows систем, и готов к использованию с планшетом. Кстати, держатель прибора для планшета стоит 50 долларов. Воистину, электроника становится сравнимой с ценой пластмассы.

Сегодня предлагается только SDK и открытое API, и это нормально для разработчиков, но если вы собирались тут же начать его использовать, придётся подождать или просить знакомого программиста. Заказы принимаются, поставка обещается к концу года.