На фото – Билл Най, популяризатор науки, комедиант и учёный, в программе Real Time with Bill Maher 13 сентября 2013 года.
Он смеялся, сетовал и возмущался падением стандартов образования, распространением идей креационизма в Америке, и все в таком духе. А ещё он сказал интересную вещь: «Вы знаете, что у Южной Африки есть космическая программа, и они подсчитали, что если у них будет 8 тысяч людей со степенями докторов наук, хотя бы благодаря этой программе, то качество жизни в стране поднимется?»
Южная Африка, хорошая попытка, но вы такие смешные! Это что за логика такая? Над вами вон люди смеются!
Как измерить красоту в микровольтах?
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»!
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.
Видео на vimeo и комментарии.
SMR и 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.
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!
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).
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
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.
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.
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.
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)