Category Archives: Мозг

Образовательный ресурс

3D карта мозгаПрекрасный образовательный ресурс Genes to Cognition.
Есть там и 3Д карта мозга с описанием различных патологий, связаных с той или иной областью мозга (которое можно скачать для мобильных телефонов), и связь генетики с когнитивными функциями, и многое другое.

На сайте – огромный объем информации, и они организовали ее, используя, в том числе, интерактивные карты типа Mind Map. На сайте Simple Mapper вы сами можете поэкспериментировать с созданием таких карт.

Mind MapСайт создан Dolan DNA Learning Center при Cold Spring Harbor Laboratory при поддержке The Dana Foundation и The William and Flora Hewlett Foundation.


Гипноз и медитация

Гипнотический транс и состояние медитации являются так называемыми измененными состояниями сознания. Человек, пребывающий в любом из этих состояний, ощущает изменения, радикально отличные от нормы. Но все-таки они разные.

Сейчас мы посмотрим, что общего и что различного между ними, по результатам нейрофизиологического исследования немецких исследователей (Halsband et al., 2009).  В эксперименте участвовал один человек, мужчина 43 лет, высокогипнабельный, из тех, кого называют виртуозами транса. Мужчина практиковал тибетскую форму медитации (Vajrayana-Buddhism) последние 18 лет, и каждое утро начинал с медитативных упражнений. С ним был проведен как сеанс гипноза, и сам он погружался в медитативное состояние, и в обоих случаях у него снимали показатели электрической активности мозга. 32 канальная ЭЭГ была записана со стандартных позиций по системе 10-20. Данные были проанализированы с использованием FFT (Fast-Fourier-Transformation) по следующим волнам:
theta 1 (3.71–5.57 Hz),
theta 2 (5.57–7.42 Hz),
alpha 1 (7.42–9.28 Hz),
alpha 2 (9.28–11.13 Hz),
beta (13–30 Hz) и
gamma (30–49 Hz).

Результаты можно видеть на диаграмме. Качество картинки оставляет желать лучшего, но все важное видно (по клику открывается в полый размер).

Различия между гипнозом и медитациейПояснения – столбики черного цвета – активность в нормальном состоянии. Столбики зеленого цвета – в гипнотическом трансе, а столбики красного цвета – в состоянии медитации. Звездочки над столбиками показывают значение p, причем одна звездочка означает p < 0.05, что, кстати, достаточно для принятия результата как статистически значимого. Две звездочки – p < 0.01, а три звездочки – p < 0.001.

Разумеется, по одному случаю нельзя судить о глобальных характеристиках, но все же это добавляет нам немного в понимании этих процессов.

Halsband, U., Mueller, S., Hinterberger, T., & Strickner, S. (2009). Plasticity changes in the brain in hypnosis and meditation. Contemporary Hypnosis, 26(4), 194-215. doi:10.1002/ch.386.


Про принцессу, проглотившую рояль

принцесса Александра Амели БаварскаяСовершенно удивительная история, которая была рассказана в радиопьесе Би-Би-Си  Glass Piano о принцессе Александре Амели Баварской (1826 – 1875). Слева ее портрет работы Joseph Karl Stieler.

В 23 года у нее появилось наваждение, что в детстве она случайно проглотила стеклянный концертный рояль (!). Выяснилось это после того, как ее родители, король и королева Баварии, обеспокоенные, спросили ее, почему она ходит по коридорам дворца осторожно и исключительно бочком.

Разумеется, ей было трудно ходить иначе, ведь она не хотела разбить свой стеклянный рояль – могла порезаться. У нее были очень мягкие тапочки, и для равновесия приходилось при ходьбе шире раздвигать ноги. В передаче Би-Би-Си принимала участие психоаналитик Сьюзи Орбах (Susie Orbach), которая предположила фрейдистское толкование широкого раздвигания ног. Представьте ощущения такого существования – чему мог бы служить такой симптом, чего хотела достичь принцесса – занять пространство? Оградить себя от других своей хрупкостью? Быть заметнее?

Интересно, что такое наваждение было весьма популярно в 17 веке – так, история психиатрии упоминает о людях, убежденных в том, что у них стеклянные руки, сердце, кости и прочее. В основном, это были мужчины. В 19 веке это было уже довольно редкое явление, а сегодня, к сожалению, это практически не встречается.

Мигель Сервантес даже написал повесть El licenciado Vidriera – “Юрист из стекла”, опубликованную в 1613 году – про человека, который после отравления стал полагать, что он сделан целиком из стекла: он ходил по дороге, опасаясь падающей черепицы, избегал контактов как мог, и спал исключительно на соломе, боясь разбить себя.

А у одного важного господина возникла уверенность в том, что его попа – целиком из стекла, поэтому он отказывался садиться, или делал это крайне осторожно, привязывая на пятую точку подушку. Про то, как доктора лечили таких людей, практически неизвестно. Кроме одного случая, и именно исцеления господина со стеклянной попой:  доктор без предупреждения стал бить палкой по его “стеклянной” заднице. Когда господин закричал, доктор сказал ему: во-первых, ты бы ничего не почувствовал, если бы там было стекло, а во-вторых, оно бы уже разбилось. Это шокировало, но убедило пациента, и стеклянная попа пропала.

В передаче было сделано даже остроумное замечание, что принцесса была этаким ранним киборгом – существом, сделанным из плоти и материала.

Передача с сайта Би-Би-Си снята, но ее можно послушать или скачать здесь.


Что думают люди о памяти

The Persistence of Memory by DaliПсихологи Дэниел Симонс из Университета Иллинойса и Кристофер Шабри из Юнион Колледж в Скенектади, штат Нью-Йорк, провели обширное исследование по поводу ошибочных представлений о человеческой памяти, опубликованное на этой неделе в PLoS ONE (Simons & Chabris, 2011). 1838 американцев отвечали, насколько они согласны с различными утверждениями, а затем их ответы сравнивались с ответами группы 16 ученых, занимающихся исследованиями памяти.

И вот вам список заблуждений и ошибочных представлений о памяти:

Амнезия: 82.7% респондентов согласны с утверждением, что люди, страдающие амнезией, не могут вспомнить собственное имя и свою личность. Все 16 экспертов не согласны.

Свидетельские показания: 37.1% респондентов согласились, что “по моему мнению, свидетельские показания уверенного свидетеля должны быть достаточным доказательством для обвинения подозреваемого в преступлении”. Все эксперты были не согласны с этим утверждением.

Видеопамять: 63.0% респондентов согласились, что “человеческая память работает как видеокамера, аккуратно записывающая все события, которые мы слышим и видим, и мы можем просмотреть и проанализировать эти события позже”. Все 16 экспертов с этим не согласны.

Постоянная память: 47.6% респондентов согласны, что ”как только вы пережили какое-то событие и сформировали память о нем, память об этом событии не меняется”. 15 экспертов – против, один выразил свое незнание.

Гипноз: 55.4% человек согласны с утверждением, что “гипноз позволяет свидетелю аккуратно вспомнить все детали преступления”. 14 экспертов не согласны, двое выразили свое незнание предмета.

Неожиданные события: 77.5% респондентов согласны с тем, что “люди обычно замечают, когда что-то неожиданное появляется в поле зрения, даже когда все внимание людей сконцентрировано на чем-то другом”. 13 экспертов не согласны, а трое – воздержались.

Это не просто какие-то невинные заблуждения типа “Волга впадает в Черное море”, а представление, которое может иметь (и имеет) катастрофические последствия в системе правосудия, например. Вы же не думаете, что судья – особенный человек, избавленный от предрассудков и ошибочных взглядов?

Simons, D. J., & Chabris, C. F. (2011). What people believe about how memory works: A representative survey of the U.S. population. PLoS ONE, 6(8), e22757. Doi:10.1371/journal.pone.0022757.


Сила воли, рабочая память и алкоголизм

Working memory task

Замечательное и очень позитивное исследование, опубликованное в Psychological Science в конце июля. Злоупотребление алкоголем нарушает исполнительные функции мозга, включая рабочую память, которая, в свою очередь, управляет информацией, относящейся к нашим целям. Когда рабочая память работает плохо, употребление алкоголя становится менее контролируемым и переходит во власть автоматических импульсов. А что, если тренировать рабочую память? Именно такой вопрос поставили перед собой психологи из Маастрихтского университета в Голландии, Катрин Хубен (Katrijn Houben) с коллегами (Houben, Wiers, & Jansen, 2011).

48 человек, признавших проблемы с алкоголем (не менее 30 порций в неделю), участвовали в онлайновом эксперименте. Половина из них делала контрольные задачки, которые не несли серьезной когнитивной нагрузки, а половина – тренировала рабочую память, в течение 25 дней, по одной сессии в день. До эксперимента и после него измерялось состояние рабочей памяти и уровень контроля над потреблением алкоголя. Те, кто тренировал рабочую память, стали меньше пить, даже через месяц после окончания эксперимента. Интересно, что те, кто имел более импульсивное отношение к алкоголю (что плохо), после тренировок памяти уменьшили потребление больше других (что хорошо).

Типичное упражнение на рабочую память – на экране появляются буквы, одна за другой, и надо запомнить, какие и в какой последовательности они появлялись, и воспроизвести их в обратном порядке. Чем больше вы будете тренироваться таким образом, тем точнее будут ваши ответы и тем больше количество букв вы сможете запомнить. И само увеличение трудности задачи, в зависимости от ваших успехов, постоянно создает трудности, вызовы и стимулы для вашей рабочей памяти. Именно поэтому люди в контрольной группе делали такое же упражнение, но количество букв не увеличивалось, и нагрузка на рабочую память не росла, и, собственно, пользы от тренировок не происходило.

Houben, K., Wiers, R. W., & Jansen, A. (2011). Getting a grip on drinking behavior: Training working memory to reduce alcohol abuse. Psychological Science.First published on June 17, 2011. Doi:10.1177/0956797611412392.


Видео: мозг теряет сознание под действием анестезии

Впервые в мире мы можем увидеть, как мозг теряет сознание под воздействием анестезии. Новая техника позволяет создавать трехмерные изображения в реальном времени. В данном случае, исследователи из Манчестерского университета показывают (Szalavitz, 2011), как работает анестетик пропофол (propofol). Пропофол воздействует на GABA А (gamma-aminobutyric acid / гамма-аминомасляная кислота) рецепторы, мимикрируя действие, подавляющее клеточную активность. Из срединной части мозга изменения двигаются к коре, вовлекая весь мозг, и сознание теряется регион за регионом. Пропофол изменяет тем самым баланс между нейротрансмиттерами возбуждающего действия и подавляющего действия, и таким образом, производит парадоксальный результат. Когда подавление само подавляется, мозг входит в стадию сверхвозбуждения и мании. В клиническом варианте происходит это довольно быстро, но люди после анестезии могут вспомнить это чувство. Если это делается дозировано, то эффект ощущается заметнее, и этим можно объяснить привязанность покойного Майкла Джексона к этому лекарству. Затем пропофол начинает подавлять и возбуждение, и происходит потеря сознания. На видео видно как растет возбуждение – это действие пропофола на подавляющие рецепторы.

Видео было сделано с использованием новой технологии – fEITER, functional electrical impedance tomography by evoked response – Функциональная томография электрического сопротивления на вызванную реакцию. Эта технология позволила увидеть, как на этом видео, что сознание работает не как выключатель, а проявляет себя как многослойное и сложное явление, находящееся в различных регионах мозга. Этот прибор, в частности, позволит увидеть, действительно ли пациент потерял сознание на операционном столе, потому что один из тысячи, в среднем, не теряет его или возвращается в сознание в течение операции, и это может весьма травматично.

Szalavitz, M. (2011). Real-Time video: First look at a brain losing consciousness under anesthesia. Time, June 15, 2011. http://healthland.time.com/2011/06/15/real-time-video-first-look-at-a-brain-becoming-unconscious-under-anesthesia/


Шиз в большом городе

Траффик в МосквеБольше половины населения земли живет сейчас в городах. Уже несколько декад известно (во всяком случае, эпидемиологам), что люди, живущие в городах более склонны к психиатрическим заболеваниям, чем те, что живут в сельской местности. Но только сейчас становится понятнее, почему. Журнал Nature опубликовал исследование немецких ученых (Lederbogen et al., 2011), которые использовали функциональный томограф для наблюдения за поведением различных регионов мозга в ответ на стрессоры.

Частота заболевания шизофренией и проживание в городеСтресс – один из главных факторов развития психиатрических заболеваний, в частности шизофрении. Шизофрения – серьезное во всех смыслах заболевание, затрагивающее приблизительно 1% населения (Kennedy & Adolphs, 2011). И у людей, родившихся и выросших в городе, частота заболевания в два раза выше, чем у живущих вне города (Pedersen & Mortensen, 2001). Позже эти же авторы показали (Pedersen & Mortensen, 2001), что среди прочего, сильным фактором является автомобильный трафик города.

Исследователи взяли студентов и предложили им решать арифметические задачи, в камере функционального томографа (fMRI). Через какое-то время участники одной из групп получали в наушниках негативную обратную связь от экспериментаторов, типа: “Ваши результаты ниже среднего. Вам следует поторопиться!”. Слова не имели отношения к реальному состоянию дел, а целью экспериментаторов было достичь у испытателей приличного уровня стресса. Стресс активирует много регионов головного мозга, в том числе миндалевидную железу (amygdala) и переднюю часть поясной коры (anterior cingulate cortex), регион обслуживающий миндалевидную железу и обработку негативных эмоций. Поясная кора активировалась значительно более сильно у людей, живущих в городах, а миндалевидная железа – только у людей, живущих в городе.

Это было удивительное открытие, и Meyer-Lindenberg повторил эксперимент, с теми же самыми результатами. Таким образом, стало понятно, что у людей, родившихся в городе, или живущих в городе длительное время, появляется уязвимость в регионах, отвечающих за стресс.

Теперь вопрос стоит в том, каким образом проектировщики и планировщики городов могут нивелировать воздействие города на психическое здоровье – какие, где и сколько зеленых насаждений могут снизить риск, какова должна быть максимальная плотность населения и автомобильного траффика.

Kennedy, D. P., & Adolphs, R. (2011). Social neuroscience: Stress and the city. Nature, 474(7352), 452-453. Doi: 10.1038/474452a.

Lederbogen, F., Kirsch, P., Haddad, L., Streit, F., Tost, H., Schuch, P., Wust, S., Pruessner, J. C., Rietschel, M., Deuschle, M., & Meyer-Lindenberg, A. (2011). City living and urban upbringing affect neural social stress processing in humans. Nature, 474(7352), 498-501. Doi:10.1038/nature10190.

Pedersen, C. B., & Mortensen, P. B. (2001). Evidence of a dose-response relationship between urbanicity during upbringing and schizophrenia risk. Archives of General Psychiatry, 58(11):1039-46.

Pedersen, C. B., & Mortensen, P. B. (2001). Urbanization and traffic related exposures as risk factors for schizophrenia. BMC Psychiatry, 6:2.

Траффик Москвы – фото dolboeb.