Как работа и хобби меняют структуру головного мозга

МЕНЮ


Новости ИИ
Поиск

ТЕМЫ


Big data
Анализ социальных сетей
Беспилотные автомобили
БПЛА
Виртулаьная реальность
генетические алгоритмы
Головной мозг
городские сумасшедшие
дополненная реальность
ИИ в медицине
ИИ проекты
интернет вещей
искусственный интеллект
ИТ-гиганты
квантовые компьютеры
кибербезопасность
Кластеризация
Машинное обучение
Методы научного исследования
наука и образование
нейронные процессоры
нейронные сети
Нейронные сети: искусственные
Нейронные сети: реализация
новости ит
облачные вычисления
Поведение животных
Поисковые алгоритмы. Ранжирование
Психология
Работа памяти
Разработка ПО
распознавание образов
Распознавание речи
робототехника
Семинары
суперкомпьютеры
Теория хаоса
Теория эволюции
техническое зрение
Трансгуманизм
Угроза искусственного интеллекта
Чат-боты

АРХИВ


Апрель 2017
Март 2017
Февраль 2017
Январь 2017
Декабрь 2016
Ноябрь 2016
Октябрь 2016
Сентябрь 2016
Август 2016
Июль 2016
Июнь 2016
Май 2016
Апрель 2016
Март 2016
Февраль 2016
Январь 2016
0000

RSS


RSS новости
свиной грипп

Новостная лента форума ailab.ru

2017-04-01 15:00

Психология

Как работа и хобби меняют структуру головного мозга

Алекс Хоннольд может в одиночку и без страховки забраться на отвесную скалу высотой в несколько сотен или даже тысяч метров. Вспотевшие ладони, головокружение, сердце, бьющееся в ушах, — похоже, все это ему незнакомо. Тесты показывают, что Хоннольд начисто лишен чувства страха: его помещали в томограф и показывали страшные фотографии, а в ответ его миндалины — области мозга, отвечающие за формирование как положительных, так и отрицательных эмоций, — сохраняли стоическое спокойствие.

У остальных людей, даже у других спортсменов-экстремалов, аналогичные тесты разжигают целый пожар на МРТ-сканах миндалин, но с Хоннольдом такого не было. Этим он похож на людей, страдающих редкой болезнью Урбаха—Вите, но только вместе с бесстрашием, связанным с неработающими миндалинами, он не получил побочных эффектов вроде полного нарушения чувства личного пространства.

Случай Хоннольда уникален, и это подарок для нейронауки. Его бесстрашие помогает лучше понять, как наше сознание порождает разные чувства и насколько сильно они переплетены друг с другом. Точно так же случай Финеас Гейджа, голову которого насквозь прошил металлический лом, в свое время показал ученым, что органические поражения мозга могут до неузнаваемости изменить личность человека.

Изучение выделенных социальных групп противоположно подходу, построенному на ярких кейсах, и в идеале они должны дополнять друг друга. Случаи Хоннольда и Гейджа показывают нам точки прорыва, места, где проседает современная научная парадигма, а систематические исследования мозга представителей четких социальных групп эту парадигму расширяют, добавляют деталей в принятую картину мира и помогают понять отдельные явления.

Предвестники Альцгеймера и природа языков программирования: мозги монахинь и кодеров

В 1986 году ученые университета Миннесоты начали большое многолетнее исследование католических монахинь, в котором они хотели найти достоверные причины развития болезни Альцгеймера. Все монахини ведут очень похожую жизнь, не употребляют наркотики, не увлекаются алкоголем и потому идеально подходят для подобного исследования, в котором нужно максимально строго разграничить влияние на здоровье образа жизни и наследственности.

Эта работа продолжается до сих пор, и поучаствовать в ней успели уже 678 монахинь. Она показала, что развитие Альцгеймера можно с высокой достоверностью предсказать задолго до старости. Перед постригом (средний возраст — 22 года) каждая из женщин писала автобиографическое эссе, лингвистическая сложность которого, как оказалось, указывает на вероятность развития болезни.  80% монахинь, тексты которых не баловали сложным синтаксисом и разнообразными грамматическими конструкциями, в старости страдали болезнью Альцгеймера, в то время как среди авторов более замысловатых текстов заболевших было только 10%.

Совершенно другие задачи в своем исследовании решали ученые из Германии и США, которые хотели понять, насколько языки программирования похожи на обычные, естественные языки. Для этого они привлекли 17 испытуемых и сканировали в томографе активность их головного мозга во время выполнения несложных заданий: людям нужно было прочитать короткую программу, написанную на Java, и предсказать результат ее работы (все испытуемые владели азами программирования).

Фрагмент кода, использованного в эксперименте. Испытуемые должны были предсказать результат работы программы. Источник: Carnegie Melon University

Выяснилось, что подобные задачи активируют работу нескольких участков мозга, в норме ответственных за память, внимание и языковые способности. В то же время структуры, связанные с математическими вычислениями и логикой, остаются практически в полном покое. Получается, что кодинг ближе к разговору на иностранном языке, чем к решению математических задач, — конечно, с той смелой оговоркой, что чтение простейших программ в несколько десятков строчек может правдоподобно моделировать написание настоящих программ на тысячи и тысячи строк.

Как жизнь меняет наше мышление: таксисты, музыканты и шахматисты

Себастьян Сеунг, профессор Массачусетского технологического университета и специалист по нейронауке, сравнивает нашу нервную деятельность с водой, течение которой направляет русло ручья — структура мозга и хитросплетение нейронных связей в нем. Природные особенности строения нервной системы, с одной стороны, определяют наши мысли и чувства, а с другой — постоянно изменяются под действием тех же самых мыслей, как вода, подмывающая берега и пробивающая себе новое русло. Многие исследования подтверждают эту мысль Сеунга: наш опыт и наша жизнь действительно могут менять структуру головного мозга.

Каждый лицензированный таксист в Лондоне должен пройти непростое испытание — выучить названия и особенности около 25 тысяч лондонских улиц и запомнить все достопримечательности на них, чтобы потом на экзамене письменно и в максимальных подробностях спланировать любой маршрут по городу.

Как показало исследование 2000 года, такая подготовка не только делает ненужными карты или навигаторы, но и сильно увеличивает объем задней части гиппокампа — зоны мозга, связанной с ориентацией в пространстве. Упорный труд и пресловутые 10 000 часов, проведенные в блужданиях по лондонским улицам, будто затачивают работу мозга под идеальное чувство пространства. При этом объем задней части гиппокампа увеличивается у таксистов тем больше, чем больше они провели времени за рулем.

Похожая история есть и для музыкантов, играющих на струнных инструментах. Немецкие ученые показали, что чем дольше они исполняют музыку, тем больше у них, по сравнению с обычными людьми, увеличивается объем коры головного мозга, регулирующей движения пальцев.

Правда, подобная логика — чем больше, тем лучше — работает не всегда. Другое исследование, проведенное швейцарскими учеными на 20 профессиональных шахматистах и 20 шахматистах-любителях, показало, что профессиональное обучение иногда может не увеличивать, а наоборот, уменьшать объем определенных областей, что в первом приближении (но только в первом) даже похоже на характерную картину при порнозависимости или алкоголизме.

Игра в шахматы, по этим данным, приводит к снижению объема серого вещества в зоне стыка височной и затылочной долей мозга, уменьшению объема хвостатого ядра (отвечает за принятие решений) и уменьшению разветвленности верхнего продольного пучка (передает информацию от визуальных зон к исполнительным). Опытные шахматисты как будто балансируют свой мозг и учат его эффективно справляться со сложными интеллектуальными задачами малыми ресурсами (а не убивают его, как делают люди с зависимостью). Точно так же, как Неймар, один из лучших современных футболистов, умеет превосходно контролировать мяч, показывая значительно меньшую активность мозга, чем другие футболисты.

Врожденные особенности: фонетисты и геймеры

Многие могут интерпретировать выводы исследования с шахматистами совершенно по-другому. Возможно, от рождения существует некоторое количество людей с гармонично организованным, сбалансированным, шахматным мышлением, и только они с течением времени могут стать настоящими гроссмейстерами — для остальных шахматы останутся на уровне хобби. Такая логика приводит нас к точно таким же данным, как и логика с руслом, меняющимся под действием стремительного водного потока, а потому для понимания истинной природы наблюдающихся в мозгу изменений почти всегда нужны долгосрочные многолетние исследования.

С подобными объяснениями данных столкнулись и ученые, изучавшие мозги фанатов компьютерных игр. В их исследовании 2011 года участвовало 154 подростка, которых разбили на две группы: тех, кто часто играл в компьютерные игры (больше девяти часов в неделю), и тех, кто играл редко (меньше девяти часов). В результате оказалось, что в мозгу активных геймеров был значительно увеличен объем центров удовольствия, сконцентрированных в вентральной части полосатого тела и выделяющих различные вещества, наполняющие нас счастьем и наслаждением в ответ на еду, общение, секс и другие приятные действия.

Похожие отклонения наблюдаются у шизофреников или людей с разными видами зависимостей, но при этом все испытуемые, по словам ученых, с точки зрения психиатрии в зависимость от видеоигр еще не впали. Интерпретировать такое совпадение опять же можно двумя способами: либо компьютерные игры могут постепенно довести до зависимости, либо от природы существуют люди, склонные к поиску легких, гарантированных удовольствий, одними из которых могут стать видеоигры.

Куда более однозначны результаты нейробиолога Нарли Голестани, изучавшей работу мозга фонетистов — людей, анализирующих звуки различных языков, на многих из которых они иногда даже не умеют разговаривать. Она показала, что слуховая кора фонетистов имеет более сложную структуру, чем у обычных людей, — в ней больше пальцеобразных извилин, заполненных белым веществом. При этом достоверно известно, что эти особенности не могут возникать и развиваться уже после рождения человека. Получается, фонетистом можно только родиться, а вот что делать с таксистами, музыкантами, шахматистами и другими узкоспециализированными профессиями, еще непонятно. Пока наука не запрещает любому пробовать свои силы в каждой из них и надеяться на успех.


Источник: chrdk.ru