Подмосковные вечера

Columbia Pictures

Фильм Илона Маска

Мозг не сдаётся: как карта тела сохраняется даже после ампутации

Когда человеку ампутируют руку — что происходит с картой тела в его мозге? Этот вопрос уже полвека интересует учёных, изучающих, как мозг адаптируется к таким серьёзным изменениям. В центре внимания — область мозга, называемая первичной соматосенсорной корой (S1), где хранится своего рода «карта» тела, в которой каждая часть тела имеет свою зону. Раньше учёные думали, что после ампутации, например, руки, зона в мозге, отвечавшая за неё, начинает реагировать на сигналы от соседних частей тела, например, лица. Это называли масштабной перестройкой мозга. Но последние исследования ставят эту идею под сомнение.
Новое исследование решило копнуть глубже. Учёные наблюдали за тремя взрослыми людьми, которым предстояла ампутация руки, в течение нескольких лет — до и после операции. Они использовали метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), чтобы отслеживать, как меняются области мозга, связанные с рукой и губами. Также они сравнивали этих людей с группой здоровых добровольцев. Главный вопрос: действительно ли мозг так сильно перестраивается после ампутации, как считалось раньше?
Оказалось, что у людей, потерявших руку, сохраняются яркие ощущения фантомной конечности — они чувствуют, что рука всё ещё на месте, могут даже «двигать» её пальцами. И что удивительно: области мозга, которые раньше отвечали за руку, продолжали работать почти так же, как до ампутации. Учёные проверяли это, прося участников шевелить пальцами (в том числе фантомными), губами или пальцами ног, и смотрели, как реагирует мозг. Результаты показали, что карта руки в мозге остаётся на удивление стабильной — даже спустя пять лет после операции. Никакой масштабной перестройки, о которой говорили раньше, не произошло. Губы тоже не «захватили» зону руки в мозге, как предполагалось в старых исследованиях.
Чтобы быть уверенными, учёные сравнили свои данные с результатами 26 человек, которые давно перенесли ампутацию. И здесь тоже всё подтвердилось: карта руки в мозге остаётся стабильной даже спустя десятилетия. Это говорит о том, что мозг не просто пассивно реагирует на сигналы от тела, а активно поддерживает модель тела, даже если какая-то его часть отсутствует. Возможно, это связано с тем, что мозг продолжает получать сигналы от нервов или использует воспоминания о движениях.
Почему же раньше учёные думали, что мозг сильно перестраивается? Дело в том, что старые исследования часто сравнивали разных людей — тех, у кого была ампутация, и здоровых. Такие сравнения могли быть неточными из-за индивидуальных различий. Новое исследование избежало этой проблемы, наблюдая за одними и теми же людьми до и после ампутации. Кроме того, учёные раньше не учитывали фантомные ощущения, а просто проверяли, как мозг реагирует на сигналы от оставшихся частей тела, что могло исказить результаты.
Эти открытия важны не только для науки, но и для практики. Например, они показывают, что мозг сохраняет чёткую и стабильную карту ампутированной конечности, что может помочь в разработке интерфейсов «мозг-компьютер» для управления протезами. Также это может повлиять на лечение фантомных болей, показывая, что некоторые методы, направленные на «перестройку» мозга, возможно, не нужны, потому что карта тела остаётся неизменной.
В итоге исследование меняет наше представление о том, как мозг справляется с потерей части тела. Оно доказывает, что взрослый мозг удивительно устойчив и способен сохранять «карту» тела даже после таких серьёзных изменений, как ампутация. Это открытие подчёркивает, насколько сложен и гибок наш мозг, и открывает новые пути для помощи людям, столкнувшимся с подобными испытаниями.

http://www.nature.com/articles/s41593-025-02037-7

Выпуск журнала Big Think под названием «Тайна вашего “я”» посвящён сознанию — одной из самых загадочных тем, которая одновременно волнует учёных, философов и каждого из нас. Этот специальный выпуск объединяет разные точки зрения на сознание: научные, философские и личные. В нём авторы пытаются разобраться, что такое сознание, как оно работает и почему наши привычные представления о нём могут быть ошибочными.
Нейроучёный Анил Сет объясняет, почему искусственный интеллект ещё очень далёк от того, чтобы обладать сознанием, и подчёркивает, что мы, в отличие от машин, существуем во времени и не можем застрять в бесконечных циклах, как компьютеры. Анннака Харрис утверждает, что наши интуитивные представления о сознании часто неверны, и это мешает науке двигаться вперёд — как если бы учёные до сих пор считали, что Солнце вращается вокруг Земли. Физик Макс Тегмарк подчёркивает, что понимание сознания критически важно для создания этики, морали и смысла жизни, особенно в контексте будущего с искусственным интеллектом.
Историк Томас Мойнихан рассказывает о гипотезах учёных и философов, которые размышляли о существовании «высших» форм сознания, превосходящих человеческое. Нейроучёный Эрл Миллер делится открытиями о том, как анестетики отключают сознание, влияя на мозговые волны одинаковым образом, несмотря на разные механизмы действия. Эрик Марковиц описывает личный опыт, когда мир вокруг него стал невероятно ярким и осмысленным, словно время остановилось, — это его взгляд на то, что значит быть по-настоящему сознательным.
Кевин Дикинсон напоминает, что человеческий разум легко обманывается: свет, угол зрения, ожидания и предубеждения искажают наше восприятие реальности. Нейроучёный Эрик Хоул сравнивает современные исследования сознания с химией 400-летней давности — наука о сознании пока в зачаточном состоянии, и любые громкие заявления о том, что оно полностью объяснено, стоит подвергать сомнению. Он также рассказывает, как в 60–90-е годы вопросы о сознании, которые долго считались слишком философскими, снова стали актуальными.
Физик Итан Сигел и философ Питер Годфри-Смит добавляют свои мысли: первый предлагает критически оценивать любые теории о сознании, а второй видит связь между воображением и опытом, предполагая, что сознание может быть эволюцией одной и той же черты в разных формах. В выпуске также рекомендуют книги, которые помогают глубже понять природу сознания и его роль в нашей жизни.
Этот выпуск — попытка показать, насколько сложен и многогранен феномен сознания, и предложить читателям задуматься о том, что делает нас теми, кто мы есть.

https://bigthink.com/collections/consciousness/

Нездоровая конкуренция

Cтейки оказались полезными. (Каннибализм, наверняка, тоже.)

Животный белок не увеличивает риск смерти, показало исследование

Новое исследование, опубликованное в журнале Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, показало, что потребление животного белка не связано с повышенным риском смерти и может даже снижать вероятность смерти от рака. Ученые из Университета МакМастер проанализировали данные почти 16 000 взрослых из Национального обследования здоровья и питания (NHAMES III).
Исследование не выявило связи между высоким потреблением животного или растительного белка и риском смерти от всех причин, сердечно-сосудистых заболеваний или рака. Напротив, умеренное снижение смертности от рака наблюдалось у тех, кто потреблял больше животного белка. Для точности анализа использовались передовые статистические методы, включая метод Национального института рака и моделирование MCMC, чтобы учесть колебания в рационе.
Хотя наблюдательные исследования не доказывают причинно-следственную связь, они подтверждают, что животный белок может быть частью здорового питания. Исследование финансировалось Национальной ассоциацией производителей говядины, но она не участвовала в разработке или анализе данных.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40418846/

А вот в ЭЭГ моргания считаются артефактом. Известно же, что артефакты — это хлеб ученых.

Умные линзы для взаимодействия глаз и машины
Инновационная разработка команды профессоров Гуожэня Шэня и Чжиюна Фана — гибкие смарт-контактные линзы с LC-резонансной схемой для беспроводного взаимодействия глаз и машины (EMI). Линзы точно регистрируют моргания, преобразуя их в команды для управления устройствами, например, дронами, и мониторинга внутриглазного давления. Система отличается высокой чувствительностью, биосовместимостью и комфортом, не мешая зрению. Тесты подтвердили точное различение сознательных и бессознательных морганий, открывая перспективы для медицины и человеко-машинного интерфейса.

https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwaf338/8238083

Делает ли нас глупее ИИ?

https://t.me/alipov_shorts/1294

Из рубрики "Юные следопыты"

Нужно найти:

Наталия Константиновна Лебедева, к выпуску из МФТИ стала Новиковой. Поступила в 1973, закончила в 1979 в 381 группе ФПФЭ

Old theory, new evidence: inhalational anesthetics disrupt a collective quantum state of intraneuronal microtubules to cause unconsciousness

Эксперименты на животных и людях, включая устойчивость к изофлурану при использовании препаратов, связывающихся с микротрубочками, и квантово-химическое моделирование, подтверждают, что микротрубочки могут быть ключевой мишенью анестетиков, поддерживая гипотезу...

https://www.researchgate.net/publication/394618414_Old_theory_new_evidence_inhalational_anesthetics_disrupt_a_collective_quantum_state_of_intraneuronal_microtubules_to_cause_unconsciousness

Control Principles of Neural Dynamics Revealed by the Neurobiology of Timing

Мышление происходит динамически в рамках гибких временных масштабов, и одной из ключевых задач нейронауки является понимание вычислительных и нейробиологических принципов, обеспечивающих эту гибкость. Мы утверждаем, что нейробиология восприятия времени служит основой для решения этих вопросов. Сначала мы рассматриваем предложенные схемы кодирования прошедшего времени, подчеркивая их вычислительные свойства. Затем, используя одномерную и однонаправленную природу времени, мы выделяем общие принципы этих схем, которые позволяют точно формулировать вопросы, связанные с гибким управлением, вариабельностью и калибровкой нейронной динамики. Обзор последних исследований показывает, как анализ динамических систем таламических и кортикальных популяций в задачах восприятия времени предоставил важные сведения о том, как мозг калибрует и гибко управляет нейронной динамикой. В заключение мы предлагаем предположения об архитектурных особенностях и нейронных субстратах, поддерживающих управление и калибровку нейронной динамики в более широком контексте.

https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-neuro-091724-015512

Decoding brain signals: A comprehensive review of EEG-Based BCI paradigms, signal processing and applications

Интерфейс мозг-компьютер (ИМК), основанный на электроэнцефалографии (ЭЭГ), представляет собой быстро развивающуюся область с широким спектром применений, включая вспомогательные технологии, нейрореабилитацию, развлечения и когнитивное улучшение. Поскольку ЭЭГ является неинвазивной техникой, позволяющей в реальном времени регистрировать мозговую активность, она идеально подходит для создания интерфейсов, обеспечивающих прямую связь между мозгом и устройствами. В данном систематическом обзоре основное внимание уделяется различным парадигмам ИМК на основе ЭЭГ, таким как моторная визуализация, устойчивые зрительно вызванные потенциалы, вызванные потенциалы P300 и гибридные подходы, объединяющие несколько стратегий для повышения эффективности. Также рассматриваются методы обработки сигналов, стратегии извлечения признаков и алгоритмы классификации, необходимые для работы с низкоамплитудными и зашумленными записями ЭЭГ. В статье обсуждаются применения ИМК в различных областях, а также вызовы и возможные решения для ИМК на основе ЭЭГ. В целом, данный обзор всесторонне анализирует современное состояние ИМК на основе ЭЭГ, определяя ключевые направления для дальнейших исследований и технологического прогресса.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010482525012892

Люди с тетраплегией управляют автомобилем с помощью бимануального интерфейса мозг-компьютер

Интерфейсы мозг-компьютер (ИМК) считывают нейронные сигналы непосредственно из мозга для определения моторного планирования и выполнения движений. Однако применение этой технологии в основном ограничено лабораторными условиями с небольшим количеством реальных приложений. Мы разработали бимануальную систему ИМК для управления транспортным средством в симулированных и реальных условиях. Показано, что человек с тетраплегией, с имплантированными электродами ИМК в заднюю теменную кору и область моторной коры, отвечающую за движения руки, реагирует так же быстро и точно, как участники без моторных нарушений, и управляет симулированным транспортным средством с той же эффективностью, что и контрольная группа. Этот участник, проживающий в Калифорнии, также смог удаленно управлять автомобилем Ford Mustang Mach-E в Мичигане. Первая задача телеуправления основывалась на управлении курсором для регулировки скорости и руления на закрытой городской тестовой площадке. Финальная система ИМК добавила управление кликом для полной остановки, обеспечивая бимануальное управление курсором и кликом как для симулированного вождения в виртуальном городе с трафиком, так и для телеуправления на реальной трассе с препятствиями без трафика. Мы также продемонстрировали безопасность и осуществимость управления с помощью ИМК. Это первое в своем роде применение имплантируемого ИМК подчеркивает универсальность и инновационный потенциал технологии, а также открывает перспективы для разработки решений, способных восстановить независимость людей с тяжелыми неврологическими повреждениями.

https://arxiv.org/abs/2508.11805

Ученые наконец разобрались с сознанием:

A Dopamine-Serotonin Theory of Consciousness

Данная работа представляет всеобъемлющую теорию сознания, основанную на математическом формализме и подкрепленную анализом клинических данных. Разработанная модель описывает сознание как непрерывную, немоногенную функцию в многомерном нейрохимическом пространстве, где дофамин выступает основным регулятором интенсивности, а серотонин (5-HT2A) — модулятором сложности. Теория объясняет весь спектр состояний сознания — от глубокого сна и психоза до полного угасания при нейронной смерти. Она раскрывает парадоксальные явления, такие как гипоактивность префронтальной коры во время припадков, эволюционное сохранение склонности к психозам и низкую частоту серьезных медицинских осложнений (<0,01% в современных клинических испытаниях) при контролируемом введении агонистов 5-HT2A, в отличие от быстро летального избытка дофамина. Модель проверена на данных 70 290 ночей сна 242 пациентов с болезнью Паркинсона, где тяжесть заболевания (UPDRS) использовалась как показатель целостности системы, а медикация (LEDD) — как показатель дофаминового воздействия. Анализ выявил значимое взаимодействие LEDD и UPDRS (beta=-1.7, p<.0001), подтверждая предсказания модели о нелинейной, зависящей от состояния динамике.

https://arxiv.org/abs/2507.02614

Доброе утро

Первое место. Альцгеймер пришел вторым.

Кстати, нужно будет с этим разобраться. Слишком extreme claim.

He passed the mirror test

He also passed the mirror test