Нейробиологи показали, чем мозг человека отличается от мозга мыши: наш мозг умеет тормозить

Нейробиологи показали, чем мозг человека отличается от мозга мыши: наш мозг умеет тормозить

фото: https://avatars.mds.yandex.net/ 

Мозг мыши — это нейросеть, мозг человека — тоже нейросеть из примерно таких же нейронов, просто она в 1000 раз больше. Но это только количественное различие, а мы прекрасно знаем, что мозг человека способен решать качественно другие задачи. Нейробиологи из Института исследований мозга им. Макса Планка, Франкфурт впервые экспериментально показали, чем мозг человека принципиально отличается от мозга мыши. Рассказывает Sauap.org со ссылкой на Techinsider.ru.

Loomba, Helmstaedter, MPI for Brain Research; Loomba et al., Science

Мозг человека очень похож на мозг мыши, почему же человек по-другому думает? 

На первый взгляд мозг мыши и мозг человека удивительно похожи: нервные клетки, образующие наш мозг, пости одинаковые, молекулярные механизмы электрического возбуждения — практически совпадают, а многие биофизические явления, обнаруженные у мышей вполне применимы и к мозгу человека. 

Мориц Хельмштедтер, директор исследовательского центра. Института исследований мозга им. Макса Планка (Франкфурт), руководивший новым исследованием, опубликованным в журнале Science, говорит об очевидном отличии мозга человека от мозга мыши: «В первую очередь наш мозг содержит в 1000 раз больше нервных клеток, что позволяет нам играть в шахматы и писать детские книги, чего мыши, судя по всему, делать не умеют». Но размер еще мало что объясняет. По крайне мере, остаются непонятными те механизмы, которые позволяют  человеку играть в шахматы, и которых у мыши — нет.

Ученые взяли фрагменты коры мозга человека, которые хирурги брали у пациентов во время биопсии и фрагменты коры мыши и сравнили их под электронным микроскопом.   

Анализируя нейронные сети у мышей и людей, ученые составили полную карту их коннектомов, то есть  межнейронных соединений. То, что они увидели, достойно удивления: они обнаружили в коре мозга человека новый тип нейронной сети, который практически отсутствует у мышей. Это нейронная сеть, которая опирается на многочисленные связи между тормозными вставочными нейронами (или интернейронами).

Какие бывают нейроны

Все нейроны очень грубо можно разделить на два типа — нейроны, которые взаимодействуют с внешней средой, например, сенсорные нейроны или двигательные, и нейроны, которые взаимодействуют только с другими нейронами, то есть выполняют внутреннюю работу. Такие нейроны называются вставочными или интернейронами. Вставочные нейроны бывают тоже двух типов — возбуждающие и тормозные. Возбуждающие обычно выбрасывают в синаптическую щель нейромедиатор глутамат — и тогда нейрон, который глутамат получает, возбуждается и готов передать сигнал дальше по нейросети. Тормозные нейроны обычно выбрасывают нейромедиатор ГАМК, и тогда нейрон, который его получает, «гаснет» и ничего дальше не передает. Так вот тормозных нейронов в мозге человека оказалось несравнимо больше, чем в мозге мыши (относительно общего количества). А вот действующих нейронов, работающих с внешней средой — и у мыши, и у человека примерно столько же (тоже относительно общего числа). Получается, что человек — это какой-то полный тормоз! Мозг как будто нарочно замедляет реакции человека внешние стимулы.

Схема передачи нейромедиатора между нейронами, Википедия

Сверху показан нейрон, который выбрасывает нейромедиатор в синаптическую щель, а нижний на схеме нейрон ловит нейромедиатор своими рецепторами.

Зачем человеку «нейротормоза»?    

Хельмштедтер так объясняет работу тормозных интернейронов: «Они ведут себя весьма своеобразно. Они очень активны, но не для того, чтобы активировать другие нейроны, а для того, чтобы заставить их замолчать. Они как воспитатели в детском саду или охранники в музее: их очень трудоемкая и энергозатратная деятельность заключается в том, чтобы другие не возбуждались. А теперь представьте себе комнату, полную музейных охранников, которые затыкают друг другу рот. Вот что развил человеческий мозг!»

Зачем это нужно? Есть теория, что такие тормозные сети могут продлить время, в течение которого недавние события хранятся в рабочей памяти, прежде чем они будут забыты или отправлены на хранение в долговременную память, своего рода жесткий диск нашего мозга. Хельмштедтер считает, что более долговременная рабочая память помогает справляться с более сложными задачами и расширяет способности к рассуждениям. Но это только одно из предположений. 

Ученый обращает внимание и на такие моменты: «Это также может быть следствием патологических изменений, и его необходимо изучать в контексте нервно-психических расстройств. И последнее, но не менее важное: ни один из сегодняшних основных методов искусственного интеллекта не использует такие межнейронные сети».

Оказывается, мы все-таки не совсем такие же, как мыши, искусственные нейросети совсем не такие, как мы. Но кто бы мог подумать, что главным преимуществом нашего мозга является способность «тормозить». И видимо, придется этому учить искусственные нейросети, если мы хотим, чтобы они решали задачи, сравнимые по сложности с теми, что решает человек. 

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Без активной гиперссылки на материал Sauap.org копирование запрещено!

Предыдущая Кто такой гнатолог и при каких симптомах надо к нему идти
Следующая Вечное бдение: каким существам не нужен сон, чтобы чувствовать себя здоровыми

0 Комментарий

Комментариев пока нет!

Вы можете быть первым оставив комментарий на этом посту!

пять − 1 =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

 

Top