Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Как мозг находит «иголку в стоге сена»?

Как именно мозг подбирает нужное слово из сотни тысяч возможных? Какой механизм позволяет нам за долю секунды понять, что перед нами именно кружка, а не дом или автомобиль? Исследователи из Государственного университета Сан-Диего (SDSU) во главе с нейробиологом Стефани Райс постарались ответить на эти вопросы, исследуя работу мозга во время поиска нужного слова. Подробнее с работой можно ознакомиться в PNAS.

как мозг находит «иголку в стоге сена»

Когда вы смотрите на фотографию кружки, активируются те нейроны, которые хранят в памяти информацию об этой кружке. Но не только они. Множество нейронов, которые кодируют соответствующие понятия и предметы – чашки, кофе, ложки, тарелки, вкусно, завтрак – активируются тоже. Как именно мозг сужает это множество взаимосвязанных понятий в одно слово – сложная и малоизученная познавательная задача. В новом исследовании ученые вникали в этот вопрос путем измерения корковой активности мозга. Они обнаружили, что широкие, перекрывающиеся участки мозга работают параллельно, чтобы извлечь правильное слово из памяти.

Большинство взрослых людей могут быстро и легко вспомнить одно из многих тысяч регулярно используемых слов,  то самое, нужное в данный момент. Как мозг почти всегда находит «иголку в стоге сена»? Предыдущие работы показали, что мозг организует идеи и слова в семантически связанные кластеры. Пытаясь вспомнить определенное слово, мозг активирует нужный кластер, значительно уменьшая размер «стога сена».

Чтобы выяснить, что происходит дальше, Райс и его коллеги попросили помощи у пациентов, перенесших операцию на головном мозге, чтобы уменьшить их эпилептические припадки. До операции нейрохирурги изучали их мозговую активность, чтобы выяснить, в каких именно областях возникают приступы. Для этого непосредственно в коре головного мозга размещали десятки электродов. В то время как пациенты были подключены к этой «сети» в ожидании приступа, Райс и предложила поучаствовать в исследовании. Запись сигналов головного мозга непосредственно с поверхности коры дает точную информацию о том, когда и где нейроны «общаются» друг с другом во время выполнения заданий.

В недавнем исследовании согласились принять участие девять пациентов. В 15-минутных сессиях нейробиологи показывали пациентам элемент на экране компьютера – например, музыкальные инструменты, автомобили, дома – и просили их как можно быстрее назвать их, все время отслеживая мозговую активность.

Они измерили отдельные нейрональные процессы, происходящие при первой активации кластера, в котором находится нужный элемент, и после выбора нужного слова. На удивление, эти два процесса на самом деле происходят в одно и то же время и активируют гораздо большую область мозга, чем предполагалось ранее. Как и ожидалось, в обработку языковой информации вовлечены два региона – левая нижняя лобная извилина (центр Брока) и задняя височная кора (именно там находится ответственная за обработку речи область Вернике). Но исследователи также обнаружили активность нескольких других областей, которые традиционно не связывали с языком, в том числе медиальной и средней лобной извилин.

«Эта работа показывает, что процесс поиска слова в мозгу вовсе не как локализован, как мы ранее думали. Это не четкое «разделение труда» между регионами мозга., а гораздо более сложный процесс», — сказала Райс.

Точное знание того, как мозг выполняет эти задачи, в один прекрасный день поможет патологам речи разработать стратегии лечения расстройств, которые мешают людям обеспечивать беспрепятственный доступ к их словарному запасу.

«Поиск нужного слова — обычно непринужденный процесс у большинства людей, который нарушен у пациентов, страдающих от аномии (неспособности назвать нужный предмет – прим. Neuronovosti.Ru). А аномия ­– наиболее распространенная жалоба у больных с инсульт-индуцированной афазией, а также при нейродегенеративных заболеваниях и старении. Поэтому чтобы помочь этому процессу протекать нормально, очень важно понять, как именно он работает», — сказал Райс.

Напомним, что мы уже писали о том, что нейробиологи считают традиционную схему организации речи из двух центров Брока-Вернике, мягко скажем, устаревшей. И вот теперь – новая работа, подтверждающая этот тезис.

Текст: Любовь Пушкарская

Ссылка на источник

Tags: исследования, мозг, нейробиология, нейроновости, обучение, память
Subscribe
promo alev_biz 02:33, saturday 1
Buy for 10 tokens
Нейрохирурги впервые провели «репетицию» трансплантации головы на человеческих трупах — 18-часовой эксперимент провела в Китае команда врачей под руководством Сяопина Жэня (Xiaoping Ren) из Харбинского медицинского университета. Как сообщает газета The Telegraph, об успехе…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments