Исследования по тегу #нейробиология
Приглашаем вас в мир современных исследований, где ученые со всего мира ищут ответы на самые актуальные вопросы психологии.
В этом разделе мы собрали для вас реальные клинические работы, которые помогают разрабатывать новые эффективные методики поддержки и терапии.
Чтобы вы могли сами заглянуть «внутрь» науки, каждая работа сопровождается ссылкой на её полный текст — официальный документ или научную статью.
Это уникальная возможность не просто прочитать выводы, а изучить все детали проведенной работы.
Мы верим, что открытый доступ к знаниям помогает всем нам лучше понимать себя и окружающих.
Когда любимая песня — как укол морфия: как мозг узнаёт счастье от музыки
Любимая песня — это, оказывается, такой же наркотик для мозга, как вкусная еда или объятия близких. Только разница в том, что калорий ноль, а кайф — на уровне природного допинга. Финские учёные решили проверить: почему этот музыкальный эликсир настолько заводит людей, хотя для выживания вроде бы совсем не нужен? Результаты их экспериментов впечатлили даже самых пресыщенных скептиков. В нашем мозгу есть настоящая химическая фабрика под названием "опиоидная система". Основные её работники — так называемые μ-опиоидные (му-опиоидные) рецепторы. Эти крошечные биохимические ворота открываются, когда к ним приплывают "счастливые молекулы": такие, как эндорфины. По сути, именно эти рецепторы награждают нас чувствами награды и удовольствия — не будь их, громкая музыка вызывала бы у homo sapiens не мурашки, а разве что раздражение. Но вот загадка: музыка не даёт калорий, не спасает от льва и не учит забивать мамонта. Почему же всё человечество так фанатеет от неё? Гипотеза давно витала в воздухе: возможно, музыка как-то обманывает наши доисторические схемы награды, заставляя мозг дарить нам те же радости, что мы получаем от еды или секса. Большинство прошлых исследований изучали эту головоломку сканированием мозга с помощью fMRI — технология хорошая, но следит только за кровотоком в разных областях мозга. Чтобы увидеть танец отдельных молекул, нужна гораздо тоньше аппаратура — так называемый ПЭТ-сканер, способный "подсмотреть", какие именно рецепторы заняты и чем. Группа из Turku PET Centre и Университета Турку (Финляндия) решила, что пришло время смотреть не на общие картины, а на сами механизмы: действительно ли "молекулы удовольствия" управляют нашим восторгом от музыки? Ведущий автор работы — Vesa Putkinen с коллегами — собрали для эксперимента пятнадцать девушек. Каждая принесла свой личный плейлист — от попсы до хип-хопа. Одно из главных действующих лиц эксперимента — вещество с длинным названием [11C]carfentanil, радиоактивная приманка для μ-опиоидных рецепторов. Когда мозг запускает свои "эндорфиновые фейерверки", эти рецепторы быстро забиваются родными молекулами, и радиоактивной метке просто негде "пришвартоваться". Поэтому, чем больше музыки — и счастья — в голове, тем меньше "карфентанила" достаётся рецепторам, и этот парад можно засечь на сканере. Тест проходил в два этапа: сначала слушали избранную музыку, потом — контрольная тишина. После анализа всех продвинутых снимков стало ясно: музыка прямо влияет на доступность опиоидных рецепторов в важных зонах мозга (тот самый вентральный стриатум и загадочная орбитофронтальная кора). Именно здесь мозг взвешивает эмоции и определяет стоимость приятных ощущений. Учёные не были бы учёными, если бы не спросили: а что с мурашками по коже? Те самые "чувственные приступы" — дрожь, легкие подергивания, которые возникают у особо впечатлительных слушателей на пике удовольствия. Их специально попросили фиксировать такие моменты, а затем сопоставили эти субъективные реакции с результатами химических анализов. Особое внимание уделили зоне под названием nucleus accumbens (ядерное удовольствие мозга — вот уж где человеческая сущность буйствует на полную катушку). Чем чаще девушки ловили "мурашки", тем больше эндогенных опиоидов выстреливало именно здесь. Связь проста: кайф от музыки — не абстракция, а вполне измеряемая молекулярная реакция. После ПЭТ-марафона на очереди был ещё и МРТ — теперь уже привычный способ смотреть на изменения кровотока, чтобы увидеть, какие зоны загораются при звуках любимых треков. Ожидаемо — активизировались не только эмоциональные центры, но и области, отвечающие за восприятие собственного тела (insula и передняя поясная кора). Чтобы не было сомнений в реальности происходящего, девушки были подключены к аппаратам для замера сердцебиения и следили за изменением размера зрачков. И те, и другие показатели прыгали вверх под действием музыки — организм включал режим "полной боевой готовности". Самое хитрое — учёные связали объём рецепторов у каждого участника с силой отклика их мозга во время МРТ. Оказалось, те, у кого этих "щекотунов удовольствия" было больше, реагировали на музыку с особой силой — особенно в участках мозга, заведующих поощрением. Это объясняет, почему одни тают от лирики Arctic Monkeys, а другие лишь зевают: у кого-то просто больше молекулярных "антенн" для ловли музыкального кайфа. Итог? Музыка — не просто фон для жизни, а настоящий катализатор биохимического салюта. Наш мозг пользуется резервами, которые эволюция готовила под выживание — просто чтобы дать нам немного радости под любимую мелодию. Конечно, работа не лишена недостатков: мало испытуемых, все девушки — мужчины в стороне. Чтобы объявить музыку универсальным наркокультурным феноменом, придётся повторить эксперименты на широком фронте и разных жанрах. Возможно, стоит проверить, меняется ли реакция, если не просто слушать, а петь во всю глотку. Интересная деталь: раз найден такой мощный и безопасный способ активировать "опиоидную систему", возможно применение музыки в медицине — например, облегчение боли у пациентов или работа с депрессией. Чем не альтернативный способ заменить горсть таблеток парой ритмичных аккордов? В общем, если вам казалось, что после хорошей песни жить реально становится легче, знайте: это не случайность и не романтический вымысел, а чистая химия мозга — буквально музыка жизни!
Бах, микросхемы и предсказания: как мозг превращает музыку в расчёты и ошибки
Ученые наконец-то добрались до мозговых цепей, которые разгадывают музыкальные загадки, и это далеко не банальная история про «правое» и «левое» полушарие. Свежая публикация в Advanced Science, где заправляют Леонардо Бонетти и Маттиа Россо, доказывает: мозг не жмется и выдает свою магию двумя гигантскими сетями сразу. Одна занята скучным ремеслом – просто абы как делает звук звуком, а вторая, более интеллектуальная, сверяет услышанное с памятью и тут же кричит, если что-то пошло «не по плану». Вуаля, вот тебе и обработка Баха на нейро-уровне! Если раньше изучали клочки мозга и отдельные шуршащие в ритме до-мажора нейроны, то теперь добрались до системного разбора. Моднявая теория предиктивного кодирования гласит: мозг постоянно гадает, что же сейчас ещё ворвётся в твою акустику. Если угадает — радуется. Промахнется — корректирует прогноз и нудит себе: «В следующий раз внимательнее!» Бонетти с друзьями придумали для этого новый супер-инструмент — BROAD-NESS. Если совсем по-русски: система отслеживает, как разные части мозга объединяются в огромные ансамбли и как совместными «усилиями» узнают, что за нотка прилетела. Никаких танцев с бубном и «предположим, что это так». Только холодные данные и откровенная статистика. В честь великого Йоганна Себастьяна Баха 83 добровольца из лаборатории от малого (19 лет) до большого (63 года) вызубрили его мелодию, легли под аппараты магнитоэнцефалографии — да, это тот самый МЭГ, который ловит магнитное эхо мозга не хуже самой продвинутой металлодетекторной шашки. Им подсовывали 135 коротких музыкальных фрагментов: часть — прямо из выученного, часть — свежеиспечённые вариации. Спрашивали: «Было такое в Бахе или это очередная самодеятельность?» Вот тут и всплыл BROAD-NESS во всей красе. Куда ни ткни, везде мозг пляшет по двум фронтам: 72% нейроэнергии уходит на первичную аудиоработу (центрируется на слуховых корковых областях и медиальной поясной извилине), а 16% — на анализ и сопоставление с памятью. Вторую сеть быстро вычислили по активации гиппокампа, передней поясной, островка и прочих «гуру памяти». Главное открытие — мозг не просто реагирует на звуки, а держит постоянный диалог между аналитиками и хранителями архива: если услышал знакомое — всё чинно-благородно; если подложили фальшивку — включается аварийный поиск несостыковок. Желаешь выдающихся результатов в определении музыкальной истины? Проверь, насколько твой мозг стабилен и упорядочен: чем устойчивее работают эти сети, тем точнее и быстрее ты отличишь Баха от самодеятельности. Такой интересный вывод подарило дополнительное исследование временных закономерностей. Более того, некоторые участки, например куски слуховой коры, служат нейронными «швейцарскими ножами»: и туда, и сюда суют свои аксоны, а другие — строго по профилю. Медиальная поясная извилина строго на звук, а гиппокамп — фанат памяти. Тут и подоспел новый взгляд на старую добрую «двойную потоковость». Для зрителей это разделение: «что» и «где». Для уха оказалось всё не так прямолинейно: вторая сеть похожа на ту самую вентральную дорожку, которая отвечает за опознание и память. А первая — плевать хотела на традиции, делая нечто своё, связанное с устойчивым вниманием и базовой обработкой звука. Мозг в итоге так: один и тот же отдел легко переключается между функциями. Сегодня отыгрывает простого исполнителя, завтра анализирует вариации — всё зависит от задачи. Вот вам и булочная параллельных вычислений. Правда, не обошлось без ложки дегтя: тест получился далёкий от настоящей музыкальной жизни. Новый метод (BROAD-NESS) теперь хотят раскатывать для «натуральных» аудиосценариев и посмотреть, как у пациентов с болезнями памяти или шизофренией пляшут эти самые сети. Учёные задумываются о будущем: BROAD-NESS обещают сделать попроще, чтобы не только нейро-гики могли его освоить, и сравнить мозговые пляски здоровых и не очень. В долгосрочной перспективе тут чует разворот на создание биомаркеров и терапии, ориентированной на всю мозговую сетку. Вишенка на торте: в разработке участвовали мастера из Дании, Оксфорда, Гента и Болоньи — эдакий междисциплинарный мозговой джем под эгидой солидных европейских фондов. Не удивлюсь, если однажды вместо прослушивания Баха в консерватории загонят на МЭГ: будь любезен, отличи оригинал от подделки и получи зачёт!
В погоне за супер-мозгом: зачем здоровые люди реально глотают «умные таблетки»
Никакой неожиданности – жители Лондона зачем-то кидаются на так называемые «умные таблетки», чтобы не просто жить, а выживать в аду современной эффективности. Исследование на 90 участниках выяснило: те, кто без рецепта уплетает модифинил или метилфенидат (стимуляторы, прописываемые при СДВГ и нарколепсии), реагируют на тестах шустрее и исправляют ошибки резче, чем их скучные трезвомыслящие сверстники. Ну, молодцы, что сказать! Главное – точность та же, а вот скорость отпуск в себя впечатляет. И вот интересный момент. Вопреки ожиданиям параноидальных бабушек, эти добровольные наркоманы вовсе не страдают дефицитом внимания или изначально отставанием в развитии. Всё наоборот: по анкетам и специальным тестам у них с когнитивными функциями всё хорошо, даже слишком. Сами учёные делают вывод невесёлый и вполне предсказуемый — оптимизация, мать её, а не самолечение движет поклонниками фармы. Не потому что плохо, а потому что всегда хочется ещё получше – чтобы мозг реально стелил как Брюс Уиллис в «Крепком орешке». Немного фактуры: исследовали 90 человек, из которых 47 признались в нелегальном употреблении этих чудо-препаратов. Подавляющее большинство – мужчины (ага, до ИТ-шников и студентов физтеха глотание таблеток докатилось), средний возраст – 30 лет, почти все с высшим образованием. Поразительно: среди «умников» учится только половина, а среди честных трезвенников даже 88% (ну конечно, честные ботаны!). Всё это тестировалось не в семейной гостиной, а через анкету и два особых задания для проверки гибкости и контроля внимания. Antisaccade Task определяет, как хорошо вы держите взгляд и не ведётесь на лишние движения глазами, а Arrow Flanker Task – заставляет концентрироваться, несмотря на мешающие раздражители. Результат: на скорость и исправление ошибок «мозговые допингисты» уходят вперёд – но вот качество работы остаётся тем же, что и у их скучных, но законопослушных знакомых. Учёные из London South Bank University аккуратно замечают: всё это говорит о том, что стимуляторы нужны вовсе не слабым и убогим, а тем, кто и так бодр, но, видимо, воспитан в культуре «шагай быстрее, думай сильней, умри молодым». Парадокс в том, что долгосрочные последствия этих «улучшайзеров» пока что покрыты мраком и кучей вопросов. Побочки вроде тревоги, бессонницы и зависимости никто не отменял. Небольшой нюанс: опрашивали через форумы типа Reddit и Bluelight, так что результаты сильно завязаны на типичных лондонских горожан, которым доступен интернет, английский и бесконечная жажда быть не хуже остальных. В итоге вопрос дня: Зачем быть умней других, когда можно просто быть умным? Авторы исследования: Rachel D. Teodorini, James H. Smith‑Spark, Nicola Rycroft. Ну а статья – в Journal of Cognitive Enhancement. Если вдруг кому-то захочется поискать детали, хотя лучше бы этим занимались врачи, а не «сам себе терапевты».
Вкус, который бодрит: почему мозг просыпается от вяжущих продуктов
Вот уж не думал, что мир спасут не роботы, а обычный какао и ягоды. Однако японские ученые из Shibaura Institute of Technology под руководством Ясуюки Фудзии и профессора Наоми Осакабе поставили точку в одной из загадок человечества: зачем вообще во рту появляется чувство вяжущего вкуса от шоколада или красного вина? Оказывается, этот сигнал не просто признак испорченного напитка, а маленькая встряска для вашего мозга. Флаванолы — хитрые соединения, которые можно встретить в растительной пище: какао, красное вино, чай и, конечно, всевозможные ягоды. Их давно подозревают в улучшении памяти и умственных способностей, но вот незадача — в кровь они поступают считанные крохи, будто нарочно не хотят делиться своей пользой. Так почему тогда после чашки чая порой мозг будто кто-то включил на полный свет? Ответ — в самой физиологии: этот самый вяжущий вкус (тот, что скручивает рот), действует как лёгкий стресс-фактор на организм. Такой "микро-шок" от природы, который запускает сигналы по нервам прямо в центральную нервную систему. Мозг, видя, что что-то пошло не так, мобилизуется: звери начинают мыться, исследовать всё вокруг, бегать по арене — исследователи видели именно эти эффекты у подопытных мышей, которым накапали волшебный раствор флаванолов. И чтобы не показалось мало, мышей тут же проверили на любознательность: дали выбрать между двумя одинаковыми предметами, а позднее подбросили один новый. Фанаты флаванолов мгновенно сломя голову бросались к обновке — стандартный маркер того, что память и внимание у этих малышей сработали на полном газу. Учёные пошли дальше: выяснили, что эта вяжущая встряска — не просто фокус. В моче мышей резко взлетели уровни катехоламинов — гормонов вроде адреналина, известного по знаменитым моментам пробуждения и возбуждения (да, именно тогда, когда вы вдруг решаете, что срочно нужно разобрать балкон). Симпатическая нервная система разгорается, как костёр — организм готов бежать, прыгать и, неожиданно, учиться! Вишенкой на этом кулинарном пироге стало исследование головного мозга. Всё внимание — гипоталамусу, главному дирижёру стресса. Через полчаса после знакомства с флаванолами здесь заметили всплеск гена, запускающего производство кортикотропин-рилизинг-гормона. И это не просто маркер — это стартовый выстрел для всей стресс-реакции. Апогеем стала детальная карта химических сражений в мозге: в области, которая называется locus coeruleus (локус керулеус — не переживайте, если не слышали, это маленький, но очень влиятельный участок мозга), уровень норадреналина моментально взлетел. А значит, внимание, память и бдительность, кажется, кто-то прокачал сразу на + Плюс к этому — всплеск дофамина, чтобы уж дважды не вставать. На финал: гены, отвечающие за производство этих же "химических будильников" (норадреналина и дофамина), мгновенно начали работать лучше. Вывод прост и безжалостен: вяжущий вкус — как утренняя зарядка для нейронов. Мозг сам начинает синтезировать всё необходимое для того, чтобы бить рекорды по внимательности и обучаемости. Почему это важно? Потому что природа насмешливо напоминает: слегка вяжущий чай или тёмный шоколад могут сработать лучше, чем ещё одна чашка кофе. Прямое влияние не зависит даже от того, сколько флаванолов проникло в кровь — организм реагирует на вкус, и именно он запускает весь каскад перемен. Да, пока это проверено только на мышах. Но если всё подтвердится у людей — можно будет проектировать еду, где полезные вкусовые ощущения будут бодрить разум куда эффективней любых гаджетов. Так что в следующий раз, когда рот сведёт от настойки на ягодах — не спешите плеваться: возможно, ваш мозг только что получил лучшую встряску за день.