написать мне: @acherm

Визуализация процесса стирания концепта человека на субъективном уровне, предложенная в фильме «Вечное сияние чистого разума»

Прошло почти восемь месяцев с последнего поста в этом канале – и это как раз тот момент, чтобы написать что-то новое.

В 60-х нейробиолог Джерри Летвин рассказывал своим студентам выдуманную историю про выдающегося, но неизвестного русского нейрохирурга Акакия Акакиевича*, который стёр мать из головы своего пациента – хирург удалил 18,000 нейронов, которые отвечали за все представления – абстрактные знания, конкретные воспоминания – о матери у этого бедолаги. Потом Акакий решил, что стирание матери – это уж слишком. Научное сообщество такого не поймет и осудит, потому хирург решил удалить концепт бабушки, как менее значимый. В общем, более-менее с этого момента началась история grandmother cells или нейронов бабушки – идеи, как нейроны кодируют информацию.

Экстремальным случаем гипотезы является существование всего одного нейрона, отвечающего за концепт бабушки, – он, по сути, если б существовал, представлял бы собой конечный пункт обработки все информации о родственнике: все возможные сенсорные стимуляции, поведенческие особенности, семантические ассоциации и т.д. – все это бы сходилось в одной клетке, активность которой, по мысли польского нейрофизиолога Ежи Конорского, оказывалась доступна сознанию. По этой гипотезе, удалить один нейрон – значит, удалить бабушку из сознания.

Другое дело, что экстремальный вариант гипотезы – совсем уж фантастика. Полагаться на один нейрон – удивительный и бессмысленный риск для нервной системы. Поэтому Конорский и Летвин с самого начала предполагали, что таких нейронов может быть много – например, несколько десятков тысяч. Такая популяция клеток может реагировать именно на абстрактный концепт и при этом сам способ кодирования не будет слишком хрупким.

В 2005 году действительно нашли что-то похожее на клетки бабушки – а именно нейрон Дженнифер Энистон. Потом ещё нашли нейроны Люка Скайуокера, Холли Берри и т.д. Эти клетки вели себя странно – реагировали не просто на фотографии знаменитостей, но и генерировали спайки, когда человек видел написанное имя актрисы (или джедая) на экране или слышал, как имя произносится. В общем, похоже было на то, что нейрон выбрал себе в стимулы абстрактную информацию. Правда, действительно ли эти нейроны реагировали только на один концепт и сколько таких нейронов на самом деле было в окрестностях – неясно. Тем более, клетки, посвященные Энистон, потом начали реагировать и на Лизу Кудроу (Фиби из сериала «Друзья»), а клетка(и) Скайуокера – на Йоду.

Родриго Киан Кирога, ведущий исследователь в экспериментах с нейронами знаменитостей, предполагает, что эти гностические или концептуальные клетки нужны для относительно узкой задачи – эффективному переводу кратковременной памяти в долговременную. То есть с помощью таких высококонцептуальных нейронов быстрее и легче связываются друг с другом куски разрозненной информации – в итоге Дженнифер Энистон не является конечным пунктом в обработке опыта а чьём-то мозге. Концепт актрисы помогает сохранять информацию, связанную с ней, в более упорядоченной и организованной форме – примерно о таком говорит Кирога в обзорной статье за 2013 год.

*забавно, что в некоторых англоязычных статьях на поняли, что это имя и отчество, и пишут хирурга как A. Akakievich

файл со статьей 2013 года: http://bit.ly/2xuttN5

хорошая статья аж 2002 года про гностические клетки, кодирование абстракций, Ежи Конорского: https://doi.org/10.1177/107385802237175

| Forwarded from Blue_Arrakis

Забывать важнее, чем помнить

Дочитала небольшую книгу The Forgetting Machine: Memory, Perception, and the "Jennifer Aniston Neuron" by RODRIGO QUIAN QUIROGA. Книга небольшая, понятная и занимательная, а главное - логичная. Кирога - довольно известный ныне живущий нейробиолог, занимающийся памятью и репрезентацией концепций в мозге, и именно он открыл "нейроны Дженифер Энистон"

Нейронами Дженифер Энистон были названы клетки в гиппокампе человека, которые отвечали исключительно когда показывали фотографии Энистон. Но самое удивительное обнаружилось позже: у другого испытуемого нашлись нейроны, которые активировались при показе фотографии Холи Берри, при показе фотографии Холи Берри в маске кошки, где лицо было фактически закрыто, при предъявлении ее имени на экране и при звучании ее имени. То есть эти нейроны в гиппокампе реагировали на концепт человека, а не на какие-то отдельные черты. И позже было доказано, что это зависит от опыта и предпочтений человека - у меня бы нейроны мертвенно молчали что при предъявлении одной, что другой, зато очень бы радовались портрету жижека и мемам про него и капитализм, например, лол.

Кроме этого Кирога пишет про память - как ее объем пытались неоднократно сосчитать (в штуках и гигабайтах), про типы памяти и разные процессы в мозге, необходимые для этого, и про то, что мы не помним большую часть того, что воспринимаем, даже если совершенно уверены в том, что помним. (А еще часто хитроумно достраиваем воспоминания в процессе повествования и потом свято верим, что так все и было). Кирога рассказывает о том, что способность забывать большую часть воспринимаемого и выделять самое главное лежит в основе человеческого мышления и способности анализировать информацию. Это отличает нас от комрьютера, который может хранить терабайты данных, но не способен их проанализировать, так как не способен выделить самое существенное и забить на детали (дискуссию про нейронные сети я даже не буду начинать, им еще далеко). Сюда же относятся и нейроны, реагирующие на концепты - они одновременно помогают думать и анализировать, создавать ассоциации и вспоминать необходимые воспоминания (а еще нейроны концепций - у Кироги есть обзор, который так и называется - concept cells - работают очень похоже на нейроны решетки, и про это я немного писала на Биомолекуле, но это уже продвинутая тема).

https://www.amazon.com/Forgetting-Machine-Perception-Jennifer-Aniston/dp/1944648542

А теперь самое главное - я с радостью подарю (отправлю) книгу кому-нибудь из подписчиков, кто расскажет где-нибудь у себя про мой канал. Если вас будет много, то выбирать доверю случайности :) Стукнете в личку, чтобы я вас не забыла. И да, книга на английском, но читается легко, так как автор не native speaker.

Если бросаешь курить и ищешь помощи в этом деле, то, вероятно, столкнешься с русской хтонью. Со всеми этими старухами-целительницами в глухих деревнях, которые вызывают демонов, молятся непонятному, притворяющемуся христианским богу и, подражая доктору Калигари, неистово вас гипнотизируют – все это, чтобы вы забыли о никотине. Примерно тем же заняты адепты кодировки, только в их словах больше демонстративной научности: лазерное кодирование, иглоукалывание, перепрошивка мозга, ментальный блок. Мне как-то рассказали, что человек решил закодироваться сразу от сигарет и алкоголя. Его привели в кабинет, где стоял аппарат для гипноза – непонятное устройство, похожее на счётчик Гейгера, которое жужжало, как муха. Этот аппарат, по словам специалиста, поменял человеку мозговые волны, подавляя патологическое пристрастие к никотину и водке. Человек действительно не пил и не курил какое-то время – настолько был поражен, наверное.

Нашел недавно обзор по нейробиологии химический зависимости и там небольшая глава по индивидуальному лечению никотиновой зависимости. Про кодирование и колдовские заговоры, к сожалению, не написано, зато упоминают цитохром Р450 2А6. Это фермент, который участвует в метаболизме никотина. Есть разные варианты гена, кодирующего этот фермент, для упрощения можно сказать так: есть люди с быстрым и медленным метаболизмом никотина. Быстрые обычно курят больше сигарет в день, курят быстрее и им сложнее отказаться от сигарет. Медленные лучше реагируют на никотиновые пластыри, быстрые – на бупропион (хотя здесь не все так просто). Не то чтобы это уже готовая инструкция для применения, но скоро может стать таковой.

Ещё в этом обзоре пишут о причудливой, как будто родом из мира кодирования, идее, которая, тем не менее, уже на начальных стадиях клинических испытаний – о вакцинации против кокаина. То есть идея такая: натаскать иммунитет человека против кокаина, чтоб как заразу его сразу уничтожать, попади он внутрь организма. Или что-то в этом роде. Подробнее не читал, но выглядит диковинно, конечно.

https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nyas.13989#

Перечень задач или их элементов, в которые вовлечены описанные выше структуры мозга

Год назад писал о забвении, которое постигло несколько десятков потребителей синтетических опиоидов в США. Они перестали что-либо запоминать: не помнили, как попали в больницу, сколько уже в ней находятся, при каждом разговоре заново знакомились с врачом и так далее. Причины не очень понятны, но на снимках МРТ у пациентов был точечно поврежден гиппокамп.

На моей работе, похоже, подобный случай, хотя МРТ-обследование ещё не делали. 41-летний пациент попал в больницу после систематического потребления МДПВ и синтетических опиоидов. Никаких нарушений, кроме почти полной неспособности удерживать новую информацию, нет. У человека остался хороший словарный запас, достаточно эффективные исполнительные функции, он неплохо помнит свою жизнь перед последним употреблением, но после этого момента весь новый опыт растворяется каждые пять-десять минут. В разговоре он раз семь спрашивал, как меня зовут, после ответа говорил: «я что-то забыл, что мы уже знакомились, но теперь точно запомню: у вас имя и отчество, как у Пушкина!» – к сожалению, ассоциация не помогала запомнить ни мое имя, ни сам факт, что это уже происходило.

Синдром Корсакова (есть алкогольный и неалкогольные варианты) – похожее состоянии, где фиксационная амнезия – самый очевидный симптом. Причиной алкогольного варианта, по-видимому, является дефицит тиамина и последующие нарушения в метаболизме глюкозы в мозге. Это ведёт к дисфункциям в работе сразу нескольких участков (ПФК, височные доли, цингула, иногда даже таламус). Отсюда клиническая картина разнообразнее: у пациентов нередки парамнезии, то есть искажения памяти, снижение других когнитивных функций, эмоционально-волевые нарушения и так далее.

Как фентанил (и в нем ли причина) ведёт к фиксационной амнезии, неясно. Предполагают, что виной гипоксия из-за передозировки, которая почему-то бьёт только в гиппокамп. Ещё думают не на сам наркотик, а на примеси в нём, которые могут быть токсичны. Но вариант тоже абстрактный. Вроде как в одном исследовании с грызунами показали, что фентанил провоцирует эксайтотоксичность: в синаптическую щель выбрасывается слишком много глутамата, рецепторы на постсинаптическом нейроне гиперактивируются, в клетку устремляется кальций, что, очень сокращая, в итоге ведёт к оксидативному стрессу, нарушению синтеза нейротрофинов и даже запускает апаптоз. Это тоже может быть причиной.

здесь немного подробнее о фентаниле и случаях с амнезией: http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/body/fentanyl-amnesia-spreading/

ссылка на скачивание pdf с небольшим разбором одного из случаев в США: http://sci-hub.tw/http://annals.org/aim/article-abstract/2671032/unusual-amnestic-syndrome-associated-combined-fentanyl-cocaine-use

http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/body/fentanyl-amnesia-spreading/

Rare Form of Amnesia Linked to Fentanyl Overdoses is Spreading

A rare and frightening form of overdose-induced amnesia continues to spread in Massachusetts, with 18 confirmed cases, according to a recently-published New England Journal of Medicine report.
| www.pbs.org

В журнале Neuron вышло интервью с учёной Келси К. Мартин. Она доктор медицинских наук и профессор на кафедрах биохимии, психиатрии и биологии поведения в университете Лос-Анджелеса. Её лаборатория изучает нейропластичность в контексте обучения. Ещё она проходила обучение в 90-х в исследовательской группе Эрика Кандела, изучала вирус гриппа и успела получить степень бакалавра по английской литературе.

В самом интервью хоть и кратко, но интересно о многом. Например, что она считает самыми важными темами для изучения в нейробиологии сейчас, как её постигали научные озарения, каково было работать в лаборатории Кандела и так далее. Ещё она рассказала о нескольких важных, по её мнению, статьях из Neuron'а за последнее время. Ну и о жизни учёных немного.

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(18)30589-0

Написал небольшой текст о гипотетических способах избежать посттравматического стрессового расстройства после травмирующих событий. В тексте о психологическом дебрифинге, тетрисе и совсем немного о том, что могут виртуальная реальность и фармакология в этом направлении. Конечно, написано не о всех возможных вмешательствах, поэтому под статьей есть ссылки на несколько статей по теме.

http://goo.gl/WTysCW

Тетрис и другие способы избежать психологической травмы

После испуга нейроны в базолатеральной амигдале (БЛА) какое-то время показывают усиленный спонтанный файринг. В исследованиях на грызунах спонтанная активность достигала пика через 30-50 минут после единичного стрессора (удара током). И затихала в среднем через два часа. Вероятно, активность БЛА отвечает за консолидацию памяти об угрозе – чтобы помнилось хорошо и пугало дальше. В случае, к примеру
| Яндекс Дзен