У Вас отключён javascript.
В данном режиме, отображение ресурса
браузером не поддерживается

ЭВОЛЮЦИЯ СОЗНАНИЯ

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » ЭВОЛЮЦИЯ СОЗНАНИЯ » Дополнения » -Квантовый комп в голове человека


-Квантовый комп в голове человека

Сообщений 71 страница 80 из 81

71

Как увеличить возможности мозга?

Известно, что по мере старения все резервы нашего организма истощаются, а органы и ткани начинают постепенно утрачивать свою функцию. Согласно многочисленным исследованиям, после 40 лет объем головного мозга человека уменьшается в среднем на 5% каждые последующие 10 лет жизни, что чревато не только ухудшением памяти, но и развитием ряда нейродегенеративных заболеваний. Но ученые из Университета Западного Сиднея и Манчестерского университета нашли способ остановить этот процесс, причем этот способ доступен каждому.
Как бы банально это ни звучало, но "секретом" долголетия являются аэробные упражнения. В ходе эксперимента специалисты изучили влияние аэробных нагрузок на гиппокамп, который отвечает за функционирование памяти и другие когнитивные функции. Ряд исследований, проведенных на животных, доказал эффективность аэробных упражнений для улучшения работы мозга, и вот теперь настала очередь экспериментов на людях.
В ходе нового эксперимента эксперты проанализировали данные 737 человек. В эту группу входили как здоровые люди, так и пациенты с различными нарушениями: от банальных проблем с памятью до болезни Альцгеймера и шизофрении. Возраст участников находился в интервале от 24 до 76 лет. Всей группе людей было проведено сканирование мозга и еще ряд тестов, по которым оценивался конечный результат. Затем испытуемым были назначены различные аэробные упражнения: занятия на велотренажерах, ходьба и плаванье. Продолжительность циклов упражнений составила от 3 до 24 месяцев с интервалом в 2-5 сеансов в неделю.
В итоге удалось выяснить, что в ходе такого спортивного эксперимента абсолютно у всех испытуемых значительно увеличился объем гиппокампа, а также увеличилась выработка нейротрофического фактора головного мозга (BDNF), который отвечает за функционирование и развитие нейронов и синапсов. Как отметил автор исследования доктор Джозеф Фирт,
"Когда вы тренируетесь, ваш организм производит химическое вещество BDNF, которое может помочь предотвратить возрастное снижение интеллекта и снизить скорость дегенеративных процессов головного мозга. Кроме того, повышение уровня BDNF может быть полезным для пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера и другими формами слабоумия. Аэробные нагрузки помогают поддерживать нейроны головного мозга в здоровом состоянии значительно дольше и отсрочить или даже предотвратить появление болезней".

72

Объяснен механизм стирания памяти

Российские ученые выяснили, почему люди забывают информацию и каковы механизмы стирания памяти. Исследования сотрудников Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), доклад по материалам статей ученые прочиталина юбилейном съезде Физиологического общества имени И.П. Павлова в Воронеже, ранее статья вышла в журнале Frontiers in Integrative Neuroscience.
В процессе обучения люди приобретают новую информацию, запоминают или же забывают ее. Из приобретенных знаний складываются воспоминания — наборы связей между нервными клетками в мозге. Если между двумя клетками существует связь, то они могут обмениваться друг с другом определенными белковыми молекулами. Именно с их помощью мозг хранит приобретенную информацию. Однако белковые молекулы живут лишь в течение 48 часов, затем разрушаются и заменяются новыми. Поэтому ученые долгое время не понимали, как удается надолго сохранять новую информацию.
Оказалось, что для долговременного запоминания важна молекула белка под названием протеинкиназа М-зета. Она определяет эффективность контактов, то есть в процессе обучения с участием протеинкиназы М-зета часть контактов становится эффективными, а часть — нет. Эту молекулу можно стереть, заблокировав ее, тогда воспоминания сотрутся.
Определять эффективность и важность контактов помогают эмоции. Они представляют собой мощную биохимическую систему, которая выбрасывает гормоны-медиаторы, изменяющие биохимию памяти в нужную сторону. Гормоны воздействуют на эффективность контактов и таким образом «поощряют» запись информации в память.
Ученые исследовали механизмы эмоционального подкрепления памяти — совокупность структур нервной системы, отвечающую за формирование положительных эмоций, — на виноградных улитках, животных с очень просто устроенной нервной системой, а также на крысах.
Ученые выяснили, что забыть информацию можно, если во время извлечения из памяти (вспоминания) конкретного события система вознаграждения в мозге не активируется. Таким образом, человек забывает какое-либо событие, если при попытках вспомнить его более трех раз система вознаграждения не активируется. Связь между конкретным событием и обстановкой, в которой событие происходило, теряется, и воспоминание стирается из памяти.
«Механизм забывания, придуманный природой, оказался очень простым и основанным на необходимом условии — избирательной активации нейронов, участвующих в хранении памяти. Активация именно этих нейронов, то есть запуск процесса вспоминания, локально повышала концентрацию оксида азота именно в контактах этих нейронов. При этом известно, что оксид азота, свободный радикал, может быстро влиять на белки, изменяя их физиологическую функцию, в том числе на белки, участвующие в хранении информации», — сообщил руководитель гранта РНФ, доктор биологических наук, заведующий лабораторией клеточной нейробиологии обучения Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Павел Балабан.
Знание механизмов хранения и регуляции памяти открывает перспективы для дальнейших исследований в этом направлении. В частности, специалисты смогут стирать воспоминания о трагических событиях у пациентов, которым они чрезвычайно вредны и мешают жить.

73

74

Стимуляция височных долей коры улучшает память

Активность цепочек нервных связей в этих участках мозга можно восстановить и вернуть нормальную способность к запоминанию.
Психологи из нескольких университетов США предложили новый способ электрической стимуляции височных долей коры больших полушарий мозга. Он показал себя более эффективным, чем ранее предложенные. Такая стимуляция призвана активировать воспроизведение информации, отложившейся в памяти. Научная статья, посвященная обсуждаемому вопросу, опубликована в Nature Communications.
О том, что височная кора участвует в образовании и хранении воспоминаний, было известно довольно давно. Фактически, это выяснилось с помощью несчастного случая: американец Генри Молайсон, долгое время известный как пациент ГМ, вынужден был пойти на операцию по удалению правого и левого гиппокампов. Именно там у него располагались очаги аномальной активности клеток, вызывавшие у него мощные эпилептические припадки, не поддававшиеся лекарственной терапии. Поскольку гиппокампы находятся под височными долями коры, при их удалении повредили и их. Молайсон потерял способность запоминать новую информацию больше чем на несколько минут. Так было выявлено, что в долговременной памяти ключевую роль играют височные доли коры обоих полушарий, а также гиппокампы (это тоже парное образование).
В исследовании, о котором идет речь, также принимали участие больные эпилепсией. Но у них не удаляли гиппокампы, а вместо этого вживляли электроды в височную кору, чтобы стимулировать определенные клетки мозга и таким образом предотвращать припадки. С помощью этих же электродов ученые стимулировали и латеральную часть височных долей испытуемых, когда они выполняли ряд заданий на запоминание фактов и имен. При этом у участников исследования информация действительно лучше откладывалась в памяти. Особенно хорошо этот эффект был выражен в случаях, когда стимулировали латеральную височную кору в левом полушарии.
Стимуляцией височных долей коры пытались улучшить память и ранее, но при этом электроды устанавливали в ее медиальной (т.е. центральной) части, а не в латеральной (боковой). Так делали потому, что основными мозговыми структурами для запоминания считали именно медиальную височную кору и гиппокамп. Активация латеральной части височной доли левого полушария в каком-то смысле удобнее: до этого участка мозга проще добраться, чем до медиальной височной коры и гиппокампа.
Новый способ стимуляции височной коры в теории способен помочь улучшить память тем, кто частично ее потерял — например, страдающим болезнью Альцгеймера и другими формами деменции

75

Волна смерти

Живое электричество является причиной многих весьма странных явлений, которые наука объяснить до сих пор не в силах. Пожалуй, самое известное из них – «волна смерти», открытие которой повлекло новый этап споров о существовании души и о природе «околосмертного опыта», о котором иногда рассказывают люди, пережившие клиническую смерть.
В 2009 году в одной из американских больниц были сняты энцефолограммы у девяти умирающих людей, которых на тот момент было уже не спасти. Эксперимент проводился, чтобы разрешить давний этический спор о том, когда человека действительно мертв. Результаты были сенсационными – после смерти у всех испытуемых мозг, который уже должен был быть умерщвлён, буквально взрывался – в нем возникали невероятно мощные всплески электрических импульсов, которые никогда не наблюдались у живого человека. Они возникали через две-три минуты после остановки сердца и продолжались примерно три минуты. До этого, подобные эксперименты проводились на крысах, у которых то же самое начиналось спустя минуту после смерти и продолжалось 10 секунд. Подобное явление ученые фаталистично окрестили «волной смерти».
Научное объяснение «волнам смерти» породило множество этических вопросов. По словам одного из экспериментаторов, доктора Лакхмира Чавла, подобные всплески мозговой активности объясняются тем, что от недостатка кислорода нейроны теряют электрический потенциал и разряжаются, испуская импульсы «лавинообразно». «Живые» нейроны постоянно находятся под небольшим отрицательным напряжением – 70 миннивольт, которое удерживается, за счет избавления от положительных ионов, которые остаются снаружи. После смерти – равновесие нарушается, и нейроны быстро меняют полярность с «минуса» на «плюс». Отсюда и «волна смерти».
Если эта теория верна, «волна смерти» на энцефолограмме проводит ту неуловимую черту между жизнью и смертью. После нее работу нейрона восстановить нельзя, организм больше не сможет получать электрические импульсы. Иными словами, дальше врачам уже нет смысла бороться за жизнь человека.
Но, что если посмотреть на проблему с другой стороны. Предположить, что «волна смерти» - последняя попытка мозга дать сердцу электрический разряд, чтобы восстановить его работу. В таком случае, во время «волны смерти» нужно не складывать руки, а напротив использовать этот шанс для спасения жизни. Так утверждает доктор-реаниматолог, Ланс-Беккер из Пенсильванского Университета, указывая на то, что бывали случаи, когда человек «оживал» после «волны», а значит яркий всплеск электрических импульсов в человеческом теле, а потом спад, еще не могут считаться последним порогом.

Отредактировано immer (2018-07-09 19:22:37)

76

Как работает наш мозг

Человеческий мозг представляет собой сложный углеродный компьютер, выполняющий, по приблизительным оценкам, миллиард миллиардов операций в секунду (1000 петафлопс), потребляющий при этом 20 Ватт энергии. Китайский суперкомпьютер под названием «Tianhe-2» (самый быстрый в мире на момент написания статьи) выполняет 33860 триллионов операций в секунду (33.86 петафлопс) и потребляющий при этом 17600000 Ватт (17.6 Мегаватт). Нам предстоит проделать определённое количество работы перед тем, как наши кремниевые компьютеры смогут сравниться со сформировавшимися в результате эволюции углеродными.
Точное описание механизма, применяемого нашим мозгом для того, чтобы «думать» является предметом дискуссий и дальнейших исследований (лично мне нравится теория о том, что работа мозга связана с квантовыми эффектами, но это — тема для отдельной статьи). Однако, механизм работы частей мозга обычно моделируется с помощью концепции нейронов и нейронных сетей. Предполагается, что мозг содержит примерно 100 миллиардов нейронов.
Нейроны взаимодействуют друг с другом с помощью специальных каналов, позволяющих им обмениваться информацией. Сигналы отдельных нейронов взвешиваются и комбинируются друг с другом перед тем, как активировать другие нейроны. Эта обработка передаваемых сообщений, комбинирование и активация других нейронов повторяется в различных слоях мозга. Учитывая то, что в нашем мозгу находится 100 миллиардов нейронов, совокупность взвешенных комбинаций этих сигналов устроена довольно сложно. И это ещё мягко сказано.
Но на этом всё не заканчивается. Каждый нейрон применяет функцию, или преобразование, к взвешенным входным сигналам перед тем, как проверить, достигнут ли порог его активации. Преобразование входного сигнала может быть линейным или нелинейным.
Изначально входные сигналы приходят из разнообразных источников: наших органов чувств, средств внутреннего отслеживания функционирования организма (уровня кислорода в крови, содержимого желудка и т.д.) и других. Один нейрон может получать сотни тысяч входных сигналов перед принятием решения о том, как следует реагировать.

Мышление (или обработка информации) и полученные в результате его инструкции, передаваемые нашим мышцам и другим органам являются результатом преобразования и передачи входных сигналов между нейронами из различных слоёв нейронной сети. Но нейронные сети в мозгу могут меняться и обновляться, включая изменения алгоритма взвешивания сигналов, передаваемых между нейронами. Это связано с обучением и накоплением опыта.
Эта модель человеческого мозга использовалась в качестве шаблона для воспроизведения возможностей мозга в компьютерной симуляции — искуственной нейронной сети.

77

Впервые заработал cуперкомпьютерный «Человеческий мозг» с 1 млн. процессоров

Крупнейший в мире нейроморфный суперкомпьютер, спроектированный и построенный подобно человеческому мозгу, — SpiNNaker («Spiking Neural Network Architecture») — впервые был включен в прошлую пятницу. Потребовалось десятилетие на его проектирование и десятилетие на построение.
Он моделирует больше биологических нейронов в реальном времени, чем любая другая машина на планете, выполняя при этом более 200 миллионов нейронных спайков в секунду.
Создатели компьютера (Манчестерский университет) в конечном итоге стремятся смоделировать до миллиарда биологических нейронов в реальном времени (т.е. в 5 раз больше нынешнего).
Чтобы дать представление о масштабе, мозг мыши состоит из около 100 миллионов нейронов, а человеческий мозг в 1000 раз больше.
Один миллиард нейронов составляет 1% от масштаба человеческого мозга, который состоит из чуть менее 100 миллиардов клеток мозга или нейронов, которые все связаны друг с другом примерно через 1 квадриллион (это 1 с 15 нулями) синапсов.
✔️ Остается самое важное — понять, как из работы этой гигантской сети нейронов появляются разум и сознание.
Пока же это не ясно, суперкомпьютер работает так, как его спроектировали люди.
И если вдруг в этом суперкомпе проявятся элементы разума и/или сознания, то лишь по случайности.
Хотя кто знает, может и наш разум, и наше сознание — продукты случайного творчества эволюции.

Отредактировано immer (2018-12-25 13:52:55)

78

Почему с возрастом время летит быстрее, чем в детстве?
   По ходу взросления практически у каждого человека возникает ощущение, что течение времени сильно ускоряется — казалось бы, он только недавно проснулся, а уже настало время ложиться спать. На протяжении многих лет ученые пытались выявить причину этого явления, и новая гипотеза, выдвинутая исследователями Университета Дьюка, кажется наиболее реалистичной.
Она гласит, что ощущение ускоренного времени связано с изменениями в работе стареющего мозга, а именно в скорости обработки информации и количестве получаемых визуальных образов.
   Ранее уже было известно, что изменения в ощущении времени связаны с тем, что взрослый человек уделяет окружающим событиям меньше внимания из-за того, что они ему уже знакомы — для него время протекает быстро. Дети, в свою очередь, заинтересованы всеми событиями, и их мозг обрабатывает гораздо больше информации — соответственно, для них время будто бы течет гораздо медленнее.
Группа ученых под руководством профессора Адриана Беджана решила копнуть глубже и выяснила, что дети получают гораздо больше визуальной информации, нежели взрослые.
   Они доказали это, сравнив частоту движений глаз людей разных лет. Оказалось, что глаза детей «бегают» очень часто, и их молодые умы обрабатывают большие объемы визуальных данных, причем очень быстро.
Замедленная обработка данных у взрослых людей связана с тем, что с годами сплетения нейронов в их мозгу усложняются и становятся длиннее.
   Следовательно, прохождение сигналов занимает дольше времени, чем раньше.
Таким образом, людям может показаться, что их детство до 10 лет длилось крайне долго, тогда как взрослая жизнь движется с молниеносной скоростью.

Отредактировано immer (2019-03-22 06:31:37)

79

Недосып «убивает» синапсы
   Наверняка кто-то из наших читателей сегодня не выспался и сейчас вяло смотрит в монитор или бредет на работу, заливая в себя крепкий кофе. А вот чем это грозит мозгу и нейронам, выяснили учёные из США. В своём исследовании авторы обнаружили разрушение нейрональных связей и запуск процессов самоуничтожения клеток у «недосыпающих» мышей. Работа опубликована в журнале Journal of Neuroscience.
   Сон – важная составляющая жизнедеятельности человека. Ночью происходит восстановление нервной системы, упорядочение и распределение полученной за день информации. Недосыпание может грозить снижением общей сопротивляемости организма, ухудшением памяти, а также нарушением выработки мелатонина – гормона-регулятора суточных ритмов.
   Новое исследование американских учёных позволило выявить ещё одно очень важное нарушение в работе мозга, возникающее при недосыпе. Учёных интересовало, как изменяется процесс нейронального прунинга – очистки мозга от ненужных синаптических связей – при недостатке сна. Как сообщают ранние данные, клетки глии мозга утилизируют побочные продукты метаболизма нервных клеток. Внимание авторов привлекли, в частности, астроциты и влияние недосыпания на их работу по удалению синапсов.
   Для эксперимента были взяты четыре группы мышей, у которых в разной мере нарушали сон. Первой группе спать разрешалось шесть-восемь часов, то есть необходимое для полноценного восстановления время. Вторую группу изредка будили, но не ограничивали их часы. Животные из третьей группы спали с задержкой в восемь часов – через одну бессонную ночь. И четвёртой группе, которой повезло меньше всех, не позволяли уснуть пять суток.
   После этого всех животных, увы, умерщвляли во имя науки, а ткань префронтальной коры изучалась при помощи так называемой растровой электронной микроскопии SBSEM (serial block-face scanning electron microscopy), которая целенаправленно разработана для изучения синапсов.
   Оказалось, что нормальное количество астроцитов вокруг синапсов префронтальной коры сохранилось только у мышей со здоровым режимом отдыха и составило 5,7 процентов. У грызунов, сон которых нарушался периодически, это количество увеличилось в 7,3 процентов синапсов. И самое большое количество глиальных клеток – 8,4 и 13,5 процентов – обнаружилось у животных с одноразовым и длительным недосыпанием соответственно.
   Самым важным открытием для учёных стало увеличение фагоцитарной, то есть «скусывающей» синаптические связи ткань активности астроцитов у мышей с недосыпом. Сильнее всего от этого пострадали крупные и долговременные контакты между нейронами мозга, выполняющими важные функции. Вероятнее всего, считают исследователи, такой процесс – результат именно недосыпания. Он может привести к сильному износу синапсов и намного большим усилиям со стороны глиальных клеток в работе по их «очистке».
   Повышенная активность была обнаружена также у клеток микроглии, в норме избавляющей мозг от погибших клеток. Подведя итоги, нейробиологи пришли к выводу, что потеря сна через действие микроглии может запускать в мозге процессы самоуничтожения клеток.

80

В основе разума тотальная галлюцинация, моделирующая неживой мир, самого себя и разум других (чтение мыслей)
Новое открытие меняет представления о разуме людей и животных
• Присущие всем нам (людям и животным) зеркалирующие когнитивные свойства: эмпатия (сопереживание), эмоциональная инфекция, заразительный зевок …
• а также многие паталогии: эхопраксия (непроизвольное повторение движений других), эхолалия (автоматическое повторение слов чужой речи) …,
— все это результат единого особого механизма работы биологического разума —постоянного когнитивного моделирования разума других.
Об этом открытии  сообщила исследовательская группа Института Макса Планка и Института Санта-Фе.
Согласно теории прогнозного моделирования мозгом окружающего мира и самого субъекта, —это базовый механизм познания, мышления, сознания и, в целом, разума.
Эта теория постепенно входит в мейнстрим, и с прошлого года уже всерьез рассматривается главным претендентом на общую теорию биологического разума.
А заодно, — и не биологического.
Т.е. подразумевает использование инструментария, выявленного данным подходом в биологическом разуме, при построении разума кибернетического — в простонародье, ИИ общего назначения.
Новое открытие, научный доклад о котором  был опубликован в Nature, действительно революционное.
• В современном научном мейнстриме теоретические модели происхождения эмпатии, так или иначе, фокусируются на целях обеспечения координации и сотрудничества с другими особями.
• Новое же открытие объявляет когнитивное прогнозное моделирование разума других **общим механизмом работы биологического разума**. И этот механизм — часть универсального инструментального подхода, выработанного за миллионы лет эволюции.
✔️ Суть его в следующем.
Наилучшая из возможных эволюционных стратегий выживания и репликации — моделирование и предсказание всего:
1) мира вокруг себя, 
 2) своего собственного организма, 
 3) своего разума,
 4) разума всех живых существ вокруг тебя.
С пп 1–3 все было уже так или иначе понятно после фундаментального цикла работ Карла Фристона.
С п. 4 разобрались только что.
Выбор эволюцией этого метода определялся физической невозможностью чтения мыслей других. Поэтому, перед эволюцией стояла задача научиться моделировать «черные ящики» чужих мозгов. Без этого говорить об минимизации рисков окружающего мира не приходилось.
В результате, у эволюции получилось.
Для начала она сварганила специальный HW — зеркальные нейроны, которые возбуждаются как при выполнении определённого действия, так и при наблюдении за выполнением этого действия другим животным.
Потом у эволюции случилась колоссальная инновация — она научилась распространять этот процесс зеркалирования («понимания») на любые социальные взаимодействия.
Исследователи пошли тем же путем. Только не вживую, а моделируя процесс когнитивного прогнозного моделирования разума других.
В результате такого «моделирования моделирования» было выяснено.
• Эмпатические системы развиваются не только, чтобы склонить агентов к сотрудничеству и отбору.
• «Чтение мыслей» других — это универсальный когнитивный механизм, лежащий в основе широкого набора явлений и дающий всем им единое, простое и понятное объяснение.
Короче, это переворот в когнитивной психологии, антропологии, нейробиологии, теории сложных систем и эволюционной биологии.
Но нужно понимать, что в силу его революционности:
— этот переворот скажется на практических технологиях ИИ не ранее, чем через несколько лет;
— а когда скажется, это будет уже совсем иная песня про перспективы ИИ общего назначения.
Ну а первоочередная задача — научить «черный ящик» ИИ читать мысли других «черных ящиков».


Вы здесь » ЭВОЛЮЦИЯ СОЗНАНИЯ » Дополнения » -Квантовый комп в голове человека