Исследование: богатая событиями и переживаниями жизнь улучшает работу мозга
Ученым давно известно: переживания оставляют свой след в связях мозга. Теперь новое исследование, проведенное специалистами из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE) и Дрезденского технологического университета TUD, показало, насколько масштабны эти эффекты на самом деле. Эксперименты на мышах дали беспрецедентное понимание сложности крупномасштабных нейронных сетей и пластичности мозга. Это может проложить путь к новым методам создания искусственных интеллектов, вдохновленных строением мозга.
Что улучшает работу мозга
Ученые изучили, как обогащенный опыт влияет на работу мозга: для этого они воспользовались так называемым нейрочипом с более чем 4000 электродами для обнаружения электрической активности клеток мозга. Инновационный метод позволил регистрировать работу тысяч нейронов одновременно. Исследуемая область — намного меньше размера человеческого ногтя — покрывала весь гиппокамп мышей во время экспериментов. Эта часть мозга играет ключевую роль в обучении и памяти, что делает ее главной мишенью для, например, деменции.
«Результаты намного превзошли наши ожидания», — сказал доктор Хайдер Амин, эксперт в области нейроэлектроники и номинальной нейробиологии. «Упрощенно можно сказать, что нейроны мышей из обогащенной нейрочипом среды были гораздо более взаимосвязаны, чем у мышей, выращенных в стандартных условиях содержания. Независимо от того, на какой параметр мы смотрели, более богатый опыт буквально усиливал связи в нейронных сетях. Так, активная и разнообразная жизнь формирует мозг совершенно по-новому».
Профессор Герд Кемперманн, который возглавлял исследование, добавляет: «Все, что мы знали в этой области до сих пор, взято из исследований с одиночными электродами или методами визуализации, такими как магнитно-резонансная томография. Пространственное и временное разрешение этих методов намного грубее, чем наш подход. Теперь мы можем буквально увидеть работу мозга вплоть до масштаба отдельных клеток».
«Раскрывая, как переживания формируют динамику мозга, мы не только раздвигаем границы исследований мозга», — утверждает доктор Амин. «Тот же искусственный интеллект вдохновлен тем, как мозг вычисляет информацию. Таким образом, наши инструменты и идеи, которые они позволяют генерировать, могут открыть путь для новых алгоритмов машинного обучения».