vk.com/neurocognitivistica Количество участников: 32865
Название группы
Нейробиология и когнитивистика
Описание
«Нейробиология и когнитивистика» - это научно-популярное сообщество, посвященное нейронаукам.
Наша цель - рассказывать об этой области знания так, чтобы чтобы было интересно всем.
Нейронауки – это междисциплинарная область знаний, занимающаяся изучением нервной системы, и практическим применением знаний, полученных учёными-нейробиологами.
Мы постараемся рассказывать про самые разные аспекты нейронаук: от вычислительной нейробиологии, нейромаркетинга и исследований когнитивных искажений – до исследований лекарств, оказывающих влияние на нервную систему, и нейроинженерии (включая разработки внутримозговых имплантов и экзоскелетов, реабилитирующих парализованных людей).
Тип сообщества
Публичная страница
Тип деятельности
Дополнительное образование
Записи сообщества:
Нейробиология и когнитивистика вчера в 23:25
Мозг и непростые свойства сна
Отрывок из книги нейробиолога Дина Бернетта "Идиотский бесценный мозг. Как мы поддаемся на все уловки и хитрости нашего мозга".
Мы даже до сих пор не знаем, зачем сон нужен! В очень широком смысле спят почти все животные, даже самые примитивные вроде нематод, широко распространенных плоских червей. Некоторые животные, такие как медузы и губки, судя по всему, не спят, но у них даже нет мозга, поэтому о том, чем они занимаются, вообще ничего нельзя с полной уверенностью сказать. Но сон или по крайней мере регулярные периоды отсутствия активности, можно наблюдать у представителей самых кардинально различных видов. Очевидно, что сон важен и имеет свои корни глубоко в эволюции. Водные млекопитающие научились спать, задействуя только одну половину мозга, потому что, заснув полностью, они перестали бы плавать, погрузились бы на дно и утонули. Сон настолько важен, что перевешивает по степени значимости задачу «не утонуть», а мы до сих пор не знаем этому объяснения.
Сну посвящено множество невероятных теорий, например теория исцеления. Было доказано, что у крыс, лишенных сна, раны заживают медленнее. В целом такие крысы живут гораздо меньше, чем те, которым давали выспаться. Другая теория заключается в том, что сон ослабляет сигналы, идущие от слабых нейронных связей, чтобы их было легче удалить. Также есть мнение, что сон ослабляет негативные эмоции.
Во время сна мы даем телу и мозгу время восстановиться и набраться сил после дневных трудов... Но если сон нужен только для отдыха, то почему мы почти всегда спим одинаковое количество времени, независимо от того, таскали ли мы целый день кирпичи или просиживали штаны за просмотром мультфильмов? Несомненно, на отдых после столь разных видов деятельности должно уходить различное количество времени. К тому же скорость обмена веществ в теле во время сна снижается лишь на 5–10 %. Расслабление, которое возникает в результате этого, совсем незначительно – оно подобно снижению скорости с 80 до 75 км/ч, что имеет очень слабый эффект, если двигатель начал дымиться.
Утомление не влияет на наш режим сна, вот почему бегуны редко засыпают во время марафона. Фазы и продолжительность сна зависят скорее от циркадных ритмов нашего организма, которые управляются особыми внутренними механизмами. В мозге есть шишковидная железа, которая управляет циклами сна. Она выделяет гормон под названием мелатонин. Он расслабляет нас и вызывает сонливость. Шишковидная железа реагирует на уровень освещенности. Сетчатка внутри наших глаз реагирует на свет и посылает сигналы в шишковидную железу. Чем больше сигналов получает железа, тем меньше мелатонина она выделяет (хотя все равно продолжает производить некоторое его количество). Уровень мелатонина в нашем теле постепенно растет в течение дня и начинает расти быстрее после захода солнца. Вот почему наши циркадные ритмы привязаны к световому дню, так что, как правило, мы бодры по утрам и чувствуем себя усталыми по вечерам.
Этим механизмом объясняется синдром смены часовых поясов. Попав в другой часовой пояс, вы попадаете в совершенно непривычный для вас световой день. Поэтому уровень освещенности может быть как в 11 утра, а ваш мозг будет считать, что сейчас 8 вечера. Наши циклы сна очень тонко настроены, и внезапное уменьшение уровня мелатонина нарушает их. И «догнать сон» оказывается сложнее, чем вам кажется; ваш мозг и тело связаны циркадными ритмами, поэтому человеку очень трудно, хотя и возможно, заставить себя заснуть в непривычное время. Нужно прожить несколько дней в новом световом режиме, чтобы циркадные ритмы успешно перезапустились.
Вы можете спросить: если наши циклы сна так чувствительны к уровню освещенения, почему искусственный свет не влияет на них? На самом деле влияет. За последние несколько веков, с распространением искусственного освещения, структура сна заметно изменилась. Кроме того, ход сна меняется и в зависимости от культуры . В культурах, у которых доступ к искусственному освещению ограничен или у которых по-другому устроен световой день, сон приспособлен к этим обстоятельствам.
В соответствии с аналогичными ритмами наша внутренняя температура тела меняется в диапазоне от 36 до 37 °C (для млекопитающих это значительное изменение). Днем она достигает наивысшего значения, а к наступлению вечера спадает. Как правило, мы ложимся спать, когда она находится где-то в промежутке между максимумом и минимумом. Таким образом, мы достигаем низшей точки во время сна, и этим, вероятно, можно объяснить, почему нам нравится укрываться одеялом во время сна – мы холоднее, чем в состоянии бодрствования.
Чтобы дополнительно проверить предположение, что сон необходим исключительно для отдыха и сохранения энергии, ученые исследовали сон у животных, впавших в спячку. То есть у животных, которые уже были без сознания. Спячка не то же самое, что сон; обмен веществ сильно замедляется, а температура тела существенно снижается; спячка длится дольше сна и по сути своей она ближе к коме. Однако находящиеся в спячке звери регулярно переходят в состояние сна, то есть они тратят дополнительную энергию на то, чтобы уснуть! Гипотеза о том, что сон необходим для отдыха, очевидно, не раскрывает вопрос полностью.
Это особенно верно для мозга, который во время сна ведет себя очень сложно. Коротко говоря, на данный момент выделяют четыре фазы сна: фаза быстрого сна (для нее характерны быстрые движения глаз, поэтому ее называют фаза БДГ, или REM) и три фазы медленного сна (NREM): первая, вторая и третья (редкий случай, когда терминология специалистов по нейронаукам понятна даже непосвященному). Эти три фазы медленного сна отличаются друг от друга видом активности, которая происходит в мозге во время каждой из них.
Часто различные зоны мозга синхронизируют паттерны своей активации, в результате чего возникают так называемые мозговые волны. Существует несколько видов мозговых волн, и для каждой фазы медленного сна характерен один из них.
В первой фазе медленного сна мозг генерирует в основном альфа-волны; во второй фазе возникают странноватые ритмы, называемые «сонные веретена», а в третьей фазе преобладают дельта-волны. По мере того как человек переходит от одной фазы сна к другой, активность мозга постепенно снижается, и чем глубже вы засыпаете, тем сложнее проснуться. В третьей фазе медленного сна – фазе «глубокого» сна – человек гораздо менее восприимчив к внешним раздражителям, таким как крики «Проснись! Дом горит!», чем в первой фазе. Но мозг никогда не отключается полностью. Частично из-за того, что он выполняет несколько ролей при поддержании состояния сна. А если бы он отключился полностью, человек бы умер.
Дальше наступает БДГ-сон, когда мозг активен, как и в состоянии бодрствования или даже сильнее. Одной из интересных (а иногда пугающих) особенностей БДГ-сна является мышечная атония. Во время БДГ-сна способность мозга управлять движениями при помощи двигательных нейронов полностью отключается и мы теряем возможность двигаться. Как именно это происходит, до конца не ясно. Предположительно, некие специальные нейроны подавляют активность двигательной коры, а может быть, снижается чувствительность зон, отвечающих за управление движениями, из-за чего пошевелиться становится очень сложно.
И это на самом деле хорошо. Во время БДГ-фазы люди видят сны, поэтому, если бы двигательная система не выключалась, люди по-настоящему делали бы то, что делают во сне. Если попытаться вспомнить, чем мы занимаемся в снах, становится понятно, почему следует этого избегать. Размахивая конечностями во время сна и не осознавая, что происходит вокруг, вы можете представлять большую опасность лично для себя и для всех, кому не повезло оказаться поблизости. Естественно, мозг не абсолютно надежен, поэтому встречаются некоторые расстройства поведения, связанные с БДГ-фазой сна, при которых двигательный паралич не наступает и люди в реальности делают то, что видят во сне. Такое поведение приводит к явлениям, подобным лунатизму....
Отрывок из книги нейробиолога Дина Бернетта "Идиотский бесценный мозг. Как мы поддаемся на все уловки и хитрости нашего мозга".
Мы даже до сих пор не знаем, зачем сон нужен! В очень широком смысле спят почти все животные, даже самые примитивные вроде нематод, широко распространенных плоских червей. Некоторые животные, такие как медузы и губки, судя по всему, не спят, но у них даже нет мозга, поэтому о том, чем они занимаются, вообще ничего нельзя с полной уверенностью сказать. Но сон или по крайней мере регулярные периоды отсутствия активности, можно наблюдать у представителей самых кардинально различных видов. Очевидно, что сон важен и имеет свои корни глубоко в эволюции. Водные млекопитающие научились спать, задействуя только одну половину мозга, потому что, заснув полностью, они перестали бы плавать, погрузились бы на дно и утонули. Сон настолько важен, что перевешивает по степени значимости задачу «не утонуть», а мы до сих пор не знаем этому объяснения.
Сну посвящено множество невероятных теорий, например теория исцеления. Было доказано, что у крыс, лишенных сна, раны заживают медленнее. В целом такие крысы живут гораздо меньше, чем те, которым давали выспаться. Другая теория заключается в том, что сон ослабляет сигналы, идущие от слабых нейронных связей, чтобы их было легче удалить. Также есть мнение, что сон ослабляет негативные эмоции.
Во время сна мы даем телу и мозгу время восстановиться и набраться сил после дневных трудов... Но если сон нужен только для отдыха, то почему мы почти всегда спим одинаковое количество времени, независимо от того, таскали ли мы целый день кирпичи или просиживали штаны за просмотром мультфильмов? Несомненно, на отдых после столь разных видов деятельности должно уходить различное количество времени. К тому же скорость обмена веществ в теле во время сна снижается лишь на 5–10 %. Расслабление, которое возникает в результате этого, совсем незначительно – оно подобно снижению скорости с 80 до 75 км/ч, что имеет очень слабый эффект, если двигатель начал дымиться.
Утомление не влияет на наш режим сна, вот почему бегуны редко засыпают во время марафона. Фазы и продолжительность сна зависят скорее от циркадных ритмов нашего организма, которые управляются особыми внутренними механизмами. В мозге есть шишковидная железа, которая управляет циклами сна. Она выделяет гормон под названием мелатонин. Он расслабляет нас и вызывает сонливость. Шишковидная железа реагирует на уровень освещенности. Сетчатка внутри наших глаз реагирует на свет и посылает сигналы в шишковидную железу. Чем больше сигналов получает железа, тем меньше мелатонина она выделяет (хотя все равно продолжает производить некоторое его количество). Уровень мелатонина в нашем теле постепенно растет в течение дня и начинает расти быстрее после захода солнца. Вот почему наши циркадные ритмы привязаны к световому дню, так что, как правило, мы бодры по утрам и чувствуем себя усталыми по вечерам.
Этим механизмом объясняется синдром смены часовых поясов. Попав в другой часовой пояс, вы попадаете в совершенно непривычный для вас световой день. Поэтому уровень освещенности может быть как в 11 утра, а ваш мозг будет считать, что сейчас 8 вечера. Наши циклы сна очень тонко настроены, и внезапное уменьшение уровня мелатонина нарушает их. И «догнать сон» оказывается сложнее, чем вам кажется; ваш мозг и тело связаны циркадными ритмами, поэтому человеку очень трудно, хотя и возможно, заставить себя заснуть в непривычное время. Нужно прожить несколько дней в новом световом режиме, чтобы циркадные ритмы успешно перезапустились.
Вы можете спросить: если наши циклы сна так чувствительны к уровню освещенения, почему искусственный свет не влияет на них? На самом деле влияет. За последние несколько веков, с распространением искусственного освещения, структура сна заметно изменилась. Кроме того, ход сна меняется и в зависимости от культуры . В культурах, у которых доступ к искусственному освещению ограничен или у которых по-другому устроен световой день, сон приспособлен к этим обстоятельствам.
В соответствии с аналогичными ритмами наша внутренняя температура тела меняется в диапазоне от 36 до 37 °C (для млекопитающих это значительное изменение). Днем она достигает наивысшего значения, а к наступлению вечера спадает. Как правило, мы ложимся спать, когда она находится где-то в промежутке между максимумом и минимумом. Таким образом, мы достигаем низшей точки во время сна, и этим, вероятно, можно объяснить, почему нам нравится укрываться одеялом во время сна – мы холоднее, чем в состоянии бодрствования.
Чтобы дополнительно проверить предположение, что сон необходим исключительно для отдыха и сохранения энергии, ученые исследовали сон у животных, впавших в спячку. То есть у животных, которые уже были без сознания. Спячка не то же самое, что сон; обмен веществ сильно замедляется, а температура тела существенно снижается; спячка длится дольше сна и по сути своей она ближе к коме. Однако находящиеся в спячке звери регулярно переходят в состояние сна, то есть они тратят дополнительную энергию на то, чтобы уснуть! Гипотеза о том, что сон необходим для отдыха, очевидно, не раскрывает вопрос полностью.
Это особенно верно для мозга, который во время сна ведет себя очень сложно. Коротко говоря, на данный момент выделяют четыре фазы сна: фаза быстрого сна (для нее характерны быстрые движения глаз, поэтому ее называют фаза БДГ, или REM) и три фазы медленного сна (NREM): первая, вторая и третья (редкий случай, когда терминология специалистов по нейронаукам понятна даже непосвященному). Эти три фазы медленного сна отличаются друг от друга видом активности, которая происходит в мозге во время каждой из них.
Часто различные зоны мозга синхронизируют паттерны своей активации, в результате чего возникают так называемые мозговые волны. Существует несколько видов мозговых волн, и для каждой фазы медленного сна характерен один из них.
В первой фазе медленного сна мозг генерирует в основном альфа-волны; во второй фазе возникают странноватые ритмы, называемые «сонные веретена», а в третьей фазе преобладают дельта-волны. По мере того как человек переходит от одной фазы сна к другой, активность мозга постепенно снижается, и чем глубже вы засыпаете, тем сложнее проснуться. В третьей фазе медленного сна – фазе «глубокого» сна – человек гораздо менее восприимчив к внешним раздражителям, таким как крики «Проснись! Дом горит!», чем в первой фазе. Но мозг никогда не отключается полностью. Частично из-за того, что он выполняет несколько ролей при поддержании состояния сна. А если бы он отключился полностью, человек бы умер.
Дальше наступает БДГ-сон, когда мозг активен, как и в состоянии бодрствования или даже сильнее. Одной из интересных (а иногда пугающих) особенностей БДГ-сна является мышечная атония. Во время БДГ-сна способность мозга управлять движениями при помощи двигательных нейронов полностью отключается и мы теряем возможность двигаться. Как именно это происходит, до конца не ясно. Предположительно, некие специальные нейроны подавляют активность двигательной коры, а может быть, снижается чувствительность зон, отвечающих за управление движениями, из-за чего пошевелиться становится очень сложно.
И это на самом деле хорошо. Во время БДГ-фазы люди видят сны, поэтому, если бы двигательная система не выключалась, люди по-настоящему делали бы то, что делают во сне. Если попытаться вспомнить, чем мы занимаемся в снах, становится понятно, почему следует этого избегать. Размахивая конечностями во время сна и не осознавая, что происходит вокруг, вы можете представлять большую опасность лично для себя и для всех, кому не повезло оказаться поблизости. Естественно, мозг не абсолютно надежен, поэтому встречаются некоторые расстройства поведения, связанные с БДГ-фазой сна, при которых двигательный паралич не наступает и люди в реальности делают то, что видят во сне. Такое поведение приводит к явлениям, подобным лунатизму....
Нейробиология и когнитивистика вчера в 19:10
Бесплатное обучение для тех, кто любит психологию.
Онлайн-институт практической психологии проводит курс для всех, кто хочет обучиться востребованной, перспективной и высокооплачиваемой профессии психолога.
Выдача электронного сертификата по итогу обучения.
Регистрация — по ссылке:
https://oipp.ru/mayd?utm_source=vkontakte&utm_medium=content-text&utm_campaign=freedom_funnel_01&utm_content=faq_ft14_posev_k7t2233_k0&utm_term=lilTWOAM
Вам подходит этот курс, если:
– Вы видите себя в помогающей профессии.
– Работаете «психологом» для близких: к вам приходят выговориться и получить совет.
– Хотите лучше понимать себя и применять психологию в личной жизни, бизнесе и отношениях с окружающими.
– Мечтаете работать удаленно из любой точки мира.
– Хотите получить востребованную профессию и достойно зарабатывать, не переживая о завтрашнем дне.
Что нужно для прохождения курса:
– ПК или телефон с доступом в интернет.
– Готовность посвящать новой профессии 3 часа в день.
Опыт, образование и текущая сфера деятельности значения не имеют.
Автор и ведущий курса — Ярослав Самойлов:
– Магистр психологии.
– Основатель Онлайн Института Практической Психологии.
– Обучил уже 3 000+ учеников в 45+ странах.
Что будет на курсе:
– Конкретные психологические техники и инструменты, которые помогают сразу, а не после 10 сеансов. Вы сможете адаптировать их к своей жизни, чтобы повысить свою эффективность в любой области.
– Знания о том, как формируется психика и откуда берутся проблемы во всех сферах жизни.
– Пошаговый план реализации в профессии психолога.
– Секретная информация, какие ошибки совершают 99% начинающих психологов, и как их избежать.
– Бесплатные способы продвижения себя как специалиста.
– Приемы и тактики, которыми владеют только высокооплачиваемые психологи.
– И в конце — сертификат о прохождении курса. В профессиональном мире психологов важно иметь подтверждение своей квалификации.
Если вам пока не верится, что возможно с нуля стать психологом, просто приходите и послушайте. Курс длится 3 дня. Вам хватит первого дня, чтобы понять, подходит ли эта профессия и готовы ли вы вкладывать в нее свое время.
Цена обучения — бесплатно.
Регистрация — только по ссылке из этого поста. В группе информации нет.
Количество бесплатных мест ограничено. Регистрируйтесь сразу. Если ссылка активна, запись еще идет:
https://oipp.ru/mayd?utm_source=vkontakte&utm_medium=content-text&utm_campaign=freedom_funnel_01&utm_content=faq_ft14_posev_k7t2233_k0&utm_term=lilTWOAM
Онлайн-институт практической психологии проводит курс для всех, кто хочет обучиться востребованной, перспективной и высокооплачиваемой профессии психолога.
Выдача электронного сертификата по итогу обучения.
Регистрация — по ссылке:
https://oipp.ru/mayd?utm_source=vkontakte&utm_medium=content-text&utm_campaign=freedom_funnel_01&utm_content=faq_ft14_posev_k7t2233_k0&utm_term=lilTWOAM
Вам подходит этот курс, если:
– Вы видите себя в помогающей профессии.
– Работаете «психологом» для близких: к вам приходят выговориться и получить совет.
– Хотите лучше понимать себя и применять психологию в личной жизни, бизнесе и отношениях с окружающими.
– Мечтаете работать удаленно из любой точки мира.
– Хотите получить востребованную профессию и достойно зарабатывать, не переживая о завтрашнем дне.
Что нужно для прохождения курса:
– ПК или телефон с доступом в интернет.
– Готовность посвящать новой профессии 3 часа в день.
Опыт, образование и текущая сфера деятельности значения не имеют.
Автор и ведущий курса — Ярослав Самойлов:
– Магистр психологии.
– Основатель Онлайн Института Практической Психологии.
– Обучил уже 3 000+ учеников в 45+ странах.
Что будет на курсе:
– Конкретные психологические техники и инструменты, которые помогают сразу, а не после 10 сеансов. Вы сможете адаптировать их к своей жизни, чтобы повысить свою эффективность в любой области.
– Знания о том, как формируется психика и откуда берутся проблемы во всех сферах жизни.
– Пошаговый план реализации в профессии психолога.
– Секретная информация, какие ошибки совершают 99% начинающих психологов, и как их избежать.
– Бесплатные способы продвижения себя как специалиста.
– Приемы и тактики, которыми владеют только высокооплачиваемые психологи.
– И в конце — сертификат о прохождении курса. В профессиональном мире психологов важно иметь подтверждение своей квалификации.
Если вам пока не верится, что возможно с нуля стать психологом, просто приходите и послушайте. Курс длится 3 дня. Вам хватит первого дня, чтобы понять, подходит ли эта профессия и готовы ли вы вкладывать в нее свое время.
Цена обучения — бесплатно.
Регистрация — только по ссылке из этого поста. В группе информации нет.
Количество бесплатных мест ограничено. Регистрируйтесь сразу. Если ссылка активна, запись еще идет:
https://oipp.ru/mayd?utm_source=vkontakte&utm_medium=content-text&utm_campaign=freedom_funnel_01&utm_content=faq_ft14_posev_k7t2233_k0&utm_term=lilTWOAM
Нейробиология и когнитивистика вчера в 18:43
Когнитивистика - что это такое? Объясняет когнитивист София Раппе.
Всем здравствуйте. Я когнитивист-теоретик. На протяжении своей недолгой научной карьеры я пытаюсь объяснить родственникам и друзьям, чем занимаюсь. Этот пост консолидирует некоторые мои ответы о том, что такое когнитивистика, что делать, если объект вашего изучения — самый чернейший ящик, почему междисциплинарные исследования с отсутствием единой методологии — это ОК, и есть ли шансы извлечь из всего этого какую-то пользу. Спойлер: да, недаром крупные западные университеты ежегодно штампуют когнитивистов в промышленном масштабе, и все они куда-то (благополучно) деваются.
В изложении я буду придерживаться пусть и упрощенного, но профессионального языка моей специальности, чтобы, кроме всего прочего, донести атмосферу. Если это станет препятствием для понимания и диалога — жалуйтесь!
Что изучаем?
Когнитивистика или когнитивная наука (или науки, но об этом ниже) — общий термин, описывающий научное направление, начавшее свое формирование в 1950-е годы и занимающееся вопросами, связанными с разумом на различных уровнях описания. Эти вопросы включают в себя, как и напрямую связанные с работой мозга (как работает мозг? какова связь между мозгом и разумом?), так и более общие, касающиеся поведения разумных агентов, их взаимодействия с друг другом и окружающей средой, а также способов обработки различного вида информации. Вышеперечисленные темы могут изучаться под разными углами и с использованием разных подходов и методологий.
Традиционно когнитивистика включает в себя шесть дисциплин:
психологию
компьютерные науки (в особенности машинное обучение, искусственный интеллект и робототехнику)
нейронаук(-у/-и)
антропологию
лингвистику
и философию
Предполагается, что ни одна из дисциплин в одиночку не располагает теоретическим и практическим аппаратом, достаточным для полного понимания разума. В то же время, конкретные вопросы и темы ассоциируются преимущественно с какой-то одной.
Самая древняя из перечисленных дисциплин — философия. Ещё Платон и Аристотель (IV век дo н.э.) интересовались вопросами, связанными с разумом. В современной когнитивистике философия скорее ближе к Аристотелю — не умозрительная, а активно базирующаяся на научных результатах и наблюдениях. Занимается философия в основном глобальными вопросами о природе разума, теоретическим описанием его работы на основе прикладных результатов, нормативностью и вопросами методологий других когнитивных наук.
В середине 19-ого века от философии как научное направление отпочковалась психология, в основе которой лежит эмпирический подход — наблюдение и эксперимент. Вопросы психологии в основном касаются ментальных процессов и поведения. На сегодняшний день многие исследователи-психологи сочетают поведенческие эксперименты с компьютерным моделированием или измерением каких-то параметров мозговой активности, так как считается, что ментальные процессы напрямую связаны с работой мозга. (:
Собственно, про то, как ментальные процессы воплощены в биологических — это к нейронауке, самой молодой из всей шестёрки. Первым человеком, предположившим в конце 19-го(!) века, что функциональной единицей мозга является нейронная клетка, был испанский патолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль. Однако конкретные теории, связывающие умственную деятельность и поведение с нейронной деятельностью, начали получать распространение много позже, так как не было подходящих инструментов для изучения. Изобретение функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) в 1980-х и развитие идеи нейронных сетей можно считать точками становления современной когнитивной нейронауки.
Лингвистика имеет отношение к когнитивистике в двух контекстах. Во-первых, это, конечно, связь между языком и мышлением. Язык — как минимум наш основной способ выражения мысли. Как максимум, он тождественен самому процессу мышления (хотя я лично так не считаю). Следовательно, изучение структуры языка, его восприятия и использования способно многое прояснить и про внутренние когнитивные процессы. Второй контекст — коммуникация и социальный аспект разума, к чему имеет отношение и антропология, которая изучает социальную среду, культуру и их влияние на человека, например, в формировании его убеждений и поведения.
Ну и напоследок, компьютерные науки. Про их роль в когнитивистике я напишу как-нибудь отдельно (нужно много места), но, если коротко, значение очень, очень велико. Это и идея «мозг = компьютер», и теории разных когнитивных архитектур, и обратная инженерия, и инструменты моделирования когнитивных процессов...
Но так что же получается, когнитивистика — это не единая наука?
Ну, это как посмотреть. С одной стороны, действительно, разные подотрасли когнитивистики используют разные терминологические аппараты и исследовательские инструменты. Поэтому люди, которые используют термин «когнитивные наукИ», по-своему правы. C другой стороны, часто и вопросы, и методологии подотраслей имеют глубокую связь. Например, восприятие языка напрямую связано с работой мозга на множестве уровней, которые включают в себя и обработку аудио сигнала, и строение синтактической структуры языка, и сложные системы убеждений. Все эти уровни взаимодействуют друг с другом. Проблема — связать их в стройную систему.
Характер связи между дисциплинами и уровнями — вопрос открытый. Профессор Университета Торонто Джон Вервеке, например, выделяет три потенциальных характера связи между дисциплинами и соответствующих им подхода к когнитивистике:
Первый подход — номинализм, или когнитивистика как обобщающий термин для нескольких отдельных наук. Основная проблема с первым подходом — игнорирование наличия комплексной системы, а следовательно, ее влияния на и взаимодействия с составными частями.
Второй подход — интердисциплинарный эклектицизм. Cогласно этому подходу, дисциплины сообщаются между собой, оставаясь при этом самодостаточными. Такой подход подразумевает необходимость изучения смежных областей для более глубокого понимания причинно-следственных связей, но без цели трансформации их в единую науку. Интердисциплинарный эклектицизм — часто недостаточно сильная, нестабильная позиция, имеющая тенденцию распадаться в номинализм.
Третий подход — синоптическая интеграция. Синоптическая интеграция подразумевает создание единого теоретического поля и языка, описывающего и связывающего когнитивные процессы на разных уровнях в общую систему, взаимопроникновение и глубокое влияние дисциплин на друг друга. Потенциальная опасность этого подхода заключается в его возможной радикализации до полного редуктивизма — попытки сведения всех когнитивных процессов к одному базовому уровню, например, нейронному. Такого рода нейро-редукционизм был широко распространён среди когнитивистов второй волны и все еще встречается среди некоторых современных нейро-ученых. Подробнее об этой идее и чем она может быть проблематична — в одном из следующих постов. Пока же, я только хочу отметить, что синоптическая интеграция не обязательно подразумевает под собой полный редукционизм.
Таким образом, «наука» когнитивистика или «науки» – вопрос во многом мировоззренческий. Я сторонница синоптической интеграции, и для меня «когнитивные науки» — это скорее ситуация в настоящем времени, а «когнитивная наука» — потенциальный результат успешно проделанной работы.
Объект изучения – черный ящик
Так в чем состоит сложность интеграции субдисциплин и уровней анализа различных процессов? Во-первых, мозг — во многом до сих пор черный ящик. Что еще хуже, разум — даже не ящик. Позиции, поддерживающие полностью физический характер разума в классическом понимании проблематичны ненамного меньше, чем, например, дуалистические, различающие ментальные и физические объекты. Физикалисты часто сталкиваются с трудностями, когда речь заходит о феноменологии или субъективном опыте (хотя эти вопросы начинают все активнее разрабатываться), дуалисты (и нейтральные монисты) — в попытках объяснить возможность влияния ментального на физическое. Эта проблема, на русском языке носящая ужасное название «психофизическая» (по-английски звучит как “the mind-body problem”), в современной трактовке чаще всего приписывается Декарту, хотя истоки ее прослеживаются вплоть до 400-х годов до н.э. Если у вас есть свободные выходные для ее решения, вот куда можно себя приложить. Отличный шанс сделать что-то полезное и остаться в истории (:
Даже с точки зрения физикалистов, тем не менее, границы разума (физические или структурные) не обязательно совпадают с границами мозга или даже тела, а такие тесно связанные с разумом понятия как, например, сознание или личность (неточный перевод английского «self», предлагайте другие), еще более концептуально неоднозначны. Об этом тоже, возможно, я напишу как-нибудь позже.
Потыкав палочкой используя разные известные методы (или изобретая новые), можно заполучить информацию о структуре мозга, поведении человека и корреляции между, например, поведением и различными параметрами вроде локализации и интенсивности мозговой активности. К сожалению, как анализ, так и синтез этой информации не всегда прямолинеен. Для начала изоляция конкретных процессов в мозге — вопрос совсем не тривиальный. Во-первых, из-за обширности деятельности и многозадачности, а во-вторых, из-за того, что мы не всегда знаем, какой уровень анализа является верным (т.е. на что вообще смотреть). В глобальном плане это ведет к ошибочным или даже псевдонаучным парадигмам, как, например, уже ископаемая френология — вычисление психологических характеристик по строению черепа.
В локальном — к ошибкам экспериментального дизайна (не то измерили, не учли зависимые переменные…) и ошибкам интерпретации (измерили то, что хотели измерить, но вывод сделали неверный). К этому добавляются еще и существенные недочеты методологии использования существующих технических инструментов. Взять, к примеру, дохлого лосося, любимого студентами-нейрологами.
Эксперимент с лососем, наделавший в свое время много шума и получивший в 2012 году Шнобелевскую премию, был призван привлечь внимание научного сообщества к проблеме статистической обработки результатов фМРТ. Прочитать про него по-английски можно, например, здесь, но если коротко, то отсутствие поправки на множественную проверку гипотез влечет к наблюдению когнитивной деятельности у мертвой рыбы. Возвращаясь к проблеме интерпретации, показательно еще и то, что некоторые восприняли аргумент в пользу проведения определенного типа статистического анализа за успешную попытку полной дискредитации фМРТ как исследовательского инструмента.
Поведенческая составляющая экспериментов тоже не без проблем. Если такие внешние сигналы организма, как пульс, движение зрачков и температура тела легко (и, допустим, уместно) регистрируются, то огромная часть экспериментов связанных, например, с феноменологическими аспектами базируется на самоотчетах, которые ненадежны как минимум ввиду субъективности оценочных шкал, а часто и ввиду концептуальных ...
Продолжение
https://vk.com/@neurocognitivistica-kognitivistika-chto-eto-takoe-obyasnyaet-kognitivist-sofiy
Всем здравствуйте. Я когнитивист-теоретик. На протяжении своей недолгой научной карьеры я пытаюсь объяснить родственникам и друзьям, чем занимаюсь. Этот пост консолидирует некоторые мои ответы о том, что такое когнитивистика, что делать, если объект вашего изучения — самый чернейший ящик, почему междисциплинарные исследования с отсутствием единой методологии — это ОК, и есть ли шансы извлечь из всего этого какую-то пользу. Спойлер: да, недаром крупные западные университеты ежегодно штампуют когнитивистов в промышленном масштабе, и все они куда-то (благополучно) деваются.
В изложении я буду придерживаться пусть и упрощенного, но профессионального языка моей специальности, чтобы, кроме всего прочего, донести атмосферу. Если это станет препятствием для понимания и диалога — жалуйтесь!
Что изучаем?
Когнитивистика или когнитивная наука (или науки, но об этом ниже) — общий термин, описывающий научное направление, начавшее свое формирование в 1950-е годы и занимающееся вопросами, связанными с разумом на различных уровнях описания. Эти вопросы включают в себя, как и напрямую связанные с работой мозга (как работает мозг? какова связь между мозгом и разумом?), так и более общие, касающиеся поведения разумных агентов, их взаимодействия с друг другом и окружающей средой, а также способов обработки различного вида информации. Вышеперечисленные темы могут изучаться под разными углами и с использованием разных подходов и методологий.
Традиционно когнитивистика включает в себя шесть дисциплин:
психологию
компьютерные науки (в особенности машинное обучение, искусственный интеллект и робототехнику)
нейронаук(-у/-и)
антропологию
лингвистику
и философию
Предполагается, что ни одна из дисциплин в одиночку не располагает теоретическим и практическим аппаратом, достаточным для полного понимания разума. В то же время, конкретные вопросы и темы ассоциируются преимущественно с какой-то одной.
Самая древняя из перечисленных дисциплин — философия. Ещё Платон и Аристотель (IV век дo н.э.) интересовались вопросами, связанными с разумом. В современной когнитивистике философия скорее ближе к Аристотелю — не умозрительная, а активно базирующаяся на научных результатах и наблюдениях. Занимается философия в основном глобальными вопросами о природе разума, теоретическим описанием его работы на основе прикладных результатов, нормативностью и вопросами методологий других когнитивных наук.
В середине 19-ого века от философии как научное направление отпочковалась психология, в основе которой лежит эмпирический подход — наблюдение и эксперимент. Вопросы психологии в основном касаются ментальных процессов и поведения. На сегодняшний день многие исследователи-психологи сочетают поведенческие эксперименты с компьютерным моделированием или измерением каких-то параметров мозговой активности, так как считается, что ментальные процессы напрямую связаны с работой мозга. (:
Собственно, про то, как ментальные процессы воплощены в биологических — это к нейронауке, самой молодой из всей шестёрки. Первым человеком, предположившим в конце 19-го(!) века, что функциональной единицей мозга является нейронная клетка, был испанский патолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль. Однако конкретные теории, связывающие умственную деятельность и поведение с нейронной деятельностью, начали получать распространение много позже, так как не было подходящих инструментов для изучения. Изобретение функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) в 1980-х и развитие идеи нейронных сетей можно считать точками становления современной когнитивной нейронауки.
Лингвистика имеет отношение к когнитивистике в двух контекстах. Во-первых, это, конечно, связь между языком и мышлением. Язык — как минимум наш основной способ выражения мысли. Как максимум, он тождественен самому процессу мышления (хотя я лично так не считаю). Следовательно, изучение структуры языка, его восприятия и использования способно многое прояснить и про внутренние когнитивные процессы. Второй контекст — коммуникация и социальный аспект разума, к чему имеет отношение и антропология, которая изучает социальную среду, культуру и их влияние на человека, например, в формировании его убеждений и поведения.
Ну и напоследок, компьютерные науки. Про их роль в когнитивистике я напишу как-нибудь отдельно (нужно много места), но, если коротко, значение очень, очень велико. Это и идея «мозг = компьютер», и теории разных когнитивных архитектур, и обратная инженерия, и инструменты моделирования когнитивных процессов...
Но так что же получается, когнитивистика — это не единая наука?
Ну, это как посмотреть. С одной стороны, действительно, разные подотрасли когнитивистики используют разные терминологические аппараты и исследовательские инструменты. Поэтому люди, которые используют термин «когнитивные наукИ», по-своему правы. C другой стороны, часто и вопросы, и методологии подотраслей имеют глубокую связь. Например, восприятие языка напрямую связано с работой мозга на множестве уровней, которые включают в себя и обработку аудио сигнала, и строение синтактической структуры языка, и сложные системы убеждений. Все эти уровни взаимодействуют друг с другом. Проблема — связать их в стройную систему.
Характер связи между дисциплинами и уровнями — вопрос открытый. Профессор Университета Торонто Джон Вервеке, например, выделяет три потенциальных характера связи между дисциплинами и соответствующих им подхода к когнитивистике:
Первый подход — номинализм, или когнитивистика как обобщающий термин для нескольких отдельных наук. Основная проблема с первым подходом — игнорирование наличия комплексной системы, а следовательно, ее влияния на и взаимодействия с составными частями.
Второй подход — интердисциплинарный эклектицизм. Cогласно этому подходу, дисциплины сообщаются между собой, оставаясь при этом самодостаточными. Такой подход подразумевает необходимость изучения смежных областей для более глубокого понимания причинно-следственных связей, но без цели трансформации их в единую науку. Интердисциплинарный эклектицизм — часто недостаточно сильная, нестабильная позиция, имеющая тенденцию распадаться в номинализм.
Третий подход — синоптическая интеграция. Синоптическая интеграция подразумевает создание единого теоретического поля и языка, описывающего и связывающего когнитивные процессы на разных уровнях в общую систему, взаимопроникновение и глубокое влияние дисциплин на друг друга. Потенциальная опасность этого подхода заключается в его возможной радикализации до полного редуктивизма — попытки сведения всех когнитивных процессов к одному базовому уровню, например, нейронному. Такого рода нейро-редукционизм был широко распространён среди когнитивистов второй волны и все еще встречается среди некоторых современных нейро-ученых. Подробнее об этой идее и чем она может быть проблематична — в одном из следующих постов. Пока же, я только хочу отметить, что синоптическая интеграция не обязательно подразумевает под собой полный редукционизм.
Таким образом, «наука» когнитивистика или «науки» – вопрос во многом мировоззренческий. Я сторонница синоптической интеграции, и для меня «когнитивные науки» — это скорее ситуация в настоящем времени, а «когнитивная наука» — потенциальный результат успешно проделанной работы.
Объект изучения – черный ящик
Так в чем состоит сложность интеграции субдисциплин и уровней анализа различных процессов? Во-первых, мозг — во многом до сих пор черный ящик. Что еще хуже, разум — даже не ящик. Позиции, поддерживающие полностью физический характер разума в классическом понимании проблематичны ненамного меньше, чем, например, дуалистические, различающие ментальные и физические объекты. Физикалисты часто сталкиваются с трудностями, когда речь заходит о феноменологии или субъективном опыте (хотя эти вопросы начинают все активнее разрабатываться), дуалисты (и нейтральные монисты) — в попытках объяснить возможность влияния ментального на физическое. Эта проблема, на русском языке носящая ужасное название «психофизическая» (по-английски звучит как “the mind-body problem”), в современной трактовке чаще всего приписывается Декарту, хотя истоки ее прослеживаются вплоть до 400-х годов до н.э. Если у вас есть свободные выходные для ее решения, вот куда можно себя приложить. Отличный шанс сделать что-то полезное и остаться в истории (:
Даже с точки зрения физикалистов, тем не менее, границы разума (физические или структурные) не обязательно совпадают с границами мозга или даже тела, а такие тесно связанные с разумом понятия как, например, сознание или личность (неточный перевод английского «self», предлагайте другие), еще более концептуально неоднозначны. Об этом тоже, возможно, я напишу как-нибудь позже.
Потыкав палочкой используя разные известные методы (или изобретая новые), можно заполучить информацию о структуре мозга, поведении человека и корреляции между, например, поведением и различными параметрами вроде локализации и интенсивности мозговой активности. К сожалению, как анализ, так и синтез этой информации не всегда прямолинеен. Для начала изоляция конкретных процессов в мозге — вопрос совсем не тривиальный. Во-первых, из-за обширности деятельности и многозадачности, а во-вторых, из-за того, что мы не всегда знаем, какой уровень анализа является верным (т.е. на что вообще смотреть). В глобальном плане это ведет к ошибочным или даже псевдонаучным парадигмам, как, например, уже ископаемая френология — вычисление психологических характеристик по строению черепа.
В локальном — к ошибкам экспериментального дизайна (не то измерили, не учли зависимые переменные…) и ошибкам интерпретации (измерили то, что хотели измерить, но вывод сделали неверный). К этому добавляются еще и существенные недочеты методологии использования существующих технических инструментов. Взять, к примеру, дохлого лосося, любимого студентами-нейрологами.
Эксперимент с лососем, наделавший в свое время много шума и получивший в 2012 году Шнобелевскую премию, был призван привлечь внимание научного сообщества к проблеме статистической обработки результатов фМРТ. Прочитать про него по-английски можно, например, здесь, но если коротко, то отсутствие поправки на множественную проверку гипотез влечет к наблюдению когнитивной деятельности у мертвой рыбы. Возвращаясь к проблеме интерпретации, показательно еще и то, что некоторые восприняли аргумент в пользу проведения определенного типа статистического анализа за успешную попытку полной дискредитации фМРТ как исследовательского инструмента.
Поведенческая составляющая экспериментов тоже не без проблем. Если такие внешние сигналы организма, как пульс, движение зрачков и температура тела легко (и, допустим, уместно) регистрируются, то огромная часть экспериментов связанных, например, с феноменологическими аспектами базируется на самоотчетах, которые ненадежны как минимум ввиду субъективности оценочных шкал, а часто и ввиду концептуальных ...
Продолжение
https://vk.com/@neurocognitivistica-kognitivistika-chto-eto-takoe-obyasnyaet-kognitivist-sofiy
Нейробиология и когнитивистика вчера в 17:55
Перенос вагинальной микробиоты детям после кесарева сечения улучшил их нервно-психическое развитие
Перенос вагинальной микробиоты на кожу и слизистую ротовой полости детей, рожденных с помощью кесарева сечения, повышает оценку нервно-психического развития в возрасте шести месяцев. Кроме того, у таких детей такой перенос ускоряет созревание кишечной микробиоты, говорится в статье, опубликованой в журнале Cell Host & Microbe.
https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(23)00215-9
Развитие кишечного микробиома у новорожденных детей выступает важным этапом роста, в процессе которого он претерпевает радикальные изменения: например, факультативные анаэробы сменяются облигатными. Многие исследования показывали, что количественный и качественный состав кишечного микробиома влияет
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)0066..
на здоровье детей посредством иммунной регуляции, а его нарушения приводят к патологическим состояниям и задержке развития, в том числе расстройствам аутистического спектра.
Важным этапом становления кишечного (и не только) микробиома считается прохождение ребенка через родовые пути, где он приобретает бактерии вагинального сообщества матери.
Дети, рожденные с помощью кесарева сечения, не получают
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13014-7
этих бактерий, и их кожу и кишечник быстро заселяют бактерии с кожи матери и с поверхностей в операционной.
https://nplus1.ru/news/2019/09/18/C-section-microbiome
Это приводит
https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2749054
к повышенному риску неблагоприятных исходов для здоровья ребенка, включая нарушения развития нервной и иммунной систем и заболевания обмена веществ.
https://jamanetwork.com/journals/jamapediatrics/fullarticle/2548440
Хотя некоторые исследователи показывают, что такие дети получают
(см. https://nplus1.ru/news/2023/03/13/bacteria-caesarean-2 )
недостающие бактерии с грудным молоком, многие врачи все чаще обращают внимание на перенос вагинальной микробиоты матери на кожу ребенка и слизистую ротовой полости. Такой метод во множестве исследований уже показывал свои положительные результаты, включая восстановление состава кишечного микробиома.
Ученые под руководством Янь Хэ (Yan He) из Южного медицинского университета проверили, как такая процедура влияет на нервно-психическое развитие детей, их кишечный микробиом и обмен веществ. Для этого они провели тройное слепое клиническое исследование, в которое включили 76 детей, рожденных с помощью кесарева сечения: в экспериментальную группу попало 35 детей, а в контрольную — 41 ребенок. Некоторые дети из обеих подгрупп пропускали некоторые этапы последующего наблюдения. В среднем гестационный возраст на момент операции был примерно на полнедели меньше в экспериментальной группе. Других существенных различий между подгруппами ученые не зафиксировали.
https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(23)00215-9
За два часа до кесарева сечения сложенную стерильную марлю, смоченную тремя миллилитрами стерильного физиологического раствора, вводили на один час в нижнюю часть влагалища всем включенным в исследование женщинам. Ее удаляли перед профилактическим введением антибиотиков, примерно за 30 минут до начала операции.
Сторонний исследовательский сотрудник выдавал медсестре марлю, пропитанную либо вагинальным секретом, либо стерильным физиологическим раствором. В течение одной-двух минут после рождения она в течение 15 секунд обтирала новорожденного марлей, начиная с губ, затем лицо, грудная клетка, руки, ноги, гениталии и анальная область и спина. После этого детей не купали в течение 12 часов.
Нервно-психическое развитие оценивалось у детей в три и в шесть месяцев с помощью шкалы ASQ-3 ( об этом тесте - см. https://agesandstages.com/products-pricing/asq3/ ),
которая включала оценку коммуникативных способностей ребенка, крупной и мелкой моторики, преодоления препятствий и личностно-социальных навыков. Сумма баллов по пяти критериям показывала общий уровень развития нервной системы. Оценка ASQ-3 в три месяца коррелировала с оценкой ASQ-3 в шесть месяцев (p < 0,001), что указывает на относительную стабильность этого показателя.
Общий балл ASQ-3 в шесть месяцев был значительно выше в экспериментальной группе, чем в контрольной группе: средняя разница составила 24,87 балла (р = 0,014). Аналогичная зависимость отмечалась и в три месяца и при оценке отдельных критериев нервно-психического развития. Оценка не изменилась и после корректировки на гестационный возраст при рождении, возраст и уровень образования матери, доход семьи, режим вскармливания, пол и вес ребенка.
Кроме того, ученые оценивали состояние кишечного микробиома младенцев с помощью секвенирования рРНК в кале на 3, 7, 30 и 42 дни жизни. В обеих группах ученые отметили постепенное изменение микробиома. Однако первичный анализ показал, что в микробиоме детей из экспериментальной группы значительно больше вагинальных бактерий матери, чем у детей из контрольной группы на 30 (р = 0,008) и 42 (р = 0,026) дни.
К 42 дню более высокая доля зрелой микробиоты наблюдалась в кале детей из экспериментальной группы (р = 0,009), качественный и количественный состав их микробиома походил на состав микробиома детей, рожденных естественным путем. Кроме того, изучение метаболома кала показало, что у детей из экспериментальной группы больше метаболитов жизнедеятельности кишечных бактерий, которые связаны с лучшим развитием нервной системы.
Это исследование показывает, что перенос вагинальной микробиоты детям после кесарева сечения улучшает долгосрочные исходы в отношении развития нервной системы. При этом такой перенос, по-видимому, безопасен: ученые не зафиксировали серьезных нежелательных явлений в ходе исследования.
https://vk.cc/coQ8D4
Следует отметить, что существует и другой метод влияния на кишечный микробиом детей, рожденным с помощью кесарева сечения, а именно: проводится трансплантацию фекальной микробиоты - в сцеженное молоко добавляют раствор с разбавленным калом матери, см. https://nplus1.ru/news/2020/10/05/fmt-baby
Перенос вагинальной микробиоты на кожу и слизистую ротовой полости детей, рожденных с помощью кесарева сечения, повышает оценку нервно-психического развития в возрасте шести месяцев. Кроме того, у таких детей такой перенос ускоряет созревание кишечной микробиоты, говорится в статье, опубликованой в журнале Cell Host & Microbe.
https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(23)00215-9
Развитие кишечного микробиома у новорожденных детей выступает важным этапом роста, в процессе которого он претерпевает радикальные изменения: например, факультативные анаэробы сменяются облигатными. Многие исследования показывали, что количественный и качественный состав кишечного микробиома влияет
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)0066..
на здоровье детей посредством иммунной регуляции, а его нарушения приводят к патологическим состояниям и задержке развития, в том числе расстройствам аутистического спектра.
Важным этапом становления кишечного (и не только) микробиома считается прохождение ребенка через родовые пути, где он приобретает бактерии вагинального сообщества матери.
Дети, рожденные с помощью кесарева сечения, не получают
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13014-7
этих бактерий, и их кожу и кишечник быстро заселяют бактерии с кожи матери и с поверхностей в операционной.
https://nplus1.ru/news/2019/09/18/C-section-microbiome
Это приводит
https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2749054
к повышенному риску неблагоприятных исходов для здоровья ребенка, включая нарушения развития нервной и иммунной систем и заболевания обмена веществ.
https://jamanetwork.com/journals/jamapediatrics/fullarticle/2548440
Хотя некоторые исследователи показывают, что такие дети получают
(см. https://nplus1.ru/news/2023/03/13/bacteria-caesarean-2 )
недостающие бактерии с грудным молоком, многие врачи все чаще обращают внимание на перенос вагинальной микробиоты матери на кожу ребенка и слизистую ротовой полости. Такой метод во множестве исследований уже показывал свои положительные результаты, включая восстановление состава кишечного микробиома.
Ученые под руководством Янь Хэ (Yan He) из Южного медицинского университета проверили, как такая процедура влияет на нервно-психическое развитие детей, их кишечный микробиом и обмен веществ. Для этого они провели тройное слепое клиническое исследование, в которое включили 76 детей, рожденных с помощью кесарева сечения: в экспериментальную группу попало 35 детей, а в контрольную — 41 ребенок. Некоторые дети из обеих подгрупп пропускали некоторые этапы последующего наблюдения. В среднем гестационный возраст на момент операции был примерно на полнедели меньше в экспериментальной группе. Других существенных различий между подгруппами ученые не зафиксировали.
https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(23)00215-9
За два часа до кесарева сечения сложенную стерильную марлю, смоченную тремя миллилитрами стерильного физиологического раствора, вводили на один час в нижнюю часть влагалища всем включенным в исследование женщинам. Ее удаляли перед профилактическим введением антибиотиков, примерно за 30 минут до начала операции.
Сторонний исследовательский сотрудник выдавал медсестре марлю, пропитанную либо вагинальным секретом, либо стерильным физиологическим раствором. В течение одной-двух минут после рождения она в течение 15 секунд обтирала новорожденного марлей, начиная с губ, затем лицо, грудная клетка, руки, ноги, гениталии и анальная область и спина. После этого детей не купали в течение 12 часов.
Нервно-психическое развитие оценивалось у детей в три и в шесть месяцев с помощью шкалы ASQ-3 ( об этом тесте - см. https://agesandstages.com/products-pricing/asq3/ ),
которая включала оценку коммуникативных способностей ребенка, крупной и мелкой моторики, преодоления препятствий и личностно-социальных навыков. Сумма баллов по пяти критериям показывала общий уровень развития нервной системы. Оценка ASQ-3 в три месяца коррелировала с оценкой ASQ-3 в шесть месяцев (p < 0,001), что указывает на относительную стабильность этого показателя.
Общий балл ASQ-3 в шесть месяцев был значительно выше в экспериментальной группе, чем в контрольной группе: средняя разница составила 24,87 балла (р = 0,014). Аналогичная зависимость отмечалась и в три месяца и при оценке отдельных критериев нервно-психического развития. Оценка не изменилась и после корректировки на гестационный возраст при рождении, возраст и уровень образования матери, доход семьи, режим вскармливания, пол и вес ребенка.
Кроме того, ученые оценивали состояние кишечного микробиома младенцев с помощью секвенирования рРНК в кале на 3, 7, 30 и 42 дни жизни. В обеих группах ученые отметили постепенное изменение микробиома. Однако первичный анализ показал, что в микробиоме детей из экспериментальной группы значительно больше вагинальных бактерий матери, чем у детей из контрольной группы на 30 (р = 0,008) и 42 (р = 0,026) дни.
К 42 дню более высокая доля зрелой микробиоты наблюдалась в кале детей из экспериментальной группы (р = 0,009), качественный и количественный состав их микробиома походил на состав микробиома детей, рожденных естественным путем. Кроме того, изучение метаболома кала показало, что у детей из экспериментальной группы больше метаболитов жизнедеятельности кишечных бактерий, которые связаны с лучшим развитием нервной системы.
Это исследование показывает, что перенос вагинальной микробиоты детям после кесарева сечения улучшает долгосрочные исходы в отношении развития нервной системы. При этом такой перенос, по-видимому, безопасен: ученые не зафиксировали серьезных нежелательных явлений в ходе исследования.
https://vk.cc/coQ8D4
Следует отметить, что существует и другой метод влияния на кишечный микробиом детей, рожденным с помощью кесарева сечения, а именно: проводится трансплантацию фекальной микробиоты - в сцеженное молоко добавляют раствор с разбавленным калом матери, см. https://nplus1.ru/news/2020/10/05/fmt-baby
Нейробиология и когнитивистика вчера в 09:15
Вкус и запах еды запустили фрагментацию митохондрий в клетках печени у мышей. Эта реакция запускается POMC-нейронами гипоталамуса
Немецкие ученые в экспериментах in vitro и in vivo выяснили, что сенсорное восприятие пищи быстро индуцирует фрагментацию митохондрий в печени посредством протеинкиназы В/АКТ-зависимого фосфорилирования серина 131 фактора деления митохондрий (MFFS131). Такая реакция запускалась активацией нейронов, экспрессирующих гипоталамический проопиомеланокортин (POMC-нейроны), и способствовала повышению чувствительности к инсулину. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk1005
Мозговая фаза пищеварения, при которой в ответ на условно рефлекторные стимулы (например, запах и вид еды) запускается желудочная секреция и различные метаболические пути, позволяет организму быстро реагировать на ожидаемые метаболические «задачи».
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S019566630700400X?via%3Dihub
При этом нейронные и молекулярные механизмы, лежащие в основе регуляции опережающих изменений в печени при переходе от голодания к приему пищи, остаются лишь частично изученными. Известно, что ключевыми регуляторами пищевого поведения и модификаторами метаболизма глюкозы и липидов в печени выступают нейроны дугообразного ядра гипоталамуса — AgRP-нейроны и нейроны, экспрессирующие проопиомеланокортин (POMC-нейроны).
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867416301945
Ранее считалось, что они постепенно и медленно модулируют свою активность с помощью эндокринных сигналов обратной связи с периферии, но теперь ученые знают, что эти нейроны быстро активируются при сенсорном восприятии пищи для прогностических задач.
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(15)00076-8?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867415000768%3Fshowall%3Dtrue
Причем наиболее важным посредником мозговой фазы выступают именно POMC-нейроны. Однако не конца понятна роль этих нейронов в регуляторных механизмах митохондриальной динамики клеток печени, которая оказывает существенное влияние на системный и печеночный метаболизм глюкозы и на развитие резистентности к инсулину.
Исследовательская группа под руководством Йенса Брюнинга (Jens Brüning) из Института исследования метаболизма Общества Макса Планка провела серию экспериментов in vitro и in vivo, чтобы выяснить как стимуляция POMC-нейронов запахом и вкусом еды влияет на активность митохондрий печени. Сначала ученые проверили с помощью фосфопротеомного анализа, достаточно ли сенсорного восприятия пищи для изменения фосфорилирования белков в митохондриях печени. Для этого мыши голодали в течение 16 часов, затем им давали возможность видеть и чувствовать корм в недоступной клетке в течение 5, 10 или 30 минут. Другим голодавшим мышам разрешили употреблять пищу. Как восприятие пищи, так и прием пищи приводили к повышенному уровню фосфорилирования серина 131 митохондриального фактора деления (мышиный MFF Uniprot accession Q6PCP5 — MFFpS131), эквивалентный человеческому MFFpS157, в течение всего периода времени, равного 5, 10 и 30 минутам после употребления пищи в клетке.
Затем ученые исследовали процессы фосфорилирования в печени мыши при оптогенетической активации POMC-нейронов после шести часов голодания. Такое воздействие приводило к схожим кластерам фосфорилирования в том же участке MFFpS131, который активируется при сенсорном восприятии пищи и приеме пищи. Поскольку известно, что исследуемый митохондриальный фактор деления играет решающую роль в модуляции динамики и архитектуры митохондрий, исследователи также изучили морфологию митохондрий при сенсорном восприятии пищи и приеме пищи с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Выяснилось, что сенсорного восприятия пищи было достаточно, чтобы вызвать изменения в морфологии митохондрий в течение нескольких минут аналогичные тем, что получали корм. Это же наблюдалось при оптогенетической активации POMC-нейронов.
Дальнейший анализ показал, что изменения активности фосфорилирования в митохондриях печени при сенсорном восприятии пищи связаны с активацией протеинкиназы B/AKT. Чтобы определить функциональные последствия фосфорилирования MFFS131, ученые создали две модифицированные модели мышей: одну линию мышей, в которой MFFS131 не может быть фосфорилирован, и другую линию, в которой имитируется постоянное фосфорилирование MFFS131.
Мыши, у которых не происходило фосфорилирование, демонстрировали более слитную митохондриальную сеть по сравнению с контрольной группой животных, а высокий уровень фосфорилирования, напротив, способствовал большей фрагментации митохондриальной сети печени. Мыши с гомозиготной нефосфорилируемой мутацией MFFS131 не показали каких-либо изменений в массе тела, составе тела или толерантности к глюкозе по сравнению с контрольной группой, но показали умеренное снижение чувствительности к инсулину.
Ученые приходят к выводу, что AKT-зависимое фосфорилирование MFFS131 и динамическая фрагментация митохондрий необходимы для эффективного подавления выработки глюкозы печенью, вызванного инсулином. В дальнейшем возможна разработка терапевтических подходов в лечении диабета и ожирения, основанных на воздействии на эти молекулярные механизмы.
https://vk.cc/cws793
Немецкие ученые в экспериментах in vitro и in vivo выяснили, что сенсорное восприятие пищи быстро индуцирует фрагментацию митохондрий в печени посредством протеинкиназы В/АКТ-зависимого фосфорилирования серина 131 фактора деления митохондрий (MFFS131). Такая реакция запускалась активацией нейронов, экспрессирующих гипоталамический проопиомеланокортин (POMC-нейроны), и способствовала повышению чувствительности к инсулину. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk1005
Мозговая фаза пищеварения, при которой в ответ на условно рефлекторные стимулы (например, запах и вид еды) запускается желудочная секреция и различные метаболические пути, позволяет организму быстро реагировать на ожидаемые метаболические «задачи».
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S019566630700400X?via%3Dihub
При этом нейронные и молекулярные механизмы, лежащие в основе регуляции опережающих изменений в печени при переходе от голодания к приему пищи, остаются лишь частично изученными. Известно, что ключевыми регуляторами пищевого поведения и модификаторами метаболизма глюкозы и липидов в печени выступают нейроны дугообразного ядра гипоталамуса — AgRP-нейроны и нейроны, экспрессирующие проопиомеланокортин (POMC-нейроны).
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867416301945
Ранее считалось, что они постепенно и медленно модулируют свою активность с помощью эндокринных сигналов обратной связи с периферии, но теперь ученые знают, что эти нейроны быстро активируются при сенсорном восприятии пищи для прогностических задач.
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(15)00076-8?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867415000768%3Fshowall%3Dtrue
Причем наиболее важным посредником мозговой фазы выступают именно POMC-нейроны. Однако не конца понятна роль этих нейронов в регуляторных механизмах митохондриальной динамики клеток печени, которая оказывает существенное влияние на системный и печеночный метаболизм глюкозы и на развитие резистентности к инсулину.
Исследовательская группа под руководством Йенса Брюнинга (Jens Brüning) из Института исследования метаболизма Общества Макса Планка провела серию экспериментов in vitro и in vivo, чтобы выяснить как стимуляция POMC-нейронов запахом и вкусом еды влияет на активность митохондрий печени. Сначала ученые проверили с помощью фосфопротеомного анализа, достаточно ли сенсорного восприятия пищи для изменения фосфорилирования белков в митохондриях печени. Для этого мыши голодали в течение 16 часов, затем им давали возможность видеть и чувствовать корм в недоступной клетке в течение 5, 10 или 30 минут. Другим голодавшим мышам разрешили употреблять пищу. Как восприятие пищи, так и прием пищи приводили к повышенному уровню фосфорилирования серина 131 митохондриального фактора деления (мышиный MFF Uniprot accession Q6PCP5 — MFFpS131), эквивалентный человеческому MFFpS157, в течение всего периода времени, равного 5, 10 и 30 минутам после употребления пищи в клетке.
Затем ученые исследовали процессы фосфорилирования в печени мыши при оптогенетической активации POMC-нейронов после шести часов голодания. Такое воздействие приводило к схожим кластерам фосфорилирования в том же участке MFFpS131, который активируется при сенсорном восприятии пищи и приеме пищи. Поскольку известно, что исследуемый митохондриальный фактор деления играет решающую роль в модуляции динамики и архитектуры митохондрий, исследователи также изучили морфологию митохондрий при сенсорном восприятии пищи и приеме пищи с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Выяснилось, что сенсорного восприятия пищи было достаточно, чтобы вызвать изменения в морфологии митохондрий в течение нескольких минут аналогичные тем, что получали корм. Это же наблюдалось при оптогенетической активации POMC-нейронов.
Дальнейший анализ показал, что изменения активности фосфорилирования в митохондриях печени при сенсорном восприятии пищи связаны с активацией протеинкиназы B/AKT. Чтобы определить функциональные последствия фосфорилирования MFFS131, ученые создали две модифицированные модели мышей: одну линию мышей, в которой MFFS131 не может быть фосфорилирован, и другую линию, в которой имитируется постоянное фосфорилирование MFFS131.
Мыши, у которых не происходило фосфорилирование, демонстрировали более слитную митохондриальную сеть по сравнению с контрольной группой животных, а высокий уровень фосфорилирования, напротив, способствовал большей фрагментации митохондриальной сети печени. Мыши с гомозиготной нефосфорилируемой мутацией MFFS131 не показали каких-либо изменений в массе тела, составе тела или толерантности к глюкозе по сравнению с контрольной группой, но показали умеренное снижение чувствительности к инсулину.
Ученые приходят к выводу, что AKT-зависимое фосфорилирование MFFS131 и динамическая фрагментация митохондрий необходимы для эффективного подавления выработки глюкозы печенью, вызванного инсулином. В дальнейшем возможна разработка терапевтических подходов в лечении диабета и ожирения, основанных на воздействии на эти молекулярные механизмы.
https://vk.cc/cws793