Если кто-то масштабируется в меандрах мозговой сети до уровня нейронов, то обнаруживаются другие аспекты связности мозга. Чтобы прийти к такому выводу, исследователи были заинтересованы в первичной зрительной коре, области, которая получает информацию, предоставленную глазом, и где развивается наше зрительное восприятие. Используя методы визуализации мозга и измерения электрической активности, они смогли отображать и характеризовать синаптические связи этой особенно плотной области нейронов. Вот как они обнаружили простое правило: нейроны тем более связаны, что ведут себя одинаково.

То, что верно на уровне нейронов, не соответствует шкале мозга

Напомним, что есть сотни областей мозга, которые соединяются друг с другом через пучки аксонов, чтобы обеспечить наши двигательные, сенсорные и когнитивные функции. Чтобы понять, что происходит между этими областями, нельзя просто рассматривать анатомические связи. Мы также должны интегрировать электрическую динамику, которая установлена ​​между ними. Другими словами, необходимо определить области, которые «загораются» одновременно во время выполнения заданной задачи.

Теория графов: мощный инструмент для изучения сетей

Но чтобы понять ценность своей работы, сначала нужно узнать о концептуальных инструментах, используемых исследователями, работающими в сетях. Первым из этих понятий является теория графов, которая позволяет характеризовать сети. Теория графов - математическая теория, объекты которой имеют приложения во всех областях, связанные с понятием сети. Граф - это набор точек с именами узлов, соединенных ребрами. Края могут быть ориентированы или нет. Набор ребер между узлами образует фигуру, похожую на сеть.

Мы различаем различные типы сетей с учетом их формы и их свойств. Согласно теории графов, мозг может быть представлен как сеть, узлы которой состоят из областей мозга и краев связями аксонов, которые их соединяют. Эта сеть имеет ряд характерных свойств.

Первая - это плотность: она определяется соотношением между количеством фактических соединений и количеством потенциальных соединений. Мы будем говорить о разбросанной сети, когда эта плотность низкая. Другим важным свойством является сила соединения: он измеряется количеством нейронов, участвующих в соединении. Это может быть от нескольких десятков до более 100. Если учесть силу соединения, можно сказать, что график взвешен. Наконец, можно учесть направление соединения, которое может быть входящим или исходящим.

Маленький мир: опыт Мильграма

Затем мы будем говорить о ориентированном графе. Чтобы попытаться навести порядок в сетях, мы создали большие категории на основе их формы и их свойств. Опыт заключался в том, чтобы отправить письмо из центра Соединенных Штатов на восточное побережье не по почте, а путем ручной передачи личных знаний. Цель состояла в том, чтобы определить среднее число посредников для того, чтобы письмо достигло своего пункта назначения. К всеобщему удивлению, ему было всего шесть. Отсюда популярная идея «шести степеней разделения», которая гарантирует, что на нашей планете цепь, соединяющая двух человек, имеет не более 5 связей.

Кроме того, некоторые узлы, называемые концентраторами, имеют большое количество соединений. Эти хабы играют особую роль в распространении информации. Модель человеческого мозга. Проект стоимостью 11 миллионов долларов соберет лучших нейробиологов в международной исследовательской группе в течение следующих 15 лет. Цель: установить, как нейроны берут информацию из внешнего мира.

Как мозг решает, что делать? Это будет большой вопрос, на который многие ученые из разных стран мира попытаются ответить и собраться в крупнейшей виртуальной лаборатории мозга - международной исследовательской группе под названием «Международная лаборатория мозга».

Работа, которая, если она принесет ощутимые результаты, заставит науку сделать огромный шаг вперед в понимании процесса, лежащего в основе жизни. В полевых условиях команда специалистов будет разделена на две отдельные группы: одна будет заниматься практической частью, проводя эксперименты в лаборатории; другой будет управлять теоретической частью с анализом моделей исследования. Подход к работе хочет ответить, скажем, первым участникам, на трудность, с которой сталкивается одна исследовательская лаборатория перед огромной массой проблем для решения.

Бывает так, что даже если многие неврологи работают над одними и теми же проблемами, практический подход к экспериментам в лаборатория отличается от случая к случаю, часто делая серьезное сравнение между различными результатами невозможным. Для экспериментов на животных, например, будут использоваться морские свинки из того же запаса, которые будут обучены, проверены и классифицированы таким же образом. Что касается результатов, они будут проанализированы с помощью программного обеспечения, общего для всех исследователей, которое будет совместно использоваться совместно с остальной группой.

Это невролог Джакомо Риццолатти и философ Коррадо Синигалья, безусловно, была книгой. Книга собирает специализированную литературу в виде эссе, которое обозначало этапы долгой исследовательской поездки вокруг открытия и интерпретации канонических нейронов и зеркальных нейронов, и на этих страницах ничего не пропало: многочисленные группы энтузиастов найдут здесь все эксперименты с соответствующими теоретическими предположениями, результаты и интерпретации которых с энтузиазмом следили за развитием в течение этих лет, многих любопытных людей, привлеченных нейронами эмпатии? из которых они читали в газетах или слышали во время собраний или презентаций, был бы доступен всеобъемлющий и ясный инструмент для анализа состояния этих исследований, которые коренным образом изменили то, как мы понимаем архитектуру и функционирование мозга. Главный аргумент, по которому сформулированы семь глав книги, состоит в том, что мозг, который действует, также является, прежде всего, мозгом, который включает в себя. Смысл и масштаб этого тезиса лежат в основе нейронного механизма, идентифицированного нейрофизиологами Университета Пармы, координируемого Джакомо Риццолатти. В серии исследований, проведенных за последние двадцать лет, исследователи обнаружили в премоторной коре обезьяны, а затем и человека существование двух групп нейронов, активных в ходе выполнения объектно-связанных действий: это простые и знакомые жесты, такие как схватывание чего-то рукой или приведение пищи в рот. Удивительно, что эти две группы премоторных нейронов активируются даже в отсутствие какого-либо явного выполнения действия во время чисто наблюдений: нейроны первой группы реагируют на видение объекта, которому действие может быть направлено на действие второго наблюдение за другим человеком, который выполняет те же действия. После авторов мы можем привести пример чашки кофе: премоторные нейроны активируются, когда мы схватываем ручку, но для некоторых из них активация срабатывает также благодаря простому наблюдению чашки, помещенной на стол для других, также путем наблюдения наш сосед, который хватает его, чтобы выпить кофе. В обоих случаях задействуются как моторные, так и перцептивные бимодальные нейроны, активность которых может быть описана одним и тем же механизмом симуляции: во время наблюдения объекта активируется схема двигателя, соответствующая его характеристикам, как если бы наблюдатель вошел в это взаимодействие; таким же образом, при наблюдении действия другого человека, нейронная система наблюдателя активируется так, как если бы он сам выполнял то же действие, которое он наблюдает. В свете этого механизма нейронного моделирования роль, играемая во всей когнитивной системе, может быть истолкована двигательной системой, обычно связанной исключительно с планированием и выполнением действий: бимодальные нейроны, идентифицированные в премоторной коре, сильно связаны в высокоуровневых когнитивных процессах, особенно в перцептивном распознавании объектов и действий и в понимании их значения. Таким образом, жесткая граница между когнитивными и моторными перцептивными процессами отсутствует, что в течение многих лет характеризовало интерпретацию мозговой архитектуры: восприятие, понимание и действие унифицированы в унитарном механизме, где, собственно, мозг, который действует, также и прежде всего мозг, который включает в себя: Понимание объектов касается их функционального значения или доступности, канонические нейроны позволяют сразу понять возможности взаимодействия, которые объекты предлагают воспринимающему субъекту. речь идет о цели, лежащей в их основе: зеркальные нейроны позволяют сразу понять намерения других людей, позволяя предсказать их будущее поведение. Книга достоверно воспроизводит основные эксперименты, проведенные на обезьяне и на человеке. Очевидно, что методы, используемые очень разные: в то время как у обезьян можно сделать запись отдельного нейрона через Внутрикорковый вставки электродов в организме человека будут использовать только неинвазивные методы визуализации головного мозга, таких как позитронно-эмиссионной томографии и функциональной магнитно-резонансной томографии которые позволяют визуализировать активность целых областей мозга, но не отдельных нервных клеток. В четвертой главе описаны действия и понимание двух центральных экспериментов для определения роли зеркальных нейронов в понимании цели, лежащей в основе действий. Первый позволил проверить существование зеркального механизма не только в моторном и визуальном режимах, но и слуховой, когда обезьяна находится в темноте и слушает шум, создаваемый действием: сам нейрон? когда животное ломает арахис, когда видит, что кто-то нарушает его, и когда он слышит звук кого-то, нарушающего его, независимо от того, как тот же нейрон активируется, чтобы кодифицировать абстрактную концепцию разрыва, которая совпадает с целью с намерение действия. Второй эксперимент вместо этого позволил различать схватывающий жест, предназначенный для приведения пищи в рот или для помещения ее в контейнер: во время выполнения того же действия зеркальные нейроны активируются по-другому в зависимости от цели конец действия, в частности, намерение принести пищу в рот или переместить ее в контейнер. Набор этих экспериментов позволяет утверждать, что система зеркальных нейронов способна кодифицировать не только наблюдаемый акт но и намерение, с которым оно выполняется? Тема обмена эмоциями вместо этого посвящена последней главе книги: Признание эмоций других покоится на наборе нейронных цепей, которые по разному разделяют это зеркальное свойство, уже обнаруженное в случае понимания действий. удались экспериментально изучить некоторые основные эмоции: результаты ясно показывают, что наблюдается в другом выражении боли или отвращение активирует тот же нейронный субстрат, лежащий в основе восприятия первого лица одного и тот же вида эмоций другое подтверждение приходит от клинических испытаний на пациентах. страдающих неврологическими заболеваниями: когда способность пробуждать и выражать данную эмоцию теряется, ее также невозможно распознать, когда ее выражают другие. Непосредственное понимание эмоций других людей является необходимым условием для этого эмпатического поведения, которое лежит в основе значительной части нашего межличностные отношения. Не ограничиваясь функционированием некоторых нервных клеток, зеркальные свойства пронизывают всю церебральную систему: та же логика, которая позволяет сочетать исполнение и понимание действий в одном нервном механизме, позволяет описать эмоциональное разделение и, возможно, явление сознания. Однако в этом случае уместно задуматься о том, как Риццолатти и Синигалья понимали взаимосвязь между наукой и философией. Квази-редакционная функция была приписана философскому методу? прояснить экспозицию и гарантировать надлежащее использование таких терминов, как «намерение» или «прагматическое понимание» или «эмпатия», которые, безусловно, принадлежат скорее лексике философа, чем ученому. философии перекрывает все «присущий философское содержание, которое возникает спонтанно от» воздействия научных экспериментов: предложение двух авторов не состоит в создании междисциплинарного диалога между философией и нейробиологии, но в сильном утверждении, что наука сама по себе философия, Франческа Гарбарини Как мы понимаем действия других? В последние годы нейронауки предлагают самые убедительные ответы. Автор, нейрофизиолог, обнаружил определенный тип клеток, зеркальных нейронов, наделенных особенностью активации как при наблюдении за действиями, так и в том случае, когда мы делаем это сами. Они находят так много нашего индивидуального и социального поведения, но это также включает трансформацию на пути понимания восприятия, действия и познания, поскольку исследование зеркальных нейронов показывает, что области мозга, ответственные за действие, также способны воспринимать и знать. Существует шесть сложных функций мозга, которые можно идентифицировать как умственные функции.