O cérebro consolida memórias. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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O cérebro combina memórias

22.07.2015

Cerca de 10 anos atrás, os neurocientistas descobriram um fenômeno estranho: certos neurônios no cérebro humano só disparavam em resposta a uma imagem específica. Esses estudos foram realizados em pacientes com epilepsia, que foram injetados com eletrodos no córtex cerebral para descobrir qual área é responsável pela doença. Ao mesmo tempo, era possível realizar experimentos científicos (claro, de forma voluntária).

Quando a uma pessoa com um eletrodo na cabeça era mostrada uma foto de alguma celebridade, como as atrizes Jennifer Aniston ou Julia Roberts, ou uma certa cena de um desenho animado, então, em resposta, podia-se ver a atividade de certas células nervosas, e a "Jennifer Aniston" ficou em silêncio na foto de Julia Roberts. Essas células nervosas estavam localizadas na região do cérebro que capta o hipocampo, que, como você sabe, serve como nosso principal centro de memória.

Outros experimentos mostraram que existem de fato células no cérebro que são responsáveis por reconhecer vários objetos, rostos humanos, etc. Não um ou dois, mas cerca de mil, se não mais, foram identificados para cada objeto, mas eles podem defender cada o amigo está longe demais para que os neurocientistas percebam todos de uma vez.

Além disso, o que é importante, essas células distinguem características importantes das menores: por exemplo, elas reagem a uma pessoa famosa independentemente do que a celebridade está vestindo e do penteado que ela tem. No entanto, em alguns casos, quando um objeto familiar era mostrado a uma pessoa em um novo contexto, esses neurônios ficavam em silêncio.

Ao mesmo tempo, nossas memórias nunca consistem em objetos separados. Por exemplo, podemos nos lembrar de nosso amigo em uma situação em que ele veio nos visitar, ou quando o encontramos na rua - é óbvio que existem dois lugares diferentes aqui, a rua e a casa, para os quais seus neurônios são alocados , e eles devem de alguma forma interagir com as células responsáveis pela imagem de uma pessoa. Em geral, lembramos cadeias inteiras de eventos em que algo acontece o tempo todo com uma variedade de objetos - esse tipo de informação é chamado de memória episódica.

Itzhak Fried (um dos que descobriram essas células) da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, e seus colegas da Universidade de Leicester tentaram descobrir como os neurônios específicos descritos acima se comportam com tal memória. Voluntários em seus experimentos novamente serviram como pacientes epilépticos que tiveram eletrodos inseridos no córtex cerebral - eles foram mostrados de cem a duzentas imagens muito diferentes: entre elas havia lugares que a maioria dos participantes do experimento gostava e retratos de celebridades, e estruturas arquitetônicas famosas, como a Torre Inclinada de Pisa, e outros elementos da paisagem.

Em cada pessoa (e eram 14 delas), foi possível registrar a atividade de 600 células, e entre elas puderam ser distinguidos grupos de 2 a 28, que juntos responderam a pelo menos uma imagem. Em seguida, as fotos foram alteradas para que o personagem e o fundo não correspondessem em termos de atividade neural, por exemplo, o ator Clint Eastwood foi combinado com a Torre Inclinada de Pisa - sabendo que os neurônios responsáveis por uma pessoa famosa não reagem de forma caminho para uma famosa estrutura arquitetônica.

Depois que os participantes do experimento observaram essas colagens, eles tiveram que passar por uma série de testes de memória: por exemplo, eles tiveram que montar uma colagem que tinham visto em fotos separadas - ou seja, combinar uma foto de Clint Eastwood com uma foto da Torre Inclinada de Pisa.

O objetivo dos pesquisadores era entender o que aconteceria com os neurônios de uma resposta específica. Em um artigo na Neuron, eles escrevem que depois da primeira vez, as células entenderam que tinham “seu objeto” à sua frente, apenas sob novas condições, e até responderam à sua nova versão modificada com maior atividade. "Desde a primeira vez" significa que bastou mostrar a imagem combinada uma vez para que neurônios especiais se lembrassem de seu objeto em relação ao novo ambiente.

Na verdade, seria de esperar que o cérebro tivesse uma maneira de transformar objetos individuais em uma cadeia contínua de memórias. A peculiaridade do novo trabalho é que os autores conseguiram mostrar mudanças no trabalho do sistema nervoso superior no nível neuronal - e o principal aqui é que o surgimento de uma nova associação, a necessidade de associar um objeto familiar a novos condições afeta a atividade de neurônios individuais.

Obviamente, ao combinar a atividade de vários grupos de neurônios especiais, cada um responsável por sua própria imagem, o cérebro é capaz de lembrar de um evento único em nossa vida, que não aconteceu no passado e que não se repetirá no futuro.

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O manipulador é um guindaste em miniatura com duas garras, cada uma com dois dedos. O design fornece captura e dedução confiáveis de objetos de várias formas. Atualmente, este é apenas um protótipo, para a conclusão do qual os desenvolvedores receberam uma doação de US $ 649999 da National Science Foundation sob o governo dos EUA. Em um futuro próximo, começarão os testes que simulam os desvios laterais e os efeitos do vento em um guindaste robô voador.

No futuro, robôs voadores equipados com tal manipulador poderão substituir soldadores em áreas perigosas, por exemplo, ao construir pontes; socorristas ao entregar comida e remédios para alpinistas encalhados; eles também serão úteis para os militares, marinheiros, médicos, etc. O próprio manipulador é escalável - para uso em UAVs pequenos ou grandes, é necessária apenas a adaptação do software.

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