2 мая 2025
Используя метод картирования повреждений у 247 пациентов с травмами головного мозга, исследователи обнаружили, что повреждение этой области приводит к значительному количеству ошибок в рассуждениях. Два новых когнитивных теста, разработанных для этого исследования, точно выявляют нарушения мышления, которые могут остаться незамеченными при традиционных обследованиях. Эти результаты могут улучшить клиническую диагностику и лечение пациентов с повреждениями правой лобной доли головного мозга. Результаты показали, что людям с повреждением правой лобной доли было гораздо сложнее пройти оба теста по сравнению с теми, у кого были повреждены другие области. Ключевой факт в исследовании: повреждения правой лобной доли снижает способность к мышлению примерно на 15%.Клинический потенциал: новые тесты могут улучшить диагностику проблем с мышлением, связанных с повреждениями головного мозга. Группа исследователей из Университетского колледжа Лондона и Хаммерсмитского госпиталя определили ключевую область мозга, необходимые для логического мышления и решения задач. Результаты опубликованы в журнале Brain.Ссылка на научную статью: A right frontal network for analogical and deductive reasoning doi 10. 1093/ brain/ awaf062 Чтобы определить, какие области мозга необходимы для той или иной способности, исследователи изучают пациентов с повреждениями мозга , вызванными инсультом или опухолями мозга. Этот подход, известный как «картирование повреждений и дефицитов», является самым эффективным методом локализации функций в человеческом мозге. В новом исследовании, проведённом учёными из Института неврологии Куин-Сквер при Университетском колледже Лондона, путём картирования очагов поражения и дефицита было обследовано 247 пациентов с односторонними очаговыми поражениями головного мозга в левой или правой лобной области и в задней (тыльной) части коры головного мозга (the posterior (back) part of the cerebral cortex ).Контрольная группа включала 81 здорового человека. Чтобы оценить навыки рассуждения у этих пациентов, исследователи разработали два новых теста. Они включали в себя задание на словесное дедуктивное мышление (разновидность головоломки, в которой участникам предлагается найти связи между словами для решения задач), в том числе вопросы такого типа: «Если Сара умнее Дианы, а Сара умнее Хизер, то Диана умнее Хизер?» И невербальную задачу на аналоговое мышление (разновидность головоломки, в которой участникам предлагается использовать картинки, фигуры или числа, чтобы выявить логические закономерности и решить задачи), с вопросами такого типа: «Какой набор чисел больше похож на 1,2,3 — 5,6,7 или 6,5,7?». Результаты показали, что людям с повреждениями правой лобной доли было гораздо сложнее выполнять оба теста по сравнению с теми, у кого были повреждения в других областях. Они совершали примерно на 15% больше ошибок, чем другие пациенты и здоровые люди. Ведущий автор исследования, доктор Джозеф Моул (Институт неврологии Куин-Сквер при Университетском колледже Лондона), сказал: «Наше исследование показывает, как передняя правая часть мозга помогает людям думать и решать новые задачи. Это также показывает, что два наших новых теста могут помочь выявить проблемы с мышлением у людей с повреждениями головного мозга...». Старший автор исследования, профессор Лиза Чиполотти (Институт неврологии Куин-Сквер при Университетском колледже Лондона) добавила: «Наши результаты показывают тесную связь между сетью правого полушария головного мозга, отвечающей за мышление, и сетью правого полушария головного мозга, необходимой для подвижного интеллекта (нашей способности решать задачи без предварительного опыта)».По её словам, это говорит о том что данная область мозга «играет важнейшую роль как в мышлении, так и в подвижном интеллекте». Исследователи считают, что два новых теста могут помочь выявить когнитивные нарушения, которые в противном случае остались бы незамеченными. После дальнейшей проверки и внедрения команда планирует сделать свои новые тесты на логическое мышление доступными для Национальной службе здравоохранения Великобритании, чтобы удовлетворить повышенную потребность в методах, специально разработанных для оценки дисфункции правой лобной доли. Источники: 1. Публикация Brain areas necessary for reasoning identified 16 April 2025 на сайте Университетского колледжа Лондона.2. Научная статья исследователей: A right frontal network for analogical and deductive reasoning doi 10. 1093/ brain/ awaf062
Показать полностью…
Дан прогноз: первые полноценные и удобные нейроинтерфейсы, пригодные для подключения дополнительных органов чувств к мозгу человека и позволяющие управлять роботами силой мысли -
появятся уже после того, как человечество достигнет технологической сингулярности - создаст самосовершенствующийся искусственные интеллект (ИИ) с безграничным потенциалом.
#прогноз #ИИ #нейробиология #нейроинтерфейс #бионика
В Сколково состоялось выступление Джеффа Клуна, который называет себя специалистом по "нейронауке искусственного интеллекта"
(AI neuroscience) и является старшим научным сотрудником
в Google DeepMind.
Google DeepMind (ранее называлось DeepMind Technologies) —
подразделение Google, занимающееся искусственным интеллектом.
Первые полноценные и удобные для использования нейроинтерфейсы, пригодные для управления роботами и подключения дополнительных органов чувств к мозгу человека, появятся уже после того, как человечество достигнет технологической сингулярности - создаст самосовершенствующийся ИИ с безграничным потенциалом. Об этом заявил старший научный консультант Deepmind Джефф Клун на пленарной сессии конференции TRANS AI в Инновационном центре Сколково.
"Искусственный интеллект сейчас развивается с удивительной скоростью, и сейчас примерно каждый десятый эксперт считает, что уже в 2027 году будет созданы первые системы ИИ, сопоставимые с человеком по уровню когнитивных способностей, и при этом половина специалистов предполагает, что это произойдет к середине века. Создание этих систем, способных решать все задачи, доступные для понимания человека, произведет настоящую революцию в науке и технологиях", - отметил Клун.
Он считает, что это событие, которое станет отправной точкой для технологической сингулярности, произойдет раньше, чем достигнут аналогичного уровня развития две другие технологии, которые часто рассматривают как дополнение или альтернативу для ИИ - антропоморфные роботы и нейроинтерфейсы, позволяющие подключать мозг к компьютеру или кибернетическим конечностям и органам чувств.
"Искусственный интеллект продолжит развиваться экспоненциальным образом и опередит в этом отношении робототехнику и нейроинтерфейсы, так как виртуальными байтами в сотни и тысячи раз проще манипулировать, чем реальными атомами или нейронами. Когда системы "общего" ИИ выйдут на сверхчеловеческий уровень интеллекта, их мощь, в свою очередь, привлечет инвестиции и поможет нам создать и человекоподобных роботов, и разработать безопасные и удобные нейроинтерфейсы", - подытожил Клун.
(речь Клуна цитируем по сообщению ТАСС).
Следует отметить, что многие эксперты в области разработки ИИ предполагают, что человечеству в конечном итоге удастся создать компьютерную систему, которая приобретет способность мыслить и осознавать себя как личность. Подобные машины смогут совершенствовать себя при решении любого рода задач, что в перспективе резко ускорит научно-технологический прогресс и приведет к так называемой технологической сингулярности - взрывообразному и неуправляемому технологическому развитию цивилизации.
Считаем, что подписчики нашего паблика "Нейробиология и когнитивистика" должны знать кто такой Джефф Клун и чем он занимается
Это выдающийся канадский учёный, который является профессором компьютерных наук в Университете Британской Колумбии и старшим научным сотрудником в Google DeepMind.
Джефф Клун, являясь изначально инженером-программистом и специалистом в области компьютерных наук, занимается нейробиологией и эволюционной биологией.
На своём сайте он называет себя специалистом в области "нейронауки искусственного интеллекта" (AI neuroscience) и пишет о том, что занимался "изучением нерешённых вопросов в эволюционной биологии с помощью цифрового моделирования эволюционирующих систем, которое иногда называют цифровой эволюцией или искусственной жизнью." Также он занимался робототехникой.
Джефф Клун разработал новый подход к искусственному интеллекту (ИИ) — концепцию нейроэволюции, согласно которой сила биологической эволюции используется для создания эффективного ИИ.
Можно сказать, что в широком смысле Клун занимается тем, что принято называть термином "бионика".
Бионика (от др.-греч. βίον — «живущее») — это прикладное направление в науке, основанное на идее о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы.
Именно руководствуясь логикой перенимания идей из живой природы, и логикой "копирования" биологической эволюции в технических устройствах и компьютерных программах, Джефф Клун занимается усовершенствованием ИИ.
На своём персональном сайте он пишет, что проводит исследования в области глубокого обучения и глубокого обучения с подкреплением. По его словам, его давно интересует разработка алгоритмов, создающих такой ИИ, который способен бесконечно учиться - подобно человеку, и эволюционировать бесконечно - подобно тому тому как происходит эволюция живых систем.
Чтобы добиться прогресса в создании ИИ, он изучает, как развивался интеллект у человека и что вызывало инновации в человеческой цивилизации. Этим он занимается для того - чтобы "создавать более сложный и разумный искусственный интеллект".
Джефф Клун является соавтором научной статьи, опубликованной в 2022 году в Nature Machine Intelligence:
"Биологические основы для машин, обучающихся на протяжении всей жизни" (текст статьи прикреплен к данному посту).
Biological underpinnings for lifelong learning machines. Nat Mach Intell 4, 196–210 (2022). doi 10. 1038/ s42256-022-00452-0
В абстракте данной научной статьи Джефф Клун и его соавторы пишут:
"Биологические организмы учатся, взаимодействуя с окружающей средой, на протяжении всей своей жизни. Чтобы искусственные системы могли успешно действовать и адаптироваться в реальном мире, желательно, чтобы они также могли учиться на постоянной основе. Эта задача, известная как обучение на протяжении всей жизни, до сих пор в значительной степени не решена. В этой статье мы определяем набор ключевых возможностей, которые потребуются искусственным системам для обучения на протяжении всей жизни. Мы описываем ряд биологических механизмов, как нейронных, так и не нейронных, которые помогают объяснить, как организмы решают эти задачи, и приводим примеры моделей, вдохновлённых биологией, и биологически правдоподобных механизмов, которые были применены в искусственных системах в стремлении к разработке машин, способных к обучению на протяжении всей жизни. Мы обсуждаем возможности для дальнейшего изучения и совершенствования методов обучения на протяжении всей жизни, стремясь преодолеть разрыв между естественным и искусственным интеллектом."
В своей статье Клун и его коллеги указывают: биологические организмы на протяжении всей жизни учатся на опыте взаимодействия с окружающей средой. Авторы статьи считают, что разработчики должны создавать такие системы ИИ, которые также будут иметь возможность постоянно учиться. Для этого вычислительные системы могут имитировать биоэлектрическую коммуникацию между клетками организма.
Изучение деятельности головного мозга и нейронов человека позволяют создавать такие системы ИИ, которые способны учиться на собственном опыте и способны решать различные сложные задачи. Для этого, в частности, важно изучение деятельности префронтальной коры и связанных с ними областей мозга у человека. Это позволяет в искусственных системах кодировать, хранить и использовать ментальные схемы. Изучение работы гиппокампа позволит поддерживать сохранение новых воспоминаний без потери старых.
Многие биологические организмы имеют иерархические распределенные системы. Их воспроизведение в искусственных системах позволит ИИ непрерывно учиться в распределенных сетях искусственных нейронов.
Эти и другие феномены, "подсмотренные" в нервной системе (и не только в нервной системе) у живых организмов позволит создавать и автономных роботов.
В выводах научной статьи авторы пишут:
" В будущем мы можем ожидать значительных успехов в нашем понимании биологических механизмов обучения, которые могут послужить основой для новых типов ИИ. Мы ожидаем, что принятие этих идей сообществом ИИ и их интеграция в стандартные платформы ИИ или машинного обучения послужат прочной основой для разработки новых поколений систем ИИ с большей автономией и возможностями... Мы считаем, что биология будет и впредь оставаться богатым источником вдохновения для разработки новых подходов... Прогресс в нашем понимании других ключевых биологических механизмов, включая механизмы динамического обновления памяти, такие как активное забывание... и реконсолидация памяти, будут и в будущем вдохновлять на разработку новых алгоритмов, выходящих за рамки описанных в этой статье. Расширение наших знаний о внутриклеточных процессах, таких как передача сигналов и регуляция генов, а также межклеточная коммуникация, также может вдохновить на разработки... Реализация этих возможностей потребует продолжения междисциплинарных инициатив, направленных на поддержку исследователей, работающих на стыке биологии, неврологии, психологии, инженерии и ИИ. Такое сотрудничество имеет решающее значение для создания междисциплинарных решений..."
Нейробиологи открыли свидетельства ошибочности двух популярных теорий сознания. Учёные считают, что новые данные помогут в оказании помощи пациентам, находящимся в коме или вегетативном состоянии. Проведён самый масштабный эксперимент по изучению природы сознания, в котором приняло участие 256 добровольцев, сообщает пресс-служба американского Института Аллена. Институт Аллена — специализирующийся на исследованиях в нейробиологии некоммерческий научно-исследовательский институт, расположенный в Сиэтле. Он был создан американским олигархом, сооснователем Microsoft Полом Г. Алленом в 2003 году. Институт практикует открытую науку, то есть делает результаты своих исследований общедоступными для учёных всего мира. Эксперимент, который готовился в течение семи лет, позволил по-новому взглянуть на природу сознания и бросить вызов двум известным конкурирующим научным теориям: теории глобального нейронного рабочего пространства (GNWT) и теории интегрированной информации (IIT). Учёные из числа сторонников GNWT предполагают, что сознание представляет собой особый мозговой процесс, так называемое "рабочее пространство", которое интегрирует информацию, поступающую из множества конкурирующих друг с другом специализированных когнитивных модулей. Сторонники IIT считают, что сознание является неотъемлемой частью сложных нейронных сетей и при этом оно возникает в результате интеграции информации. Сторонники GNWT считают, что ключевую роль в работе сознания играет префронтальная кора, а сторонники IIT ключевую роль отдают затылочной долей и соседних с ней отделов мозга. Исследователи протестировали две конкурирующие теории друг против друга в ходе эксперимента с добровольцами. Результаты опубликованы в научном журнале Nature.Ссылка на научную статью: Cogitate Consortium., Ferrante, O., Gorska-Klimowska, U. et al. Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness. Nature (2025). doi 10. 1038/ s41586-025-08888-1 Для проведения эксперимента объединились учёные из числа сторонников теорий IIT и GNWT, и консорциум учёных, нейтральных по отношению к 2 теориям. В Институте Аллена это называют "состязательное сотрудничество". Сторонники двух теорий и члены нейтрального к теориям консорциума учёных разработали совместно план эксперимента. «Состязательное сотрудничество вписывается в миссию Института Аллена, направленную на коллективизм в науке, в рамках концепций открытой науки и большой науки, в рамках решения одной из самых масштабных и давних интеллектуальных задач человечества: проблемы взаимосвязи сознания и тела", — сказал нейробиолог Кристоф Кох, PhD, заслуженный исследователь Института Аллена. Также он сказал:«Сфера биологии и медицины могла бы значительно выиграть от большего количества таких «дружественных» соревнований между теориями — нейробиологическими или другими. Но это требует тесного сотрудничества и постоянной работы, чтобы все были на одной волне». Кристоф Кох и другие исследователи провели самый масштабный (на данный момент) эксперимент по изучению природы сознания, в котором приняло участие 256 добровольцев, которым дали решать простые задачи на внимание и память. Участники эксперимента (n = 256) определяли конкретные цели (например, лицо или букву) на последовательностях высококонтрастных изображений. В каждом испытании использовались три типа изображений: целевые (красные), изображения, связанные с заданием (оранжево-красные), и несвязанные изображения (фиолетовые). Участники эксперимента просматривали стимульный материал, при этом нейронную активность измеряли с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, магнитоэнцефалографии и интракраниальной электроэнцефалографии. Ни одна из теорий не оказалась на высоте.IIT утверждает, что сознание возникает в результате взаимодействия и сотрудничества различных частей мозга, которые работают вместе, чтобы интегрировать информацию, подобно командной работе. Однако исследование не выявило достаточного количества устойчивых связей в задней части мозга, чтобы подтвердить эту идею. GNWT поддерживает идею о том, что сознание возникает в передней части мозга, но исследование также не выявило достаточного количества подтверждений этой идеи. Проведенные исследования показали, что ни тот, ни другой регион коры головного мозга не играл ведущей роли в формировании сознания. При этом Кристоф Кох и его коллеги раскрыли неожиданно важную роль первичной зрительной коры и других сенсорных областей мозга при решении задач, связанных с сознанием, что говорит в пользу того, что оно связано в первую очередь с восприятием, а не мышлением. На сайте Института Аллена сообщается: "Полученные результаты снижают значимость префронтальной коры головного мозга для сознания, предполагая, что, хотя она важна для рассуждений и планирования, само сознание может быть связано с сенсорной обработкой и восприятием. Другими словами, разум - это действие, в то время как сознание - это бытие." «Было ясно, что ни один эксперимент не сможет окончательно опровергнуть ни одну из теорий. Теории слишком сильно отличаются друг от друга по своим предположениям и целям объяснения, а доступные экспериментальные методы слишком грубы, чтобы одна теория могла окончательно победить другую», — прокомментировал Анил Сет, PhD, профессор когнитивной и вычислительной нейробиологии в Университете Сассекса. «Несмотря на всё вышесказанное, результаты совместной работы остаются чрезвычайно ценными — многое удалось как о теориях, так и о том, где и когда в мозге можно расшифровать информацию о зрительном восприятии". Как надеются учёные, полученные ими данные помогут дополнить и доработать обе теории или создать новые концепции, которые будут более корректно описывать природу сознания. На сайте Института также сообщается: "Эти открытия влияют на наше представление о сознании. Более того, они могут пролить свет на расстройства сознания, такие как кома или вегетативное состояние. Определение того, где в мозге локализуются проявления сознания, может помочь выявить «скрытое сознание» у пациентов с тяжёлыми черепно-мозговыми травмами, которые не реагируют на внешние раздражители." Ранее об этом было опубликовано: "Сколько еще таких людей, не откликающихся, но сохраняющих сознание, томится в безвестности в неврологических отделениях и домах инвалидов?" Зачем измерять сознание человека. Отрывок из книги нейробиолога Анила Сета "Быть собой. Новая теория сознания". Фото: Кристоф Кох (справа) и соавтор представленной выше статьи в Nature Дэвид Чалмерс.Кристоф Кох (англ. Christof Koch; род. 13 ноября 1956) — американский учёный-когнитивист, нейробиолог, не так давно занимавший должность директора Института Аллена по изучению мозга. Является одним из самых известных в мире исследователей сознания. Дэвид Чалмерс - философ. Но он не из тех философов, которые занимаются пустопорожней болтовнёй. К этому философу прислушиваются нейробиологи, работающие над проблемой сознания. Дэвид Чалмерс (англ. David Chalmers; родился 20 апреля 1966) — австралийский философ, специализирующийся в области философии сознания и работающий над так называемой "трудной проблемой сознания". Ранее было опубликовано: Нейробиолог Кристоф Кох проиграл философу Дэвиду Чалмерсу ящик вина.Стало известно, что несколько лет лет назад Кристоф Кох предложил Дэвиду Чалмерсу пари на ящик хорошего вина. Дело было в немецком баре после заседания конференции по изучению сознания. Кох заявил, что в течение 25 лет нейробиологи найдут сигнатуру сознания в головном мозге. Чалмерс выразил несогласие с этим заявлением.
Показать полностью…
Нанопротез NeuroFibe для восстановления поврежденных
нервов - над ним работают российские учёные.
Стартап, созданный учеными ИТЭБ РАН и Сеченовского университета,
разрабатывает нанопротез NeuroFibe для восстановления поврежденных нервов. Устройство изготовлено из
ультратонких нейлоновых волокон, которые имитируют структуру нервной ткани. В планах вывести продукт на рынок к 2027 году.
Эта и другие новости из сферы медицины, нейробиологии и смежных отраслей - в дайджесте, который выпустил инфраструктурный центр "Хелснет".
