macroevolution: (Default)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2011-07-06 11:57 am

Про сон и заимствования

Во время сна количество синапсов в мозге уменьшается 
По-моему, очень простое и правдоподобное объяснение, зачем животным нужен сон. Необходимость сна выводится из неких базовых свойств нервной системы вообще, и не нужны отдельные объяснения для млекопитающих, насекомых, нематод и кого угодно. Нервная система не может не учиться, просто нейроны так устроены. В основе (дневного) обучения лежит отращивание новых и разрастание старых синапсов. В качестве неизбежного побочного эффекта во время бодрствования неуклонно нарастает суммарная синаптическая проводимость. Чтобы н.с. не "перегрелась" (образно говоря), нужно время от времени отрубаться от внешнего мира и убирать часть наросших синапсов.

А вот еще вопрос. Заметил в одном уважаемом сетевом издании заимствования из моих заметок на "Элементах", как мне кажется, немножко слишком близкие к тексту. Как по-вашему, это нормально и правильно или не совсем?

 Журналист пишет: если человек, любящий все новое, в молодости общается с большим числом разных людей, он учится благожелательно относиться к различающимся взглядам на мир и в дальнейшем будет терпимее к нетрадиционным идеям, то есть станет либералом.

В моей заметке было: Если в этот период человек, радостно воспринимающий новизну, тесно общается со многими разными людьми, он с большой вероятностью научится благожелательно относиться к различающимся взглядам на мир и в дальнейшем будет терпимее ко всяким нетрадиционным идеям и веяниям, то есть будет склонен к либерализму.

Журналист пишет: Исследование, проведенное в 2006 году в Швеции, показало, что у мужчин с одним из вариантов гена RS3 334 возникновение романтических отношений вдвое реже приводит к браку, чем у прочих. Если они все-таки женятся, у них вдвое больше вероятность оказаться несчастными в браке, а их жены чаще всего оказываются недовольны отношениями в семье.

В моей заметке было: Исследование, проведенное в 2006 году в Швеции, показало, что у мужчин, гомозиготных по одному из аллельных вариантов микросателлита (этот вариант называется RS3 334), возникновение романтических отношений вдвое реже приводит к браку, чем у всех прочих мужчин. Кроме того, у них вдвое больше шансов оказаться несчастными в семейной жизни. У женщин ничего подобного не обнаружено: женщины, гомозиготные по данному аллелю, счастливы в личной жизни не менее остальных. Однако те женщины, которым достался муж с «неправильным» вариантом микросателлита, обычно недовольны отношениями в семье.

[identity profile] kraidiky.livejournal.com 2011-07-06 09:21 am (UTC)(link)
И ещё, конечно в психологии самонаблюдение нифига не надёжный механизм изучения, но за неимением огромного бюджета обходимся подручными средствами.

Последний год я тренирую у себя сложный моторный навык - один из стилей японского фехтования, в котором есть ката и нет спарингов, то есть навык почти не требует реакции на окружающую среду, но при этом требует сложного согласованного управления мышцами всего тела (согласованные удары впрыжке и тому подобное). При этом я наблюдаю за тем как мой мозг проходит обучение пытаясь интерпретировать это с позиций описанных в комменте выше. Заметил следующее:

  • При консолидации навыка (в промежутках между тренировками) уменьшается количество лишних движений. Траектория становится более плавной и прямой без рывков в стороны. Это хорошо заметно по траектории прямого резкого удара, которому много внимания уделяется в японском фехтовании.
  • Процесс консолидации занимает несколько суток и проходит в несколько этапов. Если перерыв между тренировками - два дня мозг успевает слегка упростить движение, но не более того. Примерно недельный перерыв - это максимальное упрощение движения и больший перерыв не ведёт к дальнейшему уточнению движения, Перерыв от двух недель приводит к забыванию основных фаз движения. При перерыве меньше суток заметить упрощения движения самонаблюдением я не смог.
  • Другая физическая активность, тренировка других двигательных навыков требующих развитой координации движений (прыжки на батуте и джоли-джамперах) не ускоряет консолидацию изучаемого навыка, как можно было бы предположить, если бы конкуренция происходила в каждый момент на уровне отдельных нейронов, а наоборот замедляет её.
  • Иногда мозг, если его подстегнуть многократными неудачами на простом и давно изученном движении, впадает в интересное состояние, сопровождающееся малозаметным тремором. В этом состоянии степень неудачности движения резко растёт (от дальнейших повторений становится только хуже). При этом если начать разучивать движение, которого раньше не знал за 10-15 минут у меня мозг успокаивается и начинает всё учить как ни в чём не бывало. Условно называю это состояние "всё плохо, переучиваемся заново" и думаю, что в немодельных ситуация стратегия имеет большое адаптивное значение.
  • Причём это состояние можно вызвать неудачами в совсем другом роде деятельности и наблюдать те же физиологические проявления. Например перед походом на тренировку систематически проигрывать несколько раз подряд в хорошо знакомую, но сложную компьютерную игру. Также и выйти из состояния можно несколькими систематическими выигрышами, например понизив уровень сложности в настройках игры и раз пять-десять убив босса.



    Наблюдая за этим явлением и за влиянием батута на фехтование пришёл к выводу, что видимо смена режимов обучения у мозга происходит под действием какой-то общемозговой химии, грубо говоря нейромедиаторов, которые действуют или на весь мозг целиком или по крайней мере на крупные отделы. И сон, видимо, только один из способов изменения режима обучения мозга.

    Кстати, если вдруг захотите изучить биохимию процесса, то можно воспользоваться предложенной моделью эксперимента - прохождение компьютерной игры в которой босс становится неожиданно или сильнее или слабее. Правда непонятно как смотреть нейромедиаторы в реальном времени. Анализ мочи - слишком долгий.
  • [identity profile] oldodik.livejournal.com 2011-07-06 01:03 pm (UTC)(link)
    У меня рисование на планшете чем-то сходно - выпадают лишние движения со временем. До такой степени, что с какого-то момента вот данный проект, в данном стиле, можно уже рисовать без черновика. Это, конечно, несколько иное, но все же.

    И перерывы помогают тоже, кстати. Хотя это как бы тоже про другое, но всегда хорошо отложить неудачный эпизод (я художник-постановщик анимации)дня на два-три-четыре. После чего он стремглав перерисовывается набело за полдня (в норме - два-три дня на такой объем)

    Подозреваю, тут что-то очень базовое спрятано.

    [identity profile] liartar.livejournal.com 2011-07-06 02:20 pm (UTC)(link)
    мне, как нейробиологу, очень приятно это читать, вы очень правильные вещи замечаете. могу сказать, что, хоть я и не силен в теории процедурного обучения, особенно в феноменологической части, но я уверен, что все наблюдаемые вами эффекты описаны психологами в литературе, скорее всего в 70-80-х годах, тогда этим активно увлекались. думаю, можно найти эту литературу, если начать двигаться отсюда: http://en.wikipedia.org/wiki/Motor_learning.

    по поводу вашего предложения. просто для справки. сейчас есть два метода отслеживать концентрации нейромедиаторов in vivo в реальном времени: микродиализ, у него относительно низкое временное разрешение, и вольтамметрия, которая дает хорошее временное разрешение (особенно fast-scan cyclyc voltammetry), но которую очень тяжело проводить и можно делать только на анастезированных животных (там отношение сигнал/шум очень низкое). однако касательно вами предложенного эксперимента проблема заключается в том, что выброс таких нейромедиаторов, как дофамин, норадренали и серотонин (которые еще называют нейромодуляторами), происходит хоть и не точечно в синапсах, как глутамата, гамка и т.п., а в довольно большой области, все равно ограничен несколькими сотнями, может быть, тысячами микрометров. И когда происходит обучение, этот выброс наверняка ограничивается в области того нейронального ансамбля (давайте представим, что это где-то в префронтальной коре, это был бы, как говорится, reasonable guess), который обучается. Поэтому абсолютно не понятно даже -- куда же тыкать вольтамметрический электрод. Так что нужно как-то исхитряться, так просто не получится.
    Edited 2011-07-06 14:27 (UTC)