Ученые выяснили при помощи МРТ, по какому принципу мозг «архивирует» воспоминания.

Сохраняя события дня в памяти, мозг делит их на главы, как книгу, выяснили ученые Колумбийского университета. По какому принципу происходит эта сегментация, они объяснили в исследовании, вышедшем Current Biology.

На первый взгляд, все просто: человек приходит в ресторан — в его памяти начинается мысленная запись в новый файл; возвращается домой — открывается следующий и т. д. Авторы нового исследования предположили, что более значительную, чем внешние стимулы, роль в разбиении воспоминаний на главы играют внутренние сценарии на основе прошлого опыта.

Для проверки своей гипотезы ученые давали 415 добровольцам прослушивать набор из 16 аудиорассказов длительностью не более 3-4 минут о четырех типичных социальных ситуациях (расставание, предложение, деловая сделка и милая встреча), происходящих в одном из четырех мест (ресторан, аэропорт, продуктовый магазин и лекционный зал).

Участников исследования просили акцентировать внимание на определенной детали повествования. Так, в истории о предложении руки и сердца в ресторане их могли попросить сосредоточиться на самом предложении или на заказе еды. Затем нужно было нажимать кнопку, когда, по их мнению, кардинально менялся сюжет. При этом регистрировалась активность префронтальной коры при помощи МРТ-сканирования.

Оказалось, что в зависимости от того, на каких обстоятельствах истории сосредоточен слушатель, его мозг по-разному фрагментирует информацию. Мозг корректирует методы организации информации на основе того, что мы считаем наиболее значимым в данный момент.

Исследователи попросили также испытуемых поделиться впечатлениями об услышанном. Эти данные еще предстоит проанализировать, в том числе математическими методами, чтобы понять организацию долговременной памяти.

Международная группа биологов рассмотрела больше двух миллионов снимков с фотоловушек, расставленных в тропических лесах на трех континентах, чтобы изучить дневную и ночную активность местных животных. Анализ поведения более 80 видов показал, какие животные активны при свете Луны, а какие, напротив, лунофобы.

Из 86 исследованных видов три оказались лунофилами, то есть среди них наблюдалась высокая активность при лунном свете: это белобородый пекари (Tayassu pecari), млекопитающее, похожее на свинью, обитает в Южной и Центральной Америке; бразильский кролик (Sylvilagus brasiliensis) и четырехпалый прыгунчик (Petrodromus tetradactylus). Результаты согласуются с более ранними сообщениями о поведении этих животных. Авторы статьи заключили, что лунофилия — редкое явление для тропических видов.

Вчетверо чаще наблюдалась лунофобия, то есть избегание яркого лунного света (особенно в полнолуние). Такое поведение зафиксировали у 12 тропических зверей — в основном у грызунов и других мелких млекопитающих, на которых охотятся оцелоты и ягуары.

Среди лунофобов также оказались броненосцы и четырехглазый опоссум (Philander opossum) — ночные животные. Биологи заметили, что чем более ночной образ жизни у вида, тем вероятнее всего он боится света Луны.

Наблюдения за совместной охотой рыб и осьминогов в Красном море показали, что между участниками этих необычных охотничьих коллективов существует сложная и гибкая система взаимовыгодных отношений. В ее основе лежат разные охотничьи способности и вытекающее из них разделение функций. Рыбы лучше умеют находить спрятавшуюся добычу, а осьминог — выгонять ее из укрытий. Поэтому рыбы выполняют в группе функцию разведчиков, указывая осьминогу, в каких трещинах и под какими камнями стоит пошарить щупальцами, а осьминог, который в группе всегда только один, решает, какую из предложенных опций выбрать. Добыча, спугнутая осьминогом и ускользнувшая от него, достается рыбам. Эксперименты подтвердили, что такое сотрудничество выгодно не только рыбам, которые без осьминога просто не добрались бы до спрятавшейся добычи, но и осьминогу, которому в отсутствие рыб-помощников приходится тратить больше сил на поиски добычи. В этой системе есть даже механизм противодействия нахлебничеству: осьминог и некоторые рыбы периодически толкают лентяев, недостаточно активно ищущих добычу, побуждая их вкладывать больше сил в общее дело. Столь сложная система кооперативных взаимодействий между представителями разных видов — редкость в животном мире. Это особенно удивительно, учитывая, что осьминоги не являются социальными животными, не имеют соответствующих инстинктов и опыта сложных взаимодействий друг с другом, однако по отношению к партнерам-рыбам они проявляют высокую социальную компетентность.

Игровое поведение широко распространено в животном мире. Животные выработали множество способов сообщать друг другу, что они не прочь повеселиться. Среди млекопитающих игровая коммуникация в основном изучалась у наземных видов, китообразных же ученые обошли вниманием — и, как выяснила группа исследователей из Италии и Франции, совершенно зря. Когда дельфины-афалины хотят пригласить сородича поиграть, они используют разнообразные сигналы, в том числе и некий аналог «улыбки» — широко раскрытый рот. Такой сигнал дельфины посылают, когда предполагаемый партнер по игре их видит. Если он не против, то тоже открывает рот, «отражая» сигнал, — в точности как это делают приматы и хищные. Сложно сказать, унаследовали ли дельфины подобные привычки от своих сухопутных предков или же они возникли независимо.

В последнее время все больше данных указывает на то, что пестициды, которые используют в сельском хозяйстве, негативно влияют на насекомых. Однако воздействие этих ядохимикатов на королев шмелей, зимующих под землей, плохо изучено. Канадские ученые решили получше разобраться в этом вопросе. Для этого они провели эксперимент, и результаты удивили.

Те королевы, в домиках которых были установлены ящики с высокой концентрацией пестицидов в почве и контейнеры с «чистой почвой», всегда выбирали первый вариант. То есть насекомые предпочитали впадать в спячку в почве, полной пестицидов. В тех домиках, где были установлены ящики с низким содержанием ядохимикатов в почве и с обычной почвой, королевы шмелей выбирали первый вариант в большинстве случаев, а именно — в 1,3-2,4 раза реже выбирали почву, не содержащую ядохимикатов.

Авторы научной работы подытожили, что такое явное предпочтение загрязненной пестицидами почвы повышает вероятность негативного воздействия ядохимикатов на пчелиных маток во время спячки — важного и очень уязвимого периода их годового жизненного цикла. Например, шмелиные королевы могут не испытывать никаких последствий после выхода из спячки в почве с пестицидами, но потом им будет трудно добывать пищу, когда они создадут свои колонии.

Почему королевы выбирают для спячки почву с ядохимикатами, пока остается загадкой. Одна из гипотез гласит, что яды убивают грибки и паразитов, которые живут на теле королев.

Не баг, а фича: задержки сигналов между нейронами оказались полезными для обучения

Задержки распространения сигналов между нейронами можно считать преимуществом мозга по сравнению с искусственными нейросетями, в которых для распознавания какого-либо объекта выделяется отдельный блок.

«В искусственных нейронных сетях каждому объекту требуется свой собственный выходной блок для распознавания, тогда как мозг может использовать один нейронный выход, где его активность различает объекты за разное время. По сути, можно сказать, что мозг использует время для обучения, а компьютер использует пространство», — подчеркивает руководитель исследования профессор Идо Кантер.

Это делает мозг более гибким — ему не требуется построение нейросети с новой архитектурой под каждую задачу, добавляет аспирант Ярден Цах. Он приводит такой пример: на распознавание фото лошади мозгу нужно определенное время, изображение человека идентифицируется за другое время, а всадник на лошади может быть распознан за третье, промежуточное между ними время.