Этот прорыв, по сути, показывает, что человеческий мозг действует как генеративная модель. Мозг не просто пассивно воспринимает окружающий мир. Он активно его конструирует, используя одни и те же биологические механизмы как для визуального восприятия реальности, так и для визуального воображения.

Современные нейроинтерфейсы уже возвращают голос парализованным, преобразуя активность мозга в слова. Более того, ученые научились улавливать даже музыкальность и ритмику речи напрямую из записей мозговой активности, расшифровывая тончайшие нюансы человеческого общения. Теперь исследователи пытаются сделать нечто подобное с визуальными образами, изучая то, как мозг формирует их без внешнего зрительного входа, в процессе воображения.

Новое исследование, опубликованное в журнале Science, нейробиологов из Калифорнийского технологического института (Caltech) показывает, что восприятие и воображение используют схожие механизмы, но они не полностью совпадают.

Пространство признаков вместо картинок

Ученые проанализировали работу 714 нейронов у 16 пациентов с имплантированными электродами. Выяснилось, что около 80% клеток, реагирующих на зрение, работают по принципу «осевого кодирования». Они настроены не на конкретные объекты, а на определенные направления (оси признаков) в пространстве признаков (форма, текстура, детали), которые исследователи описали с помощью ИИ. Объект для мозга представляет собой точку в многомерном пространстве, а нейрон как некий датчик, который срабатывает, когда объект попадает в его «зону ответственности».

Исследовательская группа из Института зоологии Куньмин Китайской академии наук впервые продемонстрировала на приматах, что звуковая стимуляция частотой 40 Гц значительно повышает уровень β-амилоида в спинномозговой жидкости (СМЖ) пожилых макак-резусов, причем этот эффект сохраняется в течение более пяти недель.

Исследование, опубликованное в журнале PNAS 5 января, предоставляет первые экспериментальные данные на приматах, подтверждающие эффективность стимуляции частотой 40 Гц в качестве неинвазивной физической терапии при болезни Альцгеймера (БА), и выявляет значительные различия между моделями приматов и грызунов.

Исследователи под руководством доктора Ху Ксиньтяня из KIZ совместно с коллегами провели исследование с участием девяти пожилых макак-резусов (Macaca mulatta) в возрасте 26–31 года. У этих пожилых особей в мозге развились распространенные спонтанные амилоидные бляшки, эффективно имитирующие патологическую особенность Аβ при болезни Альцгеймера у человека, что делает их идеальной моделью для трансляционных исследований.

Используя рандомизированный контролируемый дизайн, экспериментальная группа получала ежедневно в течение семи дней по одному часу аудиостимуляции частотой 40 Гц (с использованием чистого тона 1 кГц). После периода стимуляции уровни ключевых белков Aβ42 и Aβ40 в спинномозговой жидкости обезьян увеличились на 205,61% и 201,00% соответственно, с статистически значимыми различиями. Эти результаты согласуются с предыдущими данными, полученными на мышиных моделях, и подтверждают гипотезу о том, что стимуляция частотой 40 Гц способствует выведению β-амилоида из мозга в спинномозговую жидкость.