Для сложных когнитивных процессов сознание оказалось ненужным

Сознание оказалось ненужным для сложных когнитивных процессов, убедились ученые в ходе хирургических вмешательств под общим наркозом. Статья об открытии вышла в журнале Nature.

«Мозг развил настолько удивительные, отточенные механизмы для выполнения этих сложных задач в течение всего дня, что способен справляться с некоторыми из них даже без нашего осознания», — говорит профессор Самир Шет из Медицинского колледжа Бейлора, ведущий автор исследования.

...

Расшифровка записей мозговой активности показала, что даже в бесчувственном состоянии гиппокамп различает звуковые сигналы все лучше и лучше — что указывает на своего рода бессознательное обучение. А сравнение с контрольной группой бодрствующих людей, которые слушали подкасты, продемонстрировало сопоставимую реакцию нейронов на разные части речи.

Не стоит думать, что участники тайно бодрствовали или находились в полном сознании, предупреждает когнитивный нейробиолог Мартин Монти из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Пропофол нарушает связи между нейросетями — что, как считается, и приводит к отключению сознания. Таким образом, убедительно показано, что гиппокамп в одиночку производит вычисления и интегрирует информацию — и сознание для этого не нужно.
https://naukatv.ru/news/dlya_slozhnykh_kognitivnykh_protsessov_soznanie_okazalos...

Почему великие открытия чаще делают в молодости

В истории науки бросается в глаза любопытная закономерность: многие прорывные идеи приходят к исследователям в относительно молодом возрасте. Исаак Ньютон создал основы классической механики в свои двадцать с небольшим, Альберт Эйнштейн сформулировал специальную теорию относительности в 26 лет, а Вернер Гейзенберг заложил основы квантовой механики, не достигнув и тридцати. Возникает вопрос: это совпадение или за этим стоит более глубокая закономерность?

На самом деле, причин несколько, и они связаны не только с биологией, но и с культурой науки, психологией мышления и устройством образования.

Гибкость мышления и «когнитивная смелость»

Молодой мозг отличается высокой пластичностью. Это означает не просто хорошую память или скорость вычислений, а способность свободно перестраивать связи между идеями. В науке это критически важно: прорывы редко возникают из аккуратного продолжения старых теорий, чаще они требуют радикального пересмотра основ.

Молодые ученые менее привязаны к устоявшимся парадигмам. Они еще не «вросли» в существующую систему взглядов и потому легче допускают, что она может быть ошибочной. ...

С возрастом знания растут, но вместе с ними растет и инерция мышления. Человек начинает опираться на проверенные подходы, что полезно для стабильной работы, но иногда мешает увидеть принципиально новое решение.

Эффект «свежего взгляда»

Есть известное наблюдение: специалисты часто не замечают очевидных альтернатив, потому что слишком хорошо знают «как должно быть». Новичок же может задать наивный, но точный вопрос, который разрушает привычную картину.

Молодые ученые находятся в уникальном положении: они уже достаточно образованы, чтобы понимать проблему, но еще не настолько «зашорены», чтобы считать существующие решения единственно возможными. Это состояние — редкий баланс между знанием и свободой от него.

Риск и свобода от ответственности

Научные революции почти всегда связаны с риском. Новая идея может оказаться ошибочной, а годы работы потраченными впустую. Молодые люди легче идут на такие риски: у них меньше обязательств, меньше страха потерять статус или репутацию.

С возрастом ситуация меняется. Появляются карьера, ученики, административные обязанности. Ошибка начинает стоить дороже, и это невольно делает ученого более осторожным.
https://ab-news.ru/pochemu-velikie-otkrytiya-chashhe-delayut-v-molodosti/

Мозг способен развиваться почти до 100 лет, показало крупное исследование

В течение трех лет ученые наблюдали почти 4000 человек в возрасте от 19 до 94 лет, отслеживая изменения в их когнитивных показателях.

Исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, сообщает о результатах наблюдений, которые ставят под сомнение идею о неизбежном снижении когнитивных функций с возрастом.

Работа выполнена Центром здоровья мозга при Техасском университете в Далласе и основана на данных многолетнего проекта BrainHealth Project.

Как изучали состояние мозга

В течение трех лет исследователи наблюдали почти 4000 человек в возрасте от 19 до 94 лет. Для оценки использовался Индекс здоровья мозга (BrainHealth Index, BHI) — интегральный показатель, который, в отличие от клинических тестов на дефициты, фиксирует не только нарушения, но и потенциал улучшения.

BHI включает три компонента: ясность мышления, социальную вовлеченность и эмоциональную устойчивость.


Что показали данные

Результаты оказались неоднородными, но с устойчивыми тенденциями.

Во-первых, улучшения фиксировались у участников всех возрастов. Даже среди наиболее «успешных» участников показатели продолжали расти на протяжении примерно 1000 дней наблюдений. Это интерпретируется как отсутствие выявленного потолка краткосрочной когнитивной оптимизации.
Во-вторых, наибольшую динамику демонстрировали участники с низкими стартовыми значениями BHI. Иными словами, наиболее выраженный прогресс наблюдался там, где исходные показатели были хуже.
В-третьих, важную роль сыграла регулярность практик. Участники, которые ежедневно уделяли 5–15 минут так называемым «микро-тренировкам» — небольшим когнитивным и поведенческим упражнениям, а также корректировали образ жизни, показывали более устойчивый рост показателей.

Также зафиксировано, что возраст сам по себе не ограничивал улучшения: молодые участники демонстрировали сопоставимую динамику с людьми в 70–80 лет. 

....

Индивидуальные подходы и цифровая система

Лори Кук, директор клинических исследований Центра здоровья мозга, подчеркивает индивидуальный характер когнитивного развития:

«Каждый мозг уникален, как отпечаток пальца, и обладает потенциалом для развития».

https://naukatv.ru/news/mozg_sposoben_razvivatsya_pochti_do_100_let_pokazalo_kru...

Телескоп Hubble нашел тысячи галактик там, где раньше видели почти ничто

Глубокое поле Хаббла стало одним из самых известных астрономических экспериментов конца XX века. Его замысел был простым и рискованным: направить телескоп Hubble на крошечный участок неба, который казался почти пустым, и долго собирать оттуда свет в надежде увидеть что-то очень далекое и слабое.

Идея принадлежала тогдашнему директору Научного института космического телескопа Роберту Уильямсу. В 1995 году Hubble примерно 10 дней наблюдал небольшой участок в северной части неба. Поле выбирали специально так, чтобы там было как можно меньше ярких звезд, газа и пыли, которые могли бы помешать увидеть самые тусклые объекты на пределе возможностей телескопа.

Результат оказался поразительным. На снимке обнаружили около 3000 галактик, хотя до наблюдений этот участок выглядел почти пустым. Многие из этих галактик были настолько далекими, что свет от них шел к Земле миллиарды лет. Иными словами, телескоп показал не просто далекий космос, а очень ранние этапы истории Вселенной. ...

После публикации снимка стало ясно, что обычный взгляд на небо сильно обманывает. То, что человеческому глазу и даже многим телескопам кажется пустотой, на самом деле заполнено очень слабыми и далекими галактиками. Глубокое поле стало своего рода окном в прошлое, потому что чем дальше объект, тем более древним мы его видим.

У этого эксперимента было и другое значение. Он дал астрономам огромный материал для изучения эволюции галактик, их форм, цветов, размеров и распределения во времени. На одном маленьком участке неба оказались вместе и более близкие, уже хорошо оформившиеся системы, и очень молодые галактики ранней Вселенной.

Таким образом, ставка на «почти пустой» клочок неба полностью оправдалась. Наблюдение доказало, что видимая пустота космоса часто означает лишь недостаток света, времени экспозиции или чувствительности прибора. Именно поэтому Deep Field стал не просто красивым снимком, а одной из важнейших вех в истории наблюдательной астрономии.
https://dzen.ru/a/ahJqSxUdvlFXqSSU

Физики вычислили, что будет при попытке разделить фотон

Пока это теоретическое моделирование, но экспериментальная проверка будет возможной с развитием техники.

В греческой мифологии, когда у Лернейской гидры отрубали одну голову, на ее месте вырастали две новые. Фотоны, как показали расчеты, обладают таким же умением — попытки разрезать частицу света порождают бесконечное множество новых.

Некоторые элементарные частицы, например протоны, можно разделить на кварки. Дальше — все: кварк в принципе неделим. А что с фотоном? Проверили, пока только математически, физики-теоретики из Университете Осло.

Свет, как мы помним, — это и волна, и частица. Поэтому фотон нельзя представить как летящую точку — у него есть «хвост», простирающийся в пространстве. Авторы исследования смоделировали, что будет, если этот хвост отсечь очень быстрым затвором. ...



«Всякий раз, когда мы быстро меняем состояние зеркала или затвора, мы „взбалтываем“ вакуум и из ничего порождаем фотоны», — объясняет профессор Сэмюэл Браунштейн из Йоркского университета.

Любые локальные измерения покажут, что это состояние суперпозиции неотличимо от одного-единственного фотона по одну сторону зеркала и от пустого вакуума — по другую.
Это подчеркивает, насколько представление об измерении в квантовом мире отличается от нашего повседневного опыта.
По словам Браунштейна, этот пример демонстрирует, как в квантовой теории «пугающе сложный объект может маскироваться под нечто абсолютно простое».

Эксперименты уже подтвердили: достаточно быстрый затвор в пустом пространстве действительно порождает фотоны, говорит профессор Ульф Леонхардт из Института Вейцмана.
Однако экспериментальная проверка новой идеи может оказаться более сложной с технической точки зрения. Управление светом на сверхбыстрых временны́х масштабах постепенно становится реальностью в лабораториях, но затвор из нового исследования все еще быстрее того, что доступно сегодня.
Новая работа указывает на необходимость дальнейшего изучения явлений, связанных с квантовым вакуумом, что может привести к уточнению — или даже изменению — квантовополевой теории электромагнитных взаимодействии, добавляет физик.
https://naukatv.ru/news/fiziki_vychislili_chto_budet_pri_popytke_razdelit_foton