Головна > Рослини > Вплив людини на нейронні мережі. Способи створення нейронних зв'язків та навчання мозку людини – як ви думаєте, так вам і буде. Що таке потенціал дії


Вплив людини на нейронні мережі. Способи створення нейронних зв'язків та навчання мозку людини – як ви думаєте, так вам і буде. Що таке потенціал дії




Штучний інтелект, нейронні мережі, машинне навчання – що насправді означають усі ці нині популярні поняття? Для більшості непосвячених людей, яким є і я сам, вони завжди здавались чимось фантастичним, але насправді суть лежить на поверхні. У мене давно дозрівала ідея написати простою мовою про штучні нейронні мережі. Дізнатися самому і розповісти іншим, що є ця технологія, як вона працює, розглянути її історію та перспективи. У цій статті я постарався не залазити в нетрі, а просто й популярно розповісти про цей перспективний напрямок у світі високих технологій.

Трішки історії

Вперше поняття штучних нейронних мереж виникло при спробі змоделювати процеси головного мозку. Першим серйозним проривом у цій сфері можна вважати створення моделі нейронних мереж МакКаллока-Піттса у 1943 році. Вченими вперше було розроблено модель штучного нейрона. Ними також була запропонована конструкція мережі цих елементів для виконання логічних операцій. Але найголовніше, вченими було доведено, що така мережа здатна навчатися.

Наступним важливим кроком стала розробка Дональдом Хеббом першого алгоритму обчислення ІНС у 1949 році, який став основним на кілька наступних десятиліть. У 1958 році Френком Розенблаттом був розроблений парцептрон – система, що імітує процеси головного мозку. Свого часу технологія не мала аналогів і досі є основною в нейронних мережах. У 1986 році практично одночасно, незалежно один від одного американськими та радянськими вченими був суттєво доопрацьований основний метод навчання багатошарового перцептрону. У 2007 році нейронні мережі перенесли друге народження. Британський інформатик Джеффрі Хінтон вперше розробив алгоритм глибокого навчання багатошарових нейронних мереж, який зараз, наприклад, використовується для роботи безпілотних автомобілів.

Коротко про головне

У загальному значенні слова, нейронні мережі - це математичні моделі, що працюють за принципом мереж нервових клітин тваринного організму. ІНС можуть бути реалізовані як програмовані, так і в апаратні рішення. Для простоти сприйняття нейрон можна уявити, як якийсь осередок, яка має безліч вхідних отворів і одне вихідне. Яким чином численні вхідні сигнали формуються у вихідний, таки визначає алгоритм обчислення. На кожен вхід нейрона подаються дієві значення, які потім поширюються міжнейронним зв'язкам (синопсисам). У синапсів є один параметр - вага, завдяки якому вхідна інформація змінюється під час переходу від одного нейрона до іншого. Найлегше принцип роботи нейромереж можна представити на прикладі змішування кольорів. Синій, зелений та червоний нейрон мають різні ваги. Інформація нейрона, вага якого більше буде домінуючою в наступному нейроні.

Сама нейромережа є системою з безлічі таких нейронів (процесорів). Окремо ці процесори досить прості (набагато простіше, ніж процесор персонального комп'ютера), але з'єднаними у велику систему нейрони здатні виконувати дуже складні завдання.

Залежно від сфери застосування нейромережу можна трактувати по-різному. Наприклад, з точки зору машинного навчання ІНС є метод розпізнавання образів. З математичної точки зору – це багатопараметричне завдання. З погляду кібернетики – модель адаптивного управління робототехнікою. Для штучного інтелекту ІНС - це основна складова для моделювання природного інтелекту за допомогою обчислювальних алгоритмів.

Основною перевагою нейромереж над звичайними алгоритмами обчислення є можливість навчання. У загальному розумінні слова навчання полягає у знаходженні вірних коефіцієнтів зв'язку між нейронами, а також у узагальненні даних та виявленні складних залежностей між вхідними та вихідними сигналами. Фактично, вдале навчання нейромережі означає, що система буде здатна виявити правильний результат на підставі даних, які відсутні в навчальній вибірці.

Сьогоднішнє становище

І якою б багатообіцяючою не була б ця технологія, поки що ІНС ще дуже далекі від можливостей людського мозку та мислення. Проте, вже зараз нейромережі застосовують у багатьох сферах діяльності. Поки що вони не здатні приймати високоінтелектуальні рішення, але можуть замінити людину там, де раніше вона була необхідна. Серед численних областей застосування ІНС можна відзначити: створення систем виробничих процесів, що самонавчаються, безпілотні транспортні засоби, системи розпізнавання зображень, інтелектуальні охоронні системи, робототехніка, системи моніторингу якості, голосові інтерфейси взаємодії, системи аналітики та багато іншого. Таке широке поширення нейромереж також зумовлено появою різних способів прискорення навчання ІНС.

На сьогоднішній день ринок нейронних мереж величезний - це мільярди та мільярди доларів. Як показує практика, більшість технологій нейромереж по всьому світу мало відрізняються одна від одної. Однак застосування нейромереж – це дуже затратне заняття, яке в більшості випадків можуть дозволити собі лише великі компанії. Для розробки, навчання та тестування нейронних мереж потрібні великі обчислювальні потужності, очевидно, що цього в достатку є великі гравці на ринку ІТ. Серед основних компаній, що ведуть розробки в цій галузі, можна відзначити підрозділ Google DeepMind, підрозділ Microsoft Research, компанії IBM, Facebook і Baidu.

Звичайно, все це добре: нейромережі розвиваються, ринок зростає, але поки що головне завдання так і не вирішено. Людству не вдалося створити технологію, хоча б наближену на можливості до людського мозку. Давайте розглянемо основні відмінності між людським мозком та штучними нейромережами.

Чому нейромережі ще далекі до людського мозку?

Найголовнішою відмінністю, яка докорінно змінює принцип та ефективність роботи системи - це різна передача сигналів у штучних нейронних мережах та в біологічній мережі нейронів. Справа в тому, що в ІНС нейрони передають значення, які є дійсними значеннями, тобто числами. У людському мозку здійснюється передача імпульсів із фіксованою амплітудою, причому ці імпульси практично миттєві. Звідси випливає низку переваг людської мережі нейронів.

По-перше, лінії зв'язку в мозку набагато ефективніші та економічніші, ніж в ІНС. По-друге, імпульсна схема забезпечує простоту реалізації технології: достатньо використання аналогових схем замість складних обчислювальних механізмів. Зрештою, імпульсні мережі захищені від звукових перешкод. Дійсні числа схильні до впливу шумів, внаслідок чого підвищується ймовірність виникнення помилки.

Підсумок

Безумовно, останнім десятиліттям стався справжній бум розвитку нейронних мереж. Насамперед це пов'язано з тим, що процес навчання ІНС став набагато швидшим і простішим. Також стали активно розроблятися так звані «добуті» нейромережі, які дозволяють суттєво прискорити процес впровадження технології. І якщо поки що рано говорити про те, чи зможуть колись нейромережі повністю відтворити можливості людського мозку, ймовірність того, що найближчим десятиліттям ІНС зможуть замінити людину на чверті існуючих професій дедалі більше стає схожою на правду.

Для тих, хто хоче знати більше

  • Велика нейронна війна: що насправді починає Google
  • Як когнітивні комп'ютери можуть змінити наше майбутнє

Якщо пояснювати " пальцями " , то основними елементами будь-якої нейромережі є нейрони. Кожен нейрон отримує на вхід один або кілька сигналів (чисел), обробляє їх хитрим (або не дуже) чином, а потім передає результат далі.

Нейрони об'єднані у послідовно розташовані шари. Окремо виділено два крайні шари - вхідний та вихідний. Через вхідний шар нейромережа отримує інформацію, через вихідний передає результат обробки. Усі проміжні шари називаються прихованими.

Кожен прихований шар з'єднаний з двома сусідніми (попереднім та наступним) складною системою зв'язків (вибачте за тавтологію). У найпростішому випадку в кожен нейрон потрапляють сигнали від кожного нейрона попереднього шару, обробляються, а потім з нього йдуть в кожен нейрон наступного шару.

Однак це ще не все. Кожен зв'язок має "вагу". Тобто сигнал від одного нейрона, поки йде до наступного, дещо змінює значення (значення цього сигналу множиться на цю "вагу").

Якщо терезам зв'язків привласнити випадкові значення, то нічого осмисленого така нейромережа робити не буде. Тобто їх треба ще якось правильно підібрати. Іншими словами, нейромережу треба навчити.

Як відбувається навчання, простіше показати з прикладу. Допустимо, ми навчаємо нейромережу відрізняти зображення кішок від зображень собак. Тоді на вхідний шар нейромережі ми віддаємо зображення, а на виході нейромережа повертає пару дійсних чисел від 0 до 1 кожне. Перше означає, як нейромережа впевнена, що це собака, а друге - що кішка. Чому роблять саме так - питання, на яке простою мовою не відповісти. Тобто якщо перше число більше, то нейромережа вирішила, що побачила собаку, а якщо друге, то кішку.

Отже, час навчати сітку. Даємо нейромережі зображення. Вона відповідає нам цією парою чисел (a, b). Але ми знаємо, хто на картинці, правда? Тому ми поправляємо нейромережу. А саме, ми "насильно запихаємо" у вихідний шар пару (1, 0), якщо собака або (0, 1), якщо кішка, а далі відбувається деяка магія (щоб осягнути її, потрібно мати деякі знання математики), яка змушує нейромережу перерозподіляти ваги зв'язків. Найпоширеніший спосіб творити цю магію – т.зв. " Метод зворотного поширення помилки " , але є інші.

Через безліч різних картинок, з якими ми перевіримо те ж саме, ваги зв'язків між нейронами вишикуються таким чином, що вона добре відрізнятиме кішок від собак.

Як бачите, магія виникла лише у двох місцях. Щоб розібратися, в ній потрібно читати суворіші тексти. Почати рекомендую з цього:

Штучні нейронні мережі застосовуються в різних галузях науки: починаючи від систем розпізнавання мови до розпізнавання вторинної структури білка,...

Екологія життя. Наука і відкриття: Людина освоїв морські глибини та повітряні простори, проникнув у таємниці космосу та земних надр. Він навчився протистояти багатьом хворобам

Людина освоїв морські глибини та повітряні простори, проникнув у таємниці космосу та земних надр.Він навчився протистояти багатьом хворобам і почав жити довше.Він намагається маніпулювати генами, «вирощувати» органи для трансплантації та шляхом клонування «творити» живих істот.

Але для нього, як і раніше, залишається найбільшою загадкою, як функціонує його власний мозок, як за допомогою звичайних електричних імпульсів і невеликого набору нейромедіаторів нервова система не тільки координує роботу мільярдів клітин організму, але й забезпечує можливість пізнавати, мислити, запам'ятовувати, відчувати найширшу гаму емоцій. .

На шляху до осягнення цих процесів людина повинна перш за все зрозуміти, як функціонують окремі нервові клітини (нейрони).

Найбільша загадка – як функціонує мозок

Живі електромережі

За приблизними оцінками, у нервовій системі людини понад 100 млрд нейронів. Усі структури нервової клітини орієнтовані виконання найважливішої для організму завдання – отримання, переробка, проведення та передачі інформації, закодованої як електричних чи хімічних сигналів (нервових імпульсів).

Нейрон складаєтьсяз тіла діаметром від 3 до 100 мкм, що містить ядро, розвинений білок-синтезуючий апарат та інші органели, а також відростків: одного аксона, і кількох, як правило, розгалужених, дендритів. Довжина аксонів зазвичай помітно перевищує розміри дентритів, окремих випадках досягаючи десятків сантиметрів і навіть метрів.

Наприклад, гігантський аксон кальмара має товщину близько 1 мм і кілька метрів у довжину; експериментатори не забули скористатися такою зручною моделлю, і досліди саме з нейронами кальмарів послужили з'ясування механізму передачі нервових імпульсів.

Зовні нервова клітина оточена оболонкою (цитолемою), яка забезпечує обмін речовин між клітиною і навколишнім середовищем, але й здатна проводити нервовий імпульс.

Справа в тому, що між внутрішньою поверхнею мембрани нейрона та зовнішнім середовищем постійно підтримується різниця електричних потенціалів. Це відбувається завдяки роботі про «іонних насосів» – білкових комплексів, здійснюють активний транспорт позитивно заряджених іонів калію і натрію через мембрану.

Такий активний перенесення, а також пасивна дифузія іонів, що постійно протікає, через пори в мембрані зумовлюють у спокої негативний щодо зовнішнього середовища заряд з внутрішньої сторони мембрани нейрона.

Якщо подразнення нейрона перевищує певну порогову величину, то у точці стимуляції виникає серія хімічних та електричних змін (активне надходження іонів натрію в нейрон та короткочасна зміна заряду з внутрішньої сторони мембрани з негативного на позитивний), які поширюються по всій нервовій клітині.

На відміну від простого електричного розряду, який через опір нейрона буде поступово слабшати і зуміє подолати лише коротку відстань, нервовий імпульс у процесі поширення постійно відновлюється.

Основними функціями нервової клітини є:

  • сприйняття зовнішніх подразнень (рецепторна функція),
  • їх переробка (інтегративна функція),
  • передача нервових впливів інші нейрони чи різні робочі органи (ефекторна функція).

За дендритами – інженери назвали б їх «приймачами» – імпульси надходять у тіло нервової клітини, а за аксоном – «передавач» – йдуть від її тіла до м'язів, залоз або інших нейронів.

У зоні контакту

Аксон має тисячі відгалужень, які тягнуться до дендритів інших нейронів. Зона функціонального контакту аксонів та дендритів називається синапсом.

Чим більше синапсів на нервовій клітині, тим більше сприймається різних подразнень і, отже, ширша сфера впливів на її діяльність та можливість участі нервової клітини у різноманітних реакціях організму. На тілах великих мотонейронів спинного мозку може налічуватися до 20 тис. синапсів.

У синапсі відбувається перетворення електричних сигналів на хімічні і назад.Передача збудження здійснюється за допомогою біологічно активних речовин – нейромедіаторів (ацетилхоліну, адреналіну, деяких амінокислот, нейропептидів та ін.). Проні містяться у спеціальних бульбашках, що у закінченнях аксонів – пресинаптичної частини.

Коли нервовий імпульс досягає пресинаптичної частини, відбувається викид нейромедіаторів у синаптичну щілину, вони зв'язуються з рецепторами, розташованими на тілі або відростках другого нейрона (постсинаптичної частини), що призводить до генерації електричного сигналу постсинаптичного потенціалу.

Розмір електричного сигналу прямо пропорційна кількості нейромедіатора.

Одні синапси спричиняють деполяризацію нейрона, інші – гіперполяризацію; перші є збуджуючими, другі – гальмуючими.

Після припинення виділення медіатора відбувається видалення його залишків із синаптичної щілини та повернення рецепторів постсинаптичної мембрани у вихідний стан. Результат сумації сотень і тисяч збуджуючих і гальмівних імпульсів, що одночасно стікаються до нейрона, визначає, чи буде він на даний момент генерувати нервовий імпульс.

Нейрокомп'ютери

Спроба змоделювати принципи роботи біологічних нейронних мереж призвела до створення такого пристрою переробки інформації як нейрокомп'ютер .

На відміну від цифрових систем, що являють собою комбінації процесорних і запам'ятовуючих блоків, нейропроцесори містять пам'ять, розподілену у зв'язках (своєрідних синапсах) між дуже простими процесорами, які формально можуть бути названі нейронами.

Нейрокомп'ютери не програмують у традиційному сенсі цього слова, а «навчають», налаштовуючи ефективність усіх «синаптичних» зв'язків між їх «нейронами», що їх складають.

Основними сферами застосування нейрокомп'ютерів їх розробники вбачають:

  • розпізнавання візуальних та звукових образів;
  • економічне, фінансове, політичне прогнозування;
  • управління у реальному часі виробничими процесами, ракетами, літаками;
  • оптимізація під час конструювання технічних пристроїв тощо.

"Голова - предмет темний ..."

Нейрони можна розбити на три великі групи:

  • рецепторні,
  • проміжні,
  • ефекторні.

Рецепторні нейронизабезпечують введення у мозок сенсорної інформації. Вони трансформують сигнали, що надходять на органи почуттів (оптичні сигнали в сітківці ока, акустичні – у вушному равлику, нюхові – у хеморецепторах носа та ін.), електричну імпульсацію своїх аксонів.

Проміжні нейрониздійснюють обробку інформації, що отримується від рецепторів, і генерують керуючі сигнали для ефекторів. Нейрони цієї групи утворюють центральну нервову систему (ЦНС).

Ефективні нейронипередають сигнали, що приходять на них, виконавчим органам. Результат діяльності нервової системи – та чи інша активність, основу якої лежить скорочення чи розслаблення м'язів чи секреція чи припинення секреції залоз. Саме з роботою м'язів та залоз пов'язаний будь-який спосіб нашого самовираження.

Якщо принципи функціонування рецепторних і эффекторных нейронів більш-менш зрозумілі вченим, то проміжний етап, у якому організм «перетравлює» інформацію, що надійшла, і приймає рішення про те, як на неї відреагувати, зрозумілий лише на рівні найпростіших рефлекторних дуг.

У більшості випадків нейрофізіологічний механізм формування тих чи інших реакцій залишається загадкою. Недарма у науково-популярній літературі головний мозок людини часто порівнюють із «чорною скринькою».

«…У вашій голові живе 30 млрд нейронів, які зберігають ваші знання, навички, накопичений життєвий досвід. Після 25 років роздумів цей факт здається мені не менш разючим, ніж раніше.Найтонша плівка, що складається з нервових клітин, бачить, відчуває, творить наш світогляд. Це просто неймовірно!Насолода теплотою літнього дня і сміливі мрії про майбутнє - все створюється цими клітинами ... Нічого іншого не існує: ніякої магії, ніякого спеціального соусу, тільки нейрони, що виконують інформаційний танець, - писав у своїй книзі «Про інтелект» найвідоміший розробник комп'ютерів, засновник Ред Інституту нейрології (США) Джефф Хокінс.

Вже понад півстоліття тисячі вчених-нейрофізіологів у всьому світі намагаються зрозуміти хореографію цього «інформаційного танцю», проте на сьогодні відомі лише його окремі постаті та па, які не дозволяють створити універсальну теорію функціонування головного мозку.

Слід зазначити, що багато робіт у галузі нейрофізіології присвячені так званій "функціональної локалізації" – з'ясування того, який нейрон, група нейронів чи ціла галузь мозку активується у тих чи інших ситуаціях.

На сьогодні накопичено величезний масив інформації про те, які нейрони у людини, щури, мавпи вибірково активуються при спостереженні різних об'єктів, вдиханні феромонів, прослуховуванні музики, розучуванні віршів тощо.

Щоправда, іноді подібні досліди здаються дещо курйозними. Так, ще в 70-ті роки минулого століття одним із дослідників у мозку у щура були виявлені «нейрони зеленого крокодильчика»: ці клітини активувалися, коли тварина, що біжить по лабіринту, серед інших предметів натикалася на вже знайому йому іграшку маленького зеленого крокодильчика.

А іншим вченим пізніше в мозку у людини був локалізований нейрон, який «реагує» на фотографію президента США Біла Клінтона.

Всі ці дані підтверджують теорію, що нейрони в головному мозку спеціалізовані, проте жодною мірою не пояснюють, чому і як відбувається ця спеціалізація.

Лише загалом зрозумілі вченим нейрофізіологічні механізми навчання та пам'яті.Передбачається, що у процесі запам'ятовування інформації відбувається формування нових функціональних контактів між нейронами кори мозку.

Інакше кажучи, нейрофізіологічним «слідом» пам'яті є синапси. Чим більше з'являється нових синапсів, тим «багатша» пам'ять індивіда.Типова клітина у корі головного мозку утворює кілька (до 10) тисяч синапсів. З урахуванням загальної кількості нейронів кори виходить, що тут можуть сформуватися сотні мільярдів функціональних контактів!

Під впливом якихось відчуттів, думок чи емоцій відбувається пригадування- Порушення окремих нейронів активізує весь ансамбль, відповідальний за зберігання тієї чи іншої інформації.

У 2000 р. шведському фармакологу Арвіду Карлссону та американським нейробіологам Полу Грінгарду та Еріку Кенделу було присуджено Нобелівську премію з фізіології та медицини за відкриття, що стосуються «передачі сигналів у нервовій системі».

Вчені продемонстрували, що пам'ять більшості живих істот працює завдяки дії так званих нейротрансмітерів – дофаміну, норадреналіну та серотоніну, Ефект яких на відміну від класичних нейромедіаторів розвивається не за мілісекунди, а за сотні мілісекунд, секунди і навіть годинник. Саме цим і зумовлено їх тривалий, що модулює вплив на функції нервових клітин, їх роль в управлінні складними станами нервової системи – спогадами, емоціями, настроями.

Слід також зазначити, що величина сигналу, що генерується на постсинаптичній мембрані, може бути різною навіть за однакової величини вихідного сигналу, що досяг пресинаптичної частини. Ці відмінності визначає так звана ефективність, або вага, синапс, який може змінюватися в процесі функціонування міжнейронного контакту.

На думку багатьох дослідників, зміна ефективності синапсів також відіграє важливу роль роботі пам'яті. Можливо, інформація, що часто використовується людиною, зберігається в нейронних мережах, пов'язаних високоефективними синапсами, і тому швидко і легко «згадується». У той самий час, синапси, що у зберіганні другорядних, рідко «витягуваних» даних, очевидно, характеризуються низькою ефективністю.

А таки вони відновлюються!

Одна з найбільш хвилюючих з медичної точки зору проблем нейробіології – можливість регенерації нервової тканини. Відомо, що перерізані або пошкоджені волокна нейронів периферичної нервової системи, оточені неврилемою (оболонкою зі спеціалізованих клітин) можуть регенерувати, якщо тіло клітини збереглося в цілості. Нижче місця перерізання неврилема зберігається у вигляді трубчастої структури, і та частина аксона, яка залишилася пов'язаною з тілом клітини, росте по цій трубці, доки не досягне нервового закінчення. У такий спосіб відновлюється функція пошкодженого нейрона.

Аксони в ЦНС не оточені неврилемою і тому, мабуть, не здатні знову проростати до місця колишнього закінчення.

У той самий час, донедавна нейрофізіологи вважали, що протягом життя нові нейрони в ЦНС не утворюються.

«Нервові клітини не відновлюються!», – застерігали вчені. Передбачалося, що підтримка нервової системи в «робочому стані» навіть при серйозних захворюваннях і травмах відбувається завдяки її винятковій пластичності: функції загиблих нейронів беруть на себе їх колеги, що залишилися в живих, які збільшуються в розмірах і формують нові зв'язки.

Високу, але не безмежну ефективність подібної компенсації можна проілюструвати на прикладі хвороби Паркінсона, коли відбувається поступове відмирання нейронів. Виявляється, поки в головному мозку не загине близько 90% нейронів, клінічні симптоми захворювання (тремтіння кінцівок, нестійка хода, недоумство) не виявляються, тобто людина виглядає практично здоровою. Виходить, одна жива нервова клітина може функціонально замінити дев'ять загиблих!

В даний час доведено, що в головному мозку дорослих ссавців утворення нових нервових клітин (нейрогенез) все ж таки відбувається. Ще в 1965 р. було показано, що нові нейрони регулярно з'являються у дорослих щурів у гіпокампі – області мозку, що відповідає за ранні фази навчання та пам'яті.

Через 15 років вчені показали, що у мозку птахів нові нервові клітини з'являються протягом усього життя. Проте дослідження мозку дорослих приматів щодо нейрогенезу не давали обнадійливих результатів.

Лише близько 10 років тому американські вчені розробили методику, яка довела, що в мозку мавп протягом усього життя з нейрональних стовбурових клітин продукуються нові нейрони. Дослідники вводили тваринам спеціальну речовину-мітку (бромдіоксіурідін), яка включалася в ДНК тільки клітин, що діляться.

Так було виявлено, що нові клітини починали розмножуватися в зоні субвентрикулярної і вже звідти мігрували в кору, де і дозрівали до дорослого стану. Нові нейрони виявлялися в зонах головного мозку, пов'язаних із когнітивними функціями, і не виникали в зонах, що реалізують більш примітивний рівень аналізу.

У зв'язку з цим вчені припустили, що нові нейрони можуть бути важливими для процесу навчання та пам'яті.

На користь цієї гіпотези говорить також таке: великий відсоток нових нейронів гине в перші тижні після того, як вони народилися; однак у тих ситуаціях, коли відбувається постійне навчання, частка нейронів, що вижили, значно вища, ніж тоді, коли вони «не затребувані» – коли тварина позбавлена ​​можливості утворювати новий досвід.

На сьогодні встановлені універсальні механізми загибелі нейронів при різних захворюваннях:

1) підвищення рівня вільних радикалів та окисне ушкодження мембран нейронів;

2) порушення діяльності мітохондрій нейронів;

3) несприятлива дія надлишку збуджувальних нейротрансмітерів глутамату та аспартату, що призводить до гіперактивації специфічних рецепторів, надмірного накопичення внутрішньоклітинного кальцію, розвитку окислювального стресу та загибелі нейрона (феномен ексайтотоксичності).

Виходячи з цього, як лікарські засоби - нейропротекторів в неврології використовують:

  • препарати з антиоксидантними властивостями (вітаміни Е та С, ін.),
  • коректори тканинного дихання (коензим Q10, янтарна кислота, рибофлавін, ін),
  • а також блокатори рецепторів глутамату (мемантин, ін.).

Приблизно в той же час була підтверджена можливість появи нових нейронів зі стовбурових клітин у головному мозку дорослої людини: патологоанатомічне дослідження пацієнтів, які отримували за життя бромдіоксиуридин з терапевтичною метою, показало, що нейрони, що містять дану речовину-мітку, виявляються практично у всіх відділах мозку, включаючи кору великих півкуль.

Цей феномен всебічно досліджується з метою лікування різних нейродегенеративних захворювань, насамперед хвороб Альцгеймера та Паркінсона, які стали справжнім бичем для «старіючого» населення розвинених країн.

В експериментах для трансплантації використовують як нейрональні стовбурові клітини, які і в ембріона, і у дорослої людини розташовуються навколо шлуночків головного мозку, так і ембріональні стовбурові клітини, здатні перетворюватися практично на будь-які клітини організму.

На жаль, на сьогоднішній день лікарі не можуть вирішити основну проблему, пов'язану з пересадкою нейрональних стовбурових клітин: їхнє активне розмноження в організмі реципієнта в 30-40% випадків призводить до утворення злоякісних пухлин.

Незважаючи на це, фахівці не втрачають оптимізму і називають трансплантацію стовбурових клітин одним з найбільш перспективних підходів у терапії нейродегенеративних захворювань.опубліковано . Якщо у вас виникли питання на цю тему, задайте їх фахівцям та читачам нашого проекту .

Ще одне наукове відкриття викликало мій інтерес у контексті причин міфотворчості, яка вписується в бінарну структуру мозку та мислення, що змушує людину мислити на двох рівнях - лівопівкульному, раціональному, логічному та правопівкульному, образно-символічному та міфологічному. І як може бути інакше, якщо ми мислимо всім тілом?

Дивимося у matveychev_oleg Матеріалізація подій у Вашому житті починається на квантовому рівні

Доктор Джо Диспенза (Joe Dispenza) став одним із перших, хто почав досліджувати вплив свідомості на реальність з наукової точки зору. Його теорія взаємозв'язку між матерією та свідомістю принесла йому світову популярність після виходу документального фільму «Ми знаємо, що робить сигнал».

Ключове відкриття, зроблене Джо Диспензою, у тому, що мозок не відрізняє фізичні переживання від душевних. Грубо кажучи, клітини «сірої речовини» не відрізняють реальне, тобто. матеріальне, від уявного, тобто. від думок!

Мало хто знає, що дослідження лікаря в галузі свідомості та нейрофізіології почалися з трагічного досвіду. Після того, як Джо Диспенза був збитий машиною, лікарі запропонували йому скріпити пошкоджені хребці за допомогою імпланту, який згодом міг призвести до довічного болю. Тільки так, на думку лікарів, він міг би знову ходити.

Але Диспенза вирішив кинути вивезення традиційній медицині та відновити своє здоров'я за допомогою сили думки. Усього через 9 місяців терапії Диспенза знову міг ходити. Це і послужило поштовхом до вивчення можливостей свідомості.

Першим кроком на цьому шляху стало спілкування з людьми, котрі пережили досвід «спонтанної ремісії». Це спонтанне і неможливе з погляду лікарів лікування людини важкого захворювання без застосування традиційного лікування. У ході опитування Диспенза з'ясував, що всі люди, які пройшли через подібний досвід, були переконані в тому, що думка є первинною по відношенню до матерії і може зцілювати будь-які захворювання.

Нейронні сіті

Теорія доктора Диспензи стверджує, що кожного разу, переживаючи будь-який досвід, ми «активуємо» величезну кількість нейронів у нашому мозку, які, своєю чергою, впливають на наш фізичний стан.

Саме феноменальна сила свідомості завдяки здатності до концентрації створює так звані синаптичні зв'язки - зв'язки між нейронами. Переживання, що повторюються (ситуації, думки, почуття) створюють стійкі нейронні зв'язки, звані нейронними мережами. Кожна мережа є по суті певним спогадом, на основі якого наше тіло в майбутньому реагує на схожі об'єкти та ситуації.

Згідно з Диспензе, все наше минуле «записане» у нейромережах мозку, які формують те, як ми сприймаємо та відчуваємо світ загалом та його конкретні об'єкти зокрема. Таким чином, нам лише здається, що наші реакції спонтанні. Насправді більшість із них запрограмовано стійкими нейронними зв'язками. Кожен об'єкт (стимул) активує ту чи іншу нейронну мережу, що у своє чергу викликає набір певних хімічних реакцій у організмі.

Ці хімічні реакції змушують нас діяти чи почуватися певним чином - бігти чи застигати дома, радіти чи засмучуватися, збуджуватися чи впадати у апатію тощо. Усі наші емоційні реакції - лише результат хімічних процесів, зумовлених сформованими нейромережами, і грунтуються вони у минулому досвіді. Іншими словами, у 99% випадків ми сприймаємо реальність не такою, якою вона є, а інтерпретуємо її на основі готових образів з минулого.

Основне правило нейрофізіології звучить так: нерви, що використовуються разом, з'єднуються. Це означає, що нейромережі утворюються в результаті повторення та закріплення досвіду. Якщо досвід тривалий час не відтворюється, то нейромережі розпадаються. Таким чином, звичка утворюється в результаті регулярного натискання кнопки однієї і тієї ж нейромережі. Так формуються автоматичні реакції та умовні рефлекси – ви ще не встигли подумати та усвідомити, що відбувається, а ваше тіло вже реагує певним чином.

Сила уваги

Тільки вдумайтеся: наш характер, наші звички, наша особистість є лише набором стійких нейромереж, які ми будь-якої миті можемо послабити або зміцнити завдяки усвідомленому сприйняттю дійсності! Концентруючи увагу усвідомлено та вибірково на тому, чого ми хочемо досягти, ми створюємо нові нейронні мережі.

Раніше вчені вважали, що мозок є статичним, але дослідження нейрофізіологів показують, що абсолютно кожен найменший досвід робить у ньому тисячі та мільйони нейронних змін, які відбиваються на організмі загалом. У своїй книзі «Еволюція нашого мозку, наука змінювати нашу свідомість» Джо Диспенза ставить логічне питання: якщо ми за допомогою нашого мислення викликатимемо в організмі певні негативні стани, то чи не стане в результаті цей аномальний стан нормою?

Диспенза провів спеціальний експеримент для підтвердження можливостей нашої свідомості.

Люди з однієї групи протягом години щодня натискали на пружинистий механізм одним пальцем. Люди з іншої групи мали лише уявляти, що натискають. У результаті пальці людей із першої групи зміцніли на 30%, а з другої – на 22%. Такий вплив суто уявної практики на фізичні параметри – результат роботи нейронних мереж. Так Джо Диспенза довів, що для мозку та нейронів немає жодної різниці між реальним та уявним досвідом. Отже, якщо ми приділяємо увагу негативним думкам, наш мозок сприймає їх як реальність і викликає відповідні зміни у тілі. Наприклад, хвороба, страх, депресія, сплеск агресії і т.д.

Звідки граблі?

Ще один висновок із досліджень Диспензи стосується наших емоцій. Стійкі нейронні мережі формують неусвідомлені патерни емоційного поведінки, тобто. схильність до тих чи інших форм емоційного реагування. У свою чергу, це веде до досвіду, що повторюється в житті.

Ми наступаємо на ті самі граблі тільки тому, що не усвідомлюємо причини їх появи! А причина проста - кожна емоція «відчується» внаслідок викиду в тіло певного набору хімічних речовин, і наш організм просто стає певною мірою «залежним» від цих хімічних поєднань. Усвідомивши цю залежність саме як фізіологічну залежність від хімічних речовин, ми можемо її позбутися.

Потрібний лише свідомий підхід.

Сьогодні подивилася лекцію Джо Диспенза «Зламай звичку бути собою» і подумалося: «Таким ученим золоті пам'ятники треба ставити…» Біохімік, нейрофізіолог, нейропсихолог, хіропрактик, батько трьох дітей (двоє з яких з ініціативи Диспензи народилися під водою, хоча 23 роки тому США цей спосіб вважався повним божевіллям) і дуже приваблива у спілкуванні людина. Лекції читає з таким іскрометним гумором, про нейрофізіологію говорить настільки простою та зрозумілою мовою — справжній ентузіаст від науки, який просвічує звичайних людей, щедро ділячись своїм 20-річним науковим досвідом.

У своїх поясненнях він активно використовує останні досягнення квантової фізики і говорить про час, що вже настав, коли людям зараз мало просто дізнатися про щось, але тепер вони зобов'язані застосовувати свої знання на практиці:

«Навіщо чекати на якийсь особливий момент чи початок нового року для того, щоб почати кардинально змінювати своє мислення і життя на краще? Просто починайте це робити прямо зараз: перестаньте виявляти щоденні негативні моменти поведінки, що часто повторюються, яких хочете позбутися, наприклад, скажіть собі вранці: «Сьогодні я проживу день, нікого не засуджуючи» або «Сьогодні я не нитиму і скаржитися на все підряд» або «Не сьогодні дратуватимуся»….

Намагайтеся робити щось в іншому порядку, наприклад, якщо спочатку милися, а потім чистили зуби, зробіть навпаки. Або візьміть і вибачте когось. Просто так. Ламайте звичні конструкції! І ви відчуєте незвичайні та дуже приємні відчуття, вам сподобається, вже не кажучи про ті глобальні процеси у своєму тілі та свідомості, які ви цим запустите! Почніть звикати розмірковувати про себе і розмовляти з собою, як з найкращим другом.

Зміна мислення призводить до глибоких змін у фізичному тілі. Якщо людина взяв і задумався, неупереджено подивившись на себе збоку:

"Хто я?
Чому мені погано?
Чому живу так, як не хочу?
Що мені потрібно змінити в собі?
Що саме мені заважає?
Чого я хочу позбутися?» і т.д. і відчув гостре бажання не реагувати, як раніше, або не робити чогось, як раніше, це означає, що він пройшов через процес «усвідомлення».

Це внутрішня еволюція. У цей момент він здійснив стрибок. Відповідно особистість починає змінюватися, а нової особистості потрібне нове тіло.

Так відбуваються спонтанні лікування: з новим свідомістю хвороба більше може залишатися у тілі, т.к. змінюється вся біохімія організму (ми змінюємо думки, а від цього змінюється набір хімічних елементів, що беруть участь у процесах, наше внутрішнє середовище стає токсичним для хвороби), і людина одужує.

Залежне поведінка (тобто адикцію до чого завгодно: від відеоігор до дратівливості) можна визначити дуже легко: це те, що вам важко зупинити, коли ви хочете.

Якщо не можете відлипнути від комп'ютера і перевіряєте свою сторінку в соцмережі кожні 5 хвилин, або розумієте, наприклад, що дратівливість заважає вашим відносинам, але не можете перестати дратуватися, знайте, що у вас залежність не тільки на ментальному рівні, а й на біохімічному. (Ваше тіло вимагає вкидання гормонів, відповідальних за цей стан).

Науково доведено, що дія хімічних елементів триває період від 30 секунд до 2 хвилин, і якщо ви продовжуєте відчувати той чи інший стан довше, знайте, що весь інший час ви штучно підтримуєте його в собі, провокуючи думками циклічне збудження нейромережі і повторний викид небажаних гормонів , Що викликають негативні емоції, тобто. ви самі підтримуєте у собі цей стан!

За великим рахунком, ви добровільно обираєте своє здоров'я. Найкраща порада для таких ситуацій — навчитеся переключати свою увагу на щось інше: природа, спорт, перегляд комедії та будь-що, здатне відволікти і переключити вас. Різке перефокусування уваги дозволить послабити та «згасити» дію гормонів, що відповідають на негативний стан. Ця здатність називається нейропластичністю.

І чим краще ви розвинете в собі цю якість, тим легше вам буде керувати своїми реакціями, що, по ланцюжку, призведе до величезної кількості змін у вашому сприйнятті зовнішнього світу та внутрішнього стану. Цей процес і називається еволюцією.

Тому що нові думки призводять до нового вибору, новий вибір веде до нової поведінки, нова поведінка веде до нового досвіду, новий досвід веде до нових емоцій, які разом з новою інформацією з навколишнього світу починають змінювати ваші гени епігенетично (тобто. вдруге). А потім ці нові емоції, у свою чергу, починають викликати нові думки, і так ви розвиваєте самоповагу, впевненість у собі тощо. Саме таким чином ми можемо вдосконалити себе та, відповідно, своє життя.

Депресія – також яскравий приклад залежності. Будь-який стан залежності говорить про біохімічний дисбаланс у тілі, а також про дисбаланс у роботі зв'язку «свідомість-тіло»

Найбільша помилка людей у ​​тому, що вони асоціюють свої емоції та лінії поведінки зі своєю особистістю: ми так і говоримо: «Я нервовий», «Я слабовільний», «Я хворий», «Я нещасний» і т.д. Вони вважають, що прояв певних емоцій ідентифікує їхню особистість, тому постійно підсвідомо прагнуть повторювати схему реагування чи стан (наприклад, фізичну хворобу чи депресію), ніби підтверджуючи собі щоразу, хто вони такі. Навіть якщо самі дуже страждають при цьому! Величезна помилка. Будь-який небажаний стан можна за бажання прибрати, а можливості кожної людини обмежені лише її фантазією.

І коли хочете змін у житті, уявіть чітко, чого саме ви бажаєте, але не розробляйте в думці «жорсткий план» того, ЯК САМЕ це станеться, для можливості «вибору» найкращого для вас варіанта, який може виявитися абсолютно несподіваним.

Достатньо внутрішньо розслабитися та спробувати порадіти від душі тому, що ще не сталося, але обов'язково станеться. Знаєте, чому? Тому що на квантовому рівні реальності це вже сталося, за умови, що ви чітко уявили і від душі пораділи. Саме з квантового рівня починається зародження матеріалізації подій.

Так почніть діяти спочатку там. Люди звикли радіти тільки з того, що «можна помацати», що вже реалізувалося. Але ми не звикли довіряти самим собі та своїм здібностям до СО-ТВОРЕННЯ реальності, хоча займаємося цим щодня і, в основному, на негативній хвилі. Досить згадати, як часто реалізуються наші побоювання, хоча ці події теж сформовані нами, тільки без контролю… А от коли ви виробите в собі здатність до контролю над мисленням та емоціями, почнуть відбуватися справжні дива.

Повірте, я можу навести тисячі прекрасних прикладів, що нас надихають. Знаєте, коли хтось усміхається і каже, що щось станеться, а його питають: «Звідки ти знаєш?», а він спокійно відповідає: «Просто знаю…». Це яскравий приклад контрольованої реалізації подій.

Ось так просто про складне розповідає Джо Диспенза. Всім гаряче пораджу його книги, як тільки їх переведуть російською і почнуть продавати в Росії.

«Найголовнішою нашою звичкою має стати звичка бути самими собою».

Joe Dispenza


І ще Диспенза радить: ніколи не припиняйте вчитися. Найкраще інформація засвоюється, коли людина здивована. Намагайтеся щодня дізнаватися про щось нове — це розвиває і тренує ваш мозок, створюючи нові нейронні зв'язки, що, у свою чергу, змінюватиме і розвиватиме вашу здатність до усвідомленого мислення, яке допоможе вам змоделювати вашу власну щасливу та повноцінну реальність.

У нашому мозку 100 млрд. нейронів – це більше, ніж зірок у нашій галактиці! Кожна клітина, у свою чергу, може дати 200 тис. відгалужень.

Отже, мозок має великі ресурси, щоб зберігати враження обсягом приблизно 3 млн. років. Вчені називають це "чарівними деревами розуму", тому що нервові клітини мозку схожі на гіллясті дерева.

Уявні електричні імпульси між нейронами передаються через синапси – зони контакту між нейронами. Середній нейрон людського мозку має від 1000 до 10000 синапсів або контактів із сусідніми нейронами. Синапси мають невелику щілину, яку має подолати імпульс.

Коли ми вчимося, ми змінюємо роботу мозку, прокладаючи нові шляхи для мислення електричних імпульсів.При цьому електричний сигнал повинен перестрибнути через щілину синапсу для утворення нових зв'язків між нервовими клітинами. Цю дорогу йому найважче пройти вперше, але в міру навчання, коли сигнал долає синапс знову і знову, зв'язки стають все «ширшими та міцнішими», зростає кількість синапсів і зв'язків між нейронами. Утворюються нові нейронні мікромережі, в які і вбудовуються нові знання: переконання, звички, моделі поведінки. І тоді ми нарешті чомусь навчилися. Цю здатність мозку називають нейропластичністю.

Саме кількість мікромереж у мозку, а не його об'єм чи маса, мають визначальний вплив на те, що ми називаємо інтелект.

Принагідно хочу зауважити, що в ранньому дитинстві, коли проходить найінтенсивніший період навчання, для дитини вкрай важливе багате і різноманітне середовище, що розвиває.

Нейропластика - це одне з найдивовижніших відкриттів останніх років. Раніше вважалося, що нервові клітини не відновлюються. Але в 1998 році група американських вчених довела, що нейрогенез відбувається не тільки до 13-14 років, але і все наше життя, і що у дорослих людей також можуть з'являтися нові нервові клітини.

Вони встановили, що причиною зменшення наших розумових здібностей з віком є ​​не відмирання нервових клітин, а виснаження дендритів - відростків нервових клітин, через які проходять імпульси від нейрона до нейрона. Якщо дендрити постійно не стимулювати, то вони атрофуються, втрачаючи здатність до провідності, наче м'язи без фізичного навантаження.

Одні й самі щоденні дії формують шаблонне поведінка - наші звички, - у своїй використовують і зміцнюються одні й самі нейронні зв'язку. Так відбувається вбудовування нашого «автопілота», але при цьому страждає на гнучкість нашого мислення.

Наш мозок потребує вправ. Необхідно щодня міняти рутинні та шаблонні дії на нові, незвичні вам, які задіяють кілька органів чуття; виконувати звичайні дії незвичайним способом, вирішувати нові проекти, намагаючись уникати «автопілота» звичних схем. Звичка послаблює здібності мозку. Для продуктивної роботи йому потрібні нові враження, нові завдання, нова інформація – одним словом – зміни.

До 1998 року вважалося, що зростання дендритів відбувається лише у ранньому віці, але дослідження довели, що у дорослих людей нейрони здатні вирощувати дендрити для компенсації втрачених старих. Доведено, що нейронні мережі здатні змінюватися протягом життя людини і наш мозок зберігає у собі величезні ресурси нейропластичности – здатності змінювати свою структуру.

Відомо, що наш мозок складається з ембріональної тканини, тобто тієї, з якої складається ембріон. Тому він завжди відкритий для розвитку, навчання та для майбутнього.

Мозок здатний простою думкою, уявою, візуалізацією змінювати структуру та функцію сірої речовини.Науковці переконуються, що це може відбуватися навіть без зовнішніх впливів. Мозок може змінюватися під владою тих думок, якими він наповнений, розум може впливати на мозок. Наш мозок створений природою з розрахунком на навчання та подібні зміни.

У Біблії сказано: «Перетворіться оновленням вашого розуму».

Все сказане вище підводить нас до розуміння того, що для реального досягнення цілей потрібна фундаментальна зміна способу роботи вашого мозку - подолання генетичної програми і колишнього виховання з усіма багаторічними переконаннями. Ви не просто повинні плекати думки у своїй уяві, які присутні не довше за новорічний «все, більше не п'ю», а переучувати свій мозок, створюючи нові нейронні структури. Нейрологи кажуть: "Нейрони, які разом сходяться, разом і водяться". Нові нейронні структури вашого мозку будуть створювати нові мережі, «блок-схеми», пристосовані для вирішення нових завдань.

«Ваше завдання – перекинути міст через прірву між вами та бажаними цілями».

Ерл Найтінгейл

Метафорично цей процес можна ілюструвати на прикладі. Уявіть, що ваш мозок із його обмежувальними переконаннями – це склянка з каламутною водою. Якби ви одразу виплеснули брудну воду, помили склянку та набрали чисту – це був би шок для всього організму. Але, підставивши склянку по струменю чистої води, ви поступово заміните каламутну.

Так само для навчання мозку новому способу думок немає потреби різко «прати» старий. Необхідно поступово «заливати» підсвідомість новими позитивними переконаннями, звичками та якостями, які у свою чергу генеруватимуть ефективні рішення, призводячи вас до потрібних результатів.

Для підтримки високої працездатності нашому мозку, як і тілу, потрібна «фіззарядка». Професор нейробіології Лоуренс Кац (США) розробив комплекс вправ для мозку – нейробіку, що дозволяє нам мати гарну «ментальну» форму.

Вправи нейробики обов'язково використовують усі п'ять почуттів людини – причому, незвичайним чином і у різних комбінаціях. Це допомагає створювати у мозку нові нейронні зв'язки.При цьому наш мозок починає виробляти нейротропін, речовину, що сприяє зростанню нових нервових клітин та зв'язків між ними. Ваше завдання - щодня міняти звичні та шаблонні дії на нові, незвичні.

Мета вправ нейробіки – стимуляція мозку.Займатися нейробікою просто – потрібно зробити так, щоб у процесі звичної діяльності по-новому були задіяні ваші органи почуттів.

Наприклад:

  • прокинувшись вранці, прийміть душ заплющеними очима,
  • почистіть зуби іншою рукою,
  • постарайтеся одягнутися на дотик,
  • вирушайте на роботу новим маршрутом,
  • зробіть звичні покупки в новому місці та ще багато чого.

Це захоплююча та корисна гра.

Нейробіка корисна всім. Дітям вона допоможе краще концентруватися та засвоювати нові знання, а дорослим – підтримувати свій головний мозок у чудовій формі та уникнути погіршення пам'яті.

Головний принцип нейробіки – постійно змінювати прості шаблонні дії.

Давайте завдання своєму мозку вирішувати звичні завдання незвичним для нього чином, і поступово він віддячить вам чудову працездатність.

Отже, ми здатні навчати свій мозок новому способу мислення. Почавши змінювати свої шаблони і переконання, ви побачите, що змінюючись зсередини, ви почнете змінювати все навколо, ніби породжуючи ефект хвиль, що розходяться.

Пам'ятайте: зовнішній успіх завжди є похідною від успіху внутрішнього.

Ісус навчав: "Як ви думаєте, так вам і буде".

Так створюється нова "Матриця" вашого мислення, яка веде вас до Змін.