Ludzie dają się nabrać na filmy AI – nawet gdy wiedzą, że są fałszywe. Jaka powinna być przyszłość bezpieczeństwa w sieci?
Chociaż coraz szybciej udaje nam się rozpoznawać, że dany film został wygenerowany przez AI, to nie wpływa to nasze osądy – tak wynika z badań. Naukowcy dowiedli, że ostrzeżenia o deepfake’ach nie chronią przed manipulacją tak skutecznie, jak sądzono. Co więc możemy zrobić? I czy możemy cokolwiek?
Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Bristolskim udowadniają, że nawet jeśli widzowie są ostrzegani o fałszywości materiałów, ich percepcja i oceny pozostają pod silnym wpływem treści prezentowanych w materiałach generowanych komputerowo. Trudność w rozpoznawaniu autentyczności stanowi globalny problem. Jak powstają filmy AI i czym jest deepfake? Filmy generowane przez AI, określane mianem deepfake, powstają dzięki zastosowaniu zaawansowanych algorytmów uczenia maszynowego, w szczególności technik deep learning. W procesie tym sztuczna inteligencja analizuje tysiące zdjęć i nagrań, aby nauczyć się realistycznie odwzorowywać twarze, głosy i gesty. Deepfake’i znalazły zastosowanie nie tylko w rozrywce, ale także w polityce, marketingu czy dezinformacji. Szybkość, z jaką technologia ta się rozwija, sprawia, że granica między prawdą a fałszem staje się coraz trudniejsza do rozpoznania. Jak sprawdzić czy ufamy filmom generowanym przez AI? Badanie przeprowadzone przez Stephana Lewandowsky’ego i Simona Clarka miało na celu sprawdzenie, jak ludzie reagują na materiały wideo wygenerowane przez sztuczną inteligencję, nawet gdy są świadomi ich fałszywej natury. W trzech oddzielnych eksperymentach wzięło udział odpowiednio 175, 275 i 223 uczestników. Uczestnicy oglądali krótkie filmy, w których postać przyznawała się do popełnienia przestępstwa lub czynu wątpliwego moralnie. Wideo były zarówno prawdziwe, jak i stworzone przez AI. Deepfake przygotowano specjalnie na potrzeby badania, stosując te same skrypty i ustawienia co w nagraniach autentycznych. Części uczestników przedstawiono ostrzeżenie o tym, że dane nagranie jest fałszywe, inne grupy nie otrzymały żadnego ostrzeżenia lub zobaczyły jedynie ogólny komunikat na temat istnienia AI. Jak uczestnicy reagowali na oznaczenie „deepfake”? Po obejrzeniu każdego filmu uczestnicy odpowiadali na pytania dotyczące wiarygodności materiału oraz winy osoby przedstawionej na nagraniu. Naukowcy odkryli, że mimo oznaczenia wideo jako fałszywe, wiele osób nadal uznawało bohatera filmu za winnego przestępstwa, przewinienia moralnego lub wierzyło w podawane przez niego informacje. Co więcej, nawet ci, którzy wierzyli w autentyczność ostrzeżenia i wiedzieli, że mają do czynienia z materiałem wygenerowanym przez AI, nadal byli pod wpływem jego treści. To pokazuje, że świadomość fałszywości materiału nie wystarcza, aby całkowicie wyeliminować jego wpływ psychologiczny. Czemu ufamy takim treściom? Dlaczego mimo ostrzeżeń ufamy AI? Badania psychologów sugerują, że nasz mózg automatycznie ufa wizualnym dowodom – nawet jeśli wiemy, że dana treść została sfabrykowana. Wpływ na podatność mają też takie czynniki jak kontekst społeczny, przekonania odbiorcy oraz forma ostrzeżenia o fałszywości materiału. Treści prezentowane w atrakcyjnej, emocjonalnej formie wzmacniają skłonność do akceptowania nawet nieprawdziwych przekazów. Wyniki międzynarodowych badań przeprowadzonych przez Uniwersytet Cornella potwierdzają, że różnice w skuteczności rozpoznawania fałszywych treści nie są znaczące pomiędzy badanymi krajami. Oznacza to, że problem jest globalny. Sytuację uzupełniają badania przeprowadzona Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu – pokazują, że ludzie często ufają AI nawet w sytuacjach, w których maszyna podaje irracjonalne wskazówki. To może wzmacniać podatność na manipulację. Jak wykrywać treści AI i jak dbać o bezpieczeństwo w sieci? Tylko edukacja nas uratuje Szybki rozwój technologii generujących deepfake wymusił powstanie narzędzi do ich wykrywania. Firmy technologiczne oraz środowiska naukowe tworzą oprogramowanie analizujące subtelne różnice w teksturze skóry, oświetleniu, ruchu oczu czy modulacji głosu. Jednak nawet najlepsze systemy wykrywania nie zastąpią krytycznego myślenia odbiorców, którzy sami muszą zadbać o swoje bezpieczeństwo. Równie istotna, jeśli nie bardziej, pozostaje edukacja medialna. Uczestnicy badań, którzy przeszli szkolenie z zakresu rozpoznawania deepfake, byli nieco bardziej skuteczni w identyfikacji fałszywych treści. Eksperci zalecają wdrażanie programów edukacyjnych już na poziomie szkolnym, aby budować odporność na manipulację cyfrową. Warto również pamiętać, że sztuczna inteligencja coraz lepiej rozumie interakcje społeczne. Badania naukowców z Uniwersytetu w Turku w Finlandii pokazują, że interpretacje AI są zbliżone do ocen ludzkich, a w niektórych przypadkach nawet bardziej spójne. To dodatkowo komplikuje rozpoznanie manipulacji przez odbiorców i utrudnia wykształcenie odporności. Źródła: Cornell University, Communications psychology, Polskie Radio, Frontiers in Psychology Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Rozgwiazdy nie mają mózgu, ośrodkowego układu nerwowego ani krwi. To jak kontrolują swoje nogi?
To kosmici na Ziemi. Poszczególne części rozgwiazd mają anatomię nie z tego świata, a naukowcy do tej pory zastanawiali się, jak w ogóle mogą się poruszać – pomimo braku mózgu, krwi oraz centralnego układu nerwowego. Teraz wreszcie to wiemy.
Te jedne z najbardziej niezwykłych stworzeń morskich poruszają się dzięki współpracy setek nóżek. Jak jednak rozgwieździe udaje się je koordynować bez mózgu? Zdają się wykorzystywać lokalny, mechaniczny system sprzężenia zwrotnego, a nowe odkrycie badaczy może zrewolucjonizować robotykę. Czy rozgwiazdy naprawdę nie mają mózgu? Otóż nie mają ani mózgu, ani OUN, i jest to wyjątkowe w świecie zwierząt. Ich układ nerwowy opiera się na tzw. pierścieniu nerwowym, który otacza otwór gębowy i wysyła nerwy promieniście wzdłuż każdego ramienia. Mają za to wapienny szkielet. Pierścień nerwowy koordynuje podstawowe reakcje na bodźce środowiskowe, jednak każde ramię posiada autonomię i jest wyposażone we własny szlak nerwowy. To oznacza, że poszczególne części rozgwiazdy mogą wykonywać skomplikowane ruchy bez potrzeby centralnej koordynacji. W efekcie każde ramię może niezależnie reagować na bodźce, a nawet przejąć funkcje utraconych fragmentów. Setki lepkich nóg, czyli jak porusza się rozgwiazda? Badacze skupili się na gatunku Asterias rubens – rozgwieździe czerwonej – znanej z nietypowej budowy ciała i zaskakującej gracji w poruszaniu się. Każde ramię drapieżnika wyposażone jest w liczne nóżki ambulakralne – struktury zakończone przyssawkami, które przylegają i odrywają się od podłoża dzięki systemowi wodnemu. System ten – określany jako naczyniowy układ wodny – odpowiada również za transport składników odżywczych po organizmie. Rozgwiazdy wykorzystują wodę tak, jak inne organizmy wykorzystują krew. Mechanizm ruchu bez centralnej koordynacji Badania opublikowane w czasopiśmie „PNAS” wykazały, że każda nóżka ambulakralna autonomicznie reguluje swoje zachowanie na podstawie lokalnych mechanicznych sprzężeń zwrotnych. Zamiast centralnego wzorca ruchu każda nóżka dostosowuje czas przylegania do podłoża w zależności od obciążenia i środowiska. Dłuższy kontakt oznacza stabilniejszy, ale wolniejszy ruch. Ponadto u rozgwiazd nie istnieje proporcjonalne powiększanie nóżek w przypadku większych osobników. Rozgwiazdy większych rozmiarów wykorzystują po prostu więcej nóżek jednocześnie, zwiększając powierzchnię przyczepu i stabilność. Każda nóżka podejmuje decyzje indywidualnie Technika obrazowania FTIR pozwoliła naukowcom zaobserwować w czasie rzeczywistym, jak każda nóżka indywidualnie podejmuje decyzje o przyczepieniu lub oderwaniu się od powierzchni. Efektem decentralizacji jest doskonała adaptacja do zmiennych warunków środowiska. W sytuacji większego obciążenia lub podczas chodzenia do góry nogami kontakt każdej nóżki z podłożem się wydłuża, a ruch staje się wolniejszy. Według naukowców to dowodzi, że cała koordynacja odbywa się lokalnie, bez udziału centralnego generatora wzorców ruchowych. Autonomia sposobem na przetrwanie Jedną z ciekawszych cech rozgwiazdy wynikających z autonomii jest umiejętność regeneracji ramion. Po utracie kończyny rozgwiazda jest w stanie odbudować brakujący fragment, a niektóre gatunki potrafią nawet zregenerować cały organizm z jednego ramienia pod warunkiem, że zawiera ono część centralnego dysku. Czyli z jednej rozgwiazdy może powstać... kilka rozgwiazd. Inną strategią przetrwania jest odrzucanie własnych ramion pod wpływem zagrożenia. Proces ten także nie wymaga decyzji podjętej przez centralny mózg, lecz jest wynikiem działania hormonów oraz lokalnych sygnałów nerwowych. Takie działanie pozwala rozgwieździe na odwrócenie uwagi drapieżnika i zwiększa szanse na przeżycie. Czy rozgwiazdy to roboty przyszłości? Wyniki eksperymentów wskazują na nowy, zdecentralizowany model sterowania ruchem, który może stanowić inspirację dla konstrukcji robotów. Rozgwiazda czerwona udowadnia, że złożone i adaptacyjne poruszanie się jest możliwe bez centralnego ośrodka kontroli – wystarczy lokalna informacja zwrotna i biomechaniczne sprzężenie nóżek ambulakralnych. Zrozumienie tego przedziwnego mechanizmu może pomóc w opracowaniu miękkich, wielopunktowych systemów robotycznych zdolnych do działania nawet w zmiennych warunkach. Taka inspiracja biologiczna może zrewolucjonizować technologie w dziedzinach takich jak robotyka ratunkowa czy eksploracyjna. Czy czekają nas nowe robo-rozgwiazdy? Źródło: PNAS, Britannica, MarineBio Conservation Society Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Krowa Veronika z Austrii używa narzędzi jak mistrzyni. Zaskoczyła naukowców – czy bydło jest bardziej inteligentne, niż myśleliśmy?
Podobno krowy nie są wystarczająco inteligentne, by wytwarzać i używać narzędzi. Czy aby na pewno? Ta wyjątkowa krowa – traktowana w mieszczącym się w austriackich górach gospodarstwie jak członek rodziny – łamie wszelkie stereotypy i sprawia, że powinniśmy myśleć o bydle zupełnie inaczej.
Pierwszy udokumentowany przypadek krowy, która używa narzędzi, wprawił w osłupienie naukowców. Zmienia ona nasze dotychczasowe spojrzenie na zdolności poznawcze tych dużych ssaków. Czy do tej pory ich nie docenialiśmy? To nie jest zwykła krowa – to przyjaciółka Veronika to austriacka krowa rasy Swiss Brown, której życie znacząco odbiega od typowego losu bydła hodowlanego. Nie jest bowiem trzymana dla mleka ani mięsa – to wierna towarzyszka swojego opiekuna, Witgara Wiegele, rolnika i piekarza. Jest zwierzęciem domowym i przyjacielem rodziny i żyje w otoczeniu, które sprzyja jej naturalnej ciekawości i potrzebie eksploracji świata. Nietypowe wykorzystywanie przez nią narzędzi zostało nagrane i wysłane do lekarzy weterynarii jako ciekawostka. Ta okazała się rewolucyjnym odkryciem. Pierwszy przypadek użycia narzędzi przez krowę Naukowcy z Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu – Alice Auersperg i Antonio Osuna-Mascaró – potwierdzili zachowanie Veroniki, które łamie powszechne przekonanie o ograniczonej inteligencji bydła. Krowa używa kijów i szczotek do drapania różnych partii ciała: wygląda niemal jak szympansica. To pierwszy przypadek użycia narzędzi u tych zwierząt. Zjawisko to zostało opisane w czasopiśmie „Current Biology”. Przełomowe odkrycie wskazuje, że poznawcze możliwości krów mogły być dotychczas poważnie niedoszacowane. Jak sprawdzić, czy Veronika używa narzędzi świadomie? Naukowcy przeprowadzili serię kontrolowanych testów. Na ziemi losowo umieszczano szczotkę tarasową, a Veronika wybierała jeden z jej końców i drapała wybraną część ciała. Obserwacje wykazały, że krowa wybierała końcówkę z włosiem do drapania dużych, twardych partii ciała (np. grzbietu), a gładki koniec – do delikatniejszych rejonów, takich jak dolne partie brzucha. Wykorzystywała narzędzie w zależności od potrzeb i wykazywała umiejętność manipulowania nim przy użyciu pyska i języka. To zachowanie wyklucza przypadkowość. Veronika nie tylko korzystała z narzędzi, ale robiła to elastycznie, dopasowując technikę do potrzeb. To dowód inteligencji. Kolejny, bo kilka lat temu ustalono, że krowy rozmawiają ze sobą. Odpowiednie środowisko pozwala inteligencji krów „rozkwitnąć” Do niedawna uważano, że kreatywne używanie narzędzi jest domeną wyłącznie człowieka oraz niektórych ssaków naczelnych i ptaków. Odkrycie dotyczące Veroniki wyraźnie pokazuje, że taka zdolność może pojawić się także u zwierząt hodowlanych – jeśli tylko zapewni się im odpowiednie warunki do rozwoju. Oznacza to, że nasze wcześniejsze przekonania o krowach mogły wynikać bardziej z niedostatecznej obserwacji (po prostu byliśmy zbyt krótkowzroczni) niż z faktycznych ograniczeń genetycznych. Środowisko, w jakim żyła Veronika, odgrywało kluczową rolę w rozwoju jej zdolności. W odróżnieniu od większości krów, które żyją w zamkniętych warunkach hodowli, Veronika miała dostęp do zróżnicowanego otoczenia, codziennego kontaktu z człowiekiem oraz rozmaitych, różnorodnych bodźców. Długi czas życia „na wolności” oraz możliwość eksplorowania przestrzeni i przedmiotów umożliwiły jej rozwój innowacyjnych zachowań. Co dalej? Niezwykłe zachowanie Veroniki może być początkiem nowej epoki badań nad inteligencją krów i inspiracją do wprowadzenia zmian w sposobie ich hodowli. Naukowcy zamierzają kontynuować eksperymenty i sprawdzić, jakie warunki sprzyjają pojawianiu się podobnych zachowań u innych reprezentantów gatunku. Zachęcają również osoby, które zauważyły podobne przypadki u bydła, do kontaktu. Źródło: Current Biology Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Najwyższa forma inteligencji to nie IQ? Neurobiologia wskazuje na coś innego
W powszechnym przekonaniu to iloraz IQ uchodzi za najważniejszy wyznacznik ludzkiej inteligencji. Tymczasem coraz więcej badań z zakresu neurobiologii i psychologii poznawczej pokazuje, że kluczowa może być zupełnie inna zdolność. Chodzi o metapoznanie – umiejętność rozumienia i kontrolowania własnego myślenia. Na czym dokładnie polega i dlaczego bywa uznawane za najwyższą formę inteligencji?
Spis treści: Czym jest metapoznanie i dlaczego odgrywa kluczową rolę? Dlaczego metapoznanie bywa uznawane za najwyższą formę inteligencji? Co właściwie sprawia, że kogoś uznajemy za inteligentnego? Czy decyduje o tym zdolność rozwiązywania złożonych problemów matematycznych, łatwość uczenia się języków obcych, logiczne argumentowanie, a może szybkie przyswajanie nowych informacji? Od stuleci filozofowie, pedagodzy i naukowcy próbują zdefiniować inteligencję oraz znaleźć sposób na jej obiektywny pomiar. Najczęściej utożsamia się ją z zestawem zdolności poznawczych – takich jak percepcja, pamięć, rozumowanie, język czy myślenie abstrakcyjne. Coraz częściej jednak uwagę badaczy przyciąga metapoznanie, czyli zdolność do refleksji nad własnymi procesami myślowymi. To właśnie ono ma łączyć potencjał poznawczy z realnym sposobem funkcjonowania człowieka w świecie – od uczenia się, przez podejmowanie decyzji, po długofalowy rozwój intelektualny. Czym jest metapoznanie i dlaczego odgrywa kluczową rolę? Pojęcie metapoznania zostało wprowadzone do psychologii w latach 70. XX wieku przez Johna Flavella, który opisał je jako wiedzę o własnych procesach poznawczych oraz zdolność do ich świadomej regulacji. Choć termin ten przez lata zrobił karierę jako modne hasło w naukach o umyśle i bywa postrzegany jako abstrakcyjny lub hermetyczny, w istocie odnosi się do czegoś, co towarzyszy nam na co dzień. Metapoznanie nie jest egzotyczną kompetencją dostępną wyłącznie badaczom czy intelektualistom, lecz naturalnym mechanizmem, dzięki któremu obserwujemy własne myślenie, oceniamy jego skuteczność i – jeśli to konieczne – korygujemy obrany sposób działania. Najczęściej określa się je jako „myślenie o myśleniu”, jednak takie uproszczenie nie oddaje w pełni jego znaczenia. Myśli mogą być ulotne i bierne, natomiast metapoznanie ma charakter aktywny. Polega na monitorowaniu własnych działań poznawczych oraz świadomym wdrażaniu strategii, które mają prowadzić do zmiany zachowania lub poprawy efektów pracy umysłowej. W literaturze naukowej wyróżnia się dwa główne komponenty metapoznania: wiedzę metapoznawczą oraz regulację metapoznawczą. Pierwsza z nich obejmuje świadomość własnych możliwości poznawczych, zrozumienie specyfiki zadania oraz rozeznanie w dostępnych strategiach, które można w danej sytuacji zastosować. Druga dotyczy bieżącego nadzoru nad procesami poznawczymi – planowania, monitorowania postępów i podejmowania interwencji wtedy, gdy pierwotna strategia okazuje się nieskuteczna. W praktyce oznacza to zdolność do zatrzymania się, zadania sobie pytania „czy to działa?” i zmiany kierunku działania, zanim błędy się utrwalą. Metapoznanie pełni więc funkcję samoregulacyjną – bywa porównywane do wewnętrznego mentora, który nie wykonuje pracy za nas, ale pomaga nią mądrze zarządzać. Wymaga to jednak wysiłku: uważnej obserwacji własnych działań, gotowości do krytycznej oceny oraz konsekwencji we wdrażaniu wniosków w życie. Znaczenie metapoznania staje się szczególnie widoczne w sytuacjach, gdy same zasoby wiedzy okazują się niewystarczające. Wiedza nie zastępuje bowiem myślenia – to procesy myślowe rozwiązują problemy, a metapoznanie decyduje o tym, jak skutecznie z tych procesów korzystamy. To ono uruchamia się w momentach niepewności, porażki lub poznawczego impasu, pozwalając lepiej ocenić, co już wiemy, czego nam brakuje i jakie kroki należy podjąć dalej. Monitorowanie metapoznawcze obejmuje m.in. ocenę stopnia zrozumienia, pewności własnych odpowiedzi, szacowanie czasu potrzebnego na wykonanie zadania czy rozpoznawanie momentów, w których pojawia się błąd. Kontrola metapoznawcza natomiast przekłada się na konkretne działania: poszukiwanie dodatkowych informacji, zmianę strategii, powtórzenie obliczeń, zadawanie pytań czy eliminowanie rozpraszaczy. Dzięki temu metapoznanie bywa określane jako swoista „supermoc” umysłu. Nie dlatego, że gwarantuje natychmiastowe sukcesy, lecz dlatego, że umożliwia bardziej świadome, elastyczne i odpowiedzialne kierowanie własnym myśleniem, uczeniem się i rozwojem osobistym. Dlaczego metapoznanie bywa uznawane za najwyższą formę inteligencji? Z punktu widzenia neuronauki metapoznanie zajmuje wyjątkowe miejsce, ponieważ angażuje te obszary mózgu, które odpowiadają nie tylko za „myślenie”, lecz także za świadome kierowanie tym myśleniem. Kluczową rolę odgrywa tu kora przedczołowa – struktura odpowiedzialna za planowanie, przewidywanie konsekwencji, regulację emocji oraz podejmowanie decyzji w warunkach niepewności. Gdy ten system działa sprawnie, człowiek potrafi zrobić coś, co w codziennym życiu okazuje się bezcenne: zatrzymać się pomiędzy bodźcem a reakcją. Zamiast automatycznie podążać za impulsem, jest w stanie przyjrzeć się własnym przekonaniom, ocenić ich trafność i świadomie wybrać odpowiedź. To właśnie ten mechanizm sprawia, że metapoznanie bywa łączone nie tylko z inteligencją poznawczą, lecz także z mądrością, dojrzałością emocjonalną i długofalowym sukcesem – zarówno osobistym, jak i zawodowym. Badania psychologiczne pokazują, że osoby o wysokim poziomie metapoznania uczą się skuteczniej nie dlatego, że „wiedzą więcej”, lecz dlatego, że lepiej orientują się w granicach własnej wiedzy. Potrafią rozpoznać luki, szybciej zauważają, że dana strategia nie działa, i są gotowe ją zmienić. Zamiast bronić się przed błędami, traktują je jako źródło informacji zwrotnej. Taka postawa sprzyja uczeniu adaptacyjnemu, odporności psychicznej i rozwojowi kompetencji w długim okresie. Co istotne, metapoznanie pomaga również ograniczać błędy poznawcze i nadmierną pewność siebie, ponieważ mózg staje się bardziej świadomy własnych ograniczeń i tendencji do zniekształceń. Nie bez znaczenia jest także rola metapoznania w zdrowiu psychicznym. Umiejętność zdystansowania się od własnych myśli (postrzegania ich jako zdarzeń mentalnych, a nie faktów) stanowi jeden z fundamentów terapii poznawczo-behawioralnej oraz podejścia opartego na uważności. Dzięki temu człowiek rzadziej utożsamia się z każdą pojawiającą się myślą, co zmniejsza podatność na lęk, ruminacje i przeciążenie emocjonalne. Z perspektywy funkcjonowania mózgu nie jest to „nadmierna analiza”, lecz przejaw bardziej zaawansowanego sterowania procesami poznawczymi. Wielu badaczy inteligencji – od Wechslera po Sternberga i Cornoldiego – zwracało uwagę, że inteligentne zachowanie nigdy nie jest przypadkowe, lecz ukierunkowane na cel. Aby wiedzieć, gdzie się jest, jak daleko do celu i czy obrana droga ma sens, potrzebne jest właśnie metapoznawcze monitorowanie i kontrola. To ono pozwala wykorzystać zdolności poznawcze w sposób strategiczny, zamiast działać „na oślep”. Co więcej, metapoznanie można rozwijać. Praktyki takie jak refleksja, pisanie, uważność czy świadome kwestionowanie automatycznych myśli wzmacniają odpowiednie sieci neuronalne. Inteligencja nie jest więc cechą „sztywną” – rośnie wraz z umiejętnością rozumienia własnego umysłu. W tym sensie metapoznanie nie polega zatem na „myśleniu intensywniejszym”, lecz na „myśleniu mądrzejszym”. Źródła: National Library of Medicine, Brain Changes, Athletae, Przegląd Psychologiczny Nasza ekspertka Sabina Zięba Podróżniczka i dziennikarka, wcześniej związana z takimi redakcjami, jak m.in. „Wprost”, „Dzień Dobry TVN” i „Viva”. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o ciekawych kierunkach i turystyce. Miłośniczka dobrej lektury i wypraw na koniec świata. Uważa, że Mark Twain miał słuszność, mówiąc: „Za 20 lat bardziej będziesz żałował tego, czego nie zrobiłeś, niż tego, co zrobiłeś. Więc odwiąż liny, opuść bezpieczną przystań. Złap w żagle pomyślne wiatry. Podróżuj, śnij, odkrywaj”.
Tani opał, ale wysoka cena dla zdrowia. „Spadek funkcji poznawczych w kilku obszarach mózgu”
Dym z kuchni może szkodzić mózgowi, nawet po dekadach. Nowe badania wskazują, że dzieci wychowane w domach, gdzie używano węgla lub drewna do gotowania, mogą w dorosłości mieć gorszą pamięć i niższą sprawność poznawczą. Odpowiada za to zanieczyszczenie powietrza wewnątrz pomieszczeń. Potwierdza to badanie przeprowadzone wśród tysięcy osób.
W krajach o niskich dochodach ludzie nadal używają paliw stałych, takich jak węgiel, drewno i odpady roślinne, do gotowania i ogrzewania. Wynikające z tego zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach naraża dzieci na działanie dymu i pyłów w kluczowych etapach rozwoju mózgu. – Prawie 30% światowej populacji, czyli około 2,4 miliarda ludzi, nadal gotuje bez użycia czystych paliw. Nasze odkrycia wskazują, że dorastanie w zadymionym domu może upośledzać zdrowie mózgu i zdolności poznawcze przez całe życie – mówi Xu Zong, badacz z Uniwersytetu Helsińskiego. Swoje wnioski opublikował właśnie na łamach „Social Science & Medicine”, wiodącego międzynarodowego czasopisma poświęconemu zdrowiu i medycynie społecznej. Szerokie badanie – tysiące Chińczyków Naukowiec zebrał dane dotyczące dużej grupy dorosłych mieszkańców Chin. Przeanalizował informacje dotyczące ponad 7 tys. osób w wieku 45 lat i starszych. Sprawdził warunki panujące w ich domach w dzieciństwie. Uczestników zapytano o to, jakich paliw używano w ich rodzinnych domach do gotowania, zanim ukończyli 17. rok życia. Porównano osoby wystawione na dym z węgla i drewna z tymi, które miały dostęp do czystej energii, np. prądu lub gazu.Aby wyniki były rzetelne, wzięto pod uwagę m.in. wiek, płeć, palenie papierosów, picie alkoholu oraz poziom wykształcenia i zarobki badanych osób. Kolejno przeprowadzono testy sprawności umysłowej. Naukowcy ocenili kondycję mózgów uczestników, badając ich pamięć epizodyczną (zdolność zapamiętywania) oraz ogólną sprawność umysłową, w tym orientację w czasie i umiejętność liczenia. Do analizy wyników wykorzystano algorytm „causal forest”, czyli metodę uczenia maszynowego, która potrafi wykryć skomplikowane i nieoczywiste związki między zanieczyszczeniem a pracą mózgu. Domowe zanieczyszczenie groźne też w przyszłości Osoby narażone w dzieciństwie na zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach z paliw stałych uzyskiwały znacznie gorsze wyniki w testach poznawczych w wieku dorosłym. – Związek ten pozostał silny w dwóch kluczowych obszarach funkcji poznawczych: pamięci epizodycznej i sprawności umysłowej. Wskazuje to, że wczesna ekspozycja może przyspieszać związany z wiekiem spadek funkcji poznawczych w kilku obszarach mózgu – zauważa Zong. Ekspozycja na zanieczyszczenia powietrza w dzieciństwie wiązała się z niższym poziomem wykształcenia i dochodów w wieku dorosłym, które są znanymi czynnikami ryzyka spadku funkcji poznawczych. Gorzkie owoce domowego smogu Dym szkodzi na kilka sposobów jednocześnie. Po pierwsze, bezpośrednio uderza w rozwijający się mózg dziecka. Po drugie, działa przez mechanizmy społeczne. Dzieci wdychające zanieczyszczenia często gorzej radzą sobie w szkole. To prowadzi do niższego wykształcenia i mniejszych zarobków w dorosłości, co z kolei jest silnym czynnikiem ryzyka demencji. Badanie wykazało również, że na te negatywne skutki najbardziej narażeni są mężczyźni oraz osoby, które palą papierosy lub piją alkohol W kierunku czystej energii w gospodarstwach domowych Wyniki podkreślają potrzebę globalnej polityki promującej czystą energię w gospodarstwach domowych, szczególnie w regionach, w których uzależnienie od paliw stałych utrzymuje się na wysokim poziomie. – Przejście na czystsze paliwa, takie jak gaz czy energia elektryczna, to nie tylko środek ochrony środowiska lub układu oddechowego. To także inwestycja w długoterminowy dobrostan poznawczy, który może chronić zdrowie mózgu przyszłych pokoleń – zauważa Zong. Okazuje się, że smog czai się na zdrowie i życie ludzi nie tylko poza domem, ale też tam, gdzie powinniśmy czuć się najbezpieczniej. Źródło: Social Science & Medicine Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Te malutkie ssaki zmniejszają mózg, by przetrwać zimno. A co, gdybyśmy my też umieli?
Małe ssaki wykorzystują wyjątkowy mechanizm sezonowej redukcji objętości mózgu. Poznaj ewolucyjny fenomen Dehnela, nowoodkryte, genetyczne podstawy tego zjawiska i jego potencjalne znaczenie dla ludzi. To wyjątkowa umiejętność.
Ryjówki i inne małe ssaki potrafią w wyjątkowo mroźne zimy zmniejszyć objętość swojego mózgu – nawet o 30%! Naukowcy właśnie odkryli konkretne geny odpowiedzialne za to niezwykłe zjawisko. Może to zrewolucjonizować badania nad neurodegradacją, także u ludzi. Czym jest fenomen Dehnela i jak działa u małych ssaków? Fenomen Dehnela to rzadkie zjawisko biologiczne, polegające na sezonowym zmniejszaniu i następnie powiększaniu objętości mózgu oraz innych narządów u wybranych gatunków małych ssaków. Najlepiej poznanym przykładem są ryjówki aksamitne (Sorex araneus), które zimą potrafią zredukować masę mózgu nawet o 20–30% w stosunku do lata. Proces ten obejmuje również kurczenie się czaszki oraz innych organów, takich jak serce czy wątroba, co zostało udokumentowane w badaniach MRI i morfometrycznych. Ten mechanizm adaptacyjny umożliwia ssakom znaczącą redukcję zapotrzebowania na energię w okresie, gdy dostępność pokarmu i zasobów jest ograniczona przez trudne warunki zimowe. Redukcja ta jest całkowicie odwracalna — wraz z nadejściem wiosny i poprawą warunków środowiskowych mózg oraz inne narządy wracają do swoich pierwotnych rozmiarów. To dowód wyjątkowej fizjologicznej plastyczności. Które geny „sterują” wielkością mózgu? Analizy przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Autonomicznego w Barcelonie pozwoliły „rozgryźć” molekularne mechanizmy stojące za tajemniczym fenomenem Dehnela. Analizy genomów ryjówek i innych ssaków wykazały, że za regulację sezonowej plastyczności odpowiadają geny związane z homeostazą energetyczną, gospodarką wodną oraz metabolizmem wapnia. Wybrane geny są odpowiedzialne za kontrolowanie procesów metabolicznych w tkankach mózgowych, a także regulację integralności bariery krew-mózg. Zmiany w ekspresji tych genów umożliwiają nie tylko dostosowanie rozmiaru mózgu, ale także minimalizowanie skutków potencjalnych uszkodzeń w warunkach stresu środowiskowego. Jak zwierzęta odzyskują pełną sprawność? Wyjątkowość fenomenu Dehnela polega na tym, że sezonowa redukcja objętości mózgu i narządów następuje bez procesu masowej apoptozy (śmierci komórek). Dzięki temu z początkiem wiosny organizm małych ssaków jest w stanie w pełni odbudować strukturę i funkcję mózgu. Udokumentowano, że ryjówki potrafią w ciągu kilku tygodni powrócić do poprzedniego poziomu masy mózgowej, zachowując przy tym pełną sprawność poznawczą i sensoryczną Czy odkrycia naukowców mogą pomóc w leczeniu ludzkich chorób? Chociaż fenomen Dehnela dotyczy głównie zwierząt, jego analiza może przynieść istotne korzyści dla medycyny. Mechanizmy umożliwiające odwracalne zmniejszenie objętości mózgu bez trwałych uszkodzeń komórek mogą posłużyć jako inspiracja do opracowania nowych metod leczenia chorób neurodegeneracyjnych. Geny związane z homeostazą energetyczną i funkcjonowaniem bariery krew-mózg mogą wskazywać potencjalne biomarkery oraz cele terapeutyczne dla przyszłych terapii, choć wymaga to dalszych badań. Które gatunki zmieniają objętość mózgu? Zjawisko to nie dotyczy wyłącznie ryjówek. Badania wykazały, że podobne zdolności wykazują także krety europejskie oraz przedstawiciele rodziny łasicowatych, np. gronostaje. U kretów zaobserwowano sezonowe zmniejszanie masy mózgu i czaszki o około 10-12%. W ostatnich latach opisano także zjawisko sezonowej plastyczności mózgu u pręgowców (Rhabdomys pumilio), które zmniejszają objętość mózgu podczas letnich upałów. To sugeruje, że mechanizm ten może być odpowiedzią nie tylko na zimno, ale również na inne czynniki środowiskowe Wszystkie te zwierzęta charakteryzuje wysoki metabolizm, a adaptacja w postaci sezonowej redukcji narządów zwiększa ich szanse przetrwania w trudnych warunkach klimatycznych. To jedno z najbardziej zdumiewających przystosowań ssaków do niedoboru zasobów. Źródła: Molecular Biology and Evolution, UAB, Nature Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Superkomputery nowej generacji mogą symulować działanie ludzkiego mózgu. Co to przyniesie?
Najpotężniejszy europejski superkomputer JUPITER, zdolny wykonywać miliard miliardów operacji na sekundę, został użyty do stworzenia symulacji procesów zachodzących w ludzkim mózgu. Przeniesienie modelu ludzkiego mózgu do komputera może pomóc zrozumieć trudne do wyjaśnienia procesy, na przykład to, jak powstają wspomnienia. Czy prace takie posłużą przede wszystkim zrozumieniu architektury mózgu i procesów neuronalnych, czy może, zgodnie z duchem science- fiction, staną się zarzewiem cyfryzacji ludzkiej świadomości?
Najnowszej generacji superkomputery mają wystarczającą moc obliczeniową, by tworzyć symulacje obejmujące miliardy neuronów. Innymi słowy, są w stanie działać na poziomie złożoności zbliżonym do prawdziwych mózgów. Można powiedzieć, że do tej pory pełny model działania ludzkiego mózgu był czymś w rodzaju świętego Graala neuronauki. To się zmieniło dzięki wieloletnim pracom, takim jak prowadzony w latach 2005–2015 Blue Brain Project symulujący kolumnę korową mózgu szczura czy nawet bardziej zaawansowany flagowy projekt europejski Human Brain Project. Celem HBP było stworzenie infrastruktury, narzędzi i platform do symulacji na wielu skalach – od synaps, po sieci obejmujące cały mózg. Mózg jako biologiczny superkomputer – Jednak nigdy nie byliśmy w stanie zebrać wszystkiego w jednym miejscu, w jeden większy model mózgu, gdzie możemy sprawdzić, czy te koncepcje w ogóle są ze sobą spójne. To się właśnie zmienia — powiedział prof. Markus Diesmann, dyrektor Instytut Zaawansowanych Symulacji (IAS-6), Neuronauki Obliczeniowej i Systemowej w Centrum Badawczym Jülich w Niemczech. Diesmann należy do wąskiego grona czołowych ekspertów ds. neuronauki obliczeniowej, łączącej fizykę, matematykę, biologię i superkomputery, aby lepiej zrozumieć, jak działa ludzki mózg dzięki symulacjom na ogromną skalę W ubiegłym miesiącu Diesmann i współpracownicy pokazali, że prosty model neuronów i ich synaps, tzw. impulsowa sieć neuronowa (spiking neural network), może zostać skonfigurowany i przeskalowany tak, by działał na tysiącach procesorów graficznych (GPU) JUPITER-a. Dawałoby to rozmiar 20 miliardów neuronów i 100 bilionów połączeń — odpowiednik ludzkiej kory mózgowej, gdzie zachodzą niemal wszystkie wyższe funkcje poznawcze. Miliard miliardów operacji na sekundę System JUPITER (Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research) jest czwartym najpotężniejszym superkomputerem, który osiągnął tzw. skalę eksa. Skala ta oznacza, że potrafi wykonać miliard miliardów operacji na sekundę. Według listy Top500 istnieją tylko cztery takie maszyny. I tylko JUPITER działa poza USA. – Model testowany na europejskim superkomputerze będzie oparty na rzeczywistych danych z mniejszych eksperymentów na ludzkich neuronach i synapsach. Mamy teraz zarówno dane anatomiczne jako ograniczenia, jak i odpowiednią moc obliczeniową — wyjaśnia dr Johanna Senk z Uniwersytetu w Sussex, współpracująca z Diesmannem. Symulacje pełnoskalowe mogłyby pozwolić badaczom testować podstawowe teorie dotyczące działania mózgu, których nie da się sprawdzić w mniejszych modelach ani w prawdziwych mózgach, na przykład jak powstają wspomnienia. Można by to badać, podając sieci obrazy, obserwując reakcje i śledząc, jak zmienia się proces zapamiętywania wraz ze wzrostem „rozmiaru mózgu”. Mogłoby to także posłużyć do testowania leków, na przykład analizując, jak modele epilepsji, charakteryzującej się napadami i wybuchami patologicznej aktywności mózgu, reagują na określone substancje. Między nauką a science-fiction – Dodatkowa moc obliczeniowa oznacza również, że symulacje mogą być uruchamiane szybciej, co daje badaczom wgląd w procesy stosunkowo wolne, takie jak uczenie się. Umożliwi też uwzględnienie znacznie większej liczby szczegółów biologicznych, takich jak bardziej złożone modele zmian i aktywacji neuronów — mówi Senk. Chociaż naukowcy zaznaczają, że nie potrafią budować mózgów, a cały proces jest czysto badawczy, to myśląc o nim trudno nie odnieść się do science-fiction. Temat przeniesienia ludzkiego mózgu do komputera jest regularnie poruszany w literaturze i kinematografii. Weźmy film „Transcendencja” z Johnnym Deepem jako ekspertem od SI, który „wgrywa” swoją świadomość do komputera. Mamy też serial komediowy „Upload”, w który świadomość zmarłych ludzi jest przenoszona na serwery. Tam żyje sobie w symulacji na tyle dobrej, na ile pozwalają na to finanse żyjących bliskich. Ba, tak „uploadowani” zmarli mogą nawet, podobnie jak w klasycznym „Ubiku” Philipa K. Dicka, rozmawiać z żywymi i wchodzić z nimi w interakcje dzięki technologii VR. O tym, w jakim kierunku potoczą się tego typu badania, przekonamy się pewnie w ciągu najbliżej dekady. Źródło: New Scientist Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Zmiany w mózgach astronautów po powrocie z kosmosu. Rozciągają się, ściskają i zmieniają miejsce w głowie
Pobyt w mikrograwitacji prowadzi do szokujących zmian w funkcjonowaniu mózgu. Astronauci doświadczają rozciągania i ściskania wybranych struktur oraz zmian w objętości płynu mózgowo-rdzeniowego. Co siedzi w głowie Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego i z czym musi mierzyć się ze swoimi kolegami po powrocie na Ziemię?
Badania naukowców z Uniwersytetu Florydy ujawniają zaskakujące zmiany w mózgu astronautów po powrocie z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Odkształcają się przez mikrograwitację jeszcze bardziej, niż nam się wcześniej wydawało, a skutki mogą być poważne. Mikrograwitacja wpływa na deformację mózgu Na Ziemi to siła grawitacji utrzymuje mózg na określonym miejscu w czaszce. W kosmosie nie ma tego luksusu: w warunkach mikrograwitacji może się on swobodnie przemieszać w obrębie czaszki. Badania zespołu naukowców prowadzonego przez Rachel Seidler wykazały, że u astronautów dochodzi do przesunięcia mózgu ku górze nawet o około 2,5 mm. Wykorzystując rezonans magnetyczny (MRI) badacze zaobserwowali, że mózg nie tylko się przemieszcza, ale także niektóre jego obszary ulegają rozciąganiu lub ściskaniu. Zmiany te dotyczą zwłaszcza kory ruchowej, czyli struktury odpowiedzialnej za planowanie i wykonywanie ruchów. Mogą mieć konsekwencje dla równowagi czy koordynacji, co obserwuje się szczególnie po powrocie na Ziemię. Jak zbadano mózg astronautów? Zespół analizował dane uzyskane od 26 astronautów przed i po ich pobycie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Dodatkowo zgromadzono 24 ochotników – nieastronautów – którzy wzięli udział w nietypowym eksperymencie. Przez 60 dni leżeli oni z głową skierowaną w dół pod kątem 6 stopni, by zasymulować wpływ mikrograwitacji na organizm. Badacze porównali wyniki MRI obu grup. Odkryto, że choć zmiany zachodziły w obu przypadkach, to były znacznie bardziej wyraźne u astronautów. Zależały także od czasu spędzonego w przestrzeni kosmicznej – im dłuższy pobyt, tym większe przemieszczenia w mózgu. Co dalej? Czy mózg wraca do normy po powrocie na Ziemię? Dobrą wiadomością jest to, że mózg w większości przypadków powraca do pierwotnej pozycji po kilku miesiącach na Ziemi. Jednak pełne konsekwencje długoterminowe zmian nie są jeszcze do końca poznane. Mózgi mogą wymagać specyficznej rehabilitacji. Wnioski z badań są szczególnie istotne w kontekście planowania skomplikowanych, długich misji – np. wyprawy na Marsa. Wiedza o zmianach w mózgu astronautów pomoże stworzyć bezpieczniejsze warunki podróży kosmicznych. Źródło: PNAS Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Szkoła muzyczna jest niepotrzebna? Ludzie mają naturalne zdolności do rozumienia muzyki
Okazuje się, że muzyka nie jest zarezerwowana wyłącznie dla wąskiego, wybranego grona specjalnie wykształconych ludzi. Nowe badania ujawniają, że nawet osoby bez jakiegokolwiek treningu muzycznego potrafią sprawnie rozpoznawać nawet zaawansowane struktury tonalne. Naukowcy są zaskoczeni wynikami eksperymentów.
Badacze z Uniwersytetu Rochester sprawdzili, jak ludzie bez formalnego wykształcenia muzycznego postrzegają muzykę. Czy laicy mogą rozumieć jej złożone struktury? Okazało się, że rozumienie tonacji i przewidywanie melodii to naturalna, ludzka zdolność. Czy więc szkoła muzyczna jest niepotrzebna? Zaskakujące zdolności muzycznych laików Zespół naukowców z Nowego Jorku opublikował w czasopiśmie „Psychological Sciene” badanie, które rzuca nowe światło na postrzeganie muzyki przez osoby bez wykształcenia muzycznego. Odkryli oni, że ludzie bez treningu potrafią intuicyjnie rozpoznawać złożone struktury tonalne – podobnie jak wykształceni muzycy. Może to przedefiniować wieloletnią debatę dotyczącą potrzeby treningu muzycznego w celu zrozumienia zaawansowanych struktur harmonicznych. Elise Piazza – autorka badania i profesor Uniwersytetu Rochester – zauważyła, że choć trening muzyczny wyostrza słuch na wzorce tonalne, to ludzie bez jakiegokolwiek szkolenia potrafią je przyswajać nieświadomie po prostu przez… wieloletnie słuchanie muzyki. Cztery eksperymenty na bazie utworów Czajkowskiego Badacze przeprowadzili cztery eksperymenty badające zapamiętywanie, przewidywanie, segmentację wydarzeń i kategoryzację. Uczestnicy słuchali fragmentów utworu z cyklu „Album dla młodzieży” op. 39 autorstwa Piotra Czajkowskiego. Dla przykładu, w eksperymencie sprawdzającym umiejętność przewidywania, muzyka prezentowana była na 3 różne sposoby ze zwiększającą się trudnością: 8B (gdzie odtwarzano 8 taktów, czyli miar, w nienaruszonym kontekście), 2B (gdzie co 2 takty występowało pomieszanie) i 1B (gdzie każdy 1 takt był pomieszany). Podczas eksperymentu przewidywania uczestnicy byli proszeni o wskazanie, która fraza powinna nastąpić po usłyszanym fragmencie. Zarówno osoby z wykształceniem muzycznym, jak i bez niego, wykazały zbliżoną skuteczność w przewidywaniu kolejnych części utworu – zwłaszcza, gdy dostępna była większa ilość kontekstu tonalnego. Laicy radzą sobie podobnie jak profesjonaliści Uczestnicy bez formalnego treningu muzycznego wykonywali zadania z pamięci, przewidywania i segmentacji wydarzeń z podobną skutecznością jak wykształceni muzycy. To sugeruje, że integracja tonalnego kontekstu w percepcji muzyki nie wymaga zaawansowanego treningu. W badaniu wykazano również, że ilość formalnego szkolenia muzycznego nie miała wpływu na ogólną skuteczność uczestników w zadaniach. Oznacza to, że już samo wieloletnie słuchanie muzyki wystarcza, aby ludzie zaczęli intuicyjnie przetwarzać złożone struktury tonalne. Elise Piazza zauważyła, że przetwarzanie kontekstu w muzyce przypomina to, co dzieje się w przypadku przetwarzania języka. Tak jak mózg przewiduje kolejne słowa w zdaniu, bazując na wcześniejszych, tak samo może przewidywać nuty lub frazy muzyczne. Czy szkoła muzyczna jest niepotrzebna? To nie do końca prawda i nie o to chodzi w badaniu. Chodzi nie tyle o deprecjonowanie wykształcenia muzycznego, a wykazanie, że muzyczne przetwarzanie kontekstu może być uniwersalną cechą ludzkiego mózgu, rozwijaną nieświadomie przez całe życie. Liczne badania potwierdzają, że nauka gry na instrumencie czy śpiewu korzystnie wpływa na rozwój intelektualny oraz umiejętności poznawcze uczniów. Nauka muzyki sprzyja rozwojowi zdolności matematycznych, umiejętności logicznego myślenia oraz pamięci. Według raportów Ministerstwa Edukacji Narodowej oraz licznych analiz psychologicznych, dzieci uczące się muzyki szybciej przyswajają abstrakcyjne pojęcia, wykazują lepszą koncentrację i potrafią skuteczniej rozwiązywać złożone problemy. Edukacja muzyczna wzmacnia również umiejętność planowania i przewidywania, co przekłada się na lepsze wyniki w nauce innych przedmiotów. Sam się jej uczyłem, więc część z tego zdecydowanie mogę potwierdzić. Warto więc kształcić się muzycznie. Wydaje się jednak, że chcąc lub nie chcąc – w jakimś sensie robimy to także przez całe życie. Choćby nieświadomie. Źródła: Psychological Science, MEN Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Nie mają oczu ani mózgów, ale śpią (i drzemią!) jak ludzie. Nowe badanie całkowicie zmienia wiedzę o tych zwierzętach
Przełom w biologii snu: okazuje się, że meduzy i ukwiały, mimo braku mózgu, zasypiają tak samo jak ludzie. Nowe badanie pokazuje, że sen powstał zanim ewolucja stworzyła mózg, setki milionów lat temu.
Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications” rzuca nowe światło na ewolucyjne korzenie odpoczynku, wykazując, że nawet stworzenia pozbawione mózgów, takie jak meduzy i ukwiały, wykazują wzorce snu uderzająco podobne do ludzkich. Odkrycie to potwierdza teorię, że sen powstał głównie w celu ochrony DNA w komórkach nerwowych oraz naprawy uszkodzeń powstałych w czasie czuwania. Brak mózgu? Nie szkodzi, sen i tak jest potrzebny Choć meduzy i ukwiały nie posiadają mózgów, dysponują rozproszonymi sieciami neuronów. Jak zauważa współautor przełomowego badania, Lior Appelbaum, neurony są komórkami wyjątkowo cennymi, ponieważ nie ulegają podziałom. Muszą być utrzymane w nienaruszonym stanie przez całe życie organizmu. Badania przeprowadzone na gatunku meduzy Cassiopea andromeda oraz ukwiale Nematostella vectensis po raz pierwszy szczegółowo opisują ich cykle dobowe. Wzorce snu u prymitywnych stworzeń morskich Naukowcy odkryli, że meduzy Cassiopea andromeda sypiają około ośmiu godzin dziennie, głównie w nocy, choć zaobserwowano u nich także krótkie drzemki w południe. Z kolei ukwiały Nematostella vectensis poświęcają na spoczynek około jednej trzeciej doby, głównie w okolicach świtu. Fakt, że sen występuje u tak prymitywnych ewolucyjnie zwierząt sugeruje, iż pojawił się on już setki milionów lat temu, równolegle z wykształceniem się pierwszych neuronów. Innymi słowy – zwierzęta zaczęły spać już wtedy, kiedy jeszcze nie miały mózgów. Naprawa DNA podstawową funkcją snu? Z ewolucyjnego punktu widzenia sen jest stanem ryzykownym, czyniącym zwierzę podatnym na ataki drapieżników i ograniczającym czas na zdobywanie pokarmu czy rozmnażanie. Dlaczego więc natura zdecydowała się na upowszechnienie tej niebezpiecznej czynności? Powszechność snu w świecie zwierząt sugeruje istnienie fundamentalnej funkcji biologicznej. Zespół Liora Appelbauma wykazał, że podczas czuwania uszkodzenia DNA w neuronach narastają, natomiast w trakcie snu ich poziom drastycznie spada. Dowiedziono tego w eksperymentach, w których sztucznie wywołane promieniowaniem UV uszkodzenia zmuszały zwierzęta do dłuższego snu. To dowodzi, że podczas snu zachodzi „komórkowa konserwacja”. Wady nowego badania Mimo obiecujących wyników, niektórzy badacze (m.in. Chiara Cirelli z Uniwersytetu Wisconsin) wskazują na pewne ograniczenia, np. brak grupy kontrolnej utrzymywanej w stanie czuwania po ekspozycji na UV. Cirelli sugeruje, że funkcje snu u badanych zwierząt mogą być inne, np. osłabiać połączenia synaptyczne w celu oszczędzania energii i konsolidacji pamięci. Zrozumienie tych mechanizmów u prostych organizmów może pomóc w leczeniu ludzkich chorób neurodegeneracyjnych oraz wyjaśnieniu zjawiska „snu lokalnego”, w którym fragmenty mózgu wyłączają się na krótką chwilę w ciągu dnia. W przyszłości naukowcy planują zbadać gąbki, które nie posiadają nawet układu nerwowego, by sprawdzić, jak głęboko sięga historia snu u zwierząt. To kolejne odkrycie przesuwające historię ewolucji snu. Pod koniec 2025 roku francuscy naukowcy odkryli prastary rytm snu, wspólny dla ludzi i gadów. Źródło: Nature
Czemu tak właściwie nie możesz poruszać każdym palcem u stopy osobno? To umiejętność, której zazdrościmy małpom
Szympansy posługują się palcami u stóp równie wprawnie, jak ich odpowiednikami u rąk. Chwytają nimi owoce i warzywa czy narzędzia, huśtają się za ich pomocą na linach czy używają ich do zabawy. Zastanawiałeś się kiedyś, czemu ludzie tak nie potrafią? Jesteśmy przecież tacy podobni. A może wystarczy to wyćwiczyć?
Dr. Steven Lautzenheiser, antropolog z Uniwersytetu Tennessee specjalizujący się w biomechanice ludzkich stóp i dłoni, tłumaczy, dlaczego nie umiemy poruszać palcami u stóp osobno – tak jak robimy to u rąk. W teorii innym małpom to pomaga… ale nie starcza nam mocy obliczeniowej mózgu. Mamy także inne priorytety, np. niewywracanie się. Długa droga ludzkich kończyn Człowiek, podobnie jak małpy człekokształtne, wywodzi się od przodków poruszających się zarówno na kończynach górnych, jak i dolnych. Jednak z biegiem ewolucji ludzka stopa musiała dostosować się do chodzenia wyprostowanego, co radykalnie wpłynęło na funkcje i budowę palców u stóp. Podczas gdy dłonie zachowały dużą ruchomość i precyzję – umożliwiając np. chwytanie narzędzi – stopy zaczęły pełnić głównie rolę podporową i stabilizującą. U szympansów było inaczej – stopy zachowały zręczność, ponieważ służyły do chwytania gałęzi i pokarmu. Chwytliwość naszych stóp była drugorzędna. Umięśniona dłoń, stabilna stopa Ludzka stopa składa się z 29 mięśni, podczas gdy dłoń – z 34. Chociaż te liczby są zbliżone, różnica leży w funkcjonalności. Wiele mięśni dłoni umożliwia niezależne ruchy każdego palca. Dodatkowe mięśnie dedykowane są do ruchów kciuka i małego palca, co umożliwia nam słynny chwyt precyzyjny. To dzięki niemu możemy np. pisać. Tymczasem cztery z pięciu palców u stóp nie posiadają własnych mięśni – ich ruchy kontrolowane są zbiorczo przez główne mięśnie stopy oraz łydki. Te zbiorcze mięśnie wraz z długimi ścięgnami sięgającymi łydki odpowiadają jest ruch palców. Ich głównym zadaniem jest stabilizacja ciała i wspomaganie chodzenia, a nie wykonywanie skomplikowanych ruchów. Wyjątkiem jest paluch, który ma kilka indywidualnych mięśni, dzięki którym pełni dodatkową, wyjątkową rolę w chodzie. Bez niego trudniej byłoby nam zachować równowagę, jest on także głównym „napędem” podczas odbicia. Dzięki temu stopa działa też jak amortyzator. Mózgowi bardziej zależy na rękach niż na nogach Nie chodzi jednak o same mięśnie. Najważniejszą silą kontrolującą nasze ciała jest mózg. To on – a właściwie kora mózgowa – zarządza ruchem. Ta struktura jest odpowiedzialna za przesyłanie sygnałów z mózgu do reszty ciała za pomocą neuronów. Steven Lautzenheiser wyjaśnia, że kora ruchowa przeznacza znacznie więcej neuronów do kontroli ruchów palców u rąk niż palców u stóp. Oznacza to, że ręce otrzymują więcej precyzyjnych instrukcji, co pozwala na wykonywanie drobnych i skomplikowanych ruchów. Mniej szczegółowe dane dostarczane do stóp ograniczają możliwość precyzyjnego sterowania każdym palcem osobno. Jak wyćwiczyć niezależność palców stóp? U większości ludzi możliwości nauki precyzyjnych ruchów palcami u stóp są mocno ograniczone przez budowę anatomiczną i uwarunkowania mózgowe. Niektóre osoby, np. tancerze lub osoby trenujące jogę, potrafią lepiej izolować ruchy poszczególnych palców dzięki systematycznym ćwiczeniom. Jednak pełna niezależność, jaką mamy w dłoniach, nie jest możliwa do osiągnięcia. Można wykonywać ćwiczenia polegające na rozczapierzaniu palców, chwytaniu drobnych przedmiotów stopą czy podnoszeniu i opuszczaniu pojedynczych palców, ale u większości osób efekty będą ograniczone do poprawy ogólnej siły i elastyczności stopy. Ludzka stopa przystosowała się do funkcji podporowej i lokomocyjnej kosztem „małpiej” zręczności. Chociaż palce u stóp nie są aż tak niezależne i sprawne jak u dłoni, pozwalają nam na wiele innych rzeczy – np. bieganie w maratonach. Różnica w palcach dolnych i górnych kończyn to jeden z najbardziej fascynujących dowodów adaptacji człowieka do chodzenia na dwóch nogach. Źródła: The Conversation, <a href="https://www.researchgate.net/profile/Ewa-Puszczalowska-Lizis/publication/340916740_The_main_research_directions_of_the_foot_structure_and_function_and_their_evolution_-_literature_review_Glowne_kierunki_rozwoju_badan_dotyczacych_budowy_i_funkcji_stopy_oraz_ich_ewolucja_-_przeglad_pi/links/5ea3d5d092851c1a906d198b/The-main-research-directions-of-the-foot-structure-and-function-and-their-evolution-literature-review-Glowne-kierunki-rozwoju-badan-dotyczacych-budowy-i-funkcji-stopy-oraz-ich-ewolucja-przeglad.pdf?origin=publication_detail&_tp=eyJjb250ZXh0Ijp7ImZpcnN0UGFnZSI6InB1YmxpY2F0aW9uIiwicGFnZSI6InB1YmxpY2F0aW9uRG93bmxvYWQiLCJwcmV2aW91c1BhZ2UiOiJwdWJsaWNhdGlvbiIsInBvc2l0aW9uIjoiZ2xvYmFsRm9vdGVyIn19&__cf_chl_tk=VRhf3cW0pQo5TAC575G38OwiF9HXQpIOhIdG1xflGBw-1767359836-1.0.1.1-PT3AwotrRwzx5Djd9ofJfktocU1wLlvEgpDbbNOs0jE" target="_blank" rel="nofollow noopener">Przegląd Medyczny Uniwersytetu Rzeszowskiego Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Nie tylko „hormon szczęścia”? Ekspertka tłumaczy, co naprawdę robi z nami dopamina
Dopamina to nie tylko „hormon szczęścia”. Ekspertki wyjaśniają, że to skomplikowany neuroprzekaźnik, który odpowiada za motywację, uwagę i przetrwanie. Dowiedz się, co naprawdę dzieje się w mózgu, kiedy robisz coś przyjemnego.
Spis treści: Cząsteczka napędzająca pragnienia, nie przyjemność Scrollujesz bez końca? Mózg właśnie się uczy Czy naprawdę można mieć „dopaminowego kaca”? „Post dopaminowy” to nie dieta, której da się trzymać Dopamina jest powszechnie znana jako „hormon dobrego samopoczucia”, ale – jak twierdzą naukowcy – to bardzo uproszczone ujęcie. Choć jej poziom wzrasta podczas przyjemnych aktywności, sama dopamina nie sprawia, że czujemy się dobrze. Tysiące filmów na TikToku pokazują sposoby na „podbijanie” dziennej dawki dopaminy. Pojawiają się tam porady dotyczące resetów, detoksów czy odstawień. Eksperci jednak ostrzegają: nauka za tymi trendami jest często wątpliwa. Daniel Dombeck, profesor neurobiologii, podkreśla, że dopamina nie jest równoznaczna z odczuwaniem szczęścia. Jej główną rolą jest wspieranie procesów poznawczych, takich jak motywacja, uwaga czy pamięć. Cząsteczka napędzająca pragnienia, nie przyjemność Dopamina działa jako neuroprzekaźnik i hormon, umożliwiając komunikację między neuronami. Jej wpływ zależy od lokalizacji w mózgu – w jednych obszarach zwiększa koncentrację, w innych impulsywność. Niedobory dopaminy mogą powodować problemy z uwagą, ruchem i emocjami, co wiąże się z chorobami takimi jak Parkinson, ADHD czy uzależnienia. Badania z lat 80. połączyły dopaminę z układem nagrody, ale nowsze odkrycia pokazują, że odczuwanie przyjemności i dopamina to nie to samo. Można cieszyć się nagrodą bez aktywnego układu dopaminowego – ale brakuje wtedy motywacji do jej zdobywania. To właśnie dlatego możesz pragnąć czegoś, nawet jeśli nie sprawia ci to radości. Dopamina to cząsteczka odpowiedzialna za chęć, a nie za satysfakcję. Scrollujesz bez końca? Mózg właśnie się uczy Za każdym razem, gdy przeglądasz media społecznościowe, mózg „zapisuje” szczegóły sytuacji – dźwięk, obraz, emocje. To wszystko dzięki dopaminie, która uruchamia proces zapamiętywania. Ewolucyjnie mechanizm ten był pomocny. Przodkowie potrzebowali motywacji do zdobywania jedzenia czy budowy schronienia. Dziś mamy wszystko na wyciągnięcie ręki, ale układ dopaminowy działa tak samo – reaguje na powiadomienia, lajki czy inne bodźce. Dopamina wspierała przetrwanie naszych przodków, dziś zaś napędza cyfrowe nawyki. Czy naprawdę można mieć „dopaminowego kaca”? Wzrost poziomu dopaminy faktycznie występuje przy przyjemnych czynnościach – np. słuchaniu muzyki. Ale towarzyszą mu też inne substancje – serotonina, oksytocyna i endorfiny. Mówienie o „dopaminowym rushu” to uproszczenie. W rzeczywistości odczuwamy efekt współdziałania wielu neuroprzekaźników. Zbyt wysoki poziom dopaminy może prowadzić do manii, zbyt niski – do depresji. Dopamina nie jest dobra ani zła – to substancja neutralna, pomagająca w adaptacji. „Post dopaminowy” to nie dieta, której da się trzymać Psycholog, który ukuł termin „post dopaminowy” w 2019 roku, chciał uchronić ludzi przed nadmiarem bodźców. Ale wiele osób błędnie zrozumiało ten pomysł dosłownie. Nie da się przestać produkować dopaminy, tak jak nie da się całkowicie przestać oddychać. Chodzi o ograniczanie impulsów, a nie o całkowity detoks. Niektóre osoby uzależnione od leków działających jak dopamina mogą doświadczać objawów odstawienia – ale nie dotyczy to przeciętnych użytkowników smartfonów. Przygnębienie po wakacjach nie jest więc deficytem dopaminy – to normalna reakcja organizmu. Zaufaj, że dopamina robi swoje – nie musisz z nią walczyć. Źródło: National Geographic
Czy wyleczymy Alzheimera marihuaną? Naukowcy wreszcie udowodnili, że jej mikrodawki są bardzo skuteczne
Szybkie starzenie się społeczeństwa powoduje, że dramatycznie poszukujemy nowych metod leczenia choroby Alzheimera. Kolejne sposoby nie działają, a neurodegeneracyjne schorzenie dotyka coraz większej części populacji. Naukowcy kierują swój wzrok w stronę mikrodawkowania marihuany, które ma poprawiać zdolności pacjentów i nie wywoływać „haju”. Wiarygodne źródła pokazują, że to… działa.
Koniec ze spekulacjami i wyciąganymi przedwcześnie wnioskami: pierwsze na świecie badanie kliniczne udowodniło, że mikrodozowanie ekstraktu z konopi może powstrzymać pogarszanie się funkcji poznawczych u osób z łagodną postacią Alzheimera. Efekty były zauważalne po 24 tygodniach. Brazylijskie badanie nad konopiami W Brazylii przeprowadzono pierwsze randomizowane, kontrolowane i podwójne zaślepione – czyli takie, w którym ani lekarz, ani pacjent nie wiedzą, kto otrzymuje prawdziwy lek, a kto placebo – badanie kliniczne, które miało sprawdzić wpływ mikrodawkowania konopi na pacjentów z łagodną postacią choroby Alzheimera. Kierowała nim prof. Francisey Nascimento z Federal University for Latin American Integration. W badaniu wzięło udział 24 starszych pacjentów w wieku od 60 do 80 lat, którzy codziennie otrzymywali olej z ekstraktu konopi zawierający bardzo niskie stężenie kannabinoidów – dokładnie 0,3 mg THC i 0,3 mg CBD. Dla porównania, w 1 g palonej marihuany znajduje się nawet 200 mg THC. Po 24 tygodniach stosowania grupa otrzymująca mikrodozowanie wykazała stabilizację funkcji poznawczych, ocenianych według skali MMSE (Mini-Mental State Examination). Grupa placebo doświadczyła pogorszenia objawów choroby. Czemu mikrodozowanie konopi działa? Bardzo niskie dawki THC wciąż mają potencjał do stymulowania układu endokannabinoidowego, który odpowiada m.in. za regulację pamięci, reakcje zapalne i neuroplastyczność. Udowodniono, że z wiekiem aktywność tego układu spada, co może sprzyjać rozwojowi zaburzeń poznawczych. Zastosowanie bardzo niskich dawek THC i CBD może kompensować te niedobory i wspierać regenerację funkcji mózgu. Czy mikrodawkowanie marihuany jest bezpieczne? Wspomniane badania potwierdzają, że mikrodawki marihuany są dobrze tolerowane przez organizm i nie wywołują klasycznych efektów psychoaktywnych (tj. uczucia „haju”), które są typowe dla rekreacyjnego stosowania konopi. Wynika to z zastosowania dawek subpsychoaktywnych, czyli poniżej progu wywołującego zmiany świadomości. W badaniach klinicznych nie odnotowano zwiększonej liczby działań niepożądanych w stosunku do placebo. Nie wykazano również pogorszenia nastroju czy jakości życia pacjentów. Czy wyleczymy Alzheimera marihuaną? Mikrodawkowanie marihuany wydaje się jedną z najbardziej innowacyjnych metod wspierających leczenie choroby Alzheimera. Jest też bardzo obiecujące. Słowem kluczem jest jednak „wspieranie” leczenia – marihuana nie pozwala pozbyć się choroby na dobre, a jedynie łagodzi jej skutki, jeśli przebieg już jest łagodny. Obecnie mikrodawkowanie marihuany powinno być rozważane jedynie w ramach eksperymentalnych terapii lub programów medycznych prowadzonych pod ścisłą kontrolą lekarza, w zgodzie z aktualnymi wytycznymi medycznymi i prawnymi. Kluczowe znaczenie będzie miało przeprowadzenie dużych, długoterminowych badań klinicznych oraz dalsze pogłębianie wiedzy na temat mechanizmów neuroprotekcyjnych kannabinoidów. Źródła: Journal of Alzheimer's Disease, The Conversation Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Dlaczego czas płynie tak szybko a „kiedyś lato trwało całe lata”? Oto, jak możemy go spowolnić
Z wiekiem zauważamy, że czas zaczyna płynąć jakby… szybciej. Rok 2025 minął w mgnieniu oka i nie zanosi się na poprawę. Naukowcy tłumaczą, że to mózg steruje percepcją czasu i łatwo go oszukać. Czy da się zatrzymać czas?
„Kiedyś lato trwało całe lata” śpiewał Dawid Podsiadło z Taco Hemingwayem. To prawda: wielu dorosłych z zaskoczeniem stwierdza, jak szybko mijają kolejne miesiące i lata, podczas gdy w dzieciństwie dni zdawały się być dłuższe i pełniejsze. Tę różnicę tłumaczą procesy zachodzące w mózgu i… rutyna. Ale są na nią sposoby. Jak mózg postrzega czas i dlaczego to wszystko kłamstwo? Nasze mózgi nie posiadają specjalnych organów do postrzegania czasu. W przeciwieństwie do zmysłów takich jak wzrok czy słuch, które odbierają konkretne bodźce z otoczenia, percepcja czasu opiera się na szacunkach mózgu. Nie istnieje bowiem obiektywna „cząstka czasu” we Wszechświecie, którą można byłoby zarejestrować. Czas jest relatywny. Mózg szacuje upływ czasu na podstawie zmian – im więcej wydarzeń i wrażeń w danych okresie, tym dłużej zdaje się on trwać. Eksperymenty pokazują nawet, że migające obrazy wydają się trwać dłużej niż statyczne, mimo że… trwają tyle samo. Dlaczego czas płynie szybciej z wiekiem? Wraz z wiekiem nasz mózg przechodzi istotne zmiany strukturalne i funkcjonalne, wpływające na efektywność przetwarzania informacji. Według badań prof. Adriana Bejana z Duke University spadek tej efektywności prowadzi do sytuacji, w której w późniejszym etapie życia przetwarzamy mniej nowych bodźców niż w dzieciństwie. Po prostu… wszystko już widzieliśmy i jesteśmy mniej zaskoczeni. W konsekwencji ilość zapamiętanych wydarzeń jest mniejsza, a mózg w retrospekcji szacuje, że czas upłynął szybciej. Inne koncepcje przywołują także efekt skali. Chodzi o to, że gdy jesteśmy 10-latkiem, upływający rok stanowi 1/10 naszego życia. Gdy mamy 50 lat, jest to już 1/50, co nie robi aż takiego wrażenia. Intensywne emocje zmieniają upływ czasu Osoby uczestniczące w intensywnych zdarzeniach – na przykład wypadkach samochodowych czy doświadczają ekstremalnych przeżyć – często relacjonują, że czas zwolnił. W jednym z badań uczestnicy spadali na siatkę z wysokości ponad 30 metrów. Swoje własne doświadczenie ocenili jako trwające o ponad 1/3 dłużej niż obserwacja podobnego upadku u innych. Intensywne emocje powodują zwiększoną uwagę i dokładniejsze zapamiętywanie szczegółów – mózg szaleńczo zapisuje wszystkie dane, które mogą pomóc mu przeżyć. Bogactwo tych wspomnień prowadzi później do wniosku, że dane zdarzenie trwało dłużej. Mózg nie tyle zlicza sekundy, co ocenia liczbę zapamiętanych informacji. Rutyna sprawia, że lata mijają szybciej niż dni Dzieci podczas czekania u dentysty czują, że czas ciągnie się w nieskończoność, a dorośli dziwią się, że rok 2025 już się kończy. Ten mechanizm wyjaśnia różnica pomiędzy subiektywnym postrzeganiem czasu w danym momencie, a jego oceną z perspektywy. Gdy jesteśmy skupieni na jakiejś aktywności, nasz mózg nie koncentruje się na samym czasie – i wydaje się on mijać szybciej. Z kolei nuda – taka jak siedzenie w ciszy czy obserwowanie zegara – sprawia, że czas zdaje się dłużyć. Z wiekiem coraz więcej dni przebiega według ustalonego schematu: praca, obowiązki domowe, opieka nad dziećmi. Te rutynowe czynności są mniej ekscytujące i pozostawiają słabsze ślady w pamięci. W rezultacie po roku wydaje się, że „nic się nie działo”, a czas minął błyskawicznie. Co zrobić, by czas nie uciekał tak szybko? Chociaż może się to wydawać paradoksalne, istnieją sposoby, by spowolnić upływ czasu – z pewnością już na jakieś wpadliście podczas lektury tego tekstu. Oczywiście nie znaczy to, że sekundy zaczną płynąć wolniej, ale zmieni się nasza percepcja. Najprostszym, choć mało satysfakcjonującym sposobem jest… nuda. Czekanie na czerwonym świetle, liczenie do dziesięciu tysięcy czy obserwowanie schnącej farby – pozdrowienia dla wszystkich remontowców – sprawiają, że czas dłuży się niemiłosiernie. Znacznie skuteczniejszym sposobem jest jednak wpłynięcie na retrospektywną ocenę czasu. Chodzi o to, by w grudniu mieć do czego wracać – mieć bogaty zbiór wspomnień z całego roku. Nowe wspomnienia kluczem do zatrzymania czasu Aby mózg zapamiętał więcej, warto regularnie „odświeżać” wspomnienia. Pomaga w tym prowadzenie dziennika, przeglądanie zdjęć, opowiadanie historii znajomym. Powtarzanie wydarzeń w myślach lub na papierze utrwala je w pamięci i sprawia, że czas wydaje się gęściej wypełniony. Jeszcze lepszą metodą jest tworzenie nowych, wyjątkowych wspomnień. Im więcej nowych doświadczeń – podróży, wydarzeń, wyzwań – tym bogatsza siatka pamięciowa. Eksplorowanie, robienie rzeczy „szalonych”, próbowanie nowych aktywności – wszystko to sprawia, że nasz wewnętrzny zegar „działa wolniej”. To właśnie brak monotonii i bogactwo przeżyć daje poczucie, że minęło więcej czasu. I choć nie zatrzymamy zegara, możemy sprawić, by każdy rok był intensywniejszy i pełniejszy niż poprzedni. Naprawdę warto. Tik, tak. Źródło: Journal of Vision, The Conversation Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Masz w głowie wbudowany krokomierz. Czy to oznacza, że możesz przestać nosić opaskę sportową?
Dlaczego szukając przekąski w nocy nie musimy zapalać światła? Ta ukryta umiejętność wynika z niezwykłej, nowoodkrytej zdolności mózgu: ma on wbudowany „krokomierz”, który pozwala mierzyć przebyty dystans nawet w całkowitej ciemności. Okazuje się, że warto ufać swojej intuicji.
Ludzie nie muszą patrzeć na krokomierz czy na mapę, by wiedzieć, ile przeszli. Naukowcy z Intytutu Maxa Plancka udowodnili, że to zasługa niezwykłych procesów zachodzących w mózgu – dysponuje on mechanizmem, który pozwala śledzić przebyty dystans nawet bez udziału wzroku. Co jeszcze kryje się w naszych głowach? Jak mózg śledzi przebyty dystans? Zespół naukowców przeprowadził serię doświadczeń z udziałem myszy, podczas których uczył je pokonywać określony dystans w specjalnie przygotowanej przestrzeni pozbawionej punktów odniesienia. Myszy mogły polegać wyłącznie na własnym poczuciu ruchu i dystansu, bez wsparcia wzroku czy zapachu. Badacze zarejestrowali aktywność tysięcy neuronów w hipokampie – strukturze mózgu, która odpowiada zarówno za pamięć, jak i za nawigację przestrzenną. Najważniejszym odkryciem było to, że nawet bez bodźców wzrokowych mózg potrafił precyzyjne „zliczać” dystans, wykorzystując specyficzne wzorce aktywności neuronalnej – aktywowały się one zgodnie z przebytą przez zwierzęta odległością. Hipokamp ma funkcję krokomierza Nie samo to było jednak najciekawsze. Zespół pod kierunkiem dr Yingxue Wang odkrył obecność dwóch przeciwstawnych sobie wzorców aktywności neuronów w mózgu. Pierwszy typ gwałtownie zwiększał swoją aktywność przy rozpoczęciu ruchu, po czym stopniowo się wyciszał w miarę pokonywania dystansu. Drugi działał odwrotnie – aktywność malała przy starcie, ale rosła w trakcie ruchu. Ten dwufazowy wzorzec stał się dla naukowców kluczem do zrozumienia nowego kodu neuronalnego – sposobu, w jaki mózg zlicza przebyty dystans. Oznacza to, że neurony hipokampa kodują informacje nie tylko o miejscu, ale także o przebytej drodze: wykorzystują zróżnicowane tempo narastania aktywności neuronów. To zjawisko określono jako „ramping activity”. – To pierwszy raz, gdy udało się wykazać, że dystans może być kodowany inaczej niż za pomocą rozpoznania lokalizacji. To znacząco poszerza nasze zrozumienie funkcji hipokampa – podkreśla Raphael Heldman, jeden z członków zespołu badawczego. Myszy gubiły się bez „wewnętrznego GPS-a” Samo odkrycie nie wystarczyło – naukowcy chcieli potwierdzić rolę zidentyfikowanych wzorców. W tym celu postanowili zakłócić funkcjonowanie obwodów neuronalnych odpowiedzialnych za te sygnały. Efekt? Myszy nagle nie były w stanie prawidłowo wykonać zadania. Często szukały nagrody w niewłaściwym miejscu, tak jakby „straciły zasięg”. To pokazuje, jak bardzo nowo odkryte wzorce są kluczowe dla orientacji przestrzennej. Wskazuje to, że nawet bez wizualnych punktów odniesienia mózg ssaków potrafi „mierzyć” ruch i dystans za pomocą precyzyjnych kodów neuronalnych. Znaczenie odkrycia dla leczenia Alzheimera Dr Wang zauważa, że zrozumienie, w jaki sposób mózg koduje czas i dystans jest niezwykle istotne, ponieważ ta umiejętność pogarsza się już na wczesnym etapie choroby Alzheimera. Chorzy często zgłaszają problemy z orientacją przestrzenną w znanych miejscach lub nie wiedzą, jak dotarli do określonego punktu. Wyniki badań wskazują, że utrata zdolności śledzenia dystansu i czasu może być jednym z pierwszych objawów choroby Alzheimera. Zespół badawczy zamierza teraz zbadać, w jaki sposób wzorce te są generowane w mózgu i jak wpływają na proces zapamiętywania. Odkrycie to nie tylko rzuca światło na jeden z najmniej zrozumiałych mechanizmów działania mózgu, ale także może przyczynić się do wcześniejszej diagnozy choroby Alzheimera poprzez wykrycie deficytów w neuronalnym kodowaniu ruchu. Czy naprawdę mamy w głowach krokomierz? Badania nie pozostawiają wątpliwości: ludzki mózg także – tak jak i mysi – ma wbudowany „licznik kilometrów”, który działa niezależnie od wzroku. Odpowiadają za to komórki hipokampa, które tworzą rodzaj „wewnętrznego GPS-a”. To dzięki tym mechanizmom możemy odnaleźć się w ciemności, zapamiętywać trasy i rozpoznawać przestrzeń, nawet jeśli nie mamy przed oczami żadnych wyraźnych punktów orientacyjnych. Czy to nie wspaniałe? Źródło: Nature Communications, Max Planck Florida Institute for Neuroscience Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Ten jeden codzienny nawyk może chronić przed demencją – naukowcy są zgodni
Ten jeden codzienny nawyk – używanie więcej niż jednego języka – może realnie chronić mózg przed starzeniem. Nowe badanie wskazuje, że wielojęzyczność działa jak tarcza dla pamięci, uwagi i elastyczności poznawczej.
Spis treści: Nowy sposób na zachowanie sprawności? Dlaczego wielojęzyczność aktywizuje mózg? Kto może skorzystać z efektów wielojęzyczności? Nauka języka jako inwestycja w dobre samopoczucie Nowe badanie sugeruje, że codzienne, wielojęzyczne nawyki – od krótkich rozmów z sąsiadami po wracanie do języka z dzieciństwa – mogą pomagać w zachowaniu pamięci, uwagi i elastyczności mózgu wraz z wiekiem. Starzenie rzadko „przełącza” mózg z dnia na dzień. Pojawia się stopniowo – w wolniejszym przypominaniu sobie informacji, rozproszonej uwadze i drobnych potknięciach poznawczych. Dla wielu dorosłych prawdziwe pytanie brzmi nie „czy to nastąpi”, ale „czy da się ten proces spowolnić”. Nowy sposób na zachowanie sprawności? Większość popularnych strategii poprawy krótkotrwałej pamięci i funkcjonowania poznawczego opiera się na rozwiązywaniu dziwnych łamigłówek czy zawiłych krzyżówek. Nowe badania podpowiadają jednak, że jednym z najlepszych sposobów na zahamowanie spadku funkcji poznawczych może być poszerzenie swoich umiejętności językowych. Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie „Nature Aging” pokazuje, że posługiwanie się kilkoma językami może spowalniać starzenie się mózgu. Ten proces wiąże się z stopniowym spadkiem szybkości przetwarzania informacji, uwagi i innych funkcji poznawczych. Analizując dane ankietowe ponad 86 000 zdrowych osób w wieku od 51 do 91 lat z 27 krajów europejskich, naukowcy odkryli, że ludzie, którzy regularnie używają więcej niż jednego języka są dwukrotnie rzadziej narażeni na oznaki biologicznego starzenia niż osoby mówiące tylko jednym językiem. Dlaczego wielojęzyczność aktywizuje mózg? – Odkryliśmy, że życie w wielojęzycznych społeczeństwach rzeczywiście opóźnia spadek funkcji poznawczych i sprawności, który zwykle towarzyszy starzeniu się – mówi Lucía Amoruso, psycholożka z Basque Center on Cognition, Brain and Language i jedna z autorek badania. – Wszyscy się starzejemy, a wraz z wiekiem zaczynamy tracić funkcje poznawcze i samodzielność. Naukowcy twierdzą, że wielojęzyczność może wzmacniać sieci połączeń w mózgu, ponieważ nieustannie „trenuje” je do pracy. Ten efekt wydaje się jeszcze silniejszy, gdy osoby dodatkowo wzmacniają te „mięśnie”, zanurzając się w różnych środowiskach i kulturach. – Chodzi o realne używanie języka w codziennym życiu – podkreśla Amoruso. – Efekty, które obserwujemy, są związane z prawdziwym użyciem języków w prawdziwych sytuacjach. Kto może skorzystać z efektów wielojęzyczności? Na poziomie całych populacji mówienie w innym języku może tak bardzo spowolnić spadek funkcji poznawczych, że pomaga opóźnić początek chorób neurodegeneracyjnych, takich jak Alzheimer czy demencja. Na poziomie pojedynczej osoby oznacza to coś prostszego: nauka, używanie i aktywne wykorzystywanie różnych języków może być jednym z najbardziej dostępnych narzędzi wspierających dobre starzenie się. Oczywiście związany z wiekiem spadek funkcji poznawczych zależy od wielu czynników: stylu życia, zdrowia fizycznego i środowiska. Nawet po uwzględnieniu takich zmiennych, jak zamożność czy poziom wykształcenia ochronny wpływ wielojęzyczności nadal pozostawał wyraźny. – Im dłużej masz doświadczenie w posługiwaniu się dwoma lub więcej językami, tym lepiej – wyjaśnia Viorica Marian, autorka książki „The Power of Language”. Nauka języka jako inwestycja w dobre samopoczucie Jednak codzienne zalety posługiwania się więcej niż jednym językiem wykraczają daleko poza samo starzenie się. Od lepszej komunikacji i większej kreatywności, po lepszą koncentrację i skupienie – eksperci zwracają uwagę, że osoby dwujęzyczne są zwykle bardziej elastyczne w zadaniach wymagających tzw. funkcji wykonawczych, takich jak multitasking czy podejmowanie decyzji. Szlifowanie umiejętności komunikacyjnych nie zrobi z ciebie poligloty z dnia na dzień. Może jednak wzmocnić coś równie ważnego: więzi społeczne. Wraz z wiekiem kręgi towarzyskie często się kurczą. Zwiększa to ryzyko izolacji i samotności, które są silnie powiązane ze spadkiem dobrostanu emocjonalnego i funkcji poznawczych. Język jest jednym z najważniejszych narzędzi budowania wspólnoty. Łatwiej nawiązać więź, gdy możesz porozmawiać z kimś bezpośrednio. Zanurzenie się w innej społeczności lub kulturze poprzez szlifowanie nowej umiejętności jest świetnym sposobem na wzmacnianie takich relacji. Źródło: National Geographic
Mikroplastik uszkadza twój mózg na 5 sposobów. Jak to się dzieje?
Zanieczyszczenie mikroplastikiem jest wszechobecne, a niewidoczne gołym okiem cząstki znajdują się w jedzeniu, wodze i powietrzu. Najnowsze badania wskazują, że mikroplastik może akumulować się w ludzkim mózgu, wywołując szereg reakcji prowadzących do uszkodzeń nerwów czy zaburzeń funkcji poznawczych. Naukowcom udało się wyróżnić 5 mechanizmów, przez które tak się dzieje.
Szacuje się, że dorośli mogą spożywać nawet 250 gramów mikroplastików rocznie. Ma on przyczyniać się do rozwoju wielu chorób neurodegradacyjnych: m.in. alzheimera czy parkinsona. Na jakie sposoby plastik szkodzi układowi nerwowemu i jak się zabezpieczyć? Jak mikroplastik trafia do mózgu? Mikroplastik to drobne fragmenty tworzyw sztucznych o średnicy poniżej 5 mm, które powstają w wyniku rozkładu większych odpadów plastikowych. Związki te przedostają się do organizmu na wiele sposobów: za pomocą zanieczyszczonych owoców morza, soli, żywności przetworzonej, torebek herbaty, plastikowych desek do krojenia, napojów czy warzyw uprawianych w skażonej glebie. Dodatkowo mikroplastiki obecne są w powietrzu – unoszą się z dywanów, są składnikiem kurzu czy syntetycznych tkanin. Rola bariery krew-mózg Choć większość mikroplastików jest usuwana z organizmu, badania wykazują, że mogą one gromadzić się w organach, w tym w mózgu. To odkrycie rodzi poważne obawy o wpływ mikroplastików na zdrowie neurologiczne człowieka. Jak dokładnie do niego przenikają? Bariera krew-mózg (BKM) to specjalistyczna struktura naczyń krwionośnych i komórek, która chroni mózg przed dostępem szkodliwych substancji z krwiobiegu. Jej zadaniem jest selektywne przepuszczanie składników odżywczych i blokowanie toksyn. Badania naukowe wykazują, że mikroplastik może osłabiać tę barierę, czyniąc ją bardziej przepuszczalną. Kiedy bariera staje się „nieszczelna”, do tkanki mózgowej mogą przedostawać się nie tylko mikroplastiki, ale również inne toksyczne związki i patogeny. 5 sposobów, na jakie mikroplastik niszczy mózg Międzynarodowy zespół badaczy z University of Technology Sydney oraz Auburn University, na podstawie dostępnych badań i literatury, wskazał 5 kluczowych mechanizmów dewastującego oddziaływania mikroplastiku na mózg. Swoje wnioski naukowcy opublikowali w czasopiśmie „Molecular and Cellular Biochemistry”. Są to: Pobudzanie komórek odpornościowych i wywoływanie stanu zapalnego – mózg traktuje mikroplastiki jako obce ciała, co prowadzi do aktywacji komórek odpornościowych i zapalenia. Wywoływanie stresu oksydacyjnego – mikroplastiki zwiększają liczbę niestabilnych cząsteczek tlenowych, które mogą uszkadzać komórki. Osłabiają także systemy antyoksydacyjne organizmu. Uszkodzenia bariery krew-mózg – mikroplastiki osłabiają tę barierę, czyniąc ją bardziej przepuszczalną. To ułatwia dostęp do mózgu toksyn. Zaburzenia funkcji mitochondriów – mikroplastiki zakłócają produkcję ATP, podstawowego paliwa dla komórek, co osłabia działanie neuronów. Bezpośrednie niszczenie neuronów – całościowe działanie mikroplastików prowadzi do bezpośredniej degeneracji komórek nerwowych. Źródła mikroplastiku i jak ich unikać Według naukowców z UTS i Auburn University mikroplastiki obecne są niemal wszędzie. W codziennym życiu jesteśmy narażeni na kontakt nawet poprzez plastikowe pojemniki i deski do krojenia, syntetyczne ubrania i pościel, suszarki bębnowe czy przetworzoną i pakowaną żywność. Aby ograniczyć narażenie, badacze zalecają: stosowanie naturalnych materiałów zamiast syntetycznych, unikanie plastiku w kuchni i podczas przechowywania żywności, ograniczenie spożycia wysoko przetworzonej żywności, częste wietrzenie i czyszczenie pomieszczeń, by zmniejszyć obecność mikroplastików w kurzu domowym. Dr Keshav Raj Paudel z UTS sugeruje potrzebę zmiany codziennych nawyków i redukcję użycia plastiku. Autorzy badania kontynuują prace laboratoryjne w celu lepszego zrozumienia mechanizmów wpływu mikroplastików na funkcjonowanie komórek mózgowych. Źródło: Molecular and Cellular Biochemistry, UTS Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Mini-mózgi już działają w laboratoriach. Czy mamy prawo z nich korzystać?
Świadomość maszyn to już nie tylko domena filozofii. Naukowcy tworzą biokomputery oparte na ludzkich neuronach, które mogą przetwarzać dane w sposób przypominający ludzki mózg. Gdzie przebiega granica między obliczeniami a odczuwaniem? To pytanie, na które już dziś należy poszukiwać odpowiedzi.
Technologia cyfrowa ma swoje ograniczenia. Najczęściej pojawiającym się rozwiązaniem tego problemu wydają się doskonalone komputery kwantowe. Z drugiej strony ludzkie mózgi są czymś w rodzaju biologicznych super-komputerów, zdolnych kojarzyć i kreatywnie przetwarzać ogromne ilości danych jednocześnie. Czy w takim razie bazujące na ludzkiej tkance nerwowej biokomputery mogą przynieść oczekiwany przełom? I jakie dylematy etyczne pojawiają się, gdy ludzkie neurony staną się elementem komputerów? Czym jest mini-mózg? Mini-mózgi to powstałe z komórek macierzystych organoidy wielkości ziarnka grochu. Ich funkcje są na poziomie bardzo wczesnego rozwoju embrionalnego. Mimo to ponad dekadę temu stały się przełomem, na jaki długo czekali neurolodzy, farmakolodzy i inni eksperci zajmujący się naszym zdrowiem. Taki mini-mózg można wyhodować z komórek macierzystych pobranych od chorego pacjenta i testować na nim leki celowane, mające poradzić sobie z bardzo konkretnym problemem. Innymi słowy praca na mini-mózgach jest przeciwieństwem sposobu działania doktora House’a: zamiast poddawać pacjenta szeregowi terapii, testuje się ich działanie na organoidzie, zanim wykorzysta się je do leczenia człowieka. Neurony grają w pong Neurobiolodzy hodują neurony na matrycach mikroelektrod od prawie 50 lat. Pozwala to badać ich aktywność w kontrolowanych warunkach. W początkach naszego wieku podjęto też pierwsze próby dwukierunkowej komunikacji między neuronami a elektrodami, co stanowiło pierwszy krok do komputerów biohybrydowych. Przełom nastąpił w 2022 roku, gdy firma Cortical Labs z Melbourne pokazała, że hodowane w jej laboratoriach neurony mogą nauczyć się grać w Pong w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. Informacja wywołała konsternację w środowisku naukowym, ponieważ badacze użyli niefortunnego określenia odnoszącego się do systemu zdolnego do reagowania na bodźce poprzez sprzężenie zwrotne z „ciałem” lub jego odpowiednikiem. A to może przypominać najprostsze formy odczuwania — choć nie oznacza to świadomości. – Rok później zaproponowano popularny termin „inteligencja organoidów”. Jest nośny medialnie, ale może sugerować podobieństwo do systemów sztucznej inteligencji, choć faktycznie istnieje między nimi ogromna przepaść – napisał w artykule opublikowanym na łamach „The Conversation” Bram Servais, doktorant inżynierii biomedycznej pracujący na Uniwersytecie w Melbourne. Neuronalny komputer osobisty Szybko dostrzeżono, że hodowane w laboratoriach neurony można wykorzystać do rozwoju nowych biokomputerów. Rękawicę podjęły zespoły badawcze i firmy ze Stanów Zjednoczonych, Szwajcarii, Chin i Australii, które od kilku lat pracują nad stworzeniem platform biohybrydowych komputerów. Szwajcarska firma FinalSpark umożliwia już nawet zdalny dostęp do swoich organoidów, a wspomniana już Cortical Labs zamierza zbudować funkcjonalny biokomputer do pracy biurowej. Obie firmy celują nie tylko w sektor farmaceutyczny, lecz także w badaczy sztucznej inteligencji poszukujących nowych typów architektury obliczeniowej. I dodaje, że obecne regulacje dotyczą głównie organoidów jako narzędzi biomedycznych, a nie jako elementów systemów obliczeniowych. Zdaniem Brama Servaisa debaty etyczne wyraźnie nie nadążają za rozwojem technologii. Między człowiekiem a komputerem – W czasach, gdy miliarderzy tacy jak Elon Musk rozwijają implanty neuronalne i snują transhumanistyczne wizje, „inteligencja organoidów” skłania do zadania fundamentalnych pytań o to, czym tak naprawdę jest inteligencja, czy ludzka sieć neuronalna wymaga ochrony prawnej oraz czy z punktu widzenia etyki możemy wykorzystywać ludzkie neurony do budowy urządzeń obliczeniowych – rozważa Bram Servais. Coraz więcej wskazuje na to, że dyskusje o świadomości, podmiotowości i etyce łączenia żywej tkanki z maszynami mogą stać się konieczne znacznie szybciej, niż nam się wydaje. Źródło: The Conversation Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Jak mózg decyduje o tym, co pamiętać? Naukowcy dowiedli, że możemy przestać zapominać
Dlaczego niektóre rzeczy zapominamy od razu, a niektóre nie chcą wyjść nam z pamięci? Odpowiedzialny jest za to nasz mózg, który wykorzystuje złożone mechanizmy obejmujące emocje, powiązania neuronalne i powtarzalność doświadczeń. Czy wiedza o tym pozwoli „naprawić” ludzką pamięć?
Proces zapamiętywania nie jest przypadkowy ani jednolity – naukowcy od lat badają to, dlaczego pewne wydarzenia zostają w pamięci na lata, a inne szybko ulatują. Najnowsze badania pozwalają coraz dokładniej wskazać, jakie mechanizmy sterują selekcją wspomnień i jak można je świadomie wspierać. Jak mózg wybiera, które wspomnienia zachować? Mechanizmy wyboru tych wspomnień, które pozostaną z nami na dłużej, opierają się na kilku fundamentach. Naukowcy wskazują, ze proces selekcji odbywa się na wielu poziomach – od pierwotnych reakcji emocjonalnych, przez tworzenie powiązań z innymi wspomnieniami, aż po oceny ich „ważności” dokonywane przez zaawansowane struktury mózgowe: korę przedczołową czy hipokamp. To one decydują, czy informacja zostanie utrwalona na długie lata. Emocje są kluczem do trwałej pamięci W procesie zapamiętania kluczowe okazały się emocje. Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Bostońskim wykazały, że nawet pozornie nieistotne wspomnienia mogą trwale zapisać się w pamięci, jeśli zostaną powiązane z ważnym wydarzeniem emocjonalnym. W sytuacjach silnie emocjonujących aktywowane są struktury takie jak ciało migdałowate, które działają jak wewnętrzny alarm. Aktywacja tej części mózgu zwiększa szansę na utrwalenie danego wspomnienia. To tłumaczy, dlaczego niektórzy z nas tak łatwo mogą sobie przypomnieć, gdzie byliśmy i co robiliśmy gdy Wojciech Szczęsny obronił karnego Messiego na Mundialu w 2022 roku. Wspomnienia powiązane z intensywnymi uczuciami są bardziej odporne na upływ czasu. Powiązania z innymi wspomnieniami, czyli grosz do grosza Drugim istotnym mechanizmem jest powiązanie nowych informacji z już istniejącymi wspomnieniami. Im więcej połączeń ze wcześniejszą wiedzą, tym większa szansa, że informacja zostanie utrwalona. Mózg działa tutaj jak sieć neuronów, w której każdy nowy ślad pamięciowy ulega wzmocnieniu, gdy jest skojarzony z innymi. Szczególnie dobrze obrazuje to nauka języków. Jeśli każde poznane słowo łączymy z obrazem, dźwiękiem czy z emocją, zwiększamy prawdopodobieństwo, że zostanie ono zapamiętane na długo. Co się dzieje w mózgu podczas zapamiętywania? Podczas zapamiętywania ma miejsce tzw. „konsolidacja pamięci” – polega ona na przejściu informacji z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej. To szereg złożonych etapów, w których różne struktury mózgu współpracują, aby wybrać i utrwalić najważniejsze wspomnienia. Kiedyś uważaliśmy, że głównym odpowiedzialnym jest hipokamp, jednak najnowsze badania wskazują, że w konsolidacji uczestniczy również wzgórze mózgu, które pełni funkcję selekcyjną. To właśnie wzgórze działa jak filtr, który oddziela wspomnienia jego zdaniem „mniej ważne” od tych „bardziej ważnych”. Czego nowego dowiedzieliśmy się o mózgu i czy możemy kontrolować pamięć? Najnowsze badania naukowców z Rockefeller Univeristy potwierdziły, że selekcja wspomnień nie odbywa się jednak na zasadzie prostego mechanizmu. W swoich eksperymentach naukowcy użyli nowoczesnych metod genetycznych, takich jak technologia CRISPR. Dzięki niej można precyzyjnie „włączać” i „wyłączać” konkretne geny – czyli fragmenty DNA, które sterują pracą naszego organizmu. W tym przypadku skupiono się na genach odpowiedzialnych za zapamiętywanie. Okazało się, że niektóre z nich działają bardzo szybko i sprawiają, że łatwo zapominamy nowe informacje. Inne z kolei działają wolniej, ale pomagają utrwalić wspomnienia na wiele lat. Do takich ważnych genów należą m.in. Camta1 i Tcf4, które są aktywne we wzgórzu, oraz Ash1l, który działa w przedniej korze mózgowej – to obszar odpowiedzialny m.in. za planowanie i podejmowanie decyzji. Badacze odkryli, że jeśli te geny nie funkcjonują prawidłowo, możemy mieć trudności z długotrwałym zapamiętywaniem. Czy możemy przestać zapominać? Zapominanie bywa często postrzegane jako wada, jednak jest niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania pamięci. Badania Uniwersytetu Stanforda pokazały, że mózg musi „czyścić” mniej istotne wspomnienia, aby zrobić miejsce na nowe. Dzięki nowym odkryciom rozumiemy, że trwałość pamięci zależy od kaskady procesów molekularnych, które można porównać do stopniowego wzmacniania połączeń między neuronami w ściśle określonych rejonach mózgu. To nowe podejście może mieć w przyszłości zastosowanie w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych (takich jak np. Alzheimer) poprzez wspieranie alternatywnych ścieżek konsolidacji wspomnień. Jak nie drzwiami, to oknem. Źródło: Nature, The Rockefeller University, Uniwersytet Mikołaja Kopernika Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Mózg starzeje się skokowo. W ciągu Twojego życia zmienia się 4 razy i naukowcy wreszcie wiedzą, kiedy
Naukowcy z Cambridge odkryli, że mózg człowieka wcale nie rozwija się liniowo – przechodzi przez 5 drastycznie różniących się od siebie „epok”, rozdzielonych 4 punktami zwrotnymi w wieku 9, 32, 66 i 83 lat. Starzejemy i dojrzewamy skokowo, a nie każdego dnia po trochu.
Analiza skanów ludzkich głów wykazała, że mózgi – wbrew naszej intuicji – nie rozwijają się w sposób liniowy. Badacze oszacowali 4 punkty zwrotne w naszych życiach, które przenoszą nas do kolejnej „epoki” funkcjonowania mózgu. Odkrycie naukowców ujawnia kolejne tajemnice najbardziej skomplikowanego organu ludzkiego ciała. 5 epok życia mózgu – jak i kiedy się zmieniamy? Naukowcy pod kierownictwem dr Alexy Mousley przeanalizowali skany mózgu 3802 osób w wieku od 0 do 90 lat. Wykorzystali technikę MRI z opcją dyfuzji (rezonansu magnetycznego, która obrazuje ruch cząsteczek wody w tkankach) i odkryli, że mózg człowieka nie rozwija się w sposób liniowy. Zamiast tego przechodzi przez pięć wyraźnie różnych od siebie epok. Badania zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications” i potwierdzają to, że zmiany w strukturze mózgu wcale nie są stopniowe. Jakie przeżywamy „epoki” i kiedy starzeje się mózg? 1. Dzieciństwo. Do 9. roku życia trwa konsolidacja sieci neuronowych Pierwsza „epoka” obejmuje okres od narodzin do około 9. roku życia. W tym czasie nasze sieci neuronowe się konsolidują – nadmiar synaps, charakterystyczny dla niemowlęcego mózgu, zostaje stopniowo zredukowany, a najaktywniejsze połączenia (czyli intensywnie pobudzane w dzieciństwie) są wzmacniane. To kluczowy etap rozwoju mózgu, który później ciężko jest nadrobić. Dlaczego? W tym czasie gwałtownie rośnie objętość istoty szarej i białej, co prowadzi do osiągnięcia maksymalnej grubości kory mózgowej. Cały mózg reorganizuje się w jednolity sposób aż do 9. roku życia. Wtedy następuje radykalna zmiana zdolności poznawczych, ale także zaczynają pojawiać się zmiany związane z ryzykiem zaburzeń psychicznych 2. Dorastanie, które trwa aż do… 32. roku życia Kolejny etap rozwoju mózgu trwa długo, bo aż do wczesnych lat 30. Okazuje się, że w kontekście pracy mózgu młodzi dorośli niewiele różnią się od nastolatków. Etap ten charakteryzuje się znacznym wzrostem efektywności w połączeniach nerwowych. Struktura mózgu staje się lepiej zorganizowana i zoptymalizowana, dopasowuje się do wyzwań. – Era adolescencji to jedyny okres, w którym wydajność struktur mózgowych tak dynamicznie wzrasta – tłumaczy Dr Alexa Mousley. Rozwijające zmiany osiągają szczyt średnio w wieku 30 lat, który według naukowców jest „najsilniejszym punktem zwrotnym w całym życiu”. 3. Dorosłość to pełna moc, która trwa do 66. urodzin. Po 32. roku życia mózg wchodzi w fazę dorosłości, która jest najdłuższą z pięciu epok – trwa ponad 3 dekady. Koniec poszukiwań i badania terenu: w tej epoce struktura mózgu stabilizuje się. Zauważalne jest zjawisko „segregacji” – poszczególne obszary mózgu coraz bardziej się specjalizują i działają w ramach wydzielonych jednostek funkcjonalnych. W trakcie trwania tego okresu nie zaobserwowano wyraźnych punktów zwrotnych, co koresponduje z wynikami innych badań, które wskazują na plateau w zakresie inteligencji i cech osobowości. Korzystamy z tego, czego wcześniej się nauczyliśmy i szukamy schematów. 4. Starzenie się mózgu – zmiany po 66. i 83. roku życia Punkt zwrotny w wieku 66 lat, chociaż subtelny, wskazuje na początek kolejnej epoki – wczesnej starości. W tym czasie struktura sieci mózgowej ulega stopniowej reorganizacji. Pogarsza się spójność połączeń, szczególnie ze względu na degenerację istoty białej. Dr Mousley zauważa, że w połowie lat 60. możemy zaobserwować reorganizację sieci neuronowych, co prawdopodobnie związane jest ze starzeniem i chorobami, takimi jak nadciśnienie. Ostatni punkt zwrotny ma miejsce w wieku około 83 lat i wprowadza mózg w ostatnią epokę: późną starość. W tej fazie następuje drastycznie ograniczenie łączności globalnej w obrębie całego organu, a struktura mózgu zaczyna polegać na bardziej lokalnych połączeniach i wybranych regionach. Co daje nam ta wiedza o mózgu? Wiele zaburzeń rozwojowych, psychicznych i neurologicznych związanych jest z tym, jak mózg jest połączony. Zrozumienie, że struktura mózgu nie zmienia się stopniowo, lecz podlega nagłym przełomom, może pomóc w identyfikowaniu momentów największej podatności na zaburzenia. Odkrycie to może mieć istotne znaczenie dla diagnostyki i leczenia chorób takich jak demencja czy zaburzenia rozwojowe u dzieci. Źródło: Nature Communications Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
W jakim wieku osiągamy szczyt inteligencji? Badanie psychologów z Polski i Australii obala wszystkie przekonania
Badania psychologów wykazały, że szczyt możliwości intelektualnych człowiek osiąga w zupełnie innym wieku, niż sądziliśmy. Analizie poddano m.in. zdolności poznawcze, cechy osobowości, inteligencję emocjonalną i empatię.
Kiedy nasze umysły działają najsprawniej? Wydawałoby się, że podobnie jak nasze ciała – w młodości. A jednak nowe badanie międzynarodowego zespołu psychologów skutecznie obala stereotypy. Jego wyniki opublikowano właśnie w czasopiśmie „Intelligence”. Autorami publikacji są prof. Gilles Gignac z Uniwersytetu Zachodniej Australii oraz prof. Marcin Zajenkowski z Wydziału Psychologii Uniwersytetu Warszawskiego. Inteligencja starzeje się inaczej, niż myślimy Tym razem badacze przyjrzeli się zmianom poziomu różnych rodzajów inteligencji i cech psychologicznych w ciągu życia. Wskazują, że choć tzw. inteligencja płynna osiąga szczyt ok. 20. roku życia, to wiele innych zdolności – takich jak inteligencja emocjonalna – poprawia się wraz z wiekiem. Może to tłumaczyć, dlaczego największe osiągnięcia zawodowe często przypadają na okres między 55. a 60. rokiem życia. Co badano? Lista kompetencji W badaniu przeanalizowano dziewięć obszarów uznawanych za kluczowe dla życiowego sukcesu. A są to: zdolności poznawcze, cechy osobowości, inteligencja emocjonalna, wiedza finansowa, rozumowanie moralne, odporność na błędy poznawcze, elastyczność poznawcza, empatia, potrzeba poznania. Wszystkie te zmienne zestawiono na wspólnej skali, aby umożliwić bezpośrednie porównania. Jak wyjaśnia prof. Zajenkowski, poszczególne kompetencje intelektualne „starzeją się” w różnym tempie. Niektóre z wiekiem słabną (np. giętkość poznawcza), inne zaś rosną – jak na przykład zdolność do unikania tzw. błędu poznawczego utopionych kosztów, czyli inwestowania zasobów, kiedy wiadomo, że nie ma to już sensu. Kiedy osiągamy szczyt możliwości umysłowych? Analizy wykazały, że ogólny szczyt funkcjonowania pojawia się w późnej dorosłości, między 55. a 60. rokiem życia. – To okres, który pokrywa się z przeciętnym szczytem osiągnięć zawodowych, jak obejmowanie kluczowych stanowisk – podkreśla prof. Zajenkowski. Życiowa mądrość przychodzi z wiekiem Wyniki badań podważają popularne przekonanie, że największe możliwości psychologiczne przypadają na wiek 20–30 lat. – Owszem, dotyczy to niektórych zdolności, np. szybkiego rozumowania, ale wiele innych – jak kompetencje werbalne, rozumowanie moralne czy odporność na błędy poznawcze – osiąga szczyt znacznie później, nawet około 60. roku życia – dodaje profesor. Mamy więc naukowy dowód, że życiowa mądrość przychodzi z wiekiem. Dlatego, jak podsumowuje prof. Zajenkowski, osoby najlepiej predysponowane do pełnienia ról wymagających odpowiedzialnych decyzji (np. astronauci) mają najczęściej między 40 a 65 lat. Źródło: Nauka w Polsce Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Czy psy mogą mieć autyzm? Neuroróżnorodność to domena nie tylko ludzi
Jesteśmy coraz bardziej świadomi tego, jak bardzo możemy się od siebie różnić – jako ludzie. Zwracamy uwagę na diagnozy ADHD czy autyzmu i uczymy się, jak budować zróżnicowaną społeczność. Naukowcy zwracają jednak uwagę, że neuroróżnorodność może nie być przywilejem wyłącznie ludzi, a zwierzęta także mogą odmiennie doświadczać świata.
Wiemy, że zwierzęta potrafią mieć od siebie skrajnie odmienne charaktery – nawet w obrębie jednego miotu. Naukowcy pochylający się nad sprawą funkcjonowania ich mózgów wysnuwają hipotezę, że może wynikać to m.in. z neuroróżnorodności. Czy psy mogą być autystyczne? Czym jest neuroróżnorodność? Neuroróżnorodność to zróżnicowanie w zachowaniu ludzi i funkcjonowaniu ich mózgów. Jest wynikiem chemicznych różnic w naszych „komputerach pokładowych”, które sprawiają, że inaczej przetwarzamy otaczający nas świat i reagujemy na bodźce. Najbardziej znanymi przykładami neuroróżnorodności jest np. ADHD czy autyzm. Nawet u ludzi występuje jednak problem z jej diagnozowaniem, a co dopiero u zwierząt. Te nie potrafią nam powiedzieć, jak postrzegają świat ani odpowiedzieć na typowe pytania diagnostyczne. Możemy opisać zachowanie zwierząt jedynie przez pryzmat własnego rozumienia: np. określając je jako impulsywne czy ze skłonnościami do izolacji. Jednak w przypadku niektórych ras może być to typowe zachowanie. Jak więc określić, co jest neuroróżnorodne? Czy zwierzęta mogą być autystyczne? Naukowcy opracowali zwierzęce modele autyzmu, by pomóc sobie zrozumieć czynnik związane ze zwiększonym ryzykiem neuroróżnorodności, a dzięki temu opracować potencjalne wsparcie terapeutyczne. Modele te powstały na podstawie selektywnie dobranych zwierząt i mogą nie w pełni odzwierciedlać typową różnorodność populacji, ale pomagają zrozumieć biologiczne podstawy m.in. autyzmu. Co się okazało? Niektóre psy rasy beagle mają w genach mutację Shank3, która u ludzi jest powiązana z autyzmem i często charakteryzuje się trudnościami w interakcjach społecznych. Beagle z tą mutacją również wykazują słabą chęć do kontaktu z ludźmi. Wykazują również mniejsze sprzężenie neuronalne, czyli efekt, który u ludzi tworzy się podczas rozmowy z drugim człowiekiem czy opowiadania historii. Badania z 2024 roku dowiodły, że psy doświadczają podobnego efektu, gdy patrzą ludziom w oczy. Należy jednak pamiętać, że w rozwój mózgu i zachowania zaangażowanych jest wiele różnych czynników, a niektóre beagle są tylko przykładem tego, jakie mechanizmy mogą zachodzić w mózgach zwierząt. Co zwierzęca neuroróżnorodność mówi o nas samych? Badania nad genem Shank3 u psów dostarczyły również wskazówek na temat potencjalnych interwencji medycznych wspomagających leczenie autyzmu u ludzi. Psom z mutacją Shank3 podano pojedynczą dawkę psychodelicznego narkotyku LSD . Zaowocowało to zwiększoną uwagą i wzmocnionym sprzężeniem neuronalnym z ludźmi w ciągu pięciu dni. Modele zwierzęce mogą więc pomóc nam zrozumieć ukryte różnice w funkcjonowaniu mózgów osób neuroróżnorodnych. Dowody sugerują, że podobnie jak my, zwierzęta mogą inaczej doświadczać świata i na niego reagować. Częściowo wynika to z naturalnych różnic osobowości, ale jest również prawdopodobne, że niektóre z naszych zwierząt domowych mają odmienne struktury i chemię mózgu. Pamiętajmy o tym podczas ich szkolenia czy codziennej opieki. Źródła: The Conversation, Journal of Veterinary Behavior Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Nie uczysz się języków? Teraz wiemy, że Twój mózg starzeje się przez to znacznie szybciej niż innych ludzi
Coraz więcej badań naukowych potwierdza, że wielojęzyczność przynosi wymierne korzyści dla zdrowia psychicznego i sprawności intelektualnej. Teraz wiemy jednak, że osoby posługujące się przynajmniej dwoma językami doświadczają także wolniejszego tempa starzenia się mózgu. Czy nauka może być skutecznym narzędziem profilaktyki zdrowotnej?
Badacze są zgodni: nauka języków obcych działa dla mózgu tak, jak regularny trening na siłowni dla ciała. Wyniki długoletnich obserwacji wykazały, że mówienie przynajmniej dwoma językami pomaga pozostać młodym i opóźnia procesy starzenia. Jak to działa? Uczeni sprawdzili to w imponujący sposób. Jak zmierzyć starzenie się mózgu? Naukowcy zbadali ponad 86 000 dorosłych w wieku od 51 do 90 lat z 27 krajów Europy korzystając z narzędzia „Biobehavioral Age Gap” (BAG). To zaawansowany model, który na podstawie czynników zdrowotnych i stylu życia porównuje wiek biologiczny uczestnika z rzeczywistym. Dodania wartość BAG oznacza przyspieszone starzenie, a ujemna – spowolnione procesy degradacyjne. Model uwzględnia pozytywne czynniki, takie jak aktywność fizyczna czy wykształcenie, oraz negatywne, np. problemy z sercem czy zaburzenia sensoryczne. Dzięki temu naukowcy mogli z wysoką precyzją ocenić, czy mózg badanej osoby starzeje się szybciej, wolniej czy zgodnie z wiekiem chronologicznym. Wielojęzyczność przedłuża życie Efekty badań opublikowane zostały na łamach czasopisma „Nature Aging”. Wyniki są alarmujące: osoby jednojęzyczne mają niemal dwa razy większe ryzyko przyspieszonego starzenia w porównaniu z osobami wielojęzycznymi. Ochronny efekt jest tym silniejszy, im większa liczba używanych języków. Każda kolejna znajomość zwiększa rezerwy mózgu, czyniąc go bardziej odpornym na ząb czasu. W długofalowej analizie ryzyko przyspieszonego starzenia było aż 1,4 raza wyższe. Oznacza to, że mózgi osób posługujących się tylko jednym językiem starzeją się szybciej nie tylko w danym momencie, ale i w dłuższej perspektywie. Dlaczego mówienie w kilku językach chroni mózg? Nauka języków obcych działa jak regularny trening dla mózgu. Codzienna konieczność przełączania się pomiędzy systemami językowymi angażuje szereg struktur mózgowych odpowiedzialnych za uwagę, pamięć czy myślenie abstrakcyjne. To właśnie te umiejętności najszybciej ulegają osłabieniu wraz z wiekiem, a regularne ćwiczenie podtrzymuje ich sprawność. Mózg osoby wielojęzycznej stale pracuje nad wyborem odpowiedniego słowa, strukturą zdania czy gramatyką, nawet jeśli nie używa w danym momencie wszystkich znanych języków. Ten nieustanny „trening poznawczy” powoduje, że mózg pozostaje elastyczny i lepiej radzi sobie z typowymi dla wieku wyzwaniami. Naukę naprawdę warto zacząć w każdym wieku Ważną cechą omawianych efektów jest to, że ich działanie stwierdzono niezależnie od wieku rozpoczęcia nauki języka. Badania pokazują, że nie tylko osoby wychowane w środowisku dwujęzycznym, ale również te, które rozpoczęły naukę języka obcego w wieku dorosłym lub starszym, mogą czerpać korzyści ze zwiększonych rezerw poznawczych. To szczególnie ważne w kontekście niedawnych badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Concordia, w którym udowodniono, że osoby dwujęzyczne niemal 4–5 lat później zapadają na chorobę Alzheimera. Dochodzimy więc do fundamentalnej konkluzji: warto studiować. W każdym wieku. Źródło: Nature, Concordia Univeristy Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Jak ćwiczyć pamięć? To proste – oto skuteczne mnemotechniki
Pamięć nie jest stałym darem, a dynamiczną umiejętnością, którą którą można świadomie kształtować i rozwijać przez całe życie. Fundamentem tej zdolności jest neuroplastyczność, czyli niezwykła zdolność mózgu do fizycznej adaptacji w odpowiedzi na doświadczenie. Jak ćwiczyć pamięć? Na to i inne pytania odpowiadamy poniżej.
Spis treści: Mózg ma potencjał do ciągłego rozwoju Jak mózg koduje, przechowuje i odtwarza informacje? Holistyczny trening mózgu, czyli metody stymulacji oparte na stylu życia Mnemotechniki, czyli profesjonalne narzędzia do efektywnego zapamiętywania Pytanie, czy mózg można ćwiczyć, przez wieki stanowiło przedmiot debat filozoficznych i naukowych. Dziś, dzięki postępom w dziedzinie neuronauki, odpowiedź jest jednoznaczna i bezsprzeczna: tak. Jej fundamentem jest zjawisko neuroplastyczności, czyli wrodzonej zdolności mózgu do fizycznej i funkcjonalnej reorganizacji w odpowiedzi na nowe doświadczenia, naukę i informacje. Jedna ciekawostek o mózgu mówi, że nie jest statycznym, niezmiennym organem, którego potencjał jest z góry zdeterminowany, a dynamiczną, plastyczną strukturą, która nieustannie przekształca się pod wpływem naszych działań i otoczenia. Mózg ma potencjał do ciągłego rozwoju Koncepcja neuroplastyczności zrewolucjonizowała postrzeganie mózgu. Mowa tu o zdolności układu nerwowego do modyfikowania swojej struktury, połączeń i funkcji, w odpowiedzi na bodźce wewnętrzne i zewnętrzne. W tym miejscu należy wskazać na czynniki takie jak nauka, doświadczenie czy nawet uszkodzenia neurologiczne. Oznacza to, że każda nowa, nabyta umiejętność, informacja i każde wspomnienie pozostawiają mózgu fizyczny ślad w postaci rekonfiguracji sieci neuronalnej. Na poziomie komórkowym, mechanizm ten polega na tworzeniu nowych połączeń synaptycznych między neuronami i na wzmacnianiu lub osłabianiu już istniejących. Wszystko, czego doświadczamy, aktywuje określone ścieżki neuronalne. Częste powtarzanie danej informacji lub czynności prowadzi do biochemicznego i strukturalnego wzmocnienia zaangażowanych synaps. To sprawia, że przekazywanie sygnałów wzdłuż ścieżki staje się szybsze i efektywniejsze. Z drugiej strony, połączenia, które nie są regularnie używane, ulegają osłabieniu i mogą ostatecznie zaniknąć, co jest procesem znanym jako przycinanie synaptyczne. Ta nieustanna rekonfiguracja jest biologicznym podłożem uczenia się i formowania pamięci. W tym miejscu należy podkreślić, że neuroplastyczność nie jest ograniczona do okresu dzieciństwa. Prawdą jest, że w młodości proces ten przebiega najintensywniej, jednak ludzki mózg zachowuje zdolność do zmian przez całe życie. Ta właściwość umożliwia naukę nowych umiejętności, adaptację do zmieniających się warunków i kompensację ewentualnych deficytów w każdym wieku. Jak mózg koduje, przechowuje i odtwarza informacje? Zapamiętywanie jest złożonym procesem poznawczym, który można podzielić na odrębne etapy. Proces formowania się trwałego wspomnienia przebiega w 3 fazach. Należą do nich: kodowanie – to pierwszy i najważniejszy etap, podczas którego informacje sensoryczne są przekształcane w format, który mózg może przetworzyć i zapisać – w tzw. ślad pamięciowy, czyli engram. Jakość tego procesu zależy od poziomu zaangażowanej uwagi i koncentracji; przechowywanie i konsolidacja – po zakodowaniu, informacja jest przechowywana w systemach pamięciowych mózgu. Nie jest to jednak proces pasywny. Kluczową rolę odgrywa tu konsolidacja, czyli proces stabilizacji i wzmacniania śladu pamięciowego, który umożliwia jego transfer z nietrwałej pamięci krótkotrwałej do niemal nieograniczonego „magazynu” pamięci długotrwałej. Konsolidacja to neurobiologiczny proces, w trakcie którego zachodzą zmiany strukturalne w synapsach. Co ważne, proces ten zachodzi najintensywniej podczas snu, kiedy mózg jest odcięty od napływu nowych bodźców; odtwarzanie – to proces aktywnego wydobywania informacji z pamięci długotrwałej. Warto podkreślić, że zapominanie w kontekście pamięci trwałej często nie jest wynikiem fizycznej utraty wspomnienia, lecz problemów z dostępem do niego. Informacja wciąż istnieje w sieci neuronalnej, ale brakuje odpowiednich wskazówek lub bodźców, które mogłyby aktywować odpowiedni ślad pamięciowy. Dlatego techniki oparte na tworzeniu bogatych skojarzeń podczas kodowania znacząco ułatwiają późniejsze przypominanie. Holistyczny trening mózgu, czyli metody stymulacji oparte na stylu życia Zanim przejdziemy do specyficznych technik zapamiętywania, należy wspomnieć, że kluczowe jest stworzenie optymalnego „ekosystemu dla pamięci”. Trzeba bowiem wiedzieć, że różne związane ze stylem życia czynniki działają synergistycznie, tworząc neurobiologiczne warunki, które fundamentalnie wspierają wszystkie funkcje poznawcze, w tym także pamięć. Ciągła nauka i stymulacja intelektualna Podobnie jak mięśnie, mózg rozwija się w odpowiedzi na stawiane mu wyzwania. Organ ten nie znosi monotonii i rutyny. Każdy z tych czynników prowadzi bowiem do stagnacji neuronalnej. Z kolei czynniki takie jak nowość i złożoność stymulują procesy neuroplastyczne. Nauka nowych, skomplikowanych umiejętności jest jednym z najpotężniejszych stymulatorów mózgu. W następstwie tego procesu, powstają nowe, rozległe sieci neuronalne, a mózg angażuje wiele obszarów jednocześnie. Mało tego, sam mechanizm uczenia i pokonywania trudności stymuluje mózgowy układ nagrody, prowadząc do wydzielania dopaminy – neuroprzekaźnika, który zwiększa motywację do dalszej nauki, a przy tym bezpośrednio wzmacnia konsolidację pamięci. Aktywność fizyczna jest jak nawóz dla neuronów Nie można nie wspomnieć, że także ruch w dużej mierze wspiera zdrowie mózgu. Wpływ aktywności fizycznej na kondycję tego organu jest został udokumentowany licznymi badaniami. W tym miejscu należy wskazać na czynniki takie jak: poprawa krążenia mózgowego, stymulacja neurogenezy, wzrost poziomu neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego (BDNF), redukcja stresu. Paliwo dla umysłu Mimo niewielkiej masy, mózg jest niezwykle energochłonnym organem. Nie jest tajemnicą, że jakość dostarczonego pożywienia ma bezpośredni wpływ na jego funkcjonowanie. Dieta wspomagająca pamięć powinna obfitować w określone składniki odżywcze, takie jak: kwasy tłuszczowe Omega-3 (zwłaszcza DHA), antyoksydanty (flawonoidy, polifenole, wit. C i E), witaminy z grupy B (B6, B9, B12), cholina. Mnemotechniki, czyli profesjonalne narzędzia do efektywnego zapamiętywania Zmiana stylu życia może stworzyć dobry fundament dla poprawy pamięci. Jednak to mnemotechniki są aktywnymi, świadomymi strategiami, które pozwalają na efektywne kodowanie konkretnych informacji. Metoda loci Metoda loci, zwana też pałacem pamięci lub rzymskim pokojem, należy do najstarszych i najskuteczniejszych mnemotechnik. Była znana już w starożytnej Grecji i Rzymie. Polega na wykorzystaniu doskonale rozwiniętej u ludzi pamięci przestrzennej poprzez mentalne umieszczenie informacji, które chcemy zapamiętać, wzdłuż dobrze znanej trasy lub w konkretnych, uporządkowanych lokalizacjach w znanym miejscu. Instrukcja krok po kroku: Wybierz miejsce, które znasz na pamięć, np. swój dom lub ulubiony park. Ustal stałą, logiczną ścieżkę przechodzenia przez to miejsce, np. od drzwi wejściowych, przez przedpokój, kuchnię, salon itd. Zamień abstrakcyjne dane (np. listę zakupów, punkty przemówienia) w żywe, dynamiczne i niezwykłe obrazy mentalne. Im bardziej absurdalne, zabawne lub szokujące, tym lepiej. Umieść każdy obraz w kolejnej lokalizacji na swojej trasie. Wyobraź sobie, jak dany obiekt interaktywnie znajduje się w tym miejscu. Aby przypomnieć sobie informacje, wystarczy mentalnie „przejść się” po swoim „pałacu” i obserwować, co znajduje się w poszczególnych miejscach. Skuteczność tej metody wynika z faktu, że angażuje ona hipokamp, który jest ewolucyjnie wyspecjalizowany w nawigacji i tworzeniu map przestrzennych. Nakładając na jedną z nich abstrakcyjne informacje, tworzymy w pamięci znacznie silniejsze i łatwiejsze do odtworzenia ślady. Akronimy i akrostychy Proste techniki słowne okazują się niezwykle przydatne do zapamiętywania list i innych uporządkowanych sekwencji. Metoda akronimów polega na utworzeniu nowego, łatwego do zapamiętania słowa z pierwszych liter wyrazów z listy. Z kolei w metodzie akrostychów chodzi o ułożenie zdania, w którym pierwsze litery kolejnych słów odpowiadają pierwszym literom elementów do zapamiętania. Łańcuchowa metoda skojarzeń Ta metoda wykorzystuje potęgę wyobraźnię i narracji. Polega na łączeniu kolejnych elementów listy w dynamiczną i często absurdalną historię. W tej technice, pierwszy element z listy jest w wyobraźni łączony z drugim, drugi z trzecim, i tak dalej, tworząc nierozerwalny łańcuch skojarzeń. Aby odtworzyć listę, wystarczy przypomnieć sobie pierwszy element, co automatycznie uruchamia całą sekwencję. Podobnie jak w metodzie loci, chodzi tu o tworzenie wyobrażeń, które są przesadzone i angażują możliwie najwięcej zmysłów. Taka stymulacja aktywuje ciało migdałowate, nadając wspomnieniu ładunek emocjonalny i czyniąc je znacznie trwalszym. Systemy powtórek i aktywne odtwarzanie Zapamiętanie informacji to dopiero połowa sukcesu. Równie ważne jest jej utrwalenie. Dobrym ćwiczeniem utrwalającym jest powtarzanie w odstępach. Badania naukowe dowodzą, że najwięcej zapominamy tuż po nauczeniu się czegoś. Aby temu zapobiec, powtórki materiału powinny odbywać się w zaplanowanych rosnących odstępach czasu, np. po godzinie, dniu, trzech dniach, tygodniu, miesiącu. Taki schemat wysyła do mózgu sygnał, że dana informacja jest ważna i należy ją przenieść do pamięci długoterminowej. Z kolei aktywne odtwarzanie służy zmuszeniu mózgu do wysiłku, aby samodzielnie odtworzyć informacje z pamięci, bez patrzenia na materiały źródłowe. Każda świadoma rekonstrukcja wspomnienia wzmacnia jego ślad neuronalny. To czyni je silniejszym i łatwiejszym do przywołania w przyszłości. Nasz autor Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
To jedne z najstarszych stworzeń na Ziemi. Uczą się i zapamiętują, choć nie mają mózgu
Tylko zwierzęta z mózgiem i milionami neuronów potrafią uczyć się na błędach? Nic bardziej mylnego. Naukowcy odkryli, że tę zdolność mają także meduzy – stworzenia, które żyją na Ziemi już od pół miliarda lat.
W tym artykule: Małe i parzące jamochłony Zmyślne meduzy z Karaibów Zalety posiadania układu nerwowego Ludzki mózg składa się z 86 mld neuronów i jest efektem ewolucji trwającej miliony lat. Nic dziwnego, że daje nam tak niezwykłe możliwości. Mamy znakomitą pamięć i rozwinięte zdolności poznawcze, które wyróżniają nas w świecie zwierząt. Jesteśmy w stanie się uczyć i to na wiele różnych sposobów. Wyciągamy wnioski z przeszłości i naprawiamy błędy, które popełniliśmy, żeby ponownie nie wpakować się w kłopoty. Jak się okazuje, to ostatnia umiejętność ma bardzo stare korzenie. Posiadają ją nawet meduzy – jamochłony zaliczane do parzydełkowców. To jedne z najstarszych zwierząt, jakie pojawiły się na Ziemi. Ich układ nerwowy jest bardzo prosty. Meduzy nie mają mózgu, jedynie kilka tysięcy neuronów znajdujących się w całym ciele. A jednak to wystarcza, by łączyć bodźce różnego rodzaju i wyciągać z nich wnioski. Przełomowe badania, rzucające światło na to, jak kształtował się układ nerwowy zwierząt, zostały opublikowane w najnowszym numerze czasopisma „Current Biology”. Przeprowadził je zespół pod kierunkiem neurologa Andersa Garma z Uniwersytetu Kopenhaskiego oraz Jana Bieleckiego z Uniwersytetu Kiel. Małe i parzące jamochłony − Dawniej zakładano, że meduzy uczą się jedynie w najprostsze możliwe sposoby. Jednym z nich jest habituacja, czyli zdolność przyzwyczajania się do pewnego określonego bodźca, takiego jak stały dźwięk albo dotyk – mówi Anders Garm. To właśnie habituacja sprawia, że nie czujemy ubrania, które nosimy. Ponieważ cały czas dotyka ono naszego ciała, nasz mózg przyzwyczaja się do bodźca. W rezultacie przestajemy go odczuwać. − Teraz jednak odkryliśmy, że meduzy posiadają również zaawansowane umiejętności uczenia się. A nawet, że uczą się na błędach. Dzięki nim modyfikują swoje zachowanie – opowiada Garm. Naukowcy doszli do tego wniosku, przeprowadzając eksperymenty z meduzami Tripedalia cystophora. To nieduże zwierzęta należące do kostkowców: gromady skupiającej silnie parzące meduzy, takie jak np. jadowita osa morska. Zmyślne meduzy z Karaibów Wybrany do badań gatunek żyje na Karaibach. A konkretnie − w korzeniach lasów namorzynowych. Tripedalia cystophora są wielkości paznokcia. Choć, podobnie jak inne kostkowce, mogą parzyć, jednak ich dotknięcia są stosunkowo łagodne. Większe meduzy polują na ryby i krewetki, natomiast małe Tripedalia cystophora zadowalają się widłonogami. Nie oznacza to, że polowanie przebiega łatwo. W pościgu za widłonogami meduzy krążą między splątanymi korzeniami zanurzonymi w zamulonych wodach. Światła jest niewiele, a ryzyko spore. Jeśli meduza nie dostrzeże w porę, że zbliża się niebezpiecznie blisko do przeszkody, może na nią po prostu wpaść. Zderzenie z korzeniem dla zwierzęcia o miękkim ciele to nic przyjemnego. Meduzy więc zwracają szczególną uwagę na kontrast. − Czyli na to, jak ciemne są korzenie porównaniu z otaczającą je wodną tonią – mówi Garm. − Pozwala im to skręcić we właściwym momencie. Co jednak istotne, ten kontrast zmienia się – i to z dnia na dzień – w zależności od deszczu, wiatru czy pojawienia się alg. Zalety posiadania układu nerwowego Jak sobie radzą z tym meduzy? Naukowcy ustalili to, wpuszczając Tripedalia cystophora do akwarium, w którym stworzyli warunki podobne do tych panujących w korzeniach lasu namorzynowego. Następnie sprawdzili, jak z nawigacją w tym otoczeniu radzą sobie zwierzęta, mające 24 oczy i bardzo prosty układ nerwowy: cztery równoległe struktury składające się z tysiąca neuronów każda. Gdy w akwarium zmieniał się kontrast, meduzy popełniały błędy i wpadały na korzenie. Ale tylko do czasu. – Nasze eksperymenty wykazały, że 3 do 5 błędnych manewrów wystarczało, by zmienić zachowanie meduz, tak by więcej nie uderzały w korzenie. Co ciekawe, mniej więcej tylu powtórzeń potrzebują muchy owocówki i myszy – znacznie bardziej zaawansowane zwierzęta – żeby się czegoś nauczyć – mówi Garm. To pokazuje znaczenie opisanego wyżej odkrycia. Okazuje się bowiem, że nawet bardzo prosty układ nerwowy daje swojemu posiadaczowi znaczne możliwości. Meduzy uczyły się manewrować akwarium, ponieważ wykazały zdolność zaawansowanego uczenia asocjacyjnego. Czyli łączyły różne rejestrowane bodźce i konkretne zachowania, tworząc między nimi związki. Co wskazuje, że uczenie asocjacyjne mogło być jedną z korzyści ewolucyjnych, jakie odnosiły zwierzęta nawet z bardzo prostym układem nerwowym. − Jeśli chcesz zrozumieć, jak działają bardzo złożone struktury, dobrze jest zacząć od czegoś najprostszego − podsumowuje Anders Garm. Naukowcy chcą teraz zbadać, które neurony i jak zmieniają się, kiedy zachodzi uczenie. Jeśli im się to uda i będą w stanie opisać mechanizm uczenia się u meduz, będą mogli sprawdzić, czy taki sam mechanizm występuje również u innych zwierząt. W rezultacie może im to pomóc zbliżyć się do odpowiedzi na fundamentalne pytanie, jak działa pamięć. Źródła: EurekAlert, Current Biology.