Ученые выяснили, что мозг реагирует на чужие действия, как на свои
.jpg "Ученые выяснили, что мозг реагирует на чужие действия, как на свои")
Когда мы наблюдаем, как кто-то двигает пальцем, наш мозг не остается в стороне. Работа ученых из НИУ ВШЭ и Лозаннского университетского госпиталя показала, что наблюдение за движением активирует моторную кору так, словно мы сами совершаем это действие, и при этом заглушает ненужные мышцы. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.
Моторный резонанс — это явление, при котором, когда человек наблюдает чужие движения, в его моторной коре возникает активность, как будто он сам двигается. Резонанс связан с работой зеркальных нейронов — особых клеток мозга, которые активны как при выполнении действий, так и при их наблюдении. Эти нейроны позволяют нам понимать чужие действия и учиться через подражание.
Новый эксперимент ученых из Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ и Лозаннского университетского госпиталя позволил определить, на каком этапе движения моторный отклик достигает максимума. В эксперименте участвовали 30 человек. Сначала им показывали фотографии движения пальцев, затем видеозапись этих движений и после этого — финальный кадр ролика.
Когда человек просто наблюдает за движением, его мозг может быть активен или неактивен — это внешне никак не проявляется. Мышцы при этом остаются в покое и никакие сигналы не регистрируются. Обычный электрод в такой ситуации ничего не заметит, ведь мышечной активности нет.
Чтобы обойти это ограничение, исследователи использовали ТМС — транскраниальную магнитную стимуляцию. С ее помощью они отправляли сигнал в мозг, тем самым подталкивая моторную кору дать отклик прибору. Это позволило проверить, насколько готов мозг к действию. Если человек глубоко вовлечен в наблюдаемое движение, то даже слабый импульс может вызвать сильную реакцию в нужной мышце. Если же человек, наоборот, не вовлечен, то ответ мозга будет слабым или вовсе отсутствовать. Таким образом, ТМС позволила буквально прощупать, насколько мозг готов включиться в движение, которое человек только наблюдает.
В исследовании стимуляцию применяли в разные моменты: сразу после начала движения, через 320 и через 640 миллисекунд. Участники эксперимента неподвижно смотрели на экран. В это время ученые считывали с мышц руки электрические сигналы, чтобы понять, насколько активно моторная кора реагирует на визуальный стимул. Самый выраженный сигнал от мышцы возникал не в момент действия на видео, а чуть позже, когда движение уже завершено, но еще свежо в памяти.
Именно в случае с просмотром финального кадра ролика (postvideo) активность усиливалась в нужной мышце, а в соседней, не участвующей в движении, наоборот, подавлялась. Такой ответ мозга напоминает то, как он управляет собственными движениями. В нейрофизиологии этот механизм известен как окружающее моторное торможение — он позволяет отключать ненужные мышцы, чтобы добиться точности.
Маттео Феурра
«Наше главное открытие в том, что мозг запускает те же механизмы торможения, что и при реальных движениях, даже если человек просто наблюдает за действием. Это говорит о высокой включенности в чужое движение как свое на уровне связи мозга и мышц тела. Также это позволяет нам больше узнать о важности моторного резонанса для понимания движений», — отмечает один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ Маттео Феурра.
Полученные результаты могут быть полезны для нейрореабилитации, особенно при восстановлении точности движений после травм или инсульта. Они также подтверждают эффективность обучения через наблюдение, в том числе в спорте. А еще дают новое понимание того, как мы вживаемся в действия других, — возможно, именно такие механизмы лежат в основе эмпатии.
Исследование осуществлено в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
Вам также может быть интересно:
Когда вирус наступает на мину: найден древний механизм самоуничтожения зараженных клеток
Когда вирус попадает в клетку, он вмешивается в ее работу. Ранее считалось, что защитная реакция клетки на вирус запускает процесс ее самоуничтожения. Но исследование с участием биоинформатиков НИУ ВШЭ показало, что причина другая: клетка реагирует не на вирус, а на собственные транскрипты, которые становятся аномально длинными. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Исчезнувший сигнал: как солнечная активность заглушила радиоголос Земли
Исследователи из НИУ ВШЭ и ИКИ РАН проанализировали данные спутника ERG (Arase) за семь лет и впервые подробно описали новое радиоизлучение Земли — гектометровый континуум, открытый в 2017 году. Выяснилось, что это излучение возникает спустя несколько часов после заката и исчезает через 1–3 часа после восхода Солнца. Чаще всего его фиксировали в летние месяцы, реже — весной и осенью. Однако к середине 2022 года, когда Солнце вошло в фазу повышенной активности, излучение полностью исчезло, но ученые предполагают, что сигнал может вернуться. Исследованиео публиковано в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Физики из ВШЭ рассказали, как управлять вихрями в двумерной турбулентности
Как поведение турбулентных потоков меняется под действием внешнего воздействия, выяснили исследователи Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау РАН и факультета физики НИУ ВШЭ. Они показали, что даже небольшое подкручивание извне может стабилизировать систему, продлевая жизнь крупных вихрей. Такие результаты помогут точнее моделировать атмосферные и океанические потоки. Работа опубликована в журнале Physics of Fluids.
Всероссийский лекторий РНФ стартовал в НИУ ВШЭ
С 20 по 24 октября Российский научный фонд проводит ежегодный всероссийский лекторий, в рамках которого его грантополучатели выступают с открытыми лекциями в научных и образовательных организациях по всей стране. Первое мероприятие лектория состоялось в Высшей школе экономики и было посвящено грантовой поддержке университетов: междисциплинарным исследованиям и кооперации с индустриальными партнерами.
Российские ученые изучили различия в объеме поражений мозга после инсульта у детей разного возраста
Команда российских ученых и медиков при участии Софьи Куликовой из НИУ ВШЭ в Перми сравнила объем и характер поражений мозга у детей, перенесших инсульт в первые четыре недели жизни и в возрасте до двух лет. Выяснилось, что чем младше ребенок, тем обширнее зоны поражения мозга, особенно в лобных и теменных долях, отвечающих за движение, речь и мышление. Исследование, опубликованное в журнале Neuroscience and Behavioral Physiology, помогает понять, как возраст влияет на характер и масштаб поражений, и закладывает основу для разработки персонализированных программ реабилитации после инсульта в раннем детстве.
«Практическое руководство по построению бизнеса и ведению переговоров в Китае»
Школа международного сотрудничества НИУ ВШЭ реализовала интенсивную программу повышения квалификации «Восточная перспектива: конкурентные стратегии бизнеса и сегментация рынка в Китае». Ее слушателями в рамках корпоративного проекта обучения SKA (Skills, Knowledges, Attitudes) стали сотрудники Группы «Илим» — крупнейшей целлюлозно-бумажной компании России.
«Искусственный интеллект» — лидер по итогам приема на онлайн-программы НИУ ВШЭ
Онлайн-магистратура «Искусственный интеллект» факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ показала рекордные результаты. В этом году на нее подали документы 987 абитуриентов — это абсолютный максимум среди всех магистерских программ Вышки. К обучению приступил 351 первокурсник, что обеспечило программе лидирующую позицию по общему объему приема среди онлайн-магистратур университета.
«Поворот прочь от стереотипов»: в Москве прошла конференция «Исследуя сообщество глухих»
В московском Доме культуры «ГЭС-2» 17–19 октября прошла Третьяежегодная междисциплинарная конференция «Исследуя сообщество глухих — 2025: на периферии внимания», организованная при участии Международной лаборатории исследований социальной интеграции НИУ ВШЭ. На открытии мероприятия выступила проректор НИУ ВШЭ Ирина Мартусевич.
Магистратура объединяет: вышел сборник исследований студентов ВШЭ, Университета Кампинаса и Университета Цинхуа
Студенты магистерской программы ИСИЭЗ ВШЭ «Управление в сфере науки, технологий и инноваций» совместно с Университетом Кампинаса (Бразилия) и Университетом Цинхуа (Китай) выпустили сборник исследований “Being Innovative or Being on the Safe Side — Managing the Risk of Failure”. Авторы проанализировали восприятие рисков и готовность к инновациям в организациях с учетом культурного контекста.
Банковские кризисы снижают биоразнообразие
Экономисты из Высшей школы экономики, МГИМО и Университета Боккони выяснили, что финансовые кризисы заметно ухудшают биоразнообразие и состояние окружающей среды. Это работает и в обратную сторону: чем сильнее в мире сокращается разнообразие видов живых существ, тем выше вероятность новых кризисов. Исследование охватило состояние популяций тысяч видов за последние 50 лет. Статья опубликована в международном журнале Economics Letters.