2 декабря 2018
Гейзер Флай, Невада, США
Как мозг выбирает музыку?
Если музыка нравится, она не только воздействует на центр удовольствия, но и стимулирует работу мозга человека.
У каждого свои музыкальные предпочтения: кто-то предпочитает классику, кто-то — тяжелый рок, кому-то по душе народные напевы. Воздействие музыки на мозг исследуется уже не один год. Известно, что прослушивание любимых композиций вызывает у человека выработку гормона дофамина, то есть вызывает ту же реакцию, что и вкусная еда, секс, ощущение комфорта. Дофамин естественным образом вырабатывается в больших количествах во время позитивного, по нашему представлению, опыта. А как мозг определяет, что нам нравится, а что — нет?
Исследователи под руководством Роберта Заторре из Института неврологии Монреаля провели следующий эксперимент. Девятнадцати добровольцам в возрасте от 18 до 37 лет (10 женщин, 9 мужчин), которые заранее сообщили о своих музыкальных вкусах, предложили прослушать и оценить 60 музыкальных треков. Важным условием было то, что испытуемые слушали эти произведения впервые. Участники эксперимента должны были оценить понравившиеся им треки по принципу аукциона, заплатив за них из собственных средств, некоторую сумму — 0.99, 1.29 или 2 доллара — с тем, чтобы по окончании эксперимента получить диск с выбранными музыкальными композициями. Во время всего эксперимента каждый участник был подключен к аппарату функционального МРТ, так что экспериментаторы могли видеть, как мозг реагирует на конкретное музыкальное произведение. И хотя продолжительность треков составляла всего 30 секунд, этого оказалось достаточно, чтобы мозг определил, нравится ему музыка или нет. В ответ на понравившуюся музыку в мозгу активировалось несколько зон, но самым чувствительным оказалось прилежащее ядро – область, которая активизируется, когда что-либо оправдывает наши ожидания. Оно входит в «центр удовольствия» головного мозга и проявляет активность при наркотическом и алкогольном опьянении и при половом возбуждении.
Этот эффект знаком каждому, ведь, выбирая книгу или фильм, мы, как правило, быстро оцениваем, нравится нам это или нет, буквально по паре страниц или нескольким минутам экранного времени. Наш мозг способен предугадывать ощущения, опираясь на имеющиеся данные: если термометр показывает -10, значит, на улице холодно. Так же обстоят дела и с абстрактными эстетическими ожиданиями. Однако часто такие предсказания опираются на предыдущий опыт, а потому любитель рока, скорее всего, заскучает под народные напевы. Но в том случае, если впервые услышанная мелодия оправдывает ожидания, вырабатывается дофамин, который и приносит чувство удовольствия.
«Удивительно то, что человек предвкушает и возбуждается из-за чего-то совершенно абстрактного — из-за звука, который он должен услышать. У каждого человека прилежащее ядро имеет индивидуальную форму, из-за чего работает по-особенному. Также, стоит отметить, что из-за постоянных взаимодействий отделов мозга, с каждой мелодией у нас возникают собственные эмоциональные ассоциации», – прокомментировала результаты эксперимента, опубликованные в журнале «Science», доктор Валори Салимпур, одна из авторов исследования.
Прилежащее ядро связано и с другими областями мозга, а в случае со звуками задействована еще и слуховая кора. И чем больше нам нравятся те звуки, что мы слышим, тем сильнее это взаимодействие, тем больше образуется новых нейронных связей, которые, как известно, и составляют основу наших когнитивных способностей. Но чтобы прогнозировать, какую именно мелодию предпочтет каждый конкретный человек, необходимо знать его музыкальные вкусы, за которые отвечает височная доля. Связь между ней и прилежащим ядром ученые намерены исследовать в ближайшее время.
«Это очень интересно, поскольку любая мелодия состоит из отдельных звуков, каждый из которых по отдельности не имеет никакой ценности и не приносит удовольствия. Но когда мы слышим комбинацию этих звуков, то есть музыку, отделы нашего мозга, отвечающие за распознавание образов, прогнозирование и эмоциональное восприятие, начинают взаимодействовать между собой, и мы получаем эстетическое наслаждение», — прокомментировал работу Роберт Затторе.
Анализируя мозговую деятельность, ученые пытаются узнать, о чем люди думают, понять ход их мыслей, мотивы и в конечном итоге предугадать их поведение.
Ученые осуществили передачу информации, закодированной в частицах света, с помощью квантовой телепортации на расстояние в 30 километров. Результаты эксперимента представлены в двух статьях, опубликованных в журнале Nature Photonics. Квантовая телепортация через волоконно-оптические сети может значительно улучшить безопасность и надежность интернет-соединений. Однако при передаче информации на дальние расстояния необходимы независимые источники света. Проблема заключается в том, что световой пучок от одного источника после прохождения нескольких километров должен оставаться неразличимым по отношению к световому пучку из другого источника. Чтобы решить эту проблему, две исследовательские группы независимо друг от друга разработали механизмы обратной связи и синхронизации световых сигналов специально для своих экспериментов по квантовой телепортации. В одном случае был использован свет с длиной волны, характерной для телекоммуникаций. Это позволило минимизировать скорость, при которой фотонный сигнал теряет интенсивность во время своего прохождения в оптическом волокне. Другая научная группа дополнительно использовала световой пучок с длиной волны в 795 нанометров. Результаты эксперимента показали, что квантовая телепортация на дальние расстояния технически возможна. Ученые надеются, что их работа позволит разработать новые технологии, которые улучшат эффективность передачи закодированной в элементарных частицах информации.
Показать полностью…
В NASA СОЗДАЛИ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕРМИНАТОРА Т-1000?
До создания полноценного робота из жидкого металла, конечно, пока еще далеко, но, по сообщениям журнала Science Alert, американское космическое агентство NASА действительно разработало особый вид металлического стекла, по свойствам сильно напоминающее расплавленную версию терминатора Т-1000. Самое интересное, что этот материал будет применяться именно в создании роботов. Пока лишь для работы в жестких условиях открытого космоса.
Созданный материал относится к особому классу объемных стекол — Bulk Metallic Glasses (BMG). Новый материал, несмотря на внешний вид, достаточно много весит, но при этом он обладает отличной электропроводимостью и огромной прочностью, а также способен сохранять работоспособность при крайне низких и высоких температурах. Для космических аппаратов, которые работают сегодня в условиях очень низких температур, для поддержания функционирования и защиты внутренних частей необходимо не только обеспечить робота защитной обшивкой, но и использовать для поддержания работы специальную подогреваемую смазку, что является очень энергозатратным процессом. Применение жидкометаллического стекла позволит создать надежный защитный каркас, который не будет нуждаться в дополнительной смазке и затратах энергии.
Что касается процесса производства, то металлический сплав сперва нагревают до 800-900 градусов по цельсию для придания жидкой формы и разобщения связей между химическими элементами, а затем резко охлаждают на 1000 градусов. Это позволяет создать жесткий металлический материал, внутри которого останется жидкий металл.
При этом такое стекло сохраняет свои свойства и после новых внешних воздействий. Оно может «перетекать» в другое место при нагревании, после чего вновь застывает. Новое покрытие может быть не только надежной защитой от внешних воздействий, но и средством «саморемонта», закрывая пробоины слоем жидкого металла. Сами создатели вполне допускают использование нового материала не только в качестве элементов обшивки, но и для создания каркаса роботов, в шутку называя свое изобретение «первым шагом на пути постройки Т-1000».
Учёные приоткрыли дверь в путешествия во времени
С помощью одиночных частиц света австралийские учёные из Университета Квинсленда показали, что фотон может найти канал, чтобы взаимодействовать с самим собой, но уже в более старшем возрасте. Целью их квантового эксперимента было моделирование путешествия квантовых частиц во времени.
Издание Collective Evolution со ссылкой на журнал Nature Communications, опубликовавший результаты квантового эксперимента, пишет, что трудность в путешествиях во времени заключается в существовании «замкнутых времениподобных кривых» (ЗВК). ЗВК это линия материальной частицы в пространстве-времени, которая является замкнутой, что позволяет частице вернуться в исходную точку. В отчёте по эксперименту говорится, что ЗВК используются для имитации мощных гравитационных полей такого рода, производимых вращающимися чёрными дырами. Основываясь на теории относительности Альберта Эйнштейна, ЗВК теоретически могут деформировать или искажать пространство, чтобы искривить время назад на себя, что позволяет осуществлять путешествия во времени.
Однако, согласно Scientiific American, многие физики считают идею ЗВК «одиозной, потому что путешествия любых макроскопических объектов по этим кривым неизбежно создают парадоксы, где нарушаются причинно-следственные связи». Тем не менее, в 1991 году теоретик Дэвид Дойч предложил модель, показывающую, что связанные с ЗВК парадоксы путешествий во времени можно избежать на квантовом уровне или на уровне, соответствующем наименьшей возможной единице какого-либо физического свойства, например, энергии или материи. Он связал это с поведением элементарных частиц, которые, по его словам, следуют правилам вероятности, а не строгого детерминизма.
Всё большее число физиков согласны с тем, что частицы на квантовом уровне не следуют правилам классической механики и ведут себя порой весьма неожиданным образом.
