CP v2

Tag: Smegenys

  • Study links language networks to visual memory: Why a banana’s color may depend on words

    Our ability to store information about familiar objects depends on the connection between visual and language processing regions in the brain, according to a study published May 20 in the open-access journal PLOS Biology by Bo Liu from Beijing Normal University, China, and colleagues.

    Seeing an object and knowing visual information about it, like its usual color, activate the same parts of the brain. Seeing a yellow banana, for example, and knowing that the object represented by the word “banana” is usually yellow, both excite the ventral occipitotemporal cortex (VOTC). However, there’s evidence that parts of the brain involved in language, like the dorsal anterior temporal lobe (ATL), are also involved in this process — dementia patients with ATL damage, for example, struggle with object color knowledge, despite having relatively normal visual processing areas. To understand whether communication between the brain’s language and sensory association systems is necessary for representing information about objects, the authors tested whether stroke-induced damage to the neural pathways connecting these two systems impacted patients’ ability to match objects to their typical color. They compared color-identification behavior in 33 stroke patients to 35 demographically-matched controls, using fMRI to record brain activity and diffusion imaging to map the white matter connections between language regions and the VOTC.

    The researchers found that stronger connections between language and visual processing regions correlated with stronger object color representations in the VOTC, and supported better performance on object color knowledge tasks. These effects couldn’t be explained by variations in patients’ stroke lesions, related cognitive processes (like simply recognizing a patch of color), or problems with earlier stages of visual processing. The authors suggest that these results highlight the sophisticated connection between vision and language in the human brain.

    The authors add, “Our findings reveal that the brain’s ability to store and retrieve object perceptual knowledge — like the color of a banana — relies on critical connections between visual and language systems. Damage to these connections disrupts both brain activity and behavior, showing that language isn’t just for communication — it fundamentally shapes how sensory experiences are neurally structured into knowledge.”

  • Study finds the brain processes speech in AI-like layers, offering new clues to how meaning is built

    Study finds the brain processes speech in AI-like layers, offering new clues to how meaning is built

    New research suggests the human brain may understand spoken language through a layered, step-by-step process that closely parallels how large language models handle text. By tracking neural activity as people listened to a continuous story, scientists found patterns that align with the progression from simpler to more complex representations seen in modern AI.

    The work, published in Nature Communications, analyzed high-temporal-resolution recordings from electrodes placed on the brain surface in clinical settings. Researchers compared the timing of neural responses with internal representations from well-known language models, including GPT-2 and Meta’s Llama 2.

    How meaning appears to unfold

    The team reports that early brain signals corresponded more closely to the earlier computational stages of AI systems that focus on basic word-level features. Later neural responses matched deeper model layers that integrate broader context, linking words into higher-level meaning.

    This alignment was especially pronounced in established language regions, including areas often associated with speech production and comprehension such as Broca’s area. In these regions, the strongest match tended to appear later in time, consistent with a gradual buildup of meaning.

    Rethinking classic language theories

    The findings add weight to the idea that comprehension is not driven primarily by rigid, rule-based structures applied instantly to each sentence. Instead, the results support a view in which the brain continuously updates interpretations as more context arrives, resembling statistical inference more than fixed symbolic parsing.

    Researchers also evaluated traditional linguistic descriptors, such as phoneme- and morpheme-level features, and found they explained real-time neural activity less effectively than the contextual features derived from AI models. That gap, the authors argue, suggests that context-rich representations may better capture how the brain tracks meaning in natural speech.

    A dataset meant to accelerate research

    Alongside the paper, the team released a public dataset designed to help other labs test competing theories of language processing against neural measurements. By pairing brain recordings with model-derived language features, the resource is intended to make comparisons across studies more consistent and reproducible.

    Experts caution that similarities do not mean the brain works the same way as today’s AI, which is trained on vast text corpora and built from artificial neural networks. Still, the results strengthen the case that AI language models can serve as useful scientific tools for probing how the brain constructs meaning over time.

  • Mokslininkai nustebino: viena psilocibino dozė gali keisti smegenis ir savijautą ištisą mėnesį

    Mokslininkai nustebino: viena psilocibino dozė gali keisti smegenis ir savijautą ištisą mėnesį

    Naujas tyrimas rodo, kad vienkartinė psilocibino dozė gali sukelti ne tik trumpalaikę psichodelinę patirtį, bet ir ilgiau išliekančius smegenų veiklos bei savijautos pokyčius. Mokslininkai teigia, kad daliai žmonių šie efektai gali būti juntami maždaug mėnesį.

    Psilocibinas yra psichoaktyvus junginys, natūraliai randamas kai kuriuose grybuose. Pastaraisiais metais jis vis dažniau tiriamas kaip potenciali priemonė gydant depresiją, nerimą ar priklausomybes, tačiau šįkart dėmesys sutelktas į sveikus, anksčiau jo nevartojusius dalyvius.

    Kaip vyko eksperimentas

    Tyrime dalyvavo 28 sveiki savanoriai, kurie psilocibino iki tol nebuvo bandę. Jie dalyvavo dviejose sesijose: pirmoje gavo 1 miligramą, kuris dažnai laikomas placebo doze, o po mėnesio antroje sesijoje gavo 25 miligramus, galinčius sukelti ryškią psichodelinę patirtį.

    Dalyviai pildė psichologinius testus, kuriais vertintas kognityvinis lankstumas, savijauta ir patirties metu gautos įžvalgos. Be to, buvo fiksuojami smegenų veiklos rodikliai, pasitelkiant EEG, funkcinį magnetinį rezonansą ir difuzijos tenzorinį vaizdinimą.

    EEG matavimai atlikti prieš sesiją ir praėjus 1, 2 bei 4,5 valandos po dozės, o magnetinio rezonanso tyrimai kartoti prieš psilocibino sesiją ir praėjus mėnesiui. Tyrėjai pažymi, kad dėl akivaizdaus patirties skirtumo daliai dalyvių buvo lengva atspėti, kurioje sesijoje gauta didesnė dozė.

    Ką parodė smegenų duomenys

    Analizuodami duomenis mokslininkai išskyrė ryšį tarp laikinai padidėjusios smegenų entropijos ir kitą dieną fiksuotų psichologinių įžvalgų. Entropija šiame kontekste apibūdina, kiek įvairiai ir plačiai svyruoja smegenų aktyvumo modeliai.

    Tyrėjų teigimu, didesnė entropija psilocibino poveikio metu ir stipresnės įžvalgos kitą dieną buvo susijusios su didesniu savijautos pagerėjimu po mėnesio. Kitaip tariant, ne vien pati medžiaga, bet ir patirties „turinys“ bei subjektyvus prasmingumas gali būti svarbi ilgalaikio efekto dalis.

    „Jau žinojome, kad psilocibinas gali būti naudingas gydant psichikos sutrikimus, tačiau dabar geriau suprantame, kaip tai gali veikti“, – sakė neurologas Robinas Carhartas-Harrisas.

    Kodėl tai svarbu ir kokie ribotumai

    Rezultatai papildo augantį mokslinių darbų lauką, kuriame psichodelikai vertinami ne kaip pramoginės medžiagos, o kaip galimos terapijos priemonės griežtai kontroliuojamoje klinikinėje aplinkoje. Praktikoje tai reiškia, kad ateityje daugiau dėmesio gali būti skiriama ne tik dozei, bet ir vadinamajam set ir setting, tai yra žmogaus psichologinei būsenai bei aplinkai.

    Vis dėlto mokslininkai pabrėžia, kad tai nedidelės apimties tyrimas, atliktas su sveikais dalyviais, todėl išvadų negalima tiesiogiai perkelti į klinikinį depresijos ar priklausomybių gydymą. Be to, entropijos idėja kaip universalaus psichodelinės būsenos žymens sulaukia kritikos, o patys autoriai pripažįsta, kad gali būti dar neatrasti pakankamai jautrūs būdai tiksliai fiksuoti ilgalaikius funkcinius smegenų pokyčius.

    Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Communications“. Specialistai pabrėžia, kad psilocibino vartojimas be medicininės priežiūros gali kelti rizikų, ypač žmonėms, turintiems psichikos sutrikimų ar vartojantiems tam tikrus vaistus.

  • Kodėl meilė kartais varo iš proto: trys mokslo atradimai apie skausmą, neapykantą ir palengvėjimą

    Meilė dažnai apibūdinama kaip jausmas, kuriame telpa ir pakilimas, ir nerimas, o kartais net fizinis diskomfortas. Neuromokslų tyrimai rodo, kad tai nėra vien metafora: smegenys romantišką prisirišimą apdoroja pasitelkdamos tas pačias sistemas, kurios susijusios su atlygiu, grėsme ir skausmu.

    Mokslininkai vis dažniau pabrėžia, kad jausmų intensyvumas priklauso ne tik nuo patirties ar charakterio, bet ir nuo smegenų mechanizmų. Būtent dėl to meilė kai kuriems žmonėms gali tapti ir stipria motyvacija, ir emociniu išbandymu, ypač santykių krizėse ar po skyrybų.

    Meilė ir neapykanta smegenyse

    Vienas įdomiausių neurovaizdinimo tyrimų pastebėjimų: meilė ir neapykanta nėra visiškai atskiros, viena kitai priešingos „lentynos“ smegenyse. Tiriant smegenų aktyvumą, nustatyta, kad abi būsenos įtraukia kai kurias panašias sritis, susijusias su stipria motyvacija, įsitraukimu ir reakcijomis į stresą.

    Tai padeda paaiškinti, kodėl aštrūs konfliktai artimuose santykiuose kartais kyla taip greitai ir taip sunkiai „išsijungia“. Kai emocijos intensyvios, smegenys gali veikti režimu, kuriame svarbiausia tampa ne racionalus vertinimas, o momentinė reakcija ir apsauga.

    Kai meilė skauda tiesiogine prasme

    Socialinis atstūmimas, netektis ar skyrybos neretai apibūdinami kaip skausmingi fiziškai, ir tam yra neurobiologinis pagrindas. Tyrimai rodo, kad socialinio skausmo patirtys gali aktyvinti panašius smegenų tinklus kaip ir fizinis skausmas, todėl kūnas į emocinę netektį reaguoja labai realiai.

    Medicinoje aprašomas ir vadinamasis „sudaužytos širdies“ sindromas, kai staigus emocinis sukrėtimas gali laikinai sutrikdyti širdies funkciją. Nors tai nėra dažnas reiškinys, jis primena, kad stipri įtampa ir netektis gali turėti ne tik psichologinių, bet ir fiziologinių pasekmių.

    Meilė kaip natūralus nuskausminimas

    Kita vertus, įsimylėjimas gali veikti ir priešinga kryptimi: kai kurie tyrimai rodo, kad stiprus romantiškas prisirišimas gali mažinti skausmo pojūtį. Tai siejama su smegenų atlygio sistema ir neuromediatoriais, kurie dalyvauja malonumo, motyvacijos ir nusiraminimo procesuose.

    Tokie duomenys padeda suprasti, kodėl artumas ir saugumo jausmas santykiuose kai kuriems žmonėms tampa svarbia atrama patiriant stresą. Tačiau specialistai pabrėžia, kad jei ryšys tampa vieninteliu nusiraminimo būdu, gali augti priklausomybės nuo santykių rizika ir emocinis nestabilumas.

    Psichologai ir neuromokslininkai sutaria dėl vieno: meilė nėra vien „širdies reikalas“. Tai sudėtingas biologijos, patirties ir socialinių veiksnių derinys, todėl ji gali ir gydyti, ir žeisti, o kartais sukelti jausmą, kad emocijos tiesiog per stiprios.

  • Mįslė, kurią išsprendžia smegenys: kodėl be vargo skaitome sujauktus žodžius?

    Mįslė, kurią išsprendžia smegenys: kodėl be vargo skaitome sujauktus žodžius?

    Smegenys skaito ne raides

    Internete nuolat išplinta pavyzdžiai, kai sakinys atrodo kaip raidžių kratinys, tačiau jį vis tiek perskaitome beveik be pastangų. Iš pirmo žvilgsnio tai primena triuką, bet iš tiesų atskleidžia, kaip veikia mūsų skaitymo sistema.

    Skaitydami dažniausiai ne „surenkame“ žodžio po raidę. Patyrę skaitytojai atpažįsta žodžius kaip rašybos ir formos šablonus, o prasmę greitai patikrina pagal sakinio kontekstą.

    Kas iš tiesų leidžia suprasti

    Populiarus teiginys, kad pakanka palikti teisingas pirmą ir paskutinę raides, yra per daug supaprastintas. Svarbu ir tai, kaip raidės dera tarpusavyje, kokie jų junginiai įprasti konkrečioje kalboje, ir ar žodis dažnas.

    Labai padeda kontekstas: kai iš anksto nujaučiame, koks žodis turėtų būti, smegenys greičiau „užpildo“ trūkstamą informaciją. Dėl tos pačios priežasties dažnai nepastebime klaidų savo pačių tekste, nes matome tai, ko tikimės.

    „Skaitymas nėra raidžių eilės dekodavimas po vieną – tai nuolatinis spėjimas, tikrinimas ir prasmės kūrimas pagal kontekstą“, – teigia kalbos apdorojimą tiriantys mokslininkai.

    Kodėl vieni pavyzdžiai lengvi, kiti ne

    Ne bet koks sujauktas tekstas bus lengvai įskaitomas. Jei žodžiai reti, ilgi, o raidės sumaišytos radikaliai, supratimas smarkiai krenta, o skaitymo greitis lėtėja net tada, kai prasmę dar įmanoma atkurti.

    Virusiniuose pavyzdžiuose dažnai „paslepiami“ palengvinimai: paliekami nepakeisti trumpi žodžiai, nepajudinamos dažnos gramatinės dalelytės, o ilgesniuose žodžiuose sukeičiamos tik kelios gretimos raidės. Tokie iškraipymai mažiau suardo įprastus rašybos šablonus.

    Kas tai sako apie kalbą ir DI

    Šis reiškinys parodo, kad skaitymas labiau panašus į prasmių atpažinimą, o ne į mechaninį simbolių vertimą. Smegenys nuolat naudoja prognozavimą: numato, kas turėtų būti toliau, ir tik tada tikslina pagal tai, ką mato.

    Panašiais principais remiasi ir šiuolaikinės DI sistemos, kurios iš didelių tekstynų išmoksta tikėtinas raidžių bei žodžių sekas. Todėl jos gali gana tiksliai atkurti sujauktus žodžius, ypač kai turi pakankamai konteksto.

    Tačiau tai nereiškia, kad raidžių tvarka nesvarbi. Ji svarbi, tik žmogaus smegenys yra itin geros tvarkytis su netobula informacija, kol išlieka pakankamai atpažįstamos struktūros ir prasmės rėmų.

  • Mokslininkai perspėja: net mažos alkoholio dozės gali tyliai žaloti smegenis

    Mokslininkai perspėja: net mažos alkoholio dozės gali tyliai žaloti smegenis

    Naujas JAV mokslininkų tyrimas rodo, kad net ir palyginti nedidelis alkoholio vartojimas gali būti susijęs su smegenų pokyčiais. Tyrėjai nustatė ryšį tarp didesnio išgertų gėrimų skaičiaus ir prastesnės smegenų perfuzijos, tai yra kraujotakos.

    Tyrime taip pat fiksuotas plonesnis smegenų žievės sluoksnis, kuris svarbus mąstymui, planavimui ir savikontrolei. Tokie požymiai pastebėti ir žmonėms, kurie neviršijo vadinamojo mažos rizikos vartojimo ribų.

    Ką konkrečiai matavo tyrėjai

    Tyrime dalyvavo 45 sveiki 22–70 metų suaugusieji, neturėję alkoholio vartojimo sutrikimo požymių. Dalyviai pateikė informaciją apie savo vartojimo įpročius per pastaruosius metus, trejus metus ir per visą gyvenimą.

    Šie duomenys buvo lyginami su magnetinio rezonanso tyrimų rezultatais, vertinant žievės storį ir tūrį. Daliai dalyvių papildomai buvo įvertinta smegenų perfuzija, tai yra kraujo pritekėjimas į audinius.

    Tyrėjai pabrėžia, kad ryšys su perfuzija buvo ryškesnis nei su žievės storiu. Tai leidžia kelti prielaidą, kad alkoholis pirmiausia gali veikti smegenų kraujotaką, o ilgainiui tai gali atsiliepti audinių būklei.

    Ką reiškia mažos dozės

    Tyrime kaip atskaitos taškas naudota 14 gramų gryno etanolio dozė, kuri apytikriai atitinka standartinį gėrimą. Analizuoti ir tie atvejai, kai vyrai per mėnesį išgerdavo iki 60 tokių gėrimų, o moterys iki 30.

    Vidutiniškai dalyviai per gyvenimą suvartodavo apie 21 standartinį gėrimą per mėnesį, tačiau skirtumai buvo dideli. Kai kurių dalyvių vartojimas siekė vos 1 gėrimą per mėnesį, kitų buvo artimas 54.

    „Mažos rizikos alkoholio vartojimas gali turėti pasekmių žievės audinių vientisumui, ypač didėjant amžiui“, – teigė tyrimo autoriai.

    Kodėl tai svarbu ir kokios ribos

    Smegenims gera kraujotaka būtina, kad ląstelės gautų deguonies ir maistinių medžiagų, o medžiagų apykaitos atliekos būtų pašalinamos. Jei perfuzija mažėja, teoriškai didėja rizika, kad audiniai taps jautresni pažeidimams, ypač vyresniame amžiuje.

    Vis dėlto patys mokslininkai pabrėžia tyrimo ribotumus: jis fiksavo vieną laiko momentą, todėl neįrodo priežasties ir pasekmės. Be to, vartojimo įpročiai buvo pateikti pačių dalyvių, o tokie veiksniai kaip mityba, fizinis aktyvumas ar miego kokybė nebuvo išsamiai įvertinti.

    Tyrimas įsilieja į platesnę pastarųjų metų tendenciją, kai vis dažniau keliama abejonė, ar apskritai egzistuoja visiškai saugus alkoholio kiekis sveikatai. Dalis naujausių visuomenės sveikatos rekomendacijų vis labiau akcentuoja paprastą principą: kuo mažiau alkoholio, tuo geriau.

    „Šie rezultatai gali būti svarbūs vertinant žalos mažinimo strategijas ir visuomenės sveikatos gaires“, – rašė tyrimo autoriai.