Нейробиология — Узнайте тайны человеческого мозга и науки нейробиологии в нашем разделе "Нейробиология". Эти клетки сосредоточены в определенных областях мозга и играют ключевую роль в некоторых его функциях. Данное исследование вносит вклад в понимание того, как специфика организации белого вещества головного мозга связана с ядерными и сопутствующими симптомами РАС. Клетки тканей головного мозга слева и справа изолированы друг от друга, но за несколько дней сами по себе соединяются и образуют единую нейросеть.
Нейробиология
Вот наши исследования направлены именно на изучение роли белков при нейродегенерации. один из самых известных экспертов по исследованиям мозга в России, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных, заведующий лабораторией нейрофиз. Согласно исследованиям, физические упражнения улучшают пластичность мозга и могут предотвратить или отсрочить появление болезни Альцгеймера. По словам руководителя исследований Ури Мончи, мозг человека в возрасте 55-75 лет работает так, чтобы сохранить как можно больше своей энергии и направить ее точно на решение появившихся проблем. «Мы приходим к совершенно новому классу антидепрессантов». Нейробиолог Рауль Гайнетдинов — о том, как в России разрабатывают революционные средства против заболеваний мозга. Ученые представили новый метод лечения глиобластомы – опухоли головного мозга, которая в большинстве случаев приводит к летальному исходу в течение нескольких месяцев после постановки диагноза.
Ученые обнаружили новые клетки человеческого мозга
Молекулярное Мозговое Исследование. 10 октября в Москве на заседании Бюро Отделения физиологических наук РАН, состоялся отчет Директора ИМЧ РАН Михаила Дмитриевича Дидура о развитии Института мозга человека за прошедшие 5 лет и планах на последующий период. Исследование сотрудников Университета Лозанны и Женевского университета выявило взаимосвязь между скоростью старения головного мозга и уровнем дохода людей.
Нейронаука. Современная нейропсихология
Молекулярное Мозговое Исследование. Клетки тканей головного мозга слева и справа изолированы друг от друга, но за несколько дней сами по себе соединяются и образуют единую нейросеть. Ученые намерены продолжить изучение изменений сигналов белого вещества, наблюдаемых при шизофрении, болезни Альцгеймера и других заболеваниях мозга. Журнал нейрокампуса. Рассказываем о мозге и нейронауках. О нас. Исследования. Ученые представили новый метод лечения глиобластомы – опухоли головного мозга, которая в большинстве случаев приводит к летальному исходу в течение нескольких месяцев после постановки диагноза.
Новости про мозг
Метод Neuralink включает в себя введение чрезвычайно тонких нитевидных электродов в ткань мозга с целью сбора электрических сигналов от отдельных или небольших групп нейронов. Процедура требует удаления части черепа для доступа робота-хирурга, которого Маск называет «швейной машиной». Neuralink показала видео, на которых обезьяны используют свои импланты для игры в понг на компьютере. Однако последствия длительного нахождения электродов рядом с тканями мозга ещё недостаточно исследованы. Источник изображения: Neuralink Другие методы предполагают некий компромисс между инвазивностью и рисками имплантов и качеством собираемой информации. Компания Precision Neuroscience , соучредителем которой является Бенджамин Рапопорт Benjamin Rapoport , нейрохирург и один из основателей Neuralink, делает крошечные разрезы в черепе, инсталлируя через них сетку микроэлектродов, которая «обёртывается» вокруг мозга. Хотя этот менее инвазивный метод собирает меньше данных, чем электроды Neuralink, он все равно должен давать достаточно данных для управления протезом конечности. Компания Synchron вводит свои датчики в череп через вену, во многом аналогично имплантации коронарного стента — метод, который, как она надеется, позволит имплантациям головного мозга стать рутинной процедурой. Мозговой сигнал, полученный таким методом, менее детальный, но достаточно сильный, чтобы технология стала применима для массового производства. Synchron стремится направлять сигналы мозга для управления смартфоном или планшетом, предоставляя пациентам с частичным параличом больше способов общения и контроля над окружающей средой. Учёные проводили испытания на людях с использованием других методов и добились значительных успехов в интерпретации сигналов мозга.
Так, исследовательская команда из Стэнфордского университета в 2021 году сообщала о преобразовании сигналов мозга парализованного человека в текст на компьютере. По мнению Алекса Моргана Alex Morgan , инвестирующего в нейротехнологии, различные подходы и методы могут привести к созданию целого ряда продуктов. Самая большая проблема по-прежнему состоит в интерпретации сигналов мозга, поэтому трудно сказать, когда технология сможет делать больше, чем просто перемещать компьютерный курсор или активировать простые движения протезов конечностей. Сейчас стартапы, работающие над интерфейсами для мозга и компьютера, объединились с целью разработать импланты для пациентов с наиболее тяжёлыми формами паралича. Пока это очень далеко от технологии, улучшающей разум, о которой мечтает Маск. По мнению Рапопорта, это дело далёкого будущего, хотя он «не думает, что это невообразимо». До этого сообщалось , что в общей сложности в текущем году такие операции будут проведены на 11 пациентах из числа добровольцев. Источник изображения: Neuralink Идти на такой риск в большинстве случаев людей толкают тяжёлые нарушения моторных функций, которые не позволяют им двигать конечностями самостоятельно. Neuralink рассчитывает настроить интерфейс между человеческим мозгом и компьютером таким образом, чтобы пациенты смогли эффективно управлять бионическими протезами или экзоскелетами, а в идеале начали бы двигать собственными конечностями. Вчера Илон Маск на страницах принадлежащей ему социальной сети X признался , что первый человек получил имплант Neuralink и теперь идёт на поправку после операции.
Напомним, что небольшой имплант цилиндрической формы устанавливается в отверстие в черепной коробке человека, а с головным мозгом он соединяется тончайшими электродами. По замыслу компании, проводить подобные операции должны специализированные роботы. Илон Маск добавил, что первые результаты обнадёживают, поскольку импланту уже удаётся регистрировать активность нейронов пациента. Компания уже придумала название для своего импланта, который планирует выпускать серийно в случае успеха клинических испытаний. Обозначаемый как Telepathy, он должен позволять человеку управлять смартфоном или компьютером, а также любым другим устройством, «буквально силой мысли». Целью стартапа, по словам Маска, является помощь людям с тяжёлыми нарушениями во взаимодействии мозга с нервной системой. Напомним, что на предыдущих этапах испытаний решение Neuralink использовалось подопытными обезьянами для контроля предметов в компьютерных играх при помощи сигналов головного мозга. Макака с вживлённым чипом, например, играла в пинг-понг на дисплее компьютера. Первично компания хотела перейти к испытаниям импланта на людях к концу 2019 года, но разрешение удалось получить только в прошлом. Электроды, которые проникают в кору головного мозга пациента, углубляются в неё менее чем на 2 миллиметра, но это больше основной части конкурирующих решений.
Обычно для тестирования имплантов на первой группе из пяти или десяти пациентов требуется около шести месяцев. Если на этом этапе всё проходит удачно, компания сможет расширить свои испытания. По мнению научных консультантов Neuralink, прежде чем мозговые импланты компании будут одобрены к массовому применению, пройдут годы. Зонд используется в новой науке оптогенетике. С помощью крошечных светодиодов на конце зонда можно управлять активностью нейронов, затормаживая или возбуждая сигналы в нервных тканях мозга. Этот инструмент позволяет точно привязать реакцию к тому или иному участку мозга и, тем самым, внести больше ясности в его работу. Источник изображения: University of Massachusetts Оптогенетике чуть меньше 20 лет. Она строится на том, что гены нейронов изменяются таким образом, что у них появляется новый канал для возбуждения и торможения. Это оптический канал. С помощью света нужной длины волны активность нейрона может тормозиться, а с помощью света с другой длины волны — возбуждаться.
Помимо этого остаётся работать обычный канал передачи активности мозга — синаптический. Мозг работает, как обычно, но в нейронной сети как бы появляются светофоры, которые по команде оператора регулируют распространение сигналов и, следовательно, нервные реакции мозга и организма в целом. Большинство современных зондов в оптогенетике работают на одной волне, иначе говоря — светятся одним цветом. Каждый из них либо тормозит активность нейронов, либо возбуждает. Заслугой коллектива Массачусетского университета в Амхерсте стала разработка предельно малого двухцветного зонда шириной 0,2 мм и толщиной 0,05 мм. На этом конце поместился один красный MicroLED и один синий. Один тормозит нейрон в зоне своего воздействия, а другой возбуждает. Это позволяет учёным быстрее определять, за что отвечает зондируемая группа нейронов. В современной медицине торможение нейронов часто используется для подавления приступов эпилепсии. Изучая эти механизмы на мозге мышей, для которых эти зонды созданы, можно помочь в лечении этой болезни и других расстройств.
Наконец, более точный зонд с расширенной функциональностью углубит наши знания о строении мозга и о работе его отделов, где пресловутых белых пятен осталось больше, чем неизведанных мест на нашей планете. Однако хотелось бы научиться распознавать мысленную речь без хирургического вмешательства. Это было бы проще и безопаснее. Шаг в этом направлении сделали учёные из Австралии, показав возможность довольно точного распознавания мыслей пациентов без установки датчиков внутрь головного мозга. Источник изображения: UTS Для считывания активности мозга была использована простая шапочка с электродами. Она снимала электроэнцефалограмму ЭЭГ — это рутинная, в общем-то, процедура для установки множества диагнозов, связанных с работой мозга. Эта процедура разрешена даже для детей и не несёт никакой опасности для пациента. Читать с её помощью мысли, конечно же, нельзя. Поэтому на следующем этапе учёные добавили к ЭЭГ большую языковую модель LLM и открытый набор данных ZuCo, что сразу перевело разработку в разряд перспективных. Пакет ZuCo содержит данные о траектории движения глаз пациента в процессе чтения в сочетании с показаниями ЭЭГ.
Как долго взгляд задерживается на слове, куда и в каком темпе перепрыгивает и другое. В сочетании с ИИ с большой языковой моделью и данными с ЭЭГ возникают сопоставления, которые транслируются в текст.
Что касается качества компонентов, компания очень щепетильно относится к этому вопросу, так как речь идет не о какой-то бездушной робототехнике, а взаимодействии с телом человека и пожалуй самой важной и чувствительной его частью — мозгом. Поэтому помимо робота выполняющего операции, большинство компонентов так же производятся самостоятельно. Илон Маск возлагает большие надежды на этот инновационный медицинский стартап, планируется разработать отдельный имплантат для спинного мозга, который восстановит подвижность и чувствительность конечностей людям с параличом. Мозговой имплант о котором шла речь выше, предназначен на данном этапе для взаимодействия с беспроводными интерфейсами, таким как компьютер, бионические протезы и т. Обезьяны, живущие в лабораториях , которым Neuralink последние три года устанавливала мозговые имплантаты, уже научились управлять компьютерным курсором и даже играть в игры.
То, что понравится аудитории, что запомнится, развлечет или будет полезным, чем захочется поделиться. В таком случае требуется не просто порождать поток идей, но и проверять их на то, насколько они удачные — то есть соответствуют тем целям, которых мы хотим достичь. По-видимому, за генерацию мыслей и за их проверку «на вшивость» отвечает две разные сети внутри мозга. Дефолт-система мозга активна тогда, когда наше внимание направлено скорее вовнутрь, а не вовне: она поддерживает состояние «блуждания в мыслях» mind wandering. Человек в это время не только предается досужим фантазиям и «считает ворон», но и способен придумывать оригинальные идеи и яркие образы, высвобождая живой и спонтанный поток мыслей. Чтобы критически оценить появившиеся идеи, требуется работа другой системы — сети исполнительного контроля. В отличие от дефолт-системы, сеть исполнительного контроля обеспечивает внимание, направленное вовне, — например, на те условия задачи, по которым предстоит оценить новые идеи и отобрать самые удачные, и потом прикинуть, чего новым идеям не хватает, чтобы действительно попасть «в яблочко». Обычно эти две сети работают как антагонисты: когда одна сеть активна, работа второй подавлена. Погружаясь мыслями в себя, мы чаще всего не пытаемся критично оценивать свои фантазии на соответствие законам физики или нормам права.
Структурные аномалии мозолистого тела могут приводить к когнитивным и другим нарушениям, в том числе и при расстройствах аутистического спектра. Предыдущие исследования показали, что при аутизме встречаются те или иные особенности мозолистого тела. Были сделаны и попытки изучить связь этих особенностей с ядерными и сопутствующими симптомами РАС. Например, была выявлена связь между низкими навыками коммуникации у детей с РАС и уменьшенным объемом мозолистого тела и отдельных его частей; а также показано, что некоторые характеристики структуры мозолистого тела связаны с показателем невербального интеллекта. При изучении структур головного мозга с помощью магнитно-резонансной томографии МРТ исследователи могут не только получать изображения, но и рассчитывать различные показатели для отдельных структур. Исследования показывают, что снижение показателя FA может быть связано с повреждениями аксонов, их димиелинизацией, большим количеством пересекающихся волокон и их дезорганизацией. Другим важным показателем состояния проводящих путей является диффузионность отражающая скорость диффузионных процессов в различных направлениях.
Мозг в пробирке: открытие российских ученых поможет людям с бионическими протезами
В новой работе исследователи оттолкнулись от того, что в cache-домене GPR158 есть небольшой молекулярный карман, схожий с местами связывания аминокислот в других известных cache-доменах. Это позволило предположить, что лигандом для GPR158 также служит аминокислота. Скрининг базовых аминокислотных молекул показал, что только глицин и таурин снижают уровень цАМФ, причем только в клетках, экспрессирующих заданный рецептор. Выяснив это, авторы работы несколькими методами выяснили, что глицин непосредственно связывается с GPR158. В частности, для этого они воспользовались проточным цитометрическим мониторингом связывания глицина, конъюгированного с изотиоцианатом флуресцеина, с экспрессирующими этот рецептор клетками; конкурентным связыванием с меченым тритием глицином, а также изотермической титрационной калориметрией связывания глицина с очищенным рецептором. С помощью молекулярного моделирования исследователи нашли положение глицина в связывающем кармане cache-домена GPR158, стабилизированное сетью водородных связей с аминокислотными боковыми цепями. После этого авторы работы провели электрофизиологическое исследование нейронов II и III слоев медиальной префронтальной коры, выраженно экспрессирующих GPR158, в условиях фармакологической блокады возбуждающей и тормозной ионотропной синаптической импульсации.
Под действием глицина значительно повышалось число потенциалов действия и снижалась сила тока, необходимая для вызова первого из них; мембранный потенциал покоя при этом не менялся.
Используя трансгенные технологии, можно метить нейроны и искусственно влиять на них. Мы включаем в ДНК лабораторных мышей светочувствительные белки из водорослей или бактерий, чтобы управлять активностью определенных нейронных групп. Например, когда грызун чего-то боится, мы помечаем его клетки, активные при ассоциации окружающей среды с неприятными ощущениями.
Дальше в безопасном для животного месте воздействуем на нейроны при помощи света, искусственно вызываем связанные с предыдущей ситуацией воспоминания и наблюдаем реакцию страха. На мышах можно исследовать разные формы памяти Reuters Мы в прямом смысле слова заглядываем в мозг нашим мышам. Когда конкретный нейрон становится активен, он светится ярче, это происходит с помощью специальных сенсорных флуоресцентных светящихся белков. С помощью микроскопа видим, что происходит с клетками мозга, ищем закономерности — где клетки расположены, как соотносятся друг с другом.
Если мы чему-то обучили животное, то смотрим на активность нейронов, когда «просим» животное вспомнить об этом через день или через месяц что для мыши уже достаточно большой срок. Если мышь забывает о чём-то, то мы видим, что могут, к примеру, подключаться другие, «лишние» нейроны. Например, травматическую память, когда у человека может развиться посттравматическое стрессовое расстройство в результате, например, участия в военных действиях или каких-то чрезвычайных ситуациях. На мышах тоже можно моделировать травматическую память.
Мы изучаем её устройство и ищем способ избирательно стереть, не затронув другие воспоминания. В дальнейшем это можно будет применить в терапии посттравматического стрессового расстройства у людей. Это только один из примеров. Если я спрошу, что вы ели три недели назад на завтрак в субботу, то вы, скорее всего, не сможете сразу ответить, потому что эта информация для вас не очень важна.
Мы постоянно что-то запоминаем и забываем — это физиологически нормальные процессы. Также можно разрушать формирующие память нейронные сети искусственно с помощью света или фармакологических агентов. Сеть не будет целостной, воспоминание сотрётся полностью или не будет воспроизводиться. Но изменить объём памяти, существенно его увеличить, подключить к мозгу условную флэшку — таких технологий пока не существует.
Определено, что нейроны собираются в группы, которые связаны с различными функциями.
Пока что. Чем отличается болезнь Альцгеймера от деменции, с какими сложностями сталкиваются исследователи при изучении нейродегенеративных процессов и мечтают ли ученые об одной волшебной таблетке от деменции, разберем в этой статье.
Царица мозга». Приглашаем Вас принять участие в дискуссионном клубе «Аспекты патогенеза, дифференциальной диагностики и терапии рассеянного склероза». Презентация нового оборудования в отделении медицинской реабилитации 2023-09-15 15 сентября в рамках конференции «Ударно-Волновая Терапия и УЗИ Диагностика в Неврологии и Ортопедии» состоялась презентация нового оборудования, которое используется в отделении медицинской реабилитации.
Новости ИМЧ РАН
В последние годы изучение мозга человека идет очень активно. Тем не менее в СМИ достаточно часто встречается информация, что он исследован только на 10 %. Новое исследование ученых из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ и Института лингвистики РАН меняет представление о развитии речи у детей — границы между нормой и нарушениями. Клетки тканей головного мозга слева и справа изолированы друг от друга, но за несколько дней сами по себе соединяются и образуют единую нейросеть. Физикам-теоретикам Утрехтского университета (Нидерланды) удалось создать искусственный синапс, который работает с помощью воды и соли, и является доказательством того, что компьютер, способный использовать ту же среду, что и мозг, может. Последние исследования показали, что диета может влиять на сложные механизмы старения и когнитивное здоровье. Американские исследователи выяснили, что человеческий мозг самостоятельно может обеспечить для себя защиту от старения.
Мозг и когнитивные способности
В новом исследовании исследователи зафиксировали активность мозга пациентов в коматозном состоянии, когда они умирали. мозг — самые актуальные и последние новости сегодня. Будьте в курсе главных свежих новостных событий дня и последнего часа, фото и видео репортажей на сайте Аргументы и Факты. События и новости 24 часа в сутки по тегу: МОЗГ. Тим Камсма, ведущий автор исследования, выделяет значимость данного открытия, отмечая, что использование воды и соли для создания искусственных синапсов, способных обрабатывать сложную информацию, открывает новые перспективы в области моделирования работы мозга. Mind & Brain coverage from Scientific American, featuring news and articles about advances in the field. События и новости 24 часа в сутки по тегу: МОЗГ.