Как возникает социальная тревожность, как мозг распознает угрозу и безопасность в повседневном общении? Американские ученые дают свой вариант ответа на этот вопрос. Они исследовали гиппокамп — область мозга, которая играет ключевую роль в формировании памяти у людей и мышей. Результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Конкретным предметом изучения стали два участка гиппокампа — CA2, который отвечает за социальную память (способность запоминать других людей), и CA1, важный для запоминания мест. Соответственно, эти регионы кодируют места и людей, связанных с угрожающим опытом.

Как оказалось, помимо простого распознавания людей, CA2 помогает регистрировать более сложные аспекты социальной памяти, в частности, является ли другой человек безопасным или угрожающим.

Как поясняют авторы исследования, для всех видов, живущих в социальных сообществах, жизненно важно иметь воспоминания, которые помогают избежать опасных встреч, но оставаться открытыми для потенциально полезных связей.

Подопытным мышам давали выбор — бежать в одном направлении, встречать там незнакомую мышь и получать слабый удар током по ноге, или направиться в противоположную сторону, чтобы без всяких последствий встретиться с другим незнакомцем. Обычно мыши быстро учились избегать незнакомцев и мест, которые были связаны с ударами током, и эти воспоминания сохранялись, по крайней мере, в течение 24 часов.

Чтобы определить, где именно в гиппокампе хранятся страшные воспоминания, исследователи отключали у мышей участки CA1 или CA2. В первом случае подопытные зверушки забывали, где их ударили током, но помнили, какой незнакомец был связан с угрозой. Во втором случае мыши помнили, где их ударили током, но стали без разбора бояться обоих встреченных незнакомцев.

Эти результаты показывают, что именно CA2 помогает мышам помнить, были ли прошлые встречи с другими особями опасными или безопасными. Предыдущие исследования связывали этот участок мозга с различными нейропсихиатрическими состояниями, такими как шизофрения и аутизм. Работа научного коллектива из США предполагает, что дальнейшее изучение CA2 может помочь ученым лучше понять социальную тревожность, посттравматическое стрессовое расстройство и другие состояния, которые могут привести к социальной изоляции.

«Возможно, симптомы социальной абстиненции связаны с неспособностью различать, кто представляет угрозу, а кто нет. А воздействие на CA2 может быть полезным способом диагностики или лечения расстройств, связанных со страхом перед другими», — сказал один из авторов исследования, доктор философии Стивен А. Сигельбаум из Колумбийского университета.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Тяжелые Covid-инфекции могут вызвать воспаление и, как следствие, повреждения в «центре управления» головного мозга, что может объяснить длительную одышку, усталость и беспокойство, которые испытывают некоторые пациенты, выяснили ученые из Кембриджского и Оксфордского университета.

МРТ-сканирование с высоким разрешением 30 человек, госпитализированных с тяжелой формой Covid в начале пандемии, до введения вакцин, выявило признаки воспаления в стволе головного мозга — небольшой, но важной структуре, которая управляет жизненно важными функциями организма, такими как дыхание, частота сердечных сокращений и кровяное давление.

Результаты сканирования показывают, что тяжелые формы Covid-инфекции могут спровоцировать иммунную реакцию, которая приводит к воспалению ствола мозга, в результате чего возникают симптомы, которые могут сохраняться в течение нескольких месяцев после выписки пациентов.

Ученые использовали мощные магнитно-резонансные томографы, которые позволили получить достаточно детальное изображение мозга пациентов, чтобы увидеть воспаление и микроструктурные нарушения в тканях его ствола.

Проект был запущен до того, как исследователи и должностные лица здравоохранения узнали о длительном Covid — хроническом поствирусном заболевании, которое, по оценкам, затрагивает 2 миллиона человек в Англии и Шотландии и десятки миллионов во всем мире. Многие из них жалуются на одышку и постоянную усталость, которые похожи на симптомы участников исследования.

Выявленные сканированием нарушения, связанные с воспалением в различных частях ствола мозга, которое началось через несколько недель после поступления пациентов в больницу, все еще были заметны и более шести месяцев спустя.

Повреждение ствола головного мозга также может способствовать возникновению проблем с психическим здоровьем, с которыми сталкиваются некоторые пациенты после заражения Covid. Участники исследования, у которых был самый высокий уровень воспаления ствола мозга, имели также самые серьезные физические симптомы и самый высокий уровень депрессии и тревоги.

Исследование не является окончательным доказательством причин длительного Covid, но указывает на еще одного возможного подозреваемого в некоторых его симптомах, сказал The Guardian профессор нейровизуализации в Университете Бангора Пол Маллинс.

«Неясно, насколько это перспективно в плане возможных методов лечения длительного Covid, но, возможно, указывает на необходимость снижения воспалительных реакций во время первоначального заражения Covid и реагирования на него», — добавил он.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Частицы пластика все чаще проникают в мозг людей, выяснили американские ученые Университета Нью-Мексико в Нью-Йорке. Они изучили образцы мозговой ткани, собранные при вскрытии здоровых людей, средний возраст которых составлял около 45-50 лет, в начале 2024 года и в 2016 году. Оказалось, что за восемь лет концентрация пластика там возросла примерно на 50% — до 4800 микрограммов на грамм. Это означает, что пластик сегодня занимает примерно 0,5% мозга.

Данные исследования лишь констатируют факт накопления пластика, но не дают информации о его воздействии на мозг, уточняют независимые эксперты.

«Неясно, являются ли эти частицы жидкими, входящими в мозг и выходящими из него, или же они накапливаются в неврологических тканях и способствуют развитию заболеваний», — сказала CNN доцент кафедры фармакологии и токсикологии в Университете Рутгерса в Пискатауэе, штат Нью-Джерси, Фиби Стэплтон.

По ее словам, необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как частицы пластика могут взаимодействовать с клетками, и имеет ли это токсикологические последствия.

В основном они проникают в организм с едой, хотя некоторое количество вдыхается вместе с воздухом. По данным ученых, преобладающим видом пластика в образцах тканей стал полиэтилен, который используется для изготовления пластиковых пакетов, пленок и бутылок и не поддается биологическому разложению. Причем в головном мозге его оказалось в 7-30 раз больше, чем в печени или почках.

Другие исследования показали наличие пластмасс в человеческом сердце, крупных кровеносных сосудах, легких, печени, яичках, желудочно-кишечном тракте и плаценте.

Но это не повод «пугать людей до чертиков», отметил педиатр и профессор биологии доктор Филип Ландриган, директор Программы глобального общественного здравоохранения и общего блага и Глобальной обсерватории планетарного здоровья в Бостонском колледже.

«Наука в этой области все еще развивается, и в 2024 году никто не будет жить без пластика», — добавил он.

Мало кто захочет остаться без мобильного телефона или компьютера, которые немыслимы без пластика, но можно свести к минимуму его воздействие, если избегать таких вещей, как пластиковые пакеты и бутылки, указал эксперт.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Роспотребнадзор в рамках проекта «Здоровое питание» назвал пять продуктов, которые помогут улучшить работу мозга.

Специалисты ведомства отмечают, что человеческий мозг — это сложный орган, который отвечает за все функции нашего организма и здоровье которого необходимо поддерживать, передает 360.ru.

В список продуктов, рекомендованных Роспотребнадзором, вошли:

Жирная рыба: лосось, скумбрия, сельдь и другие. Она богата омега-3 жирными кислотами, которые улучшают работу мозга, сосудов и сердца.

Льняное масло: также содержит омега-3 жирные кислоты. Хранить его нужно в холодильнике, чтобы оно не потеряло свои полезные свойства.

Грецкие орехи: источник омега-3, мелатонина, магния и витамина Е.

Темный шоколад (не менее 55% какао): вещества, содержащиеся в какао, улучшают кровоток в мозге.

Яйца: богаты витаминами группы B, которые улучшают память и концентрацию.

Помимо употребления этих продуктов, Роспотребнадзор также рекомендует вести здоровый образ жизни, высыпаться и регулярно заниматься спортом.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Специалисты из Томского государственного университета (ТГУ) обнаружили, что коронавирус (COVID-19) может разрушать защитное вещество миелин, окружающее нервные оболочки головного мозга человека. Возможно, именно поэтому многие люди, переболевшие коронавирусом, страдают от депрессии и других осложнений.

По словам сотрудника лаборатории нейробиологии НИИ биологии и биофизики ТГУ Дарьи Камаевой, ученые, изучив карты миелина, пришли к выводу, что чем тяжелее болел пациент, тем значительнее снижается количество этого вещества.

«Общее содержание миелина снижалось в белом и сером веществе головного мозга, а также в отдельных его структурах, отвечающих за различные функции, включая когнитивные процессы и регуляцию нашей эмоциональной сферы», — отметила Камаева в интервью «РИА Новости».

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Первое испытание на людях показало, что сочетание физиотерапии с глубокой электрической стимуляцией мозга безопасно восстанавливает головной мозг даже спустя годы после инсульта. Это особенно актуально для пациентов, которые остаются с хронической инвалидностью после острой фазы заболевания из-за нарушения функции рук и мышечного тонуса.

Первое клиническое испытание на людях включало глубокую стимуляцию части мозга, которая регулирует точный контроль произвольных движений, познания, языка и сенсорных функций. Для тестирования отобрали двенадцать участников со стойким поражением верхних конечностей после инсульта средней мозговой артерии, которым за 12–36 месяцев до испытания хирургическим путём установили в мозжечок электроды.

Устройство, похожее на кардиостимулятор, подавало небольшие электрические импульсы, стимулируя мозг пациентов. После операции участники прошли месяцы физиотерапии с включённым на четыре — восемь месяцев устройством. В итоге девять из двенадцати пациентов продемонстрировали улучшение двигательных функций, при этом серьёзных побочных эффектов замечено не было. Интересно то, что люди с минимальной функцией конечностей восстановились в три раза быстрее, чем пациенты с полной инвалидностью.

Тем не менее даже те, кто был инвалидом в течение трёх лет после инсульта, показали успехи в реабилитации. Исследователи пришли к выводу, что их терапия безопасна и эффективна, поэтому команда уже запланировала следующие испытания с большим количеством людей.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

В прошлом году учёные из австралийского Университета Монаша создали DishBrain — полубиологический компьютерный чип, в котором электроды совмещены с 800 000 клеток человеческого и мышиного мозга. Этот странный полуразумный гибрид научился играть в Pong всего за пять минут благодаря массиву микроэлектродов, которые способны стимулировать активность в клетках мозга.

Фактически чип обучили играть при помощи простой системы вознаграждения, поскольку небольшие скопления клеток мозга обычно пытаются свести к минимуму непредсказуемость окружающей среды. Если ракетка бьёт по мячу, клетки мозга получают хороший и предсказуемый стимул, однако в случае промаха клетки получают четыре секунды абсолютно непредсказуемой стимуляции.

Этот механизм позволил DishBrain ощущать окружающий мир и воздействовать на него, что впечатлило австралийских военных, которые выделили грант в размере 407 000 долларов на усовершенствование чипа в области разведки. Улучшенный чип, объединяющий биологические вычисления с ИИ, в будущем должен превзойти любое кремниевое оборудование. В итоге подобные искусственные мозги кардинально повлияют на робототехнику, передовую автоматизацию и интерфейсы «мозг — машина».

Другими словами, Австралия планирует разработать машинное обучение нового поколения, которое затем воплотит в роботах и дронах. Такой искусственный интеллект будет учиться на протяжении всей своей жизни и сможет адаптироваться к любым изменениям, постоянно оптимизируя свои процессы. Поэтому разработчики решили использовать грант, чтобы создать совершенные ИИ на основе биологических нейронных сетей. Правда, насколько это будет безопасно, пока ещё неизвестно.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Доктора медицинских наук из Университета Тохоку в Японии открыли интересную взаимосвязь: оказывается, состояние зубов сильно влияет на здоровье мозга и развитие дегенеративных заболеваний в старости. Исследование показало, что потеря зубов влияет на уменьшение размера гиппокампа, который играет ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера.

Дело в том, что при выпадении и болезнях зубов возникает хроническое воспаление дёсен, которое вызывает их сморщивание. Тяжелое заболевание дёсен может спровоцировать гниение до шести миллиметров вглубь надкостницы, а также большую потерю костной массы в черепе.

Это подтвердило последнее исследование, в котором приняли участие 172 человека со средним возрастом 67 лет, у которых не было проблем с памятью в начале испытания. В ходе эксперимента участники прошли стоматологический осмотр и серию тестов на память, а также позволили просканировать мозг при помощи МРТ для измерения объёма гиппокампа. Первый снимок сделали в самом начале исследования, а последний — спустя четыре года.

Выяснилось, что у людей с тяжёлым заболеванием дёсен увеличение скорости усадки мозга было эквивалентно 1,3 годам старения мозга. Наибольшим изменениям подвергся левый гиппокамп, который активно участвует в процессах запоминания информации. Учёные подчёркивают, что заболевания дёсен напрямую не вызывают болезнь Альцгеймера, однако, судя по всему, здоровье полости рта очень важно не только для сохранения зубов.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Исследователи из Университетского колледжа Лондона выяснили, что люди, которые любят вздремнуть днём, обладают более здоровым и крупным мозгом, особенно в старости. Эта привычка повышает когнитивные способности, а короткий сон продолжительностью от 5 до 15 минут даже притормаживает процесс старения и улучшает память.

Учёные выяснили эти занятные нюансы в ходе исследования, для которого они набрали 378 932 человека европейского происхождения в возрасте от 40 до 69 лет. Используя менделевскую рандомизацию, команда изучила фрагменты ДНК, которые показали различные вариации изменения генов у разных людей.

Кроме того, участники прошли тесты на зрительную память и время реакции, а затем сделали снимки мозга при помощи магнитно-резонансной томографии (МРТ). После этого исследователи сравнили когнитивные функции людей, генетически «запрограммированных» на дневной сон, и тех, кто не спал днем, и обнаружили, что объём мозга у любителей вздремнуть больше.

Больший объём мозга, особенно у пожилых людей, является свидетельством крепкого здоровья, поскольку его уменьшение обычно связано с деменцией и другими умственными нарушениями. У любителей поспать мозг оказался «моложе» на 2,6–6,5 лет, однако по другим показателям, таким как объём гиппокампа и время реакции, между двумя группами участников не было различий.

Исследователи заключили, что причинно-следственная связь между дневным сном и большим объёмом мозга действительно существует. А менделевская рандомизация позволила подсчитать, что дневной сон продолжительностью 30 минут обеспечивает наилучшие когнитивные преимущества.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Новое исследование при Университете Северной Каролины (США) доказало то, что ученые подозревали долгое время: вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) способен дремать в мозге. Опасная болезнь прячется в микроглии, которая является частью иммунной системы мозга и выступает резервуаром для вируса, ожидающего своего часа.

Раньше было очень сложно получить эти доказательства, поскольку слишком опасно брать образец головного мозга у пациентов, больных синдромом приобретённого иммунодефицита (СПИД). Прорыв произошёл благодаря специальной исследовательской программе, в рамках которой люди с ВИЧ согласились пожертвовать свои тела науке после смерти.

Исследование показало, что ВИЧ не только спит годами в небольшом количестве инфицированных клеток крови, но и прячется внутри мозга. Это состояние известно как латентность, когда вирус остаётся бездействующим в течение многих лет, а затем может начать размножаться, вставляя копии своего генетического материала в клетки хозяина. По мере того как клетки уступают вирусу, у человека стремительно снижается иммунитет, что приводит к летальному исходу от вторичных болезней.

Даже если пациента удалось стабилизировать, вирус может остаться в его клетках и затем возникнуть снова. То, как инфекция скрывается в микроглии, по-видимому, отличается от того, как ВИЧ спит в лейкоцитах, поэтому учёные стремятся понять, как вирусу удаётся так долго скрываться в мозгу. В этом ВИЧ похож на рак. Лечение должно гарантировать, что болезнь больше никогда не вернётся.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Считается, что большое депрессивное расстройство возникает из-за хронического воспаления в организме. Самая популярная теория гласит, что депрессия как-то связана с воспалением, из-за того, что она часто сопровождает такие хронические заболевания, как ревматоидный артрит, рассеянный склероз и воспалительное заболевание кишечника. Однако новое исследование полностью переворачивает эту концепцию и доказывает, что на самом деле всё обстоит иначе.

Исследования микроглии, иммунных клеток головного мозга, которые поддерживают нейронные сети в норме, показали противоречивые результаты. Поэтому учёные из Нидерландского института нейробиологии изучили белое и серое вещество посмертной ткани мозга, которая была взята у 13 человек с депрессией. Затем эти образцы сравнили с десятью контрольными от доноров и выяснили, что у пациентов с депрессией наблюдалось аномальное строение микроглии, причём наибольшие отклонения были выявлены у пациентов прямо перед их смертью.

Исследователи обнаружили неактивную микроглию в сером веществе. Серое вещество содержит большое количество нейронов, которые позволяют ему обрабатывать информацию и управлять движением, памятью и эмоциями. Желая найти взаимосвязь с депрессией, нейробиологи провели секвенирование РНК и обнаружили два белка CD200 и CD47, которые присутствовали в повышенных количествах в нейронах и синапсах серого вещества. Оба, как известно, подавляют иммунный ответ микроглии.

Это открытие полностью меняет представление о том, как депрессия связана с воспалением. Оказалось, что в развитии этого заболевания участвуют микроглии с подавленным иммунитетом. Судя по всему, найденные белки подавляли активность микроглии, что мешало клеткам очищать повреждённые соединения. В будущем исследователи надеются узнать, как именно неактивная микроглия влияет на формирование связей между нейронами, и на основе этих данных разработать новое лечение депрессии.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Учёные из Калифорнийского университета (США) обнаружили хроническую боль с помощью электродов, имплантированных в мозг добровольцев. Для этого четырём пациентам с рефрактерной хронической болью, которую невозможно облегчить даже при помощи лекарств, провели операцию по имплантации электродов в мозг. При этом у одного человека боль была вызвана ампутацией конечности, а у остальных — инсультом.

Имплантированные в черепа электроды были аналогичны тем, которые используются для глубокой стимуляции мозга при болезни Паркинсона и других расстройствах. Эти электроды должны были регистрировать активность мозга в двух ключевых областях — передней поясной коре и орбитофронтальной коре.

Орбитофронтальная кора — это наименее изученная область мозга, поэтому она представляла особенный интерес для исследователей. После имплантации пациенты могли вести повседневную жизнь, а через некоторое время учёные сверили показатели электродов при помощи машинного обучения. Они выяснили, что у каждого пациента был свой болевой «отпечаток пальца» и колебания данных. Однако, несмотря на уникальность переживаний, у этих людей были и общие черты: активность в орбитофронтальной коре.

Это кардинально отличает хроническую боль от острой, поскольку в последнем случае наиболее активна передняя поясная кора. А это означает, что обнаруженные мозговые сигналы позволят точно определить уровень боли у каждого пациента и помогут разработать соответствующее лечение. В идеале можно будет проводить персонализированную стимуляцию мозга только тогда, когда это необходимо, чтобы свести к минимуму возможные побочные эффекты.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Швейцарский технологический институт создал мягкого робота с шестью ногами, которого можно вводить через крошечное отверстие в черепе. Механизм должен стать заменой инвазивному размещению электродов на поверхности мозга — эта травматичная хирургическая операция используется сейчас для лечения эпилепсии и других расстройств.

Мягкий робот достигает в длину двух сантиметров, а его ноги сделаны из гибкого силиконового полимера и напоминают изогнутые лепестки цветка, которые в вытянутом состоянии имеют диаметр четыре сантиметра. В каждой ножке есть электрод для мониторинга активности мозга, а вместе они способны обвивать объект, наполняясь жидкостью.

Робота уже протестировали на гидрогелевой модели мозга. Изобретатели показали работу своего устройства и на мозге живого минипига. Во время демонстрации внутри животного роботизированная нога длиной 15 миллиметров регистрировала активность мозга, пока исследователи стимулировали морду свиньи снаружи.

Разработчики признались, что размещение робота на поверхности мозга стало сложной задачей, тем более это касается человека, у которого зазор между мозгом и черепом составляет всего миллиметр. Поэтому учёные спроектировали ноги робота так, чтобы они плавно расширялись и не оказывали большого давления на мозг. В итоге тестирование на свинье было проведено успешно, поэтому теперь исследователи планируют масштабировать робота для испытаний на людях при помощи стартапа Neurosoft Bioelectronics.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

В нашем мозге есть удивительный механизм, известный как гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), который помогает защитить этот нежный орган от токсичных веществ и микроорганизмов, циркулирующих в кровотоке. Однако у этого прекрасного барьера есть весомый минус: он мешает лекарствам от рака достигать злокачественных клеток в мозге.

Поэтому исследователи из американского Северо-Западного университета попробовали использовать низкоинтенсивный импульсный ультразвук, чтобы приоткрыть ГЭБ у 17 человек с рецидивирующей мультиформной глиобластомой — крайне агрессивной опухолью головного мозга. Участникам была проведена трепанация черепа, чтобы обнажить мозг, а затем хирурги частично удалили опухоли. Во время этой операции устройство SonoCloud-9, излучающее ультразвуковые волны, было установлено в вырезанной области черепа.

Кроме того, некоторым пациентам во время этой операции вводили химиотерапевтический препарат «Паклитаксел» и измеряли его концентрацию в мозге. Через три недели все ультразвуковые устройства были активированы, и одновременно в мозг участников вводили микропузырьки, которые двигались в ответ на ультразвуковые волны и приоткрывали ГЭБ. Причём процедура заняла всего четыре минуты, в процессе которых все участники бодрствовали.

На лечение потребовалось шесть циклов по три недели каждый, и замеры показали, что средняя концентрация «Паклитаксела» в головном мозге оказалась в 3,7 раза выше, чем при введении препарата без ультразвукового устройства.

ГЭБ закрылся в течение часа после этой процедуры, а лечение не вызвало побочных эффектов, кроме покалывания и головной боли. Результаты исследования показывают, что ультразвуковая терапия работает в три раза эффективнее, чем обычная, однако исследователи хотят протестировать устройство на большем количестве людей с глиобластомой, прежде чем вводить методику в повседневную практику.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Спустя пятьдесят лет после того, как людям представили первое описание магнитно-резонансной томографии (МРТ), учёные отметили эту годовщину самым точным сканированием мозга в истории. Исследование провели команды из самых разных американских университетов, включая Пенсильванский университет и Центр медицинских наук Теннесси, и в итоге они создали МРТ-изображение, которое в 64 миллиона раз чётче любого современного.

Аппарат смог зафиксировать такую детализацию, что каждый воксель — трёхмерная версия пикселя — получилась размером всего 5 микрон, или пятитысячной доли миллиметра. Для сканирования выбрали мозг разных мышей и задействовали мощный магнит в 9,4 Тесла, — для сравнения, в обычных МРТ-аппаратах обычно используется магнит мощностью от 1,5 до 3 Тесла. А для обработки информации использовали суперкомпьютер, эквивалентный 800 современным ноутбукам.

После того, как съёмка была завершена, учёные отсканировали ткани мозга с помощью световой микроскопии, чтобы пометить определённые группы клеток и наблюдать за их изменениями с течением времени. МРТ-аппарат смог зафиксировать, как болезнь Альцгеймера постепенно разрушила нейронные сети в мозге мышей, включая такие области как субикулюм, — основание гиппокампа, непосредственно связанное с памятью.

Исследователи считают, что такой уровень детализации позволит им лучше понять, как мозг меняется с возрастом, а также под воздействием нейродегенеративных заболеваний. Не исключено, что в итоге врачам удастся взглянуть на болезни мозга совершенно по-другому и разработать новые, совершенные методики лечения.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Новое исследование, проведенное учёными из Вашингтонского университета (США), доказывает, что наш мозг необыкновенным образом хитрит, чтобы запоминать повседневные события. Доцент Захария Рей с коллегами продемонстрировали это, использовав функциональные МРТ-сканеры для мониторинга мозга мужчин и женщин, просматривающих короткие видеоролики. Это были обыкновенные сцены, без погонь и тому подобного, а после просмотра испытуемым предложили описать увиденное как можно подробнее.

Выяснилось, что обыденные фрагменты задействуют разные области мозга, которые объединяют процессы, чтобы понять и запомнить ситуации. При этом нервные связи в передней височной доле фокусировались на субъекте, а задняя медиальная сеть уделяла больше внимания окружающей среде. После этого вся информация отправлялась в гиппокамп, который объединял сигналы в целостную сцену.

Что самое интересное, мозг делал мысленные наброски людей, чтобы затем перемещать эти копии в разные сцены, подобно тому, как аниматор копирует персонажа, вставляя его в разные декорации. Некоторые испытуемые вспомнили увиденные сцены более точно, нежели другие. Они использовали те же нейронные паттерны, которые были у них задействованы во время просмотра клипов.

Тем не менее даже те воспоминания, которые нам кажутся чёткими и яркими, на самом деле могут искажать реальность. И это связано с тем, что память на самом деле не работает как видеокамера: мозг дорисовывает недостающую информацию и рассказывает свою историю, поэтому мы не запоминаем события идеально точно. В будущем Рей планирует изучить мозговую активность людей, которые смотрят более сложные сцены, чтобы понять, как именно мозг создаёт повествование, когда мы вспоминаем некие события.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Учёным из Университета Иллинойса (США) удалось собрать живой компьютер, который в будущем сможет превратиться в настоящего робота из живой ткани, культивировав более 80 000 стволовых клеток мыши. Машина получилась размером с ладонь, однако она уже может распознавать световые и электрические схемы.

Технология базируется на нехитром принципе: перепрограммированные клетки мышей поместили между оптическими волокнами на сетке электродов. Во время эксперимента клетки поддерживали живыми в инкубаторе, а команда тренировала компьютер в течение часа, после чего записывала сигналы, посылаемые нейронами.

Сперва компьютер не мог успешно проанализировать данные из-за случайных всплесков электричества, исходящих от нейронов. Однако команда использовала смесь из химических веществ, которая успокоила нейроны и позволила компьютеру достичь довольно впечатляющего результата 0,98 — эта метрика обычно используется для оценки нейронных сетей, где 1 означает идеальное распознавание образов.

Учёные объяснили, что экспериментируют с так называемыми резервуарными вычислениями, сделанными из живых клеток и компьютерных чипов, чтобы придумать систему, основанную на разделении труда между органикой и микросхемами. Подобные машины можно будет использовать для создания более эффективных устройств, которые смогут продолжить работу даже в случае поломки деталей. По мнению команды, одним из наиболее реалистичных приложений для данной технологии станет робот, который способен подобно человеку ощущать окружающую среду и одновременно обрабатывать данные.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Внутримозговое кровоизлияние является страшным событием, которое часто приводит к смерти, а выжившие люди долго восстанавливаются после этой трагедии. К сожалению, большинство кровоизлияний происходит на второй стадии, когда клетки крови лизируются и образуют нейротоксичные продукты, поэтому чаще они приводят к летальному исходу.

Поэтому команда из Хельсинкского университета вместе с неврологами из Тайваня решила изучить, может ли конкретный белок проникать в место повреждения и проводить спасительную очистку мозга от токсинов и прочего мусора.

Это вещество известно как церебральный дофаминовый нейротрофический фактор (CDNF), и он уже известен многим исследователям как потенциальное лекарство от болезни Паркинсона. Однако его чудесные свойства «уборщика» были обнаружены впервые. Как показали эксперименты на животных, CDNF ускоряет разрешение геморрагических поражений, уменьшает отёк мозга и ослабляет клеточный стресс в области гематомы.

Но, что удивительнее всего, этот нейтротрофический фактор увеличивает производство противовоспалительных медиаторов и подавляет выработку провоспалительных цитокинов, которые отвечают за клеточную передачу сигналов. Это повышает активность иммунных клеток в области кровоизлияния и, таким образом, мозг быстрее избавляется от опасных токсинов. Если дальнейшие исследования пройдут успешно, не исключено, что вскоре CDNF станет новым лекарством от мозговых кровоизлияний.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

В последнее время сервисы, основанные на работе искусственного интеллекта (ИИ), привлекают к себе много внимания, однако учёные из Университета Джонса Хопкинса (США) считают, что этого недостаточно. Международная команда предлагает преодолеть новый рубеж вычислений, ради которого специалисты готовы разработать «органоидный интеллект» (OI), основанный на крошечных мозгах, выращенных в лаборатории.

Исследователи считают, что «биокомпьютер», работающий на миллионах клеток человеческого мозга, может стать реальностью в ближайшие десятилетия, причём это будет абсолютно безопасная и этически допустимая разработка. По сути, группа учёных планирует создать ИИ наоборот: вместо того чтобы делать компьютеры более похожими на мозг, инженеры найдут способ сделать трёхмерную культуру клеток мозга больше похожей на компьютер.

Несмотря на то, что ИИ может обрабатывать данные быстрее, чем люди, головной мозг оказывается гораздо умнее и продуктивнее при принятии сложных логических решений. Именно в этой области должен преуспеть OI, причём исследователи подчёркивают, что их разработка вполне может сосуществовать вместе с ИИ в режиме «взаимодополняемости». Подобно нервным клеткам в нашем мозге, системы OI будут использовать химические и электрические сигналы для выполнения задач.

Эта задумка вполне может стать реальной, если учесть, что люди уже давно выращивают органоиды для лечения рака, трансплантации тканей или изучения нервных клеток. Эти маленькие шарики размером с булавочную головку обладают всем функционалом настоящего мозга, включая синапсы и сложные нейронные связи. Тем не менее современные органоиды содержат лишь 50 000 клеток, а этого слишком мало для использования в компьютере. Учёные говорят, что для работы OI нужно увеличить это число хотя бы до десяти миллионов.

Однако, если всё получится, такие органоиды смогут развиваться с использованием машинного обучения, при этом они будут потреблять намного меньше энергии, чем обычные суперкомпьютеры. Кроме того, авторы разработки подчёркивают, что даже крошечный мозг может уместить в себе 100 миллиардов нейронов, в отличие от обычных чипов, которые способны нести лишь ограниченное число транзисторов. Тем не менее ведущей проблемой в текущий момент остаётся этика: если такие органоиды смогут испытывать боль, должны быть предусмотрены меры, чтобы они не страдали.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Учёные из Пенсильванского университета (США) провели смелый эксперимент и вживили взрослым крысам с повреждённой зрительной корой настоящие человеческие нейроны. Поскольку для опыта были нужны живые клетки, команда культивировала нейроны из стволовых клеток человека, которые росли в лаборатории 80 дней и сформировали ткань коры головного мозга.

Затем учёные удалили часть зрительной коры у 46 крыс, чтобы на освободившееся место перенести культивированные органоиды. Подопытных животных исследовали в течение трёх месяцев, и уже через два месяца человеческие органоиды начали формировать нейрональный ответ: пока крысам показывали изображения на экране, электрод считывал показатели органоидов. 

В зависимости от типа картинки, — мигающие огни сменялись чёрными и белыми линиями, — человеческие нейроны тоже реагировали по-разному. А это означает, что органоиды полностью интегрировались в мозг крыс и взяли на себя некоторые функции зрительной системы зверьков. Кроме того, реакция подопытных животных оказалась такой же, как у здоровых крыс, хотя зверьки с органоидами хуже реагировали на свет.

Тем не менее, невзирая на такие поразительные успехи, исследователи так и не проверили главное  — улучшилось ли зрение крыс после трансплантации. Именно этот эксперимент запланирован следующим, в ходе которого учёные удалят другие части коры головного мозга крысы и заменят их органоидами. Если всё пройдёт успешно, такие органоиды можно будет пересаживать людям с травмами головного мозга, чтобы полностью излечивать паралич и другие тяжёлые состояния.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Основная проблема диагностики психических заболеваний заключается в том, что большинство тяжёлых состояний не видны инструментально, и даже такое информативное исследование, как МРТ, обычно не обнаруживает никаких аномалий мозга у больных шизофренией или депрессией. 

Однако новое открытие способно перевернуть наши представления о диагностике психических болезней, поскольку учёные из госпиталя в Бостоне (США) обнаружили взаимосвязь между конкретными областями мозга и шестью разными заболеваниями: депрессией, тревожным расстройством, шизофренией, биполярным расстройством, аддикцией и обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР). Эта связь была обнаружена, когда исследователи изучили медицинские карты 194 ветеранов вьетнамской войны с физической травмой головного мозга.

У ветеранов с повреждением задней части мозга, включая теменную кору, которая отвечает за пространственное восприятие, были диагностированы многочисленные психические расстройства. Однако если травма головы затрагивала переднюю часть мозга, включая поясную извилину, которая отвечает за эмоции, психические заболевания возникали реже.

Команда сравнила эти выводы с 193 данными сканирования мозга, в котором участвовали почти 16 000 человек. Учёные обнаружили, что у людей с указанными психическими заболеваниями, как правило, наблюдается сморщивание тканей в передних областях мозга. Это доказывает, что у здоровых людей задние отделы мозга превалируют над передними отделами, в то время как у пациентов с повреждением задних отделов мозга передние отделы становятся слишком активными. Наконец, это подтверждают и данные об операциях на головном мозге, свидетельствующие, что у людей с тяжелыми психическими расстройствами, такими как ОКР и депрессия, наблюдались повреждения префронтальной коры.

Команда назвала эту взаимосвязь трансдиагностической сетью, поскольку она, по-видимому, отвечает за возникновение очень многих психиатрических состояний. Исследователи полагают, что стимуляция мозга в задних отделах при помощи транскраниальной магнитной стимуляции может вылечить некоторые заболевания. На текущем этапе исследований это довольно противоречивая идея, однако результаты показывают, что большинство психических расстройств имеют общую уязвимость.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Впервые за всю историю учёные из Университета Нью-Йорка (США) обнаружили уникальные изменения в мозге, которые есть только у людей, страдающих от постоянных приступов мигрени. У пациентов были обнаружены структурные особенности в полуовальном центре — центральной области белого вещества, расположенной под корой головного мозга.

В ходе исследования на МРТ были просканированы десять человек с хронической мигренью, десять человек с эпизодической мигренью без ауры и пять здоровых  человек из контрольной группы. Исследователи искали отличия в периваскулярных пространствах — заполненных жидкостью промежутках, которые окружают кровеносные сосуды и очищают органы.

Помимо изменений в периваскулярных пространствах, учёные отслеживали поражение белого вещества, которое наблюдается только у людей, страдающих мигренью. Сканирование показало, что у страдающих от головных болей людей присутствуют значительные изменения в периваскулярных пространствах в пределах полуовального центра. 

Как поясняют соавторы исследования, эти поражения белого вещества были в значительной степени связаны с наличием расширенных периваскулярных пространств. Это говорит о том, что изменения в периваскулярных пространствах приводят к поражению белого вещества, о чём ранее не было известно.

Учитывая физиологическую роль периваскулярных пространств, возможно, значительные изменения в их структуре могут нарушить глимфатическую систему. По сути, это означает, что мозг не может правильно себя промыть, что приводит к накоплению отходов, которые могут быть для него токсичными. Команда заключает, что это открытие поможет разработать новые способы диагностики и лечения мигрени.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Согласно новому исследованию Индийского технологического института в Дели, в мозге переболевших коронавирусом людей в течение шести месяцев после выздоровления обнаруживаются аномалии. Команда учёных установила этот факт при помощи особой магнитно-резонансной томографии, которая называется взвешенной визуализацией (SWI) и показывает изменения мозга, вызванные инфекцией SARS-CoV-2.

SWI является относительно новым методом МРТ, который отслеживает реакцию крови и микроэлементов вроде кальция и железа на воздействие магнитного поля. Эта технология способна выявить опасные кровоизлияния в мозг, сосудистые изменения и опухоли, поэтому она оказалась незаменимой при исследовании неврологических эффектов от COVID-19, таких как спутанность сознания, мигрень, головокружение и даже депрессия.

Команда проанализировала данные 46 человек, которые переболели COVID-19 в течение предыдущих шести месяцев, а затем сравнила результаты с данными 30 здоровых людей. При этом пациенты чаще всего сообщали об утомляемости, нарушениях сна, отсутствии внимания и проблемах с памятью.

Результаты выявили у переболевших коронавирусом людей значительные аномалии в белом веществе лобной доли, включая левую и правую орбитальные лобные извилины. Повреждения этих областей мозга и вызывают усталость, бессонницу, мигрень и когнитивные проблемы, как пояснили учёные.

Также у испытуемых были обнаружены атипичные показатели в правой вентральной области промежуточного мозга ствола головного мозга. Многие важные функции контролируются этим отделом, а также с ним связана регуляция цикла сна и бодрствования. 

Подводя итоги, команда заключила, что серьёзные когнитивные нарушения действительно вызваны коронавирусом, причём они сохраняются даже спустя несколько месяцев после выздоровления. Эти результаты подвигли исследователей провести дальнейшее исследование той же группы пациентов, чтобы понять, сохраняются ли эти аномалии мозга в течение нескольких лет.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Илон Маск заявил, что его компания Neuralink намеревается в следующем году внедрить компьютерные чипы в людей.

Предполагается, что устройство позволит пациентам с параличом нижних конечностей заказывать покупки, общаться с друзьями и просматривать веб-страницы с помощью мозговых волн.

Ранее в этом году Маск научил обезьяну с чипом в мозгу играть в компьютерные игры, однако перспектива повторения этого успеха на людях пока туманна из-за технологических сложностей.

Чип работает путем имплантации электродов в область мозга, которая контролирует произвольное движение. Затем эти электроды подключаются к большому массиву под названием Link, который может обрабатывать, стимулировать и передавать нейронные сигналы.

Обезьяна с вживлённым в мозг чипом.

© Neuralink

После установки чип подключается по беспроводной сети к устройствам, которыми может управлять пользователь, без традиционных сенсорных входов.

«Устройство Neuralink хорошо работает на обезьянах, и мы на самом деле подтверждаем, что это безопасно и надёжно. Мы надеемся, что сможем имплантировать чип людям с тяжелыми травмами спинного мозга», — сказал Маск в интервью The Wall Street Journal.

Как подчеркивает Маск, он надеется, что при помощи чипа получится восстановить функциональность всего тела человека. А это означает, что пациент снова сможет ходить и пользоваться бытовыми устройствами.

История уже знает случай удачной имплантации чипа в человеческий мозг. В апреле прошлого года устройство, разработанное BrainGate, позволило парализованному человеку управлять компьютером только при помощи своего разума.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.