12752
Новости нейронаук и нейротехнологий. Самые свежие новости нейротематики в вашем телефоне! @damantych и @khoruanna- для связи
Картинка дня: танец нейронов
И снова фотография из декабрьского конкурса NeuroArt. Перед вами — просто пара кортикальных нейронов, выращенных в культуре.
Ничего необычного, но очень красиво.
Credit: Madhusmita Sahu/NeuroArt
http://neuronovosti.ru/neuron-pa-de-de/
#нейроновости
#нейроны
#картинкадня
Эффект Моцарта
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 75.
Нейростарости. Классика
Очень часто на лекциях или в личных беседах автору статьи приходится слышать про эффект Моцарта. Чаще всего его формулируют так: «необъяснимое наукой явление, заключающееся в том, что музыка Моцарта делает нас умнее. Достаточно слушать музыку – и становиться умным». Сегодня на нашем портале будет «объяснение» этого эффекта (отчасти, конечно), однако для начала мы хотели бы рассказать, что же на самом деле открыли Френсис Роше, Гордон Шоу и Кэтрин Кай из Центра нейробиологии обучения и памяти при Университете Калифорнии и опубликовали в коротенькой заметке в разделе Scientific Correspondence (статьи короче 500 слов) в журнале Nature в 1993 году. А заодно и открыть подраздел «Классика» нашего раздела «Нейростарости».
Итак, что же на самом деле сделали калифорнийские учёные? В испытании приняли участие студенты университета. Каждый из них тестировался трижды, отвечая на задания теста интеллекта Стэнфорд-Бине. Перед тестом каждый раз студент либо прослушивал 10 минут сонату Моцарта для двух фортепиано ре-мажор К 448, прослушивали запись вербальной релаксационной установки или просто сидели в тишине. Средние результаты во втором и в третьем случае составили 54.61 и 54.00 (что соответствует при пересчете на «стандартную шкалу» IQ уровням 111 и 110), а вот Моцарт дал результат в 57.56, что соответствует IQ в 119.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/mozart-effect/
#нейроновости
#нейростарости
#классика
#NatureScience
#Моцарт
#когнитивистика
Нейростарости: заговорили с французским акцентом? Виноват мозжечок!
Нейробиологам из Городского университета Лондона, похоже, удалось разгадать загадку одного из редчайших нервных заболеваний — синдрома иностранного акцента. Оказывается, возникновение этого синдрома вызвано нарушениями нейронных связей между языковыми центрами в передней части мозга и мозжечка. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Human Neuroscience.
Синдром иностранного акцента — очень редкое заболевание. Обычно оно возникает после инсульта, реже — после черепно-мозговой травмы, мигреней или проблем в развитии пациента. Внешне оно проявляется в том, что пациент начинает говорить на своем родном языке с «иностранным акцентом». С 1947 по 2009 годы описано всего 62 таких случая.
Команда под руководством доктора Джо Верховена исследовала случай 17-летнего подостка из Бельгии, говорящего на голландском языке, однако в результате нарушений в развитии (самый редкий случай синдрома иностранного акцента: это второй случай, описанный с 1907 года) начавшего говорить с «французским» акцентом. Используя технологии МРТ и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, нейрофизиологи попытались выяснить, что не так с молодым человеком.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/pardon-my-french/
#нейроновости
#нейростарости
#синдроминостранногоакцента
#мозжечок
Интересный пациент: можно ли видеть без первичной зрительной коры
Мозг – невообразимо пластичная сущность. В случае повреждения каких либо функциональных зон, их «обязанности» могут взять на себя другие структуры (например, нейронаукам известен случай нормально координированной девушки без мозжечка). Но равновесие – чувство, регулируемое множеством структур, которые могут перераспределить обязанности – можно ориентироваться хотя бы визуально. Но что будет с таким чувством, как зрение, если у человека не будет зрительной коры? Можно ли чем-то её заменить?
На докладе, представленном на конференции Австралийского сообщества нейронаук сообщили, что семилетний мальчик смог сохранить базовые зрительные функции в отсутствие первичной коры головного мозга, отвечающей за восприятие зрительных сигналов. Ученый из Университета Монаша (Мельбурн, Австралия) на конференции описал этого пациента: в возрасте одного года у него были повреждены затылочные доли вследствие редкого и тяжелого генетического заболевания.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/bez-brodmanna-17/
#нейроновости
#нейропластичность
#зрение
#зрительнаякора
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 74. Развитие мозга, мутации, рак мозга и аутизм
Ученые из Клиники Майо, Йельского и Стэнфордского университетов и Нью-Йоркского Центра генома исследовали накопление мутаций в нейронах и нейронных предшественниках мозга эмбрионов. Результаты показали, что эти мутации могут влиять на способности и предрасположенность к болезням сильнее, чем унаследованные от родителей. С другими выводами работы можно ознакомиться в журнале Science.
Сразу после зачатия в клетках развивающегося плода начинают накапливаться мутации, этот процесс продолжается и во взрослой жизни, но гораздо медленнее. Новое исследование пролило свет на часть этого процесса, протекающую при возникновении нейронов (нейрогенезе).
Исследователи сравнили последовательности геномов нейронных предшественников человеческого мозга (клеток, в результате деления которых образуются нейроны) и обнаружили, что эти геномы не идентичны из-за накопления мутаций, возникающих при каждом делении клеток начиная с оплодотворения. Уже в середине беременности нейронные предшественники и производимые нейроны несут в себе порядка 400 мутаций, и их количество скорее всего еще возрастает к моменту рождения. Влияние этих мутаций на индивидуальные свойства мозга и предрасположенности к болезням или, наоборот, к уникальным способностям, может быть гораздо большим, нежели влияние порядка 100 de novo мутаций, имеющихся в оплодотворенной яйцеклетке, предполагают руководители научной работы, сотрудник Клиники им. Майо Алексей Абызов и исследователь из Йельского университета Флора Ваккарино.
http://neuronovosti.ru/naturescience74-neurogenesis/
#нейроновости
#нейрогенез
Новая мишень для антидепрессантов
Депрессию не зря называют бичом современного общества. В возрасте старше 40 лет ею страдает каждый десятый, а если говорить о тинейджерах, то по данным ВОЗ, депрессия — ведущая причина нетрудоспособности подростков. Оценки распространённости этого расстройства в подростковом возрасте разнятся — от 15 до 40 процентов, но даже по самой низкой планке, это — огромное число. И при этом современные антидепрессанты далеко не идеальны. Даже если забыть о побочных эффектах, на миллионы пациентов они просто не действуют, на сопоставимое количество — действуют кратковременно. Исследователи из Северо-Западного университета предложили новую мишень для потенциальных антидепрессантов. Исследование опубликовано в журнале Molecular Psychiatry
Как известно, большинство антидепрессантов влияют на эмоции и настроение путём повышения уровня нейромедиаторов: норадреналина, дофамина, серотонина. Но то, что на некоторых пациентов препараты не действуют, заставляет искать новые молекулярные механизмы депрессии.
Авторы работы, проведенной под руководством профессора Дэйна Четковича (Dane Chetkovich) обратили внимание на так называемые HCN-каналы, белки, точное название которых на русском языке звучит зубодробительно: «Управляемые циклическими нуклеотидами гиперполяризационно-активируемые каналы» (аббревиатура взята из английского “hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels”). В предыдущих работах учёные показали, что эти каналы, участвующие в регуляции электрической активности клеток сердца и мозга, тоже могут быть задействованы в механизмах возникновения депрессии.
Исследователи продемонстировали, что уменьшение набора HCN-каналов в клетках мышей снижают депрессивное поведение грызунов. Для этого мышам с депрессивным поведением вводили искусственно созданный вирус, вводящий ген, выключающий HCN-каналы.
«Как только мы выключили HCN-каналы, мыши стали вести себя, как будто мы дали им антидепрессант», — говорит Четкович.
По словам исследователей, их будущая работа пойдёт по двум направлениям: адаптации генной терапии депрессии для человека и поиск малых молекул для создания лекарств перорального приёма (попросту говоря, таблеток), блокирующих HCN-каналы.
На илл: структура канального белка HCN1
Y. Han, R. J. Heuermann, K. A. Lyman, D. Fisher, Q-A Ismail and D. M. Chetkovich.
HCN-channel dendritic targeting requires bipartite interaction with TRIP8b and regulates antidepressant-like behavioral effects
Molecular Psychiatry advance online publication 12 July 2016;
doi: 10.1038/mp.2016.99
Синапсы курильщика и синапсы здорового человека
Ученые из Эдинбургского университета создали новую карту мозга. В исследовании, опубликованном в Nature Neuroscience, показано, что наборы рецепторов, продуцируемых на постсинаптической мембране разных участков мозга, различаются в зависимости от функции участка. Данные молекулярной карты, показывающие влияние курения на мозг, совпадают с более ранними исследованиями визуализации мозга.
Рецепторы играют решающую роль в управлении поведением, а различия в их «схемах сборки» связаны с различными функциями регионов мозга, например, эмоциями, памятью и языком. Исследователи утверждают, что, таким образом, анализ молекулярного состава постсинаптической мембраны обеспечивает «моментальный снимок» генов, экспрессирующихся в разных областях мозга.
Составленная авторами карта «постсинаптического пейзажа» в неокортексе здорового человека была сопоставлена с таким же пейзажем в мозге курильщика. На составной карте стало отчетливо видно, где гены именно, связанные с курением, влияют на работу мозга. И – любопытное, но ожидаемое совпадение – изменения в работе постсинаптических генов, картированные на коре головного мозга совпали с выявленными при фМРТ-исследованиях изменениями в активности мозга курильщика. Ученые полагают, что их исследование – важный шаг, который поможет преодолеть разрыв между генетическими исследованиями и результатами визуализации мозга.
Совместная работа позволит лучше объяснить, как работает мозг. Новая карта представляет собой мощный инструмент для исследования того, как именно болезни влияют на различные части мозга. Исследователи выкладывают все полученные данные в открытый доступ, для облегчения работы коллег (однако, по иронии судьбы, сама статья в Nature Neuroscience, разумеется, платная).
Текст: Полина Гершберг
“Proteomic analysis of postsynaptic proteins in regions of the human neocortex” by Marcia Roy, Oksana Sorokina, Nathan Skene, Clémence Simonnet, Francesca Mazzo, Ruud Zwart, Emanuele Sher, Colin Smith, J. Douglas Armstrong & Seth G. N. Grant in Nature Neuroscience. Published online December 4 2017 doi:10.1038/s41593-017-0025-9
Нейростарости: нейроны помогут сделать из алкоголика трезвенника
Одна бутылка — нормально, две — много, три — уже мало. И это не анекдот. Как гласит исследованиеучёных из Центра изучения здоровья Техасского университета A&M, опубликованное в Biological Psychiatry, количество потребляемого алкоголя зависит от активации определённых нейронов.
В предыдущих исследованиях группа обнаружила, что потребление алкоголя меняет структуру и функции средних шипиковых нейронов в полосатом теле — области мозга, ответственной за формирование условных рефлексов, двигательных реакций и пищедобывающего поведения. Они обнаружили, что активация области, названной D1, заставляет человека тянуться после первой рюмки за второй. Теперь же им удалось найти нейроны, которые не дадут этого сделать.
Шипиковые нейроны визуально напоминают дерево со множеством ветвей и многочисленными выступами (шипиками) на них. Каждый нейрон обладает одним из двух типов дофаминовых рецепторов — D1 или D2. D1-нейроны отвечают за действия, а D2 – за торможение этих действий. Другими словами, активация D2-нейронов побуждает человека остановиться и ничего не предпринимать. Доктор Джун Ван (Jun Wang), ведущий автор исследования, считает это свойство весьма полезным с точки зрения лечения алкогольной зависимости.
Проблема в том, что когда люди, даже не страдающие от алкоголизма, выпивают слишком много, D2-нейроны деактивируются и уже не могут заставить человека остановиться. Эксперименты на животных показали, что при регулярном превышении доз алкоголя сигналы D2-нейронов ослабевают, и в результате поведение подопытного зверька становится ориентированным на поиск алкоголя. Весьма похоже на то, что происходит со многими молодыми людьми, считает доктор Ван. Эта информация показывает формирование алкогольной зависимости с новой стороны.
Изменяя активность D1 и D2-нейронов, исследователи смогли скорректировать поведение животных, пристрастившихся к выпивке. Активация D2-нейронов вызывала снижение количества потребляемого алкоголя, и чем больше нейронов активировалось, тем сильнее оказывался выраженным эффект.
Доктор Ван считает, что мы пока весьма далеки от тестирования подобных методов на людях. Однако он надеется, что в конечном итоге всё же найдут способ активации D2-нейронов у алкоголиков, что позволит им, наконец, отказаться от очередного стакана.
Текст: Алексей Паевский
Distinct Synaptic Strengthening of the Striatal Direct and Indirect Pathways Drives Alcohol Consumption by Yifeng Cheng, Cathy C.Y. Huang, Tengfei Ma, Xiaoyan Wei, Xuehua Wang, Jiayi Lu, Jun Wang in Biological Psychiatry. Published online May 2016 doi:10.1016/j.biopsych.2016.05.016
Учёные обнаружили у червя третью пару глаз в толще мозга
Сотрудник биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова вместе с немецким коллегой из Университета Оснабрюка, Германия. изучил строение глаз полихет (polychaeta) рода Flabelligera. Ранее считалось, что у многощетинковых червей, ведущих оседлый образ жизни (Sedentaria, «сидячие» полихеты), к которым относится в том числе семейство Flabelligeridae, глаза намного проще, чем у Errantia («бродячих» полихет). В толще мозга изученных полихет была найдена еще и третья пара миниатрюрных глаз, которые раньше никто не описывал. Собранные данные также помогут ученым в построении гипотез об эволюции кольчатых червей. Результаты работы были опубликованы в журнале Zoomorphology.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/6eye/
#нейроновости
#нейрозоология
Нейростарости: биполярному расстройству нашлось новое место в мозге
Одно из самых распространённых психических расстройств, судя по всему, оказалось недостаточно изученным. Психиатры с нейроучёными «пропустили» одну область мозга, как оказалось, «ответственную» за биполярное аффективное расстройство (ранее известное, как маниакально-депрессивный психоз). «Исправившиеся» учёные из Института Скриппс опубликовали находку в журнале Molecular Psychiatry.
Команда генетиков и нейробиологов из Института Скриппс под руководством Родриго Пасифико (Rodrigo Pacifico) провела первое в истории изучение экспрессии генов в образцах ткани мозга умерших больных с БАР. Всего анализу транскриптома подверглось 35 образцов мозга пациентов с биполярным расстройством и без него (для контроля).
К удивлению учёных, разница оказалась небольшой, но обнаружилось, что у пациентов с БАР отличается экспрессия двух комплексов генов в полосатом теле — структуре мозга, отвечающей за первичные аспекты поведения: планирование, организацию, мотивацию и вознаграждение.
До нынешнего исследования никто не связывал стриатум (другое название полосатого тела) с БАР, обычно изучая кору полушарий.
Читать подробнее:
http://neuronovosti.ru/bipolar-striatum/
#нейроновости
#нейростарости
#нейрогенетика
#биполярноерасстройство
Картинка дня: глиома
Глиома – вид опухоли, которая возникает в головном или спинном мозге. Опухоль развивается из глиальных клеток, за что и получила своё название. Глиомы составляют приблизительно 80% всех злокачественных опухолей головного мозга. С6-глиома была выделена и в дальнейшем клонирована из вида крыс Rattus norvegicus. Она стала очень популярной моделью при изучении различных нейроонкологических заболеваний. Подробнее о глиомах можно прочитать в нашей отдельной статье.
http://neuronovosti.ru/c6glioma/
#нейроновости
#глиома
#картинкадня
Интересный пациент: как отёк мозга превратил итальянца во француза
Можно ли сменить свою национальность? Чисто теоретически – да, обратившись при этом в специальные органы. Но в душе и на генетическом уровне вы всё равно останетесь русским, немцем, чехом или испанцем. Но бывают и казусы. Итальянские и британские учёные описали интересный случай, который они наблюдают уже в течение четырёх лет. Итальянец после повреждения головного мозга стал не только говорить по-французски (правда, с ошибками), но и ощущать себя настоящим французом. Более подробно наблюдения опубликовали в журнале Cortex.
Подробности клинического случая:
http://neuronovosti.ru/from-rome-to-paris/
#нейроновости
#интересныйпациент
Нейронауки для всех. История болезни: синдром Туретта
Часто от людей, «нахватавшихся» по верхам того и сего, можно услышать в отношении человека, выкрикнувшего неприличное слово, предположение о диагнозе: «Да у него синдром Туретта!». Ну и объяснение: де синдром этот заключается в том, что человек неконтролируемо изрекает обсценную лексику. Однако, далеко не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Причем, непростая судьба преследовала как первооткрывателя заболевания, а также того человека, чьим именем оно названо (да-да, это разные люди), так и сам недуг, что в общем продолжается до сих пор. А там, где много неясностей, тут же появляется и множество домыслов, которые мы постараемся в этой статье из рубрики «Нейронауки для всех. История болезни» развеять.
Смеем разочаровать: ни фига подобного! (практически неконтролируемый выкрик). В первую очередь синдром Туретта – это никак не только лишь одна нецензурная лексика, говорящаяся поперек желания. Копролалия (именно так на языке профессионалов называется выкрикивание нецензурщины помимо своей воли) встречается лишь у небольшого количества страдающих синдромом (около 10% всех случаев).
Если человек вдруг ни с того, ни с сего дернет головой и крикнет «Ура!» или «Свободная касса!» – это тоже будет характерным признаком синдрома Туретта. Потому что, помимо копролалии, бывает эхолалия или повторение чужих слов, а также палалия – повторение своего слова несколько раз. Кстати, не зря мы сказали «дернет головой». Главные особенности болезни – это тики: моторный (двигательный) и вокальный (то есть любое вскрикивание, всхлипывание, стон, имитация голоса животных и так далее). Диагноз ставят тогда, когда тики (много моторных и хотя бы один вокальный) наблюдают не меньше года.
Стоит сказать, что ни с уровнем интеллекта, ни с продолжительностью жизни этот синдром не коррелирует. Более того, чаще всего он вообще встречается в юном возрасте и в основном стихает к зрелости. Или не стихает. Все зависит от индивидуальных особенностей мозга и генетики. Но все-таки «тяжелого» Туретта, который бы начинался у взрослых мужчин и женщин, не встретишь.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/tourette-syndrome/
#нейронаукидлявсех
#историяболезни
#нейропсихиатрия
#Туретт
Фундаментальный и клинический неврологический конгресс. 23 декабря, Москва
В преддверии Нового года, 23 декабря 2017 года, пройдет первое мероприятие, которое совместно организовали платформа для молодых медицинских специалистов Medical Channel и Московский Международный Медицинский Кластер. Симпозиум Basic & Clinical Neurology Congress (B&C NC) будет посвящен фундаментальному и клиническому аспектам актуальных тем неврологии.
Базируясь на принципах открытой дискуссии в медицинском сообществе, каждая тема, освещаемая на симпозиуме, предполагает дальнейшие обсуждения между участниками и спикером. Подобный дискуссионный формат предусматривает создание условий для развития критического мышления в прогрессивном сообществе молодых специалистов. Наш портал стал информационным партнёром конгресса и будет потом публиковать видео докладов. Но никакое видео не заменит возможности живого общения с ведущими неврологами и нейроучеными нашей страны.
Вход свободный!
Требуется предварительная регистрация: http://bncnc.ru
http://neuronovosti.ru/bcnc/
Картинка дня: соревнование внутри нейрона
Перед вами — развивающийся нейрон из ствола мозга новорожденного мышонка (шестой день после рождения). Синим и зеленым показаны две аксонные терминали, «борющиеся» за пространство на поверхности клетки. Одна из них победит и останется, другая будет удалена. Шкала этой электронной микрографии (белая полоса в правом нижнем углу) — всего пять микрометров. Детально об устройстве нейронов можно прочитать (и посмотреть) в нашем специальном материале.
Credit: Paul Holcomb/NeuroArt
http://neuronovosti.ru/intraneuron-competition/
#нейроновости
#нейрон
#картинкадня
Как «кошачий паразит» попадает в мозг
Исследователи из Стокгольмского университета обнаружили, как паразит токсоплазма, который поражает человека при токсоплазмозе – заболевании, часто передающемся от домашних кошек – берет «под контроль» иммунные клетки крови и попадает в мозг. Подробности изложены на страницах журнала PLOS Pathogens.
«Мы расшифровали, как паразит управляет иммунными клетками, превращая их в движущихся «зомби», которые распространяют его по организму», — говорит Антонио Барраган (Antonio Barragan), профессор Стокгольмского университета и один из авторов нового исследования.
Инфекционный токсоплазмоз вызывается паразитом Toxoplasma gondii и распространен достаточно широко. Согласно статистическим данным, его носители – это 30-50 процентов всего мирового населения. Но люди – это только промежуточные хозяева токсоплазмы, так как основной хозяин – кошки.
В ряде исследований, проведенных ранее, показывали, что паразит так влияет на мозг инфицированных крыс, которые тоже представляют собой промежуточных хозяев, что они теряют страх перед кошками, и даже кошачий запах для них становится чрезвычайно привлекательным. Так паразит передается дальше, чтобы в теле хозяина начать размножение.
Читать дальше (и смотреть видео):
http://neuronovosti.ru/toxoplasma/
#нейроновости
#инфекциимозга
#токсоплазмоз
#котики
Картинка дня: скопления тау-белка
Эту прекрасную визуализацию создали в Национальных институтах здоровья США. На ней вы видите аномальные скопления белка, получившего название тау. Эти скопления образуют нейрофибриллярные клубочки, которые мешают образованию синапсов — и в итоге приводят к нарушениям памяти при болезни Альцгеймера.
Credit: National Institute on Aging, NIH
http://neuronovosti.ru/tau-nih/
#нейроновости
#картинкадня
#болезньАльцгеймера
Интересный пациент: глиома, «повелевшая» хозяйке убить себя
Когда в одну из швейцарских больниц поступила женщина с множественными глубокими ножевыми ранениями груди, врачи незамедлительно попытались выяснить, кто на неё напал. Однако оказалось, что женщина нанесла себе ранения сама – это ей приказали сделать «божественные голоса». Как выяснили психиатры, природа этих голосов была вовсе не внеземной – их появление вызывала опухоль мозга. О необычном медицинском случае врачи рассказали в журнале Frontiers in Psychiatry.
По словам 48-летней пациентки, пытавшейся по велению голосов принести себя в жертву, голоса начали говорить с ней около трёх лет назад. Голосов было два, женщина общалась с ними и на религиозные темы, и на более отвлечённые. В зависимости от того, что они говорили, женщина чувствовала себя то напуганной, то приближённой к Богу. Голоса обращались к женщине почти постоянно – по её словам, это происходило чаще раза в минуту. Общение могло длиться часами.
Сначала психиатры решили, что к ним в руки попала пациентка с психозом. Однако МРТ мозга выявило опухоль – злокачественную глиому (подробнее об этих опухолях – в нашей отдельной статье), разросшуюся в области таламуса, внутренней капсулы и скорлупы (путамена).
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/glyoma-god/
#нейроновости
#интересныйпациент
#глиома
#нейропсихиатрия
#Frontiers
Картинка дня: нейронная классика
Картинка, которую мы выбрали в нашу ежевечернюю рубрику, современная — она даже участвует в декабрьском конкурсе NeuroArt. Однако объект и метод окрашивания нервной ткани отсылают нас к самым истокам современной нейронауки. Посудите сами: нейроны окрашены бихроматом калия и нитратом серебра: по методу окраски Камилло Гольджи.
А теперь посмотрите на рисунок клеток гиппокампа от самого Гольджи:
http://neuronovosti.ru/golgi-hippocampus/
Нейростарости: поесть — как два нейрона возбудить
Оказывается, порою, чтобы принять решение пойти и поесть, оказывается достаточно работы всего двух нейронов. По крайней мере, ровно так всё обстоит с пищевым поведением улитки-прудовика рода Lymnaea. Статья об этом удивительном открытии опубликована в журнале Nature Communications.
Учёные из группы Sussex Neuroscience Университета Сассекса под руководством Джорджа Кеменеса (George Kemenes) занималась изучением мозга улитки в тот момент, когда она принимает решение поползти поискать еду (салат-латук). Улитки — весьма удобные модельные животные для изучения работы отдельных нейронов: у улитки их мало, и они довольно крупные, в них просто вживлять электроды.
Работа с улиткой со вживлёнными элекродами позволила увидеть удивительную вещь: решение животное принимает очень экономно. Первый нейрон «отвечает» за сигнал о присутствии потенциальной еды рядом, второй же — за то, испытывает ли сейчас улитка чувство голода. И только если оба нейрона возбуждены, то есть, на вопрос: «есть ли еда рядом?» и «а голодна ли я?» улитка оба раза отвечает «да!», запускается сложный поведенческий каскад нейрореакций. В противном случае улитка экономит энергию, и даже «не дёргается».
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/eating-neurons/
Нейростарости: корица сделала глупых мышей умнее
Нейробиологи из Университета Раша в Чикаго показали, что употребление в пищу корицы, а также одного из самых распространённых в мире консервантов — бензоата натрия — намного повышает способность мышей к обучению. Но — только у не очень способных грызунов. Исследование опубликовано в издании Journal of Neuroimmune Pharmacology.
Дизайн эксперимента был достаточно прост. Для оценки способности мышей к пространственному обучению, нейробиологи применили так называемый лабиринт Барнса — десятисантиметровый цилиндр с 20 отверстиями, в одном из которых находится пища. Грызунов разделили на две группы — по тому, как быстро они учились запоминать местонахождение лакомства.
Затем и труднообучаемых, и «талантливых» мышек разделили на три группы, каждой из которых добавляли в пищу либо плацебо, либо молотую корицу (как отмечают авторы, купленную в магазине индийской органической еды), либо бензоат натрия (в него в организме превращается коричный альдегид, главный компонент ответственного за запах корицы коричного масла). Кстати, бензоат натрия — одна из самых распространённых в мире пищевых добавок, известная как консервант E211.
Оказалось, что и корица, и бензоат натрия поднимает обучаемость «тупых» мышек почти до нормального уровня. А вот на «талантливых» они почти не действовали.
Разгадка эффекта нашлась в изучении мозга «отстающих» грызунов. Их гиппокамп отличался от гиппокампа «успевающих». Вот какие различия удалось обнаружить:
уменьшение количества дендритных шипиков (а, стало быть, и возможного количества синапсов), снижение уровней белков, играющих важную роль в синаптической пластичности — NR2A (субъединицы глутаматного NMDA-рецептора), GluR1 (субъединицы глутаматного AMPA-рецептора) и PSD95 (мембранной гуанилаткиназы), cнижение уровня транскрипционного фактора CREB, играющего важную роль в регулировке памяти.
И именно действие бензоата натрия приводило эти показатели у мышей в норму. Точно такой же эффект дали и эксперименты над культурами клеток гиппокампа мышей.
Текст: Алексей Паевский
На иллюстрации: траектории поиска еды "умных" и "глупых" мышек.
Cinnamon Converts Poor Learning Mice to Good Learners: Implications for Memory Improvement
Modi, K.K., Rangasamy, S.B., Dasarathi, S. et al. J Neuroimmune Pharmacol (2016) 11: 693. https://doi.org/10.1007/s11481-016-9693-6
Мозг способен к восстановлению после имплантации конечностей
Сотрудники Детской больницы Филадельфии и Пенсильванского университета обнаружили восстановление функций мозга после перенесенной ампутации и операции по имплантации рук. Подробности наблюдения ученых опубликованы в журнале Annals of Clinical and Translational Neurology.
История героя статьи – маленького мальчика, начинается с тяжелой инфекции, которая привела к ампутации обеих кистей. Последствия такой операции сказались на мозге. Ответственные за прием сигнала от рук области серого вещества сместились и изменили свою работу.
По словам врача-рентгенолога Детской больницы Филадельфии, одного из авторов работы Уильяма Гетца, исследования низших приматов и изучение снимков мозга взрослых пациентов, говорит о том, что после ампутации мозг перестраивается, не получая больше сигналов от рук. Область мозга, которая "представляет" рецепторные сигналы от губ, перемещается примерно на два сантиметра в ту область мозга, которая ранее "представляла" руки.
Около двух лет назад маленькому пациенту успешно провели первую подобного рода операцию по трансплантации обеих кистей рук. Его мозг, по наблюдению врачей, спустя некоторое время стал возвращаться к нормальному пространственному распределению функций.
Для отслеживания скорости и полноты восстановления, специалисты проводят магнитоэнцефалографию четыре раза в год. Они измеряют силу реакций мозга при прикосновении к пальцам и губам ребенка с помощью отслеживания магнитной активности мозга. Для сравнения и контроля такое же испытание проходят еще пять здоровых детей.
В первые разы прикосновения к губам вызывали сигналы в участках мозга, которые были ответственны за принятие сигналов от рук с задержкой на 20 миллисекунд. Реакция кончиков пальцев в первые два раза не наблюдалась вовсе. После 6 месяцев распределение функций в мозге между областями восстановилось до нормального, при этом импульс все равно оставался чуть слабее, чем у здоровых пациентов контрольной группы.
«Эти результаты поднимают новые вопросы о пластичности мозга, особенно у детей. Некоторые из них: в каком возрасте лучше всего проводить трансплантацию рук, всегда ли изменения в работе мозга сопровождают ампутацию, как выглядит пространственное распределение функций у тех, кто родился без рук, — рассказал Гетц.»
Источник: Massive cortical reorganization is reversible following bilateral transplants of the hands: evidence from the first successful bilateral pediatric hand transplant patient
By William Gaetz, Sudha K. Kessler, Tim P.L. Roberts, Jeffrey I. Berman, Todd J. Levy, Michelle Hsia, Deborah Humpl, Erin S. Schwartz, Sandra Amaral, Ben Chang, Lawrence Scott Levin
6 December 2017
DOI: 10.1002/acn3.501
Дорогие друзья, не волнуйтесь. На сайте проводятся технические работы, а пока мы будем выходить в соцсетях.
Читать полностью…
Картинка дня: как работает новое «лекарство от Альцгеймера»
Видите эти белые точки на двух фотографиях? Это — сгустки повреждающего нейроны белка амилоида бета в мышином мозгу. На верхнем снимке сгустков меньше. И это неслучайно, ведь эта мышь была пролечена новым препаратом на основе ДНК, мишенью которого стал ген APOE4, повышающий риск болезни Альцгеймера. Мышь, мозг которой мы видим на снимке внизу, получала плацебо. И, хотя мы прекрасно знаем, что вылечить от «Альцгеймера» мышь и вылечить человека — совершенно разные вещи, однако здорово, что попытки не прекращаются. Подробности нового эксперимента, опубликованного в журнале Neuron — в ближайшие дни.
http://neuronovosti.ru/anti-apoe-dna/
#картинкадня
#нейроновости
#Альцгеймер
#apoe4
Credit: Tien-Phat Huynh
Учёные придумали, как снизить нагрев имплантов при процедуре МРТ
Международная группа ученых разработала устройство для улучшения работы магнитно-резонансных томографов. Технология основана на локальном перераспределении магнитного поля в пространстве при помощи метаповерхности из металлических резонаторов. Эксперименты показали, что метаповерхность позволяет уменьшить мощность томографа, необходимую для получения качественных снимков. Использование томографов с небольшой мощностью позволяет сделать МРТ-диагностику безопасной для людей с медицинскими имплантатами. Результаты опубликованы в последнем выпуске Journal of Magnetic Resonance.
Магнитно-резонансная томография, или МРТ, сегодня применяется для диагностики множества заболеваний ─ от артрита до рака. Точность диагностики напрямую зависит от качества изображения. Чтобы его повысить, нужно увеличивать время сканирования и напряженность поля томографов. Это требует больших затрат и снижает комфортность исследования. Люди с медицинскими имплантатами не могут проходить обследование на томографах с высокой напряженностью поля из-за опасности нагрева тканей в области имплантата и сбоев в его работе.
Ученые из Университета ИТМО совместно с коллегами из Нидерландов и Великобритании смогли решить эту проблему при помощи устройства на основе метаповерхности. Метаповерхность в данном случае представляет собой упорядоченную структуру из металлических резонаторов, размещенных в непроводящей среде. Эта структура способна перераспределить электромагнитное поле внутри томографа и сконцентрировать его вокруг себя.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/metamatherial-in-mri/
#нейроновости
#МРТ
#инструментыиметоды
«Аутистический» ген обрезает дендриты
До сих пор не существует единой теории возникновения заболеваний аутистического спектра. Новая модель, созданная в недрах Национальных институтов здоровья США (NIH) и принятая к печати в Journal of Neuroscienсe, предполагает излишнюю экспрессию гена, который участвует в так называемом синаптическом прунинге.
Хэн-И Ман и его коллеги из NIH изучали ген UBE3A, который кодирует белок E6AP. Этот белок играет важную роль в удалении и укорочении дентритных ветвей нейронов в процессе прунинга. Оказалось, что у больных расстройством аутистического спектра (ASD, подробнее об истории аутизма можно прочитать в нашей отдельной статье) существуют вариации этого гена, которые приводят к усиленной продукции белка E6AP. Немедленно был поставлен эксперимент на мышах. Оказалось, что мышки с «аутистическим» вариантом гена имели более короткие и редкие дендриты, чем в норме. Открытие может стать важным этапом и в понимании этиологии заболевания, и в его лечении.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/autism-pruning/
#нейроновости
#прунинг
#аутизм
Картинка дня: муляж нервной системы
Иногда анатомическое учебное пособие само становится произведением искусства. Так и этот муляж нервной системы в натуральную величины, созданный в XIX веке Хосе Аламой, ныне стал экспонатом Анатомического музея Медицинского факультета Университета Валенсии.
Сredit: José María Gómez Alamá (1815-1874).
http://neuronovosti.ru/neuropreparat/
Нейростарости: динозавры-низкорослики
Самый высокий известный динозавр — апатозавр (старшему поколению он известен как бронтозавр, представлял собой одно из самых крупных животных на Земле). Правда, совсем не сила ног помешала им стать ещё больше. Главный «виновник» этого — мозг, точнее, его высокая потребность в кровоснабжении. В Journal of Experimental Biology в прошлом году был опубликован материал, в котором исследуются различные возможные варианты того, как кровь могла перекачиваться в мозг бронтозавра и физические ограничения на длину шеи этого длинношеего ящера.
…Их головы парили в 15-18 метрах над землей: зауроподы были гигантскими животными, примерно такой же высоты и длины, как Белый дом. Представьте себе, какая огромная груда костей и мышц поддерживала 65-тонную массу, эквивалентную весу 30-40 автомобилей вместе взятых. Их шеи в длину достигали 10-12 метров. Их массивному сердцу требовалось давление в 700 мм рт.ст., чтобы доставлять кровь к голове. И это то же самое давление, которое будет дополнительно действовать на наше тело, если мы нырнём на глубину 10 м. Подсчитано, что левый желудочек сердца динозавра весил 2 тонны. То есть, в 15 раз тяжелее левого желудочка сердца китов. Такая огромная сердечная мышца потребляла до 64% всей энергии, необходимой динозавру для жизнедеятельности.
Для того, чтобы решить проблему доставки крови в мозг, зауроподы могли бы жить под водой, но… не смогли. На самом деле эти гигантские животные, возможно, не так быстро исчезли бы с лица земли, если бы держали голову низко. Но тогда неизбежный обморок ждал бы их каждый раз при любом резком поднятии головы её (скажем, на звук приближающегося аллозавра — предвестника тираннозавра рекса), Кстати, в этом случае они бы полностью оправдывали своё прежнее имя — «громовой ящер» («бронтозавр»), поскольку падали бы с невероятным грохотом, однако всё же трудно поверить, что такой конструктивный недостаток прошёл бы естественный отбор.
Возможно, зауроподы имели ряд дополнительных сердец вдоль шеи, но нет никаких других позвоночных животных с серией «насосных станций» на шее, которые могли бы подтвердить эту теорию.
Авторы статьи предположили, что здесь мог бы иметь значение механизм так называемого «мозгового сифона». Всем известно, что сифон может направить поток жидкости вверх, а затем вниз снова без применения внешней силы, преодолевая трение жидкости, протекающей в трубе.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/dlinnosheee/
Приступы мигрени снизились вдвое при приёме нового препарата
Препарат от мигрени нового класса прошел третий этап клинических испытаний. Сотрудники Королевского колледжа в Лондоне, проводившие тестирование препарата, выяснили, что новое лекарство сокращает частоту приступов мигрени в два раза. Подробности исследования можно прочитать в New England Journal of Medicine.
Как заявляет автор исследования Питер Годсби (Peter J. Goadsby), учёные тестировали препараты длительного действия – фреманезумаб и эренумаб, которые один раз в месяц вводили в виде инъекций пациентам, страдающим мигренью. В результате лекарства сократили среднее количество месячных головных болей участников наполовину. Результаты дают надежду на совершенствование процесса лечения мигрени, приступы которой могут начаться внезапно и длиться продолжительное время, нарушая при этом нормальный ход жизни человека.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/migraine-popolam/
#нейроновости
#мигрень
#нейрофарма
#головнаяболь
Вебинар от ведущего специалиста по неинвазивной искусственной вентиляции легких пройдет 14 декабря
Открыта запись на вебинар по НИВЛ от одного из ведущих специалистов по неинвазивной вентиляции легких неврологических больных в России.
Василий Штабницкий, к.м.н., врач-пульмонолог, доцент кафедры пульмонологии ФДПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова, эксперт фонда «Живи сейчас», член Российского и Европейского респираторного общества расскажет об основных принципах вентиляции легких и особенностях вентиляции у неврологических больных. В настоящий момент в России только развивается неинвазивная дыхательная поддержка.
«Неинвазивная вентиляция легких – это один из методов помощи нейромышечным больным, который значительно улучшает качество жизни и прогноз. Но, к сожалению, данным видом помощи владеют не все лечебные учреждения. И поэтому НИВЛ не получил пока должного распространения в России», – рассказывает Василий Штабницкий.
Подробности:
http://neuronovosti.ru/nil-vebinar/
#нейроновости
#живисейчас
#БАС
#НИВЛ