13206
Новости нейронаук и нейротехнологий. Самые свежие новости нейротематики в вашем телефоне! @damantych и @khoruanna- для связи
Картинка дня: прозрачный мозг. «Отражения»
И снова — снимок из декабрьского конкурса NeuroArt. На самом деле, этот прозрачный мозг — не просто художественная инсталляция. Он напечатан на 3D-принтере из прозрачного материала в масштабе 1:1 как по размеру, так и по весу, причем не просто повторяя форму «сферического мозга в вакууме». Он напечатан по точной модели, сделанной, исходя из материалов Т1-взвешенной магниторезонансной томографии.
Сredit: Ilona Kotlewska, NeuroArt
http://neuronovosti.ru/glassbrain/
Нейростарости: «повелителем» сна оказался ионный канал
Как мозг решает, когда нам спать, а когда — просыпаться и заниматься ежедневными заботами? Кто этот таинственный часовщик, ежедневно переводящий наши внутренние часы в различные состояния? Наконец, удалось получить ответ на эти вопросы. Учёные Школы медицины Университета штата Мэриленд (University of Maryland School of Medicine, UM SOM) определили, как работает ключевой путь для фазого перехода между сном и борствованием. Он, по-видимому, играет главную роль именно в регулировке «переключателя». Исследование, опубликованное в Nature Communications, — первое, которое объясняет этот процесс в настолько подробных биофизических деталях. Открытие впоследствии может привести (и приведёт) к созданию более эффективных методов лечения бессонницы и последствий смены часовых поясов.
Сон и бодрствование — это основные два состояния, в которых поочерёдно пребывает человек всю свою жизнь. Но миллионы людей имеют проблемы с переходами между ними — им тяжело заснуть или спать по ночам, не просыпаясь, а затем крайне трудно бодрствовать в течение дня. Несмотря на десятилетия исследований того, как эти переходы работают, внутренние механизмы циркадного ритма остаются во многом загадкой для нейробиологов. Но совсем недавно появилось исследование, благодаря которому ситуация, наконец, может измениться.
Андреа Мередит (Andrea Meredith), доцент кафедры физиологии UM SOM, сфокусировала своё внимание на определенной области мозга — супрахиазматических ядрах гипоталамуса. Этот регион выступает в качестве внутренних часов, определяющих то, когда нам пора спать, как долго организму необходим сон и когда приходит время просыпаться. В супрахиазматическом ядре, которое специалисты сокращённо называют СХЯ, исследовательница сосредоточилась на ионных каналах, которые проводят электрический ток, передавая информацию от одного нейрона к другому. Таким образом, нашлась группа структур, известных как BК-каналы (Big K-channels, род калиевых канальных белков), которые оказались наиболее активными именно в СХЯ.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/bk-channels/
#нейростарости
#нейроновости
#сон
#калиевыеканалы
#супрахиазматическоеядро
Жёлтые линзы помогут заснуть
Кто не захочет перед сном заглянуть в смартфон или в выходной не посмотрит на ночь серию любимого сериала? А ведь холодный синий оттенок, который преобладает в экранах гаджетов, оказывает влияние на качество сна. Учёные из Колумбийского университета разработали специальные очки для предотвращения бессонницы, про которые написали в журнале Journal of Psychiatric Research.
Жидкокристаллические дисплеи смартфонов, ноутбуков и планшетов излучают свет в синем спектре, что отрицательно сказывается на функционировании мозга, а именно – на регуляции сна. Гормон, который отвечает за сон – мелатонин – регулирует суточные ритмы, настроение и уровень тревожности. Нарушение его работы может приводить к мигрени, депрессии и бессоннице. Но, как известно, большинство людей (если не все), любят провести вечер перед девайсом – поработать, посмотреть фильм или полистать новости друзей в социальной сети.
Ранее исследователи уже доказали пользу тёмно-жёлтых линз, которые влияют на артериальное давление крови и способствуют сну. И для того, чтобы спасти сон любителей светящихся экранов, ученые придумали свой способ.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/yellowglasses/
#нейроновости
#сон
#инсомния
Нейростарости: курение плюс беременность равно шизофрения?
Исследование, проведенное учеными из Мэйлменской школы Колумбийского университета здравоохранения, медицинского центра Колумбийского университета (CUMC) и Психиатрического института штата Нью-Йорк, сообщают о взаимосвязи между курением во время беременности и повышенным риском развития шизофрении впоследствии у родившихся детей. Результаты исследования опубликованы в American Journal of Psychiatry.
В статье рассматриваются приблизительно 1000 случаев шизофрении среди пациентов, родившихся в Финляндии в период с 1983 по 1998 год. При регулярном употреблении матерью никотина во время беременности, шансов родить ребенка с последующим развитием шизофрении у него оказываются на 38% больше. Результаты корректировались с учетом различных факторов, в том числе материнской и общесемейной психиатрической истории, социально-экономическим статусом, а также возрастом матери.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/smoking-shiza/
#нейроновости
#нейростарости
#шизофрения
#курение
Обработка сенсорной информации – ещё глубже
В коре грызунов каждый ус на мордочке представлен отдельной вертикальной цилиндрической кортикальной колонкой – баррелом. В течение последних 50 лет они представляли собой предмет исследований нейробиологов по всему миру, ведь это – образцовая физиологическая модель того, как мозг млекопитающих получает сенсорную информацию.
Но существенные открытия ещё предстоит сделать: исследователи из Университета Брауна обнаружили ранее неизвестный набор соответствующих структур ствола на два слоя глубже в коре, чем баррелы. Он показывает более полную картину обработки сенсорной информации. Работа опубликована в Cell Reports.
Хоть люди и не используют усы при восприятии окружающей среды, новые исследования этих самых усов помогают учёным лучше понять, как взаимодействуют две области мозга – кора, которая обрабатывает информацию, и таламус, который передаёт эту информацию в кору. Предполагалось, что баррелы, обнаруженные в 1970 году в четвёртом слое коры, обрабатывают большую часть этого взаимодействия. Может быть, это действительно так, но обнаружены параллельные похожие «нижние баррелы» («infrabarrels») в шестом слое – а слой, наиболее близкий к таламусу, может играть ещё большую роль.
Есть шанс, что учёные обнаружат неисследованный ранее механизм взаимодействия между областями. И исследовать его крайне важно, учитывая, насколько большую роль играют процессы сенсорной обработки и внимание. Но сделать это не так просто из-за огромного разнообразия клеток в корковых слоях.
Читать далее: http://neuronovosti.ru/deep-deep_sensory_barrels/
#нейроновости
#мозг
#сенсорная_кора
#нейробиология
Картинка дня: эмоции Пуркинье
Послезавтра мы будем отмечать 230-летие со дня рождения великого чешского энциклопедиста, собеседника Гёте и одного из основателей нейробиологии, Яна Эвангелисты Пуркинье. Мы еще поговорим о нём в воскресенье, а сейчас мы анонсируем его юбилей серией его портретов, сделанных в год его смерти, на которых запечатлён каталог эмоций этого замечательного человека.
Credit: J. Eckert
http://neuronovosti.ru/purkyne-emotions/
Картинка дня: нодозный ганглий
Нет, это не абстрактное полотно с названием, к примеру, «Красное и серое». Так выглядит ткань так назваемого нодозного (узловатого) ганглия, нижнего ганглия блуждающего нерва. Впрочем, человек тут все-таки потрудился. Это — ткань, полученная от генно-модифицированной мыши, нейроны которых экспрессируют флуоресцентный трансгенный маркерный белок tdTomato (красный). Серым же показано свечение красителя DAPI (диамидинофенилиндол), который «привязывается» исключительно к связке нуклеотидов «аденин-тимин» в ДНК. Снимок участвует в декабрьском конкурсе NeuroArt.
http://neuronovosti.ru/nodose/
Credit: Laurent Gautron/NeuroArt
#нейроновости
#картинка_дня
#ганглий
#NeuroArt
Физиологические основы «эффекта Моцарта» существуют
Некоторые будущие родители дают своим ещё не рожденным детям слушать классическую музыку, надеясь повысить когнитивные способности своих чад. Хотя некоторые исследования поддерживают связь между предродовым звуковым воздействием и улучшенной функцией мозга, до сих пор не выявлялось никаких конкретных структур, ответственных за эту связь в развивающемся мозге. Новое же исследование, опубликованное в – первое, в котором эта связь найдена и обоснована.
Результаты, которые могут иметь значение для ранней диагностики аутизма и других когнитивных дефектов, были недавно опубликованы в трудах Национальной Академии наук.
Вчера мы уже писали о том, с чего все началось и откуда появилось такое понятие как «эффект Моцарта». Наша нынешняя новость, наконец, делает его физиологическое обоснование.
Все дело в том, что клетки подкорковой зоны (которая исчезает после рождения) никак не отвечают за передачу сигналов, а лишь служат материалом для наращивания количества клеток коры головного мозга. Так считалось ранее.
Читать далее: http://neuronovosti.ru/mozart_effect2/
#нейроновости
#Моцарт
#когнитивистика
#эмбриология
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
Нейросеть-охотник за бактериями
В Медицинском центре Бет Израел в Бостоне разработали микроскоп со встроенным искусственным интеллектом для распознавания и идентификации бактерий в крови. Устройство справляется с задачей в общей сложности на 93 и 95 процентов соответственно. Подробности опубликованы в Journal of Clinical Microbiology.
В медицинской практике бывают случаи, когда необходимо в кратчайшие сроки установить возбудителя, который вызвал заболевание. Так как ценное время может быть потрачено из-за нехватки специалистов в стационаре, учёные решили создать в помощь искусственный интеллект. Исследователи соединили способность электронного микроскопа делать фотографии образцов с высоким разрешением и умение распознавать образы сверточной нейронной сети. После тренировки такая нейросеть смогла узнавать окрашенных в крови бактерий по их форме и расположению.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/microbe-hunting/
Картинка и видео дня: структура «белка Паркинсона» со сверхвысоким разрешением
Химики из университета штата Иллинойс совместно с их коллегами из университетов Пенсильвании, университета Вандербильда и университета Королевы Марии в Лондоне впервые сумели получить детальную структуру фибрилл альфа-синуклеина, ключевого белка болезни Паркинсона. Открытие опубликовано в Nature Structural and Molecular Biology.
При болезни Паркинсона молекулы альфа-синуклеина образуют длинные фибриллы, которые нарушают работу мозга. Это чем-то похоже на амилоидные бляшки при болезни Альцгеймера, однако структура синуклеиновых фибрилл до последнего времени оставалась неясной в силу ее сложности.
Большая коллаборация исследователей использовала метод твердотельной спектроскопии ядерного магнитного резонанса и подтвердила полученные структуры при помощи электронной спектроскопии и рентгеноструктурного анализа.
http://neuronovosti.ru/a-sinucleine/
#нейроновости
#болезньПаркинсона
Ян Пуркинье, первооткрыватель клеток мозжечка, создатель дактилоскопии и кинематографа
Эта фамилия знакома любому человеку, который начинал знакомиться с устройством нервной системы. Уже на первых страницах любого учебника нейроанатомии можно увидеть рисунок нейрона, похожего на дерево с подстриженной кроной. Это так называемые клетки Пуркинье. Крупные эфферентные нейроны, расположенные в мозжечке. Они «вызревают» лишь к восьми годам, потому дети такие неуклюжие; они весьма чувствительны к алкоголю, поэтому… Но это — клетки. А кто такой сам Пуркинье? Спросишь среднестатистического студента и услышишь в ответ: «Француз какой-то». Сегодня мы отмечаем 230 лет со дня рождения великого энциклопедиста и одного из основателей современной нейронауки.
Читать дальше (мы дополнили нашу статью):
http://neuronovosti.ru/purkine/
#нейроновости
#персоналии
#Пуркинье
Картинка дня: рак в окружении
Перед вами — три лимфоцита, окружившие раковую клетку. Иммунотерапия рака в последнее время делает огромные успехи, а не так давно лимфому с метастазами в мозг вылечили, используя отредактированные Т-лимфоциты пациента. Однако, как выяснилось, не все пациенты отвечают на терапию. Новое исследование, опубликованное в Science, показывает, что иммунотерапия рака может лучше работать у пациентов со специфическим генным профилем.
http://neuronovosti.ru/car-t/
#нейроновости
#картинкадня
#CART
#онкология
Нейростарости: нейропластичность против тугоухости
Ежегодно односторонней тугоухостью заболевает около 9 000 человек в Великобритании и примерно 60 000 — в США. Борьба с этим нарушением осложняется тем, что на сегодняшний день отсутствуют биологические признаки (биомаркеры), которые могли бы помочь оценивать эффективность лечения. Но группа учёных из Калифорнийского университета обнаружила способность мозга адаптироваться к этому, изменять свою структуру и функционирование (пластичность) в ответ на развитие односторонней потери слуха. Это открытие позволит определять недостающие биомаркёры, и, как следствие — даст возможность людям с подобными нарушениями вернуться к нормальной жизни с меньшими ограничениями. Статью опубликовали в журнале Laryngoscope.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/deafness-plasticity/
#нейроновости
#нейростарости
#слух
#нейропластичность
Нейрокасты: каждому аксону – свой слой
Учёные из Токийского технологического института изучили молекулярные механизмы взаимодействия аксонов, а именно то, как они удерживаются в соответствующих слоях зрительной системы мушек дрозофил. Исследователи предполагают, что результаты помогут стабилизировать регенерирующие аксоны на желаемой глубине, например, при трансплантации нейронов после травмы. Подробнее с работой можно ознакомиться в журнале eLife.
У мухи дрозофилы в мозге многослойная зрительная система, как и у людей. Чтобы она функционировала правильно, каждый слой должен получать конкретные сигналы от определенных нейронных скоплений. Для этого аксоны в формирующейся нервной системе должны расти до слоёв-мишеней, а затем формировать там устойчивые связи.
Чтобы определить, как эти связи образуются, команда Такаши Сузуки (Takashi Suzuki) исследовала функции двух рецепторных белков фермента тирозин-фосфатазы, называемых LAR и Ptp69D. Эти белки необходимы для группы фоторецепторов R7 – светочувствительных клеток, аксоны которых заканчиваются в шестом слое (М6) мозгового вещества или медуллы (medulla), которая представляет собой второй узел зрительной доли дрозифил, состоящий в целом из 10 слоев (от М1 до М10).
Исследователи создали мутантные эмбрионы мух, в которых фоторецепторы R7 не содержали генов LAR и Ptp69D. И оказалось, что у этих насекомых более 80 процентов аксонов R7 не заканчивались в слое M6. По мере развития они часто смещались назад или выходили из медуллы полностью.
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/neurocasts/
Как выглядят ритмы пространства в головном мозге
Нейробиологи из Университета Калифорнии в Лос-Анжелесе (UCLA) показали, что ритмические колебания мозговой активности, соответствующие тета-волнам, синхронизируют деятельность нейронных комплексов в медиальной височной доле, и таким образом играют решающую роль в обработке информации о пространственной навигации. А удалось это узнать с помощью имплантированных в мозг датчиков.
Низкочастотные тета-колебания (6-12 Гц) на электроэнцефалографии, которые у людей до недавних пор зарегитрировать было крайне сложно, наиболее заметно проявились у слепых людей, которые при передвижении полагались на трость. Исследователи предположили, что слепой человек исследует новую для него среду с помощью множества чувств, что требует большей активности мозга. Подробнее о работе изложено в статье, опубликованной в Current Biology.
Тета-волны – это один из нескольких типов ритмической электрической активности мозга. Они характерны для более глубоко расположенных структур и названы в честь восьмой буквы греческого алфавита, потому что, как правило, совершают около восьми колебаний вверх и вниз в секунду.
Учёные давно подозревали, что тета-колебания поддерживают нашу способность изучать новые места и кодировать новые воспоминания, как это происходит у крыс, но ранее не могли проверить гипотезу на людях, так как регион, ответственный за регулирование пространственной навигации, находится глубоко внутри мозга. К тому же людям запрещалось двигаться, так как неинвазивное снятие активности той или иной зоны (например, при фМРТ) предполагало неподвижное состояние добровольца.
Читать далее: http://neuronovosti.ru/theta-spatial/
#нейроновости
#навигация
#память
#мозг
#нейрофизиология
Нейростарости. Для реабилитации после инсульта можно сыграть в преферанс
Оказывается, для того, чтобы ускорить восстановление после инсульта, совершенно необязательно покупать дорогую видеоприставку и специальную программу. Исследование, опубликованное в прошлом году в Lancet Neurology, говорит о том, что для восстановления движения рук достаточно игры в карты или в мяч, лото или в бинго.
Исследование, проведенное по заказу Stroke Outcomes Research Canada проводилось сразу в четырёх странах: Аргентине, Канаде, Перу и Тайланде, в 14 реабилитационных учреждениях (правда, 11 из них было сконцентрировано в Канаде).
Читать дальше:
http://neuronovosti.ru/cards-stroke/
#нейроновости
#нейростарости
#инсульт
#нейрореабилитация
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