По словам руководителя исследований Ури Мончи, мозг человека в возрасте 55-75 лет работает так, чтобы сохранить как можно больше своей энергии и направить ее точно на решение появившихся проблем. главное04:07 - подготовка к концу света + обуче. Как раз сегодня отмечается Всемирный день мозга. Одна из целей — привлечь внимание к тому, как работает наша нервная система и ее главный орган — головной мозг. Последние исследования в области нейроонкологии показали, что глиобластома, злокачественная опухоль мозга, способна «паразитировать» на нейронах, выживать и расти за счет их работы. Российский экпериментатор, просверлил дрелью череп, вживил себе в мозг чип,чтобы контролировать свои сны.
Мозг в пробирке: открытие российских ученых поможет людям с бионическими протезами
При этом продукты были разделены на 10 категорий, включая мясо, фрукты, алкоголь. Для обработки данных использовался искусственный интеллект. В ходе исследования было сгенерировано четыре подтипа питания: с пониженным содержанием крахмала или абсолютно без крахмала I подтип ; вегетарианский II подтип ; с высоким содержанием белка и низким содержанием клетчатки III подтип ; сбалансированный IV подтип. На следующем этапе исследователи соотнесли подтипы питания с показателями когнитивных функций и психического здоровья.
Результаты Исследование показало, что у участников, питание которых было полноценным и сбалансированным IV подтип , зафиксированы высокие показатели по когнитивным функциям и количеству серого вещества в мозге.
Связь кишечника и мозга Принято считать, что мозг управляет всем организмом, и это действительно так. Но последние исследования говорят о том, что кишечник, в свою очередь, может влиять на работу мозга. Это происходит за счет активации так называемой оси мозг — кишечник. Этот термин означает, что два органа имеют много нервных связей и способны влиять друг на друга. Влияние может происходить через нервные волокна, а также через выброс гормонов.
Например, известно, что стресс и депрессия часто сопровождаются запорами или диареей. Считается, что так действуют гормоны стресса, часть из которых попадает в желудочно-кишечный тракт: они нарушают нормальную деятельность микрофлоры кишечника. Обратное воздействие микрофлоры кишечника на мозг попало в поле зрения ученых только недавно. Несколько исследований показали возможное влияние бактерий в кишечнике на мозг через общие нервные связи. В 2022 году в Nature вышла статья, в которой авторы утверждают, что изменение состава микробиома кишечника может играть ключевую роль в развитии депрессии. Они проанализировали образцы кала людей с депрессией и сравнили их с контрольными образцами здоровых людей.
Состав микроорганизмов значительно различался. Во-первых, в кишечнике людей с депрессией обнаружили бактерии, которые могут приводить к развитию депрессии. С другой стороны, количество микроорганизмов, которые могут уменьшить проявления этого заболевания, было значительно ниже, чем у контрольной группы. Эти бактерии могут влиять на развитие депрессии прежде всего за счет производства нейромедиаторов — химических веществ, которые передают информацию между нейронами. В данном случае речь идет о нейромедиаторах, задействованных в механизмах депрессии: серотонине, глютамате, бутирате и гамма-аминомасляной кислоте. Если версия о влиянии микробиома на развитие депрессии подтвердится, могут появиться методы ранней диагностики заболевания по составу бактерий в кишечнике, а также лекарства, мишенью которых будет микробиота.
Но пока идти сдавать анализы на состав микробиоты рано: нужно провести еще множество исследований.
И в то же время, мозг -- огромный «внутренний мир», познание которого только начинается. И в нем удивительно абсолютно все. Если все нервные клетки мозга собрать в каком-то гипотетическом устройстве, то оно способно будет генерировать электрический разряд, мощность которого может достигать 60 ватт электрическая активность — один из важнейших показателей работы мозга. Мы знаем, что каким-то непостижимым образом нейроны развиваются, самовосстанавливаются и сохраняют память, передавая ее из поколения в поколение.
В основном его действие тормозное, однако в развивающихся нейронах может быть возбуждающим. Кроме того, глицин служит коактиватором возбуждающих глутаматных NMDA-рецепторов. Также у него наблюдали метаботропные нейромодуляторные эффекты. Как правило, за них отвечают рецепторы, связанные с G-белком GPCR , которые были найдены для всех основных нейромедиаторов, кроме глицина и близкого к нему таурина.
Глицинергическая нервная передача играет роль в развитии различных патологических состояний, включая депрессию. Его обнаружили сотрудники лаборатории Кирилла Мартемьянова Kirill Martemyanov в Университете Флориды в ходе изучения белковых регуляторов работы G-белка RGS , с которыми этот рецептор связан. Исследуя GPR158, они выяснили, что в нейронах он регулирует функции вторичного посредника цАМФ и контролирует ключевые ионные каналы, киназы и нейротрофные факторы, задействованные в возбудимости клетки и синаптической передаче. В силу этого рецептор вовлечен в реализацию когнитивных функций и аффективных состояний.
6 самых важных открытий в области мозга за последний год
По словам руководителя исследований Ури Мончи, мозг человека в возрасте 55-75 лет работает так, чтобы сохранить как можно больше своей энергии и направить ее точно на решение появившихся проблем. Но кроме микроконнектомики есть региональная коннектомика — исследование связей между разными структурами мозга, которые определяют их взаимоотношения, интеграцию, в конечном счете работу. Нейробиология 14 марта 2024 г. Исследование на приматах Показывает, как мозг Кодирует сложные социальные взаимодействия.
Нейробиология
Это значительная часть нервной системы, в 8—10 раз превосходящая количество тех самых нейронов, и сегодня мы понимаем, что функция их не ограничивается только служебной функцией осуществления транспорта веществ из крови в нейроны и обратно. Оказалось, что астроциты имеют огромную, если не решающую роль при формировании нашей долговременной памяти. Павел Балабан раскрыл последние данные мировой науки о том, как формируется эта долговременная память: «Модельный эксперимент на моллюске проводили британские ученые. Вначале у подопытного возникала кратковременная память, но ученые продолжали тестировать животное каждую минуту и в какой-то момент обнаружили, что кратковременная уже исчезла, а долговременная еще не появилась. Ее просто не существовало 3—4 часа, а потом она появилась. Этот таинственный период поставил нас в тупик: где скрывалась все это время долговременная память?
Сначала нейроны реагируют на внешние стимулы те, что надо им запомнить. Если реакция сильная, они выделяют в окружающую среду много веществ. Начинается диффузия — взаимообмен данными между соседями, глиальными клетками. У тех, оказывается, есть свои вещества, которые они начинают синтезировать и передавать нервным клеткам как бы в ответ. Эта диффузия и занимает часы.
Мы работаем с глией и хорошо видим, что она может управлять работой нейронов. И у всех долговременная память формируется достаточно долго. То есть информация в нейронах уже есть, надо только помочь ей раскрыться. После его введения мы вызвали полное восстановление памяти у «двоечников» без дополнительного обучения.
Созданный искусственный синапс, представленный в последнем исследовании, демонстрирует способность обрабатывать сложную информацию, используя воду и соль, отражая функциональность нашего мозга. Размером всего 150 на 200 микрометров, это устройство имитирует поведение синапса, ответственного за передачу сигналов между нейронами в мозге. Тим Камсма, ведущий автор исследования, выделяет значимость данного открытия, отмечая, что использование воды и соли для создания искусственных синапсов, способных обрабатывать сложную информацию, открывает новые перспективы в области моделирования работы мозга.
Автор: Hi-Tech Mail.
Другим важным показателем состояния проводящих путей является диффузионность отражающая скорость диффузионных процессов в различных направлениях. Показано, что снижение AD коррелирует с аксональными повреждениями, повышение показателя RD также может говорить о нарушении миелинизации аксонов. Целью настоящего исследования было, во-первых, изучение различий в структуре мозолистого тела между детьми с РАС и их типично развивающимися сверстниками. Во-вторых, исследователи хотели выявить возможные взаимосвязи между характеристиками мозолистого тела у детей с РАС и различными показателями развития и поведения речевыми навыками, невербальным интеллектом, тяжестью аутистических проявлений. В исследовании приняли участие 38 детей младшего школьного возраста 19 детей с РАС и 19 детей типичного развития. Данные о структуре мозолистого тела были получены с помощью МРТ. Помимо этого у участников исследования был измерен невербальный интеллект, речевые навыки и выраженность различных аутистических черт.
В рамках нового исследования ученые использовали ЭЭГ, чтобы зафиксировать, как выглядит мозг во время смерти. Всего в исследовании биологи наблюдали за четырьмя пациентами, все находились в коматозном состоянии после остановки сердца. В течение от 30 секунд до двух минут после того, как пациентов сняли с системы жизнеообеспечения отключили вентиляторы ИВЛ , в мозге двух из четырех пациентов наблюдались всплески гамма-волн. Интересно, что эта активность казалась организованной, поскольку гамма-волны в одной части мозга были связаны с предсказуемыми паттернами активности в других областях. Особенно активным было височно-теменное соединение, область мозга, где сходятся височные и теменные доли.
В мозге нашли метаботропные рецепторы к глицину
Эти клетки сосредоточены в определенных областях мозга и играют ключевую роль в некоторых его функциях. Тем временем ситуация за эти годы изменилась, современная реальность такова, что упор во всех областях науки делается на первоочередные, горящие проекты, а значит, и программа по исследованию мозга должна была немного измениться. В исследовании также представлены доказательства существования источника тормозных нейронов (dInN) в человеческом мозге, который отличается от происхождения у других видов, таких как мыши, которых используют в исследованиях мозга. Результаты показали, что стимуляция определенных областей мозга, связанных с депрессией в других экспериментах, также влияет на частоту сердечных сокращений. Исследования в данной области подчеркивают два основных отличия между работой мозга и компьютеров. Последние исследования подтвердили, что лимфатическая система мозга активизируется во время сна, что способствует выведению вредных веществ из мозговой ткани.
Использование гаджетов привело к изменениям в мозге детей
В недавнем исследовании ученые использовали мозг мух. Участники конференции «Редкий мозг» – нейробиологи, неврологи, клинические психологи, психиатры, реабилитологи – расскажут о достижениях нейронаук и о том, как сделать их доступными для семей, где есть люди с нейроотличиями. Стартап Илона Маска по изучению мозга Neuralink в среду предложил взглянуть на то, как парализованный человек использует свой мозговой имплантат для управления компьютером. Согласно публикации в научном журнале Nature Neuroscience, впервые в мире ученые смогли создать гибридный мозг. В процессе исследования были задействованы грызуны: мыши и крысы. Согласно исследованиям, физические упражнения улучшают пластичность мозга и могут предотвратить или отсрочить появление болезни Альцгеймера.
Не как у всех: российские ученые исследовали особенности мозга детей с синдромом Ретта
Главная» О Центре» Новости» Электроэнцефалография высокого разрешения в исследованиях нейросетей мозга при нейродегенеративных заболеваниях. Российские ученые смогут остановить деградацию человеческого мозга: Новейшая разработка на стадии испытаний. Физические упражнения улучшают здоровье мозга и помогают предотвращать болезнь Альцгеймера, утверждает исследование Института мозга О’Доннела: при низком уровне физической активности быстрее происходит деградация тканей мозга.
На президиуме РАН рассказали о новой теории принципов работы головного мозга
Скрининг базовых аминокислотных молекул показал, что только глицин и таурин снижают уровень цАМФ, причем только в клетках, экспрессирующих заданный рецептор. Выяснив это, авторы работы несколькими методами выяснили, что глицин непосредственно связывается с GPR158. В частности, для этого они воспользовались проточным цитометрическим мониторингом связывания глицина, конъюгированного с изотиоцианатом флуресцеина, с экспрессирующими этот рецептор клетками; конкурентным связыванием с меченым тритием глицином, а также изотермической титрационной калориметрией связывания глицина с очищенным рецептором. С помощью молекулярного моделирования исследователи нашли положение глицина в связывающем кармане cache-домена GPR158, стабилизированное сетью водородных связей с аминокислотными боковыми цепями. После этого авторы работы провели электрофизиологическое исследование нейронов II и III слоев медиальной префронтальной коры, выраженно экспрессирующих GPR158, в условиях фармакологической блокады возбуждающей и тормозной ионотропной синаптической импульсации. Под действием глицина значительно повышалось число потенциалов действия и снижалась сила тока, необходимая для вызова первого из них; мембранный потенциал покоя при этом не менялся. Подобный возбуждающий эффект в корне отличался от тормозного действия глицина, обусловленного активацией GlyR, и отсутствовал у мышей, нокаутных по гену Gpr158. Связанная с ним крупная нейромодуляторная система должна помочь в понимании когнитивных функций и аффективных состояний.
Почему не у всех развито воображение? Какое влияние оказывают медитации на мозг? Об этом и многом другом смотрите в выпуске.
Научаясь выполнять одни задачи, они забывают другие, но не навсегда. Даже пройдя "специализацию", они в принципе способны взять на себя выполнение каких-то других задач, могут работать и по-другому. Поэтому можно попытаться заставить их взять на себя работу утраченных нервных клеток, заменить их. Нейроны мозга работают как команда корабля: один хорошо умеет вести судно по курсу, другой - стрелять, третий - готовить пищу. Но ведь и стрелка можно научить готовить борщ, а кока - наводить орудие. Нужно только объяснить им, как это делается. В принципе это естественный механизм: если травма мозга произошла у ребенка, у него нервные клетки самопроизвольно "переучиваются". У взрослых же для "переучивания" клеток нужно применять специальные методы. Этим и занимаются исследователи - пытаются стимулировать одни нервные клетки выполнять работу других, которые уже нельзя восстановить. В этом направлении уже получены хорошие результаты: например, некоторых пациентов с нарушением области Брока, отвечающей за формирование речи, удалось обучить говорить заново. Другой пример - лечебное воздействие психохирургических операций, направленных на "выключение" структур области мозга, называемой лимбической системой. При разных болезнях в разных зонах мозга возникает поток патологических импульсов, которые циркулируют по нервным путям. Эти импульсы появляются в результате повышенной активности зон мозга, и такой механизм приводит к целому ряду хронических заболеваний нервной системы, таких, как паркинсонизм, эпилепсия, навязчивые состояния. Пути, по которым проходит циркуляция патологических импульсов, надо найти и максимально щадяще "выключить". В последние годы проведены многие сотни особенно в США стереотаксических психохирургических вмешательств для лечения больных, страдающих некоторыми психическими нарушениями прежде всего, навязчивыми состояниями , у которых оказались неэффективными нехирургические методы лечения. По мнению некоторых наркологов, наркоманию тоже можно рассматривать как разновидность такого рода расстройства, поэтому в случае неэффективности медикаментозного лечения может быть рекомендовано стереотаксическое вмешательство. Детектор ошибок Очень важное направление работы института - исследование высших функций мозга: внимания, памяти, мышления, речи, эмоций. Этими проблемами занимаются несколько лабораторий, в том числе та, которой руковожу я, лаборатория академика Н. Бехтеревой, лаборатория доктора биологических наук Ю. Присущие только человеку функции мозга исследуются с помощью различных подходов: используется "обычная" электроэнцефалограмма, но на новом уровне картирования мозга, изучение вызванных потенциалов, регистрация этих процессов совместно с импульсной активностью нейронов при непосредственном контакте с мозговой тканью - для этого применяются имплантированные электроды и техника позитронно-эмиссионной томографии. Работы академика Н. Бехтеревой в этой области достаточно широко освещались в научной и научно-популярной печати. Она начала планомерное исследование психических процессов в мозге еще тогда, когда большинство ученых считали это практически непознаваемым, делом далекого будущего. Как хорошо, что хотя бы в науке истина не зависит от позиции большинства. Многие из тех, кто отрицал возможность таких исследований, теперь считают их приоритетными. В рамках этой статьи можно упомянуть только о самых интересных результатах, например о детекторе ошибок. Каждый из нас сталкивался с его работой. Представьте, что вы вышли из дому и уже на улице вас начинает терзать странное чувство - что-то не так. Вы возвращаетесь - так и есть, забыли выключить свет в ванной. То есть, вы забыли выполнить обычное, стереотипное действие - щелкнуть выключателем, и этот пропуск автоматически включил контрольный механизм в мозге. Этот механизм в середине шестидесятых был открыт Н. Бехтеревой и ее сотрудниками. Несмотря на то, что результаты были опубликованы в научных журналах, в том числе и зарубежных, сейчас они "переоткрыты" на Западе людьми, знающими работы наших ученых, но не гнушающимися прямым заимствованием у них. Исчезновение великой державы привело и к тому, что в науке стало больше случаев прямого плагиата. Детекция ошибок может стать и болезнью, когда этот механизм работает больше, чем нужно, и человеку все время кажется, что он что-то забыл. В общих чертах нам сегодня ясен и процесс запуска эмоций на уровне мозга. Почему один человек с ними справляется, а другой - "западает", не может вырваться из замкнутого круга однотипных переживаний? Оказалось, что у "стабильного" человека изменения обмена веществ в мозге, связанные, например, с горем, обязательно компенсируются направленными в другую сторону изменениями обмена веществ в других структурах. У "нестабильного" же человека эта компенсация нарушена. Кто отвечает за грамматику? Очень важное направление работы - так называемое микрокартирование мозга. В наших совместных исследованиях обнаружены даже такие механизмы, как детектор грамматической правильности осмысленной фразы. Например, "голубая лента" и "голубой лента". Смысл понятен в обоих случаях. Но есть одна "маленькая, но гордая" группа нейронов, которая "взвивается", когда грамматика нарушена, и сигнализирует об этом мозгу. Зачем это нужно? Вероятно, затем, что понимание речи часто идет в первую очередь за счет анализа грамматики вспомним "глокую куздру" академика Щербы. Если с грамматикой что-то не так, поступает сигнал - надо проводить добавочный анализ. Найдены микроучастки мозга, которые отвечают за счет, за различение конкретных и абстрактных слов. Показаны различия в работе нейронов при восприятии слова родного языка чашка , квазислова родного языка чохна и слова иностранного вахт - время по-азербайджански. В этой деятельности по-разному участвуют нейроны коры и глубоких структур мозга. В глубоких структурах в основном наблюдается увеличение частоты электрических разрядов, не очень "привязанное" к какой-то определенной зоне. Эти нейроны как бы любую задачу решают всем миром. Совершенно другая картина в коре головного мозга. Один нейрон словно говорит: "А ну-ка, ребята, помолчите, это мое дело, и я буду выполнять его сам". И действительно, у всех нейронов, кроме некоторых, понижается частота импульсации, а у "избранников" повышается. Благодаря технике позитронно-эмиссионной томографии или сокращенно ПЭТ стало возможно детальное изучение одновременно всех областей мозга, отвечающих за сложные "человеческие" функции. Суть метода состоит в том, что малое количество изотопа вводят в вещество, участвующее в химических превращениях внутри клеток мозга, а затем наблюдают, как меняется распределение этого вещества в интересующей нас области мозга. Если к этой области усиливается приток глюкозы с радиоактивной меткой - значит, увеличился обмен веществ, что говорит об усиленной работе нервных клеток на этом участке мозга. А теперь представьте, что человек выполняет какое-то сложное задание, требующее от него знания правил орфографии или логического мышления. При этом у него наиболее активно работают нервные клетки в области мозга, "ответственной" именно за эти навыки. Усиление работы нервных клеток можно зарегистрировать с помощью ПЭТ по увеличению кровотока в активизированной зоне. Таким образом удалось определить, какие области мозга "отвечают" за синтаксис, орфографию, смысл речи и за решение других задач. Например, известны зоны, которые активизируются при предъявлении слов, неважно, надо их читать или нет. Есть и зоны, которые активизируются, чтобы "ничего не делать", когда, например, человек слушает рассказ, но не слышит его, следя за чем-то другим. Что такое внимание? Не менее важно понять, как "работает" внимание у человека. Этой проблемой в нашем институте занимается и моя лаборатория, и лаборатория Ю. Исследования ведутся совместно с коллективом ученых под руководством финского профессора Р. Наатанена, который открыл так называемый механизм непроизвольного внимания.
Речь идет о разработке индийских ученых, которые придумали т. Изобретение ученых отслеживает активность головного мозга и будит своего хозяина именно на фазе быстрого сна. Это позволяет человеку проснуться полным энергии, а его организму не потребуется времени для «раскачки». Ранее уже были подобные будильники, но все они реагировали на движения человека во сне. Разработка индийских ученых работает по другому принципу: перед сном на голову человека надевается специальная лента с датчиками. За 45 минут до заданного времени пробуждения этот умный будильник начинает анализировать состояние мозга, и когда человек будет больше всего готов к пробуждению, подаст сигнал. Дело в том, что ученые из Университета Миссури нашли у подростков новую проблему, которую они причислили к разряду заболеваний и назвали «дранкорексией». По мнению молодых людей, это помогает им похудеть, и, разумеется, подобной тактикой чаще всего пользуются девушки. Разумеется, такое неупорядоченное питание и чрезмерное употребление алкоголя не проходят бесследно и имеют опасные когнитивные, поведенческие и физические последствия. В итоге это все приводит к риску развития более серьезных расстройств пищевого поведения или даже наркомании.
Ученые открыли не известные ранее резервы мозга
Электрическая стимуляция блуждающего нерва — это простой и комфортный способ для самостоятельного улучшения психоэмоционального состояния борьба с бессонницей, тревогой и стрессом.
С 2020 года по инициативе фонда ежегодно проводится всероссийская конференция по миодистрофии Дюшенна с международным участием. Своим подопечным фонд помогает получить консервативное и хирургическое лечение, реабилитацию, психологическую помощь и социальную поддержку. Под опекой фонда находятся более 580 семей с детьми и более 200 взрослых. Организация оказывает медико-социальную поддержку людям с БАС, занимается обучением медицинского персонала, участвует в научных исследованиях.
За семь лет работы фонд помог более чем 3000 подопечных и их семьям.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале PNAS, этот всплеск иногда может произойти после того, как у человека останавливается дыхание, но до того, как перестанет функционировать мозг. Паттерн активности чем-то похож на тот, который наблюдается, когда люди бодрствуют или находятся в состоянии, похожем на сон. Поэтому ученые предположили, что, возможно, эти электрические скачки и объясняют тот самый «потусторонний» опыт, о котором сообщают люди, которые были на грани смерти: ощущение выхода из тела и наблюдения за ним; видения с тоннелем и белым светом; или повторное переживание важных воспоминаний.
Однако, поскольку все пациенты в новом исследовании, в конечном итоге, умерли, невозможно узнать, был ли у них такой опыт. В рамках нового исследования ученые использовали ЭЭГ, чтобы зафиксировать, как выглядит мозг во время смерти.
Нарушения сна могут привести к накоплению этих веществ в мозгу, что связано с болезнью Альцгеймера, характеризующейся накоплением бета-амилоида. Учёные провели исследование, в ходе которого они использовали метод фотобиомодуляции, который заключался в воздействии на мозг мышей с помощью специального лазера с длиной волны 635 нанометров. Это воздействие помогло улучшить процесс выведения бета-амилоида через лимфатические сосуды из мозговой ткани мышей с болезнью Альцгеймера, особенно когда оно применялось во время сна.