Лошадь помнит ваши эмоции

Исследователи из Великобритании, представляющие университеты Портсмута и Суссекса, в условиях контролируемого эксперимента сумели показать, что лошади способны распознавать эмоции на лицах людей по фотографии и хранить эти воспоминания в долговременной памяти. Статья опубликована в журнале Current Biology.

Ход эксперимента. Credit: Universities of Sussex and Portsmouth.


Эксперимент, позволивший утверждать это, был достаточно изящен. Лицо двух человек сфотографировали в двух вариантах. В одном человек улыбался и располагал к себе, в другом – «надевал» на себя угрожающую гримасу. Затем эти фотографии в случайной выборке (10 одних выражений лица и 11 противоположных) показывали на протяжении 2 минут 21 лошади. На следующий день лошадей подводили уже к реальному сидящему человеку, которому было дано задание не выражать никаких эмоций и демонстрировать нейтральное выражение лица.

Оказалось, что лошади, которым за день до встречи с живым человеком, показывали его «доброе» лицо, активно шли на контакт с незнакомцем. Те же, которым показывали лицо с угрозой, всем своим поведением показывали, что сидящий перед ней человек опасен для нее и вырывали поводья из рук. Важно отметить, что испытуемые не знали, какой из двух их портретов за день до эксперимента показали лошади.

Портреты и реакции лошадей на них. Credit: Leanne Proops et al, 2018


Интересно, что предыдущие исследования университета Суссекса показали, что животные склонны рассматривать «негативные» события с помощью левого глаза из-за специализации правого полушария мозга для обработки угрожающих стимулов (как мы помним, информация из левого глаза обрабатывается в правом полушарии).

Профессор Карен Маккомб из Университета Суссекса так комментирует результаты исследования: «Мы обнаружили, что лошади могут не только читать выражения лица человека, но также могут помнить Предыдущее эмоциональное состояние человека, когда они встречаются с ними позже в тот день – и, что важно, что они соответствующим образом адаптируют свое поведение. По сути, у лошадей есть память об эмоциях».


Текст: Алексей Паевский

 “Animals Remember Previous Facial Expressions that Specific Humans Have Exhibited” by Leanne Proops, Kate Grounds, Amy Victoria Smith, Karen McComb in Current Biology. Published April 26 2018.
doi:10.1016/j.cub.2018.03.035

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

На выходные — «На грани науки»

28-29 апреля в Москве пройдёт лекторий-научное пространство «На грани науки», который совместит в себе футуристичные лекции, интерактивные зоны и массу других активностей, например, почти научные исследования сенсомоторных реакций, запись электроэнцефалографии со светостимуляцией и многое другое с участием всех желающих.


«НА ГРАНИ НАУКИ» — это научно-просветительская площадка нового формата sci-space, объединяющая лекторий, научно-исследовательский полигон и интерактивные зоны. В научном пространстве посетителей ждет увлекательная программа исследований, интерактивные VR-проекты, выставка аромакартин,  живые темы выступлений и многое другое.

Организаторы приглашают окунуться в мир науки вместе со спикерами, меняющими мир своими идеями, разработками и проектами. В течении всего дня вы можете принять участие в иследованиях от инновационной лаборатории «SensoryLAB», опробовать на себе, как работает бионический глаз «Сенсор-Тех», поучаствовать в играх и головоломках, а так же прикоснуться к миру искусства с помощью ароматов.

ПРОГРАММА МЕРОПРИЯТИЯ

28 апреля: 

15.30 — 16.30 — «Трехмерная геномика»

  • от Сергея Ульяновакандидата биологических наук, ведущего научного сотрудника МГУ им. М.В. Ломоносова, старшего научного сотрудника Института Биологии Гена РАН

17.00 — 18.00 — «Бионика визуальных ощущений. Технология будущего»

  • от Андрея Демчинскогоруководителя медицинских проектов в АНО Лаборатории «Сенсор-тех»;

18.00 — 18.30 ​Stend-up-брейк. «О юморе в науке» Никита Ерин, студент психологического факультета РГСУ

19.00 — 20.00 — «Психофизиология цвета — серьезные шутки мозга или все не так как кажется»

  • от Николаса Коронаучный руководитель экспериментальной лаборатории «Нейротехнологии в управлении» Финансового Университета при Правительстве РФ, советник Президента МТПП по маркетингу и брендингу.

20.30 — 21.30 — СЕКРЕТНАЯ ТЕМА, СЕКРЕТНЫЙ СПИКЕР  

29 апреля: 

15.30 — 16.30 — «Инвазивные нейроинтерфейсы. На пути к биотехнологической революции»

  • от Петра Эткина, хирурга, участника биотехнологической группы «Живое железо»;

17.00 — 18.00 — «Проблема мозг-сознание»

  • от Глеба Ласьковастудента факультета психологии МГУ;

19.00 по 20.00 — «Интерфейс сознания. Сенсорный уровень»

  • от Никиты Букреевазаведующего лабораторией психологической диагностики РГСУ, руководителя проекта инновационной лаборатории SensoryLAB, педагога EQ MBA при МТТП;

20.30 по 21.30 — «Мы — не мозг»

  • от Ольги Левицкой, CEO Cyber Myonics.

Исследования на грани (весь день): 

  • Светостимуляция с подключением ЭЭГ датчиков;
  • Изучение взаимосвязи тембральных характеристик голоса и ольфакторных предпочений субъекта социального взаимодействия;
  • Психофизиологическое тестированиесенсомоторных реакций

Интерактив на грани (весь день): 

  •  Выставка аромакартин (от Анастасии Сиротовой SensoryLAB и Анастасии Новодворской IOSYA);
  • VR-пространство лиц со слепоглухотой от «Сенсор-тех»;
  • Собери Кубик от SensoryLAB;
  • и др.

Где: Москва, 4-й Сыромятнический пер., д. 1, стр. 6, подъезд No4 (на территории Центра Современного Искусства ВИНЗАВОД).

Когда: 28-29 апреля, с 15:30

Вход на лекторий и участие в экспериментах – бесплатное.

Ссылка на группу ВК.

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Протонная терапия по-русски. Часть 1: опухоль или пациент?

На Европейском радиологическом конгрессе, который проходил в Вене в начале марта, собрались более 20 тысяч радиологов со всего мира, чтобы обсудить новые протоколы диагностики, нейросетевые алгоритмы обработки изображений, еще раз поговорить об опухолях, инсультах, аневризмах, визуализации инфекционных заболеваний, принять в свои ряды коллег из Швейцарии, Китая и Португалии. Часть докладов и лекций была посвящена новейшим методам лучевой терапии, в частности – протонной терапии, и воспользовавшись случаем, редакция порталаNeuronovosti.ruрешила обсудить то, каково положение этого высокотехнологичного метода лечения в России, с руководителем первого в стране центра протонной терапии в МИБС (Санкт-Петербург) Аркадием Столпнером. Интервью получилось объемным, поэтому мы разделили его на две части.

Аркадий Столпнер в центре протонной терапии МИБС


Расскажите, пожалуйста, про ваш центр. С чего начиналась ваша деятельность, на чем вы специализируетесь сейчас и какое оснащение имеете в арсенале?

Начав работу в 2003 году с первого частного центра МРТ, мы достаточно интенсивно развивались и буквально через 3 года имели уже около десятка диагностических центров. Вскоре поняли, что необходимо предлагать нашим пациентам что-то кроме диагностики, поэтому купили гамма-нож, так как считали, что это очень высокотехнологичная техника, а нетехнологичную помощь нам оказывать не хотелось. Потом стало понятно, что одного гамма-ножа мало.

Мы росли органично и быстро, потому что ничего не придумывали, а вставляли те паззлы в мозаику, которые были необходимы, без которых мы не могли. В 2005 году мы стали понимать, что не можем контролировать все наши МРТ-центры с точки зрения качества, поэтому вынуждены были наладить телемедицинский контроль и открыть консультативный центр. Дальше, когда мы стали замечать, что у нас идет на гамма-нож слишком много пациентов и не только с патологией головного мозга, поняли, что нам чего-то не хватает, так как зона работы гамма-ножа слишком узкая. И мы привезли кибернож – добавили все тело. Потом поняли, что кибернож не решает некоторые задачи, и добавили линейный ускоритель.

Так как онкология не может существовать без химиотерапии, впоследствии появилось химиотерапевтическое отделение, и мы стали достаточно полноценными. Однако, нам все же не хватало ПЭТ как элемента нормальной онкологической диагностики, поэтому мы открыли первый в России частный центр позитронно-эмиссионной томографии. Это произошло в 2012 году в Санкт-Петербурге. Сейчас многие говорят, что они первые, но если смотреть исторически, то в этом мы опередили всех практически на несколько лет.

И точно так же, когда стало понятно, что дистанционная лучевая терапия не ограничивается тем же гамма-ножом, киберножом и линейными ускорителями, а квинтэссенция – это протонная терапия, то мы решили, что нам в нашем наборе инструментов нужно иметь еще один такой высокотехнологичный метод для того, чтобы оставаться технологическими лидерами. И мы построили центр протонной терапии, а в 2017 году его запустили.

А когда именно запустился центр? Сколько пациентов уже успели получить помощь?

Первых пациентов мы пролечили в ноябре. Это была очень небольшая, ограниченная группа из пяти человек. И дальше мы сделали небольшую паузу, так как ждали американских коллег. Метод очень сложный – оружие серьезное. Получить в руки такое серьезное оружие и не уметь им управлять – большой вызов. Даже учитывая то, что наши врачи, медицинские сестры, физики проходили достаточно длительное обучение в разных странах, в лучших госпиталях протонной терапии в США, Швейцарии, Японии. Но нужно сказать, что во всех этих странах мы знаем, что не можем притрагиваться к пациентам, так как у наших врачей нет специальных дипломов. Поэтому все выглядело очень теоретизировано. Чего у нас не было до последнего времени, но что мы сейчас стремительно приобретаем, так это практические навыки.

Задержка была связана с тем, что специалисты Университета Пенсильвании не могли к нам приехать в согласованные сроки по причине того, что у них появились свои технические сложности. Но вот недавно они, наконец, нас посетили, и мы запустили в лечение вторую, большую группу пациентов – почти 20 человек разных возрастов, из которых много детей от 5 до 13 лет. Все с разными нозологическими единицами, на разных стадиях и с разной локализацией опухолей. Все они очень сложные, и я думаю, после того, как мы с иностранными коллегами обсудили лечение, наши планы, это придало некоторую смелость нашей команде.

Так что большая группа запущена, много наших программ одобрено, мы продолжаем взаимодействовать с американскими специалистами, и они нас будут курировать и дальше. Следующая группа врачей приедет к нам через три месяца опять, когда мы накопим минимальный опыт и вопросы.

Которые рождаются только в практике?

Да, и эти вопросы могут появиться только тогда, когда вы что-то знаете. Наше обучение продолжится, а потом осенью мы снова поедем к ним тоже недели на две, и я думаю, что после этого как теоритический, так и практический этап обучения будет завершен. Но, конечно, мы будем продолжать учиться, это бесконечный процесс в медицине.

А что из себя представляет сама протонная терапия? Что во время нее происходит в тканях опухоли?

Важно отметить то, что протонная терапия, как дистанционная лучевая терапия, применяется в случае онкологических заболеваний, а онкология стоит на трех китах: хирургии, химиотерапии и лучевой терапии. И необходимы все три кита, то есть комплексный подход к лечению, а выбор тактики должен осуществляться всеми специалистами. Это первое. И второе: протонная терапия – это просто инструмент, и не нужно относиться к ней как к панацее. Хотя да, она имеет некоторые преимущества перед обычной фотонной терапией.

Какие это преимущества? Во-первых, фотоны – легкие частицы, и их разбросанный полет можно сравнить с полетом дроби. То есть поражающее воздействие довольно большое и широкое. Протоны – это ядра водорода, то есть частицы, которые в тысячу раз тяжелее, чем электроны, и они летят как пуля. Соответственно, их поражающее воздействие большое, но очень точное – можно «стрелять» прицельнее.

Во-вторых, это то, что фотоны теряют энергию в теле линейно. Они входят в тело – теряют немного энергии, входят в опухоль – теряют еще немного, и выходят из опухоли – тоже теряют. А протоны теряют энергию зерообразно. Так называемый пик Брегга – способность протонов терять энергию в конечной точке пробега. Это свойство позволяет нам избегать поражения органов и тканей, лежащих как впереди, так и сзади, за опухолью.

Пик Брэгга в пробеге альфа-частиц в воздухе


В лучевой терапии есть дилемма: для того, чтобы контролировать опухоль, нам нужно дать какую-то серьезную дозу радиации, и встает вопрос – «убить» опухоль или «убить» человека? Мы облучаем опухоль, мы надеемся, что ДНК клетки будет разрушена, клетка не сможет делиться, а если она не сможет делиться, то она погибнет. Соответственно, через некоторое время мы ожидаем лизис онкологических клеток. Но эта разница между тем, чтобы не «убить» человека, к сожалению, при фотонной терапии часто слишком мала. Мы неизбежно облучаем не только опухоль, но и критически значимые ткани, которые находятся рядом, и получаем токсичность, которая иногда бывает не совместима с жизнью.

Но еще чаще возникают ситуации, когда эта токсичность нам не дает продолжить курс. У пациента падают показатели крови, и мы вынуждены курс приостановить или прекратить вовсе, что означает, что мы не можем дать ему ту дозу, которая будет контролировать опухоль, и имеем высокие шансы рецидива. Поэтому здесь протоны имеют колоссальное преимущество.

Есть еще одно, что ставит протоны на две ступени выше. Любое ионизирующее излучение имеет канцерогенный эффект. Соответственно, очень важно, когда мы лечим пятилетнего ребенка, не получить через 20 лет вторичную опухоль. И вторичного рака после облучения протонами в разы меньше. Мы можем также обойти зоны роста, не разрушив их, и не инвалидизировать пациента. К тому же, когда мы облучаем головной мозг протонами, они оказывают гораздо меньшее воздействие на когнитивные функции.

Вот все эти качества делают нашей фокус-группой именно детей. Но последние исследования доказывают, что показатели выживаемости увеличиваются не только у детей, но и у взрослых, снижается количество рецидивов, повышается эффективность, и все больше исследователей говорят о том, что протонная терапия имеет явные преимущества во всех возрастных группах.

Мы потратили 5 лет на то, чтобы построить центр, и мы его, наконец, построили. Сейчас принимаем больных и надеемся в скором времени накопить достаточно данных, чтобы стать референс-центром для страны, особенно для детей.

Какова пропускная способность центра?

Я думаю, на сегодня при современном уровне знаний и технологии, которой мы обладаем, это около 800 человек в год. Если мы в этом году пролечим 300-350 человек, я буду очень рад.

Вообще это медленный процесс. Большая опасность в том, когда центр только открывается и начинает сразу быстро лечить много больных. Это не очень хорошо, потому что, к сожалению, скорость не всегда означает качество, особенно когда навыков недостаточно. Только потом уже количество начинает перерастать в качество, и я всегда это пропагандирую: если вы оперируете много, если вы лечите много, то вы накапливаете опыт, и, скорее всего, если вы делаете все правильно, вы будете успешными, и ваши врачи будут обладать огромным опытом.

А сколько времени требуется на одну процедуру?

Это очень хороший вопрос. У нас две лечебных комнаты и один циклотрон. Как все это происходит? Сама процедура лечения занимает всего одну минуту, и кажется, что лечить можно быстро и много. Но поскольку оружие сильно, мы должны стрелять очень точно. Нельзя стрелять с закрытыми глазами, а это значит, что мы должны правильно позиционировать пациента, изготовить для него фиксирующие приспособления. Мы должны каждый раз убеждаться, что он лежит так же, как и вчера, потому что мы создаем план до 30 процедур. Мы должны убедиться, что он лежит так же, как лежал на столе компьютерного томографа, когда мы симулировали план лечения. И это все занимает время.

Есть очень много систем, контролирующих позиционирование пациента. И оно само только может занять полчаса. Потому что оператор проверяет позицию, делает снимки, подходит, поправляет, еще раз проверяет, и так пока не будет достигнута абсолютная идентичность.

Особая сложность в том, чтобы лечить педиатрических пациентов, потому что они не должны двигаться. И часто нам приходится пользоваться анестезией. Это тоже занимает время. Так что если считать по-честному, то у нас уходит в среднем полчаса на взрослого и 45 минут на ребенка. Отсюда такая невысокая пропускная способность. И это не одна процедура, как при радиохирургии.

То есть пациент должен проходить процедуру ежедневно в течение 30 дней?

Это пять дней в неделю без субботы и воскресенья.

Что необходимо для планирования?

Из визуализации у нас есть компьютерный томограф, магнитно-резонансный томограф, позитронно-эмиссионный томограф. Если для фотонной терапии основной визуализационный метод – это КТ, то для нас все три метода основные. Несомненно, КТ базовый, но очень часто мы вынуждены добавлять и МРТ, и ПЭТ, потому что бывает недостаточно смотреть просто морфологию, иногда нужно определять и функцию, чтобы понимать, куда стрелять.

И на КТ, и на МРТ, и на ПЭТ у нас есть специальный набор программ для планирования, а также плоские столы, что очень важно. То есть все заточено на подготовку. И плюс фиксирующее устройство, которое позволяет уменьшить амплитуду движения человека во время процедуры.


Подготовила Анна Хоружая

(продолжение следует)

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

 

Стволовые клетки помогут регенерации спинного мозга

Исследователи Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета показали, что мезенхимные стволовые клетки, выделенные из жировой ткани, стимулируют регенерацию и приводят к восстановлению функций поврежденного спинного мозга. Как выяснили ученые, для эффективного лечения достаточна простая аппликация клеток в составе фибринового матрикса, не требующая инъекции или других дополнительных хирургических процедур. Статья опубликована в журнале Frontiers in Pharmacology.

Активация астроцитов в месте травмы — в левой колонке интактный контроль


Авторы работы на модели контузионной травмы (ушиб) спинного мозга крыс провели исследование по влиянию трансплантации мезенхимных стволовых клеток на восстановление травмированной ткани и проведение сигналов между нервными клетками. Данный вариант терапии оказывал позитивное влияние на восстановление двигательной функции, уменьшал площадь патологических полостей, формирующихся вследствие повреждения, и снижал реактивность астроцитов – главного компонента глиального рубца в месте травмы, препятствующего росту аксонов.

 Известно, что травма спинного мозга приводит к потере чувствительной и двигательной функции ниже места поражения, при этом большая часть пациентов в результате травмы становится инвалидами. По словам руководителя группы Яны Мухамедшиной, на сегодняшний день, несмотря на большое количество доклинических исследований в области клеточной терапии, существует необходимость по разработке методов лечения, которые были бы максимально приближенны к практическому применению в клинике.

«Во-первых, мы выбрали модель контузионной травмы спинного мозга, так как нейрохирурги чаще всего сталкиваются именно с этим видом травм. Во-вторых, жировая ткань является доступным источником получения стволовых клеток. Процедура липосакции (забора жировой ткани) минимально травматична, часто люди подвергаются ей добровольно с эстетической целью. По этой же причине возможна их аутологичная трансплантация, когда больному вводят его собственные клетки. Это исключает отторжение клеток и снижает постоперационные осложнения. В-третьих, важное значение имеет способ трансплантации стволовых клеток. В нашем случае, это неинвазивное наложение мезенхимных стволовых клеток на область травмированного спинного мозга совместно с фибриновым матриксом. По своей сути, это стандартный хирургический клей, который часто используют в медицине. Трансплантация клеток в виде аппликации на область травмы не требует дополнительных инъекций или хирургических манипуляций, которые могут привести к дополнительному повреждению спинного мозга.  Таким образом, собственные мезенхимные стволовые клетки пациента можно трансплантировать в ходе повторных операций, которые нейрохирурги проводят по тем или иным показаниям», — говорит Мухамедшина.

Немаловажное значение играет тот факт, что авторы работы исследовали эффективность трансплантации стволовых клеток не в острый период травмы спинного мозга, а спустя несколько недель после его повреждения. Ведь далеко не всегда есть возможность провести трансплантацию непосредственно сразу после травмы, во время первой хирургической операции по декомпрессии и очистке области повреждения. В то же время, пациенты часто нуждаются в повторных плановых операциях, в ходе которых как раз и можно применить разработанную технологию.

«Полученные нами результаты по неинвазивной клеточной терапии травм спинного мозга открывают широкие возможности для лечения этого важного социально значимого заболевания. Метод запатентован и мы надеемся на быстрое его внедрение в клиническую практику. Единственная преграда на нашем пути, это недостаточная проработка действующего закона о биомедицинских клеточных продуктах. Как только будут приняты все подзаконные акты и другие нормативные документы, мы приступим к клинической апробации метода», — отметил профессор КФУ Альберт Ризванов.


Текст: КФУ

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Картинка дня: клетки нейробластомы

Credit: Valeria Solari/MRCS


При помощи метода конфокальной микроскопии удалось сделать этот снимок клеток злокачественной опухоли нейробластомы.  В отличие от глиобластомы, нейробластома, будучи одной из разновидностей эмбриональных опухолей, встречается в 99% случаев у детей в возрасте до 15 лет. Заболеваемость составляет 0,85-1,1 случаев на 100 000 детей в возрасте до 15 лет. Увы, 15% всех детских смертей от рака — на счету этой опухоли.

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.