Нейроновости: неделя 23-29 октября 2017 года. Еженедельный обзор

Снова с вами наш традиционный понедельничный дайджест нейроновостей за прошлую неделю. В нём вы сможете узнать о нейробиологии ревности и новой теории памяти, о том, как в глаза пришивают магниты и о том, что боязнь пауков и змей «вшита» в нас генетически.


Новая концепция памяти: сначала энграммы, а потом синапсы

Два года назад нейроучёные MIT обнаружили, что при определённых типах ретроградной амнезии воспоминания о конкретном событии сохраняются в мозге в энграммных клетках, даже если память не получается восстановить с помощью естественных «позывных». Это явление предполагает пересмотр существующих моделей формирования памяти, что и предлагают исследователи в новой статье, в которой они подробно описывают то, как «тихие энграммы» формируются и повторно активируются.

В новом исследовании, опубликованном в PNAS, авторы продвинулись ещё дальше в том, как формируются эти тихие энграммы, как долго они держатся и как их можно обратно активировать.

Подобно их первому исследованию 2015 года они обучали мышей помнить, в какой клетке они испытывали шоковую реакцию. Сразу после тренировки ингибировался синтез клеточных белков, и мыши таким образом забывали о полученном опыте. Но когда под воздействием света клетки памяти активировались (а всем животным предварительно в мембраны нейронов встраивался светочувствительный белок), мыши замирали в страхе даже в нейтральном месте. Оказалось, что эти воспоминания можно восстанавливать на протяжении восьми дней после первоначального обучения.


Правдоподобность некоторых МРТ-исследований под вопросом

Группа американских исследователей показала, что использование выборок с разными демографическими характеристиками приводит к различным выводам относительно того, как меняется структура мозга с возрастом. Значит, результаты многих предыдущих основанных на МРТ исследований, в которых использовались группы субъектов, не отражающие социально-экономических тенденций популяции, могут быть искажены.

Новое исследование американских учёных, опубликованное в Nature Communications – одно из первых, где широкомасштабно оценивался реальный эффект нерепрезентативных выборок в нейронауках. Авторы статьи взяли общедоступные данные национального исследования PING (Pediatric Imaging, Neurocognition and Genetic Study), которое содержит МРТ сканы 1162 детей в возрасте от 3 до 18 лет. Изученный проект исследовал то, как развивается мозг у детей. Учёные отметили, что, как и многие другие исследования такого рода и несмотря на свой масштаб, этот проект не отражал демографического состава популяции: доходы семей и образование оказались выше, чем в среднем.


Арахнофобия в эволюции: младенцы боятся змей и пауков

Коллектив немецких, австрийских и шведских учёных выяснил, что у младенцев возникает стрессовая реакция, когда они видят змей и пауков, даже если никогда не встречались с ними раньше. Исследователи высказали в журнале Frontiers in Psychology предположение, что боязнь змей и пауков имеет эволюционное происхождение.

Учёные Института когнитивных наук и наук о мозге Общества Макса Планка (MPI CBS) в Лейпциге и Упсальского университета в Швеции сделали важное открытие. Даже у шестимесячных младенцев возникает реакция стресса, когда они видят паука или змею, несмотря на то что в силу возраста они не могли получить знания о реакциях на этих животных от социума или столкнуться с ними самостоятельно.


Предсказать действия других помогают специальные нейроны

Нейрофизиологи из Римского университета Ла Сапиенца обнаружили в коре мозга макак-резусов нейроны, активные в период ожидания действия со стороны человека. Это может указывать на наличие у них базовых функций, связанных с сознанием – способности определять, анализировать и предсказывать свои и чужие поступки, различать источники действия. Изучение этой системы у приматов поможет глубже понять нарушения социального поведения у людей с шизофренией и расстройствами аутистического спектра.

С помощью регистрации электрической активности отдельных нейронов учёные сделали предположение, что у приматов в понимании действий окружающих важную роль играет зеркальная система передней части теменной коры. Считается, что это понимание достигается за счёт симуляции – активность зеркальной системы, когда обезьяна наблюдает за действиями человека или другой обезьяны не отличается от той, которая возникает в случае, когда само животное совершает эти действия.


200 000 смертей от инсульта в России ежегодно. Что можно сделать?

Инсульт наравне с инфарктом и онкологическими заболеваниями можно назвать эпидемией 21 века. Его статистика в России весьма серьёзна: 550 тысяч новых случаев в год, 3360 событий на каждый миллион жителей и около 200 тысяч смертей ежегодно, при том, что в нашей стране по данным на 2017 год проживает 146,8 миллионов человек.

Эту информацию озвучил в своём докладе на Международном конгрессе, посвящённом Всемирному дню инсульта, который сейчас проходит в Москве, Баграт Алекян – главный специалист Минздрава России по рентгенэндоваскулярной диагностике и лечению.

Академик РАН рассказал участникам конгресса о современном состоянии эндоваскулярного лечения ишемического инсульта в России и начал свою речь с впечатляющих цифр. Несмотря на создающиеся по всей стране сосудистые центры, а также совершенствование диагностики и алгоритмов экстренной помощи при инсульте, смертность всё равно достигает 1300 человек на миллион, а инвалидами ежегодно становятся до 47 тысяч жителей страны.


Как улучшить мозг. Выпуск 31: транскраниальная стимуляция постоянным током при дислексии

Плюсы, минусы, подводные камни

Многие люди страдают от расстройств речи, таких, как, например, дислексия: избирательное нарушение способности к овладению навыком чтения и письма при сохранении общей способности к обучению. Люди, борющиеся с этим недугом, имеют в арсенале мало средств. В последние годы начали проводиться исследования, в которых пытаются найти способы лечения таких состояний с помощью стимуляции мозга. Два основных метода неинвазивной стимуляции мозга — транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) и транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS). ТМС обеспечивает больший ток и, в зависимости от частоты воздействия, может оказывать возбуждающее или тормозящее влияние. tDCS обеспечивает гораздо меньший ток и, как полагают, изменяет мембранный потенциал нейронов.

Ученые из отделений коммуникативных наук и расстройств Северо-западного университета Эванстона, Университета Техаса в Остине и Колумбийского университета, Нью-Йорк провели исследование перспектив лечения дислексии с помощью транскраниальной стимуляции постоянным током. Хотя у таких больных нет явных повреждений мозга, как показывают исследования нейровизуализации, у них изменена активность мозга в ключевых областях по сравнению с людьми без дислексии. Эти области — нижняя лобная извилина, височно-теменные и затылочные области — могут служить потенциальными мишенями стимуляции мозга.


В свободном доступе появилась база данных о живых клетках человеческого мозга

Алленовский институт мозга добавил первую информацию о живых человеческих нервных клетках в базу данных Allen Cell Types – общедоступный инструмент для того, чтобы учёные могли беспрепятственно изучать «строительные блоки» человеческого мозга. Эта информация включает электрические свойства примерно 300 кортикальных нейронов разных типов, которые получили от 36 пациентов, вместе с их 3D реконструкцией и компьютерными моделями, имитирующими функциональность этих нейронов.

Помимо этого база данных также будет содержать профили экспрессии генов, основанные на измерениях 16 000 отдельных клеток мозга трёх взрослых человек. Все это позволит более точно исследовать сложные компоненты, схемы и функции неокортекса человека, включая то, что делает мозг каждого человека уникальным.


Нейробиологию ревности впервые изучили на обезьянах

Учёные впервые изучили на приматах нейробиологию ревности – мощной эмоции, которую трудно исследовать у человека. Они выяснили, что эмоция, которую также называют «зелёным монстром», приводит к повышению активности головного мозга в областях, связанных с социальной болью и стрессом.

Большинство исследований ревности проводилось на мышах-полёвках – социально моногамных грызунах. Но их результаты могут разительно отличаться от процессов, свойственных людям и другим приматам. В этом же исследовании изучили обезьян Тити. Учёные говорят, что приматы-самцы этого вида проявляют ревность, как и люди, и даже физически удерживают своего партнёра от общения с соперником.

Исследователи вызывали состояние ревности у самцов, размещая в поле зрения их партнёршу с незнакомым «мужчиной». Для сравнения на другой день эксперимент повторяли с чужой самкой и самцом. После 30 минут просмотра, в течение которых поведение самцов снимали на камеру, учёные провели сканирование мозга посредством позитронно-эмиссионной томографии, чтобы увидеть активные области. Они также измерили уровни различных гормонов в крови.

Исследователи обнаружили, что в состоянии ревности мозг обезьян показал повышенную активность в поясной коре – области, связанной с социальной болью (которая бывает, например, при расставании или одиночестве). Также активность повысилась в латеральной перегородке, отвечающей за эмоциональные процессы и уровень стресса. У ревнивых самцов проявились и гормональные изменения: значительно повысился уровень тестостерона и кортизола.


Галлюциногенные грибы оказались эффективными при устойчивой депрессии

Псилоцибин – психоактивный компонент некоторых грибов – это агонист 5-HT2A серотониновых рецепторов. Основаясь на механизме действия этого вещества, группа учёных из Центра психиатрии в Лондоне выдвинула предположение, что он может иметь терапевтическую ценность при лечении депрессии. Чтобы его подтвердить на пациентах и уточнить процессы, происходящие на молекулярном уровне, исследователи получили разрешения всех необходимых ведомств по контролю применения лекарств из списка «А» (наркотические препараты), а довольно любопытные результаты опубликовали в Scientific reports.


Здоровый сон снижает восприимчивость к страху

Исследование, опубликованное в JNeurosci, показало, что здоровый сон снижает активность в областях мозга, связанных с беспокойством и страхом. Эти результаты говорят, что плохое качество сна может стать серьёзным фактором, повышающим восприимчивость к посттравматическому стрессовому расстройству (ПТСР).

Учёные из Университета Рутгерса набрали группу молодых людей, чей сон они ежедневно в течение недели исследовали в домашних условиях с помощью головного обруча, работающего в виде электроэнцефалографа, браслет, контролирующий движения рук, и журнала для записей. Затем добровольцы участвовали в эксперименте по нейровизуализации, в ходе которого они научились ассоциировать нейтральный образ с легким электрическим током.

В итоге у молодых людей, которые проводили больше времени в фазе сна с быстрым движением глаз (фазе быстрого сна, REM), проявлялась более слабая связь между миндалевидным телом, гиппокампом и вентромедиальной префронтальной корой, которая обычно и представляет собой нейробиологическую основу ПТСР.


Бионический протез глаза готов к испытаниям во Франции

Компания Pixium Vision скоро приступит к клиническим испытаниям глазного имплантата PRIMA на пациентах с макулодистрофией на поздней стадии. После одобрения ANSM (Национального агентства по безопасности лекарственных средств и изделий медицинского назначения) Франции сотрудники компании планируют пригласить пять добровольцев и сделать первую операцию по вживлению чипа до конца 2017 года.

Компания Pixium Vision ранее проводила испытания бионических имплантатов в 2016 году, в ходе которых чип вживлялся в сетчатку и передавал сигналы в зрительный нерв. Предыдущую версию исследователи испытывали на добровольцах с пигментным ретинитом, хороидермией и колбочко-палочковой дистрофией. Новой разработкой Pixium Vision стал имплантат PRIMA для улучшений зрения у пациентов с поздней стадией сухой макулодистрофии.


Магнит против нистагма

Группа офтальмологов и неврологов из Университетского колледжа в Лондоне создала устройство, при помощи которого сумела исправить тяжёлую форму нистагма – частых непроизвольных колебаний глазного яблока.

Группа Парашкева Начева, члена Королевского Колледжа врачей Соединённого королевства (MRCP), создала имплант, который назвала окуломоторным протезом. Идея «протеза» проста до банальности. В низ каждого глазного яблока имплантируется достаточно мощный магнит. Точнее, каждый глаз получает пару магнитов: окулярный (в глазное яблоко) и орбитальный – в глазную впадину черепа. Окулярный магнит представляет собой цилиндр диаметром 3 миллиметра и толщиной в миллиметр из самариево-кобальтового сплава. Орбитальный магнит чуть шире и вдвое толще (3,73 мм диаметр и 2 мм толщина) и сделан из сплава железа и неодима с добавками бора.


Аудиомоторный интерфейс для тренировки когнитивных способностей

Учёные из Массачусетской больницы для пациентов с нарушениями слуха и зрения в Бостоне выявили повышение когнитивных функций при выполнении упражнений, направленных на улучшение слухового и сенсорного восприятия. По результатам нового исследования, благодаря длительному построению ассоциаций между слуховой информацией и осязательным ответом в качестве тренировки люди с полной или частичной потерей слуха смогли повысить внимание на 25 процентов.

В новом эксперименте учёные проверили эффективность тренировки для повышения понимания речи в среде с повышенной шумностью, например на улице или в кафе. С этой целью они придумали специальную игру, которая способна повысить слуховое восприятие участников. За основу исследователи взяли игру с перемещением многоугольников, и добавили к каждому передвижению или правильно поставленному фрагменту звуковое сопровождение. Получился так называемый аудиомоторный интерфейс. Все манипуляции игроки совершали на планшете, где перемещали детали пальцем или стилусом. После совершения всех действий участникам предложили построить ассоциативную взаимосвязь между положением фрагмента и звуком.


Эгоистичный мозг отбирает энергию у мышц

С точки зрения метаболизма мозг человеку обходится дорого – в этом состоит цена эволюции. Чтобы обеспечить работу серого вещества, требуется много энергии. Новое исследование, подробнее с которым можно ознакомиться в Scientific Reports, подтверждает: в моменты, когда активизируются и физические, и психические процессы, больше энергии всё-таки получает мозг.

Учёные из университета Кембриджа протестировали 62 студентов мужского пола из элитных гребных экипажей. Средний возраст участников – 21 год. Гребцы выполняли две отдельные трёхминутные задачи: тест на вспоминание слов и тест, определяющий мощность на гребном тренажёре. Затем их просили делать это одновременно. Как и ожидалось, такая мультизадачность уменьшала физическую и умственную работоспособность.


Подготовил Алексей Паевский

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

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *