Нейробиология — Узнайте тайны человеческого мозга и науки нейробиологии в нашем разделе "Нейробиология". Российский экпериментатор, просверлил дрелью череп, вживил себе в мозг чип,чтобы контролировать свои сны. Новое исследование показывает, как мозг меняется при лечении депрессии. Новости психологии: ученые использовали новые мощные методы визуализации мозга, чтобы выявить нейрохимический дисбаланс в области лобных долей у пациентов с обсессивно-компульсивным расстройством. К 2024 г. искусственный интеллект сократил время медицинских скрининговых исследований на 60% и в 50 раз ускорил реакцию медицинской сестры на тревожные события.
Курсы валюты:
- Не как у всех: российские ученые исследовали особенности мозга детей с синдромом Ретта
- Использование гаджетов привело к изменениям в мозге детей
- 6 самых важных открытий в области мозга за последний год
- Главные новости
- В России научились очищать мозг от белков, вызывающих деменцию
Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы
Первый пациент с мозговым имплантом Neuralink признался, что технологии этой компании не лишены недостатков, но он убеждён, что она находится в самом начале пути, и уже в нынешнем виде её разработки сильно изменили его жизнь. Опрошенные CNBC эксперты пояснили, что прочие разработчики нейроинтерфейсов добились схожих результатов задолго до Neuralink, а вот активность этой компании с точки зрения научных публикаций пока крайне низка. Пройдёт несколько месяцев, прежде чем регуляторы в США разрешат Neuralink провести операции на других добровольцах, а позже приступить к серийному производству имплантов и их установке. Представители компании заявили, что она надеется в будущем научиться восстанавливать утраченное зрение при помощи своих имплантов. Об этом основатель компании заявил в начале текущей недели. Источник изображения: Neuralink Эти слова, по данным Reuters , прозвучали из уст Илона Маска в сервисе аудиочатов Spaces на страницах принадлежащей ему социальной сети X: «Наблюдается хороший прогресс, пациент полностью восстановился, насколько можно судить, наблюдаем за влиянием операции на его нервную систему. Пациент способен двигать курсором мыши по экрану только за счёт усилия воли». По словам Маска, сейчас команда Neuralink пытается научить пациента нажимать на кнопку виртуальной мышки максимально часто.
Это в перспективе позволит ускорить взаимодействие парализованного пациента с компьютером и со временем даст ему возможность управлять, например, бионическими протезами. Разрешение на клинические испытания своего мозгового импланта на людях Neuralink получила от американских надзорных органов в сентябре прошлого года. Если всё пойдёт по плану, в текущем году компания проведёт ещё десять операций на людях, а в следующем увеличить это количество ещё на 27 человек. В 2022 году компания провела 294 операции на животных, Илон Маск также заявил , что непосредственно от вживления чипа в мозг не погибла ни одна подопытная обезьяна. Непосредственно операция по вживлению электродов в головной мозг и установке импланта в черепной коробке занимает до двух с половиной часов, на самых ответственных этапах применяются специальные роботы, но в идеале Маск хотел бы сократить время процедуры до 15 минут. В перспективе на одном заряде встроенного аккумулятора имплант будет способен работать по 11 часов, а у владельца появится возможность заряжать его через подушку во время сна. Эта процедура стала ещё одним шагом к реализации обещания Маска подключать человеческий мозг напрямую к компьютерам.
По его мнению, это однажды позволит людям соответствовать возможностям продвинутого ИИ. Заявления Маска часто вызывают неприятие со стороны конкурентов, но при этом помогают «приблизить эту область к реальности». Источник изображения: unsplash. По крайней мере трём конкурирующим стартапам удалось установить электроды в мозг человека и использовать их для сбора и интерпретации его сигналов. Обеспечение бурной огласки своих усилий при минимуме доказательств «это то, что Илон Маск делает лучше, чем кто-либо другой», уверена Энн Ванхёстенберг Anne Vanhoestenberghe , профессор активных имплантируемых медицинских устройств в Королевском колледже Лондона. Их технология уникальна? Нет, ничто из того, что я видела, не является чем-то новым», — добавила она, признав при этом, что компания Маска является «очень продвинутой» и «самой современной» в этой области.
Маск уже давно использует своих многочисленных поклонников в социальной сети X и других средствах массовой информации в качестве стратегического оружия для привлечения капитала и талантов в свои предприятия. Однако амбициозные заявления Маска имеют и обратную сторону — по мнению профессора университета Иллинойса Юрия Власова они привели к «огромному бремени завышенных ожиданий». И всё же нужно признать, что заявления Маска пролили свет на технологию, начавшую приносить многообещающие результаты, хотя совсем недавно она многим казалась надуманной и бесперспективной. Источник изображения: Neuralink Работа над мозговыми компьютерными интерфейсами BCI — Brain-computer interface началась два десятилетия назад, но темпы исследований были невысоки. После основания Neuralink в 2016 году Маск пообещал провести испытания на людях уже в 2020 году, для чего изо всех сил пытался получить одобрение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США. BCI стали реальностью в результате достижений в области миниатюризации полупроводников, развития систем считывания сигналов мозга и использования машинного обучения для расшифровки сигналов мозга и использования их для управления компьютерным курсором или протезом конечности. На сегодняшний день представлено несколько разных подходов к BCI.
Метод Neuralink включает в себя введение чрезвычайно тонких нитевидных электродов в ткань мозга с целью сбора электрических сигналов от отдельных или небольших групп нейронов. Процедура требует удаления части черепа для доступа робота-хирурга, которого Маск называет «швейной машиной». Neuralink показала видео, на которых обезьяны используют свои импланты для игры в понг на компьютере. Однако последствия длительного нахождения электродов рядом с тканями мозга ещё недостаточно исследованы. Источник изображения: Neuralink Другие методы предполагают некий компромисс между инвазивностью и рисками имплантов и качеством собираемой информации. Компания Precision Neuroscience , соучредителем которой является Бенджамин Рапопорт Benjamin Rapoport , нейрохирург и один из основателей Neuralink, делает крошечные разрезы в черепе, инсталлируя через них сетку микроэлектродов, которая «обёртывается» вокруг мозга. Хотя этот менее инвазивный метод собирает меньше данных, чем электроды Neuralink, он все равно должен давать достаточно данных для управления протезом конечности.
Компания Synchron вводит свои датчики в череп через вену, во многом аналогично имплантации коронарного стента — метод, который, как она надеется, позволит имплантациям головного мозга стать рутинной процедурой. Мозговой сигнал, полученный таким методом, менее детальный, но достаточно сильный, чтобы технология стала применима для массового производства. Synchron стремится направлять сигналы мозга для управления смартфоном или планшетом, предоставляя пациентам с частичным параличом больше способов общения и контроля над окружающей средой. Учёные проводили испытания на людях с использованием других методов и добились значительных успехов в интерпретации сигналов мозга. Так, исследовательская команда из Стэнфордского университета в 2021 году сообщала о преобразовании сигналов мозга парализованного человека в текст на компьютере. По мнению Алекса Моргана Alex Morgan , инвестирующего в нейротехнологии, различные подходы и методы могут привести к созданию целого ряда продуктов. Самая большая проблема по-прежнему состоит в интерпретации сигналов мозга, поэтому трудно сказать, когда технология сможет делать больше, чем просто перемещать компьютерный курсор или активировать простые движения протезов конечностей.
Сейчас стартапы, работающие над интерфейсами для мозга и компьютера, объединились с целью разработать импланты для пациентов с наиболее тяжёлыми формами паралича. Пока это очень далеко от технологии, улучшающей разум, о которой мечтает Маск. По мнению Рапопорта, это дело далёкого будущего, хотя он «не думает, что это невообразимо». До этого сообщалось , что в общей сложности в текущем году такие операции будут проведены на 11 пациентах из числа добровольцев. Источник изображения: Neuralink Идти на такой риск в большинстве случаев людей толкают тяжёлые нарушения моторных функций, которые не позволяют им двигать конечностями самостоятельно. Neuralink рассчитывает настроить интерфейс между человеческим мозгом и компьютером таким образом, чтобы пациенты смогли эффективно управлять бионическими протезами или экзоскелетами, а в идеале начали бы двигать собственными конечностями. Вчера Илон Маск на страницах принадлежащей ему социальной сети X признался , что первый человек получил имплант Neuralink и теперь идёт на поправку после операции.
Напомним, что небольшой имплант цилиндрической формы устанавливается в отверстие в черепной коробке человека, а с головным мозгом он соединяется тончайшими электродами. По замыслу компании, проводить подобные операции должны специализированные роботы. Илон Маск добавил, что первые результаты обнадёживают, поскольку импланту уже удаётся регистрировать активность нейронов пациента. Компания уже придумала название для своего импланта, который планирует выпускать серийно в случае успеха клинических испытаний. Обозначаемый как Telepathy, он должен позволять человеку управлять смартфоном или компьютером, а также любым другим устройством, «буквально силой мысли». Целью стартапа, по словам Маска, является помощь людям с тяжёлыми нарушениями во взаимодействии мозга с нервной системой. Напомним, что на предыдущих этапах испытаний решение Neuralink использовалось подопытными обезьянами для контроля предметов в компьютерных играх при помощи сигналов головного мозга.
Макака с вживлённым чипом, например, играла в пинг-понг на дисплее компьютера. Первично компания хотела перейти к испытаниям импланта на людях к концу 2019 года, но разрешение удалось получить только в прошлом. Электроды, которые проникают в кору головного мозга пациента, углубляются в неё менее чем на 2 миллиметра, но это больше основной части конкурирующих решений. Обычно для тестирования имплантов на первой группе из пяти или десяти пациентов требуется около шести месяцев. Если на этом этапе всё проходит удачно, компания сможет расширить свои испытания. По мнению научных консультантов Neuralink, прежде чем мозговые импланты компании будут одобрены к массовому применению, пройдут годы.
В планах Маска достичь 499 операций в год к 2027 году, а с 2030 года выполнять 22 204 операции ежегодно. Что касается качества компонентов, компания очень щепетильно относится к этому вопросу, так как речь идет не о какой-то бездушной робототехнике, а взаимодействии с телом человека и пожалуй самой важной и чувствительной его частью — мозгом. Поэтому помимо робота выполняющего операции, большинство компонентов так же производятся самостоятельно. Илон Маск возлагает большие надежды на этот инновационный медицинский стартап, планируется разработать отдельный имплантат для спинного мозга, который восстановит подвижность и чувствительность конечностей людям с параличом.
Мозговой имплант о котором шла речь выше, предназначен на данном этапе для взаимодействия с беспроводными интерфейсами, таким как компьютер, бионические протезы и т.
Например, у нас есть очень большая область, которая занята распознаванием лиц и эмоций. Поэтому мы постоянно видим смайлики в блинах или облаках. Изменение размеров областей мозга возможно и в рамках жизни одного человека. Известны исследования лондонских таксистов в то время, когда не было навигаторов. Оказалось, что гиппокамп, структура, связанная с кодированием пространства, у таксистов занимает в мозге больше места, чем у других людей. Конкретные скорости старения у разных людей могут различаться. Но общий тренд такой — мозг стареет вместе со всем организмом.
Можно ли с помощью подобных технологий лечить заболевания, связанные с мозгом? Если инсульт обширный, то часть нейронов отмирает. Эксперименты на животных показывают, что можно эту ситуацию исправить. Пока только у мышей, но в дальнейшем это можно будет перенести и на людей. Смежные области — медицина, генетика, молекулярная биология, различные физические, оптические, математические методы, искусственный интеллект и связанные с ним исследования. Смежные области для нейронаук — медицина, генетика, молекулярная биология, исследования искусственного интеллекта Gettyimages. С чем связана мода на мозг, если можно так сказать? Также по теме «Эволюция создала эмоции»: американский психолог — о возможностях человеческого мозга, сновидениях и науке Оптимизм и надежда на лучшее могут привести к позитивным изменениям в жизни человека, в то время как пессимистичный настрой, наоборот,...
У всех больших стран есть программы по исследованию мозга. Это связано с тем, что наука оказалась готова к этим исследованиям. К тому же всем нам важно понять, как мы устроены, можно ли как-то на это влиять. Количество исследований в области нейробиологии очень велико и растёт экспоненциально, поэтому растёт интерес к этому направлению, подтягиваются популяризаторы науки. С другой стороны, мне кажется, что это будущее, хотя и неблизкое.
Изучение процессов, развивающихся в клетках мозга при старении, крайне важно для понимания механизмов, лежащих в основе развития деменций и нейродегенеративных процессов. Ранее эффект старения на клетки головного мозга исследовали на лабораторных животных и оставался ряд вопросов о том, могут ли полученные данные быть экстраполированы на человека. Опубликованное исследование было выполнено на коре головного мозга людей разного возраста. В работе было установлено, что при старении атрофируются отростки астроцитов, уменьшается число щелевых контактов между ними, снижается относительное количество белков в цитоплазме и при этом разнонаправленно изменяется содержание важных белков астроцитарного цитоскелета — глиального фибриллярного кислого белка GFAP и эзрина. Такие изменения приводят к снижению плотности астроцитарных листочков вокруг синапсов, что может быть причиной ухудшения синаптической пластичности.
Ученые впервые в истории создали гибридный мозг
Помимо спектакля, посетители смогут увидеть выставку, посвященную современным исследованиям возможностей мозга и достижениям нейронауки. Новости психологии: ученые использовали новые мощные методы визуализации мозга, чтобы выявить нейрохимический дисбаланс в области лобных долей у пациентов с обсессивно-компульсивным расстройством. Последние исследования в области нейроонкологии показали, что глиобластома, злокачественная опухоль мозга, способна «паразитировать» на нейронах, выживать и расти за счет их работы. 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.
Как питание влияет на здоровье головного мозга
Как питание влияет на здоровье головного мозга 25 апреля 2024, 12:36 Фото: Изображение Midjourney Как питание влияет на здоровье мозга Разнообразное и сбалансированное питание улучшает когнитивные функции и способствует увеличению объема серого вещества в мозге. Это показали результаты анализа данных о питании и состоянии здоровья почти у 182 тысяч участников исследования UK BiobanK. Итоги исследования опубликовал журнал Nature. Выборка исследования Результаты Выборка исследования В исследовании принимали участие 181 990 участников Биобанка Великобритании. Задача ученых заключалась в сопоставлении пищевых предпочтений с физическими показателями, среди которых — биомаркеры обмена веществ в крови, генетика, когнитивные функции, визуализация мозга.
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. Учёные считают, что такой метод фотобиомодуляции может быть перспективным и безопасным способом лечения деменции и других нейродегенеративных заболеваний мозга, связанных с нарушениями лимфатической системы, таких как болезнь Паркинсона, глиомы, черепно-мозговые травмы и внутричерепные кровоизлияния.
Мы разработали подход, основанный на микроспектроскопии резонансного комбинационного рассеяния, позволяющий проводить высокочувствительные и селективные исследования компонентов дыхательной цепи митохондрий в идентифицированных астроцитах и нейронах. Данный метод помог нам охарактеризовать редокс-состояние цитохромов С, В и А-типов в дыхательной цепи интактных астроцитов и на основании полученных данных сделать выводы о возрастных изменениях активности электронного транспорта на участке комплекс III-цитохром С-комплекс IV. Полученные данные свидетельствуют о нарушениях метаболизма астроцитов, происходящих с возрастом. Важной особенностью нашего исследования является то, что мы обнаружили клеточную специфичность процессов старения, связанную с возрастными изменениями, происходящими в астроцитах, а не нейронах. Если ранее предполагалось, что нарушения в работе мозга связаны с патологиями нейронов, то в настоящее время появляется все больше данных о том, что клетки глии и, в частности, астроциты могут быть первопричиной нейродегенеративных процессов, в том числе, возрастных деменций.
Что показали исследования? Российские ученые провели исследования, которые показали процессы головного мозга у девочек, страдающих синдромом Ретта. Об этом со ссылкой на минобрнауки сообщает издание Газета. Над изучением мозга работали сотрудники Балтийского федерального университета имени Канта и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН.
"Даже на 10% не изучен" - нейрофизиолог об исследованиях человеческого мозга
Группа была особенно заинтересована в том, чтобы проследить за родословной мозаичных вариантов клеток мозга. Если две отдельные клетки имеют один и тот же мозаичный вариант, значит, они родились от общей материнской клетки, которая передала его всем своим «дочерям». Таким образом, мозаичные варианты в клетках работают как фамилии у людей», — говорят исследователи. Они получили прямой доступ к мозгу двух нейротипичных доноров, умерших по естественным причинам, и использовали мозаичные варианты, чтобы проследить, откуда взялись эти клетки, выявить родственные клетки, родившиеся в той же области мозга, и определить, насколько далеко каждая «фамилия» распространилась по мозгу.
Ими было обнаружено, что некоторые тормозные и возбуждающие нейроны, по сути, имеют одну и ту же «фамилию». По словам Чанга, эти два типа нейронов имеют общую родословную и, вероятно, разветвились на поздних этапах эмбрионального развития мозга. Он отметил, что подобная клеточная связь не встречается у других видов.
Эти усилия привели к разработке компьютеров, похожих на мозг, которые отходят от привычного способа двоичной обработки информации, используя аналоговые методы, аналогичные мозгу. Однако, в то время как наш мозг функционирует в водной среде с растворенными ионами соли, большинство современных компьютеров, основанных на мозге, полагаются на твердые материалы. Микроскопическое изображение искусственного синапса. Фото: Утрехтский университет. Возникает вопрос: не могли бы мы добиться более точного моделирования работы мозга, используя ту же среду?
Результаты опубликованы в журнале Nature Mental Health. Ru Ученые провели транскраниальную магнитную стимуляцию 14 пациентам без симптомов депрессии.
Эта процедура не требует разрезов и наркоза. Они обнаружили, что воздействие на некоторые зоны мозга, связанные в других экспериментах с депрессией, также повлияло на частоту сердечных сокращений.
Рыбки узнали себя в зеркале и исследовали новые объекты без всякой мотивации. А это значит, по мнению авторов эксперимента, что они посчитали обучение полезным. Но говорить о сознательном поведении я бы в каких-то случаях не стал", — отметил завкафедрой зоологии и эволюционной экологии животных ТюмГУ Сергей Гашев. Подмена понятий Российские ученые говорят о банальной подмене понятий. Причина тому — гранты, которые лет десять назад стали выделять именно на исследование сознания, а не инстинктов. И подчас здесь идет просто механическая замена терминологии", — пояснил нейрофизиолог Михаил Лебедев. Так на Западе стали изучать богатый внутренний мир самых разнообразных, а часто и очень даже съедобных существ. Ведь накрошить в салат одни растения — так себе вариант.
О сознательности последних, к слову, еще раньше заявляли итальянские ботаники. Пока вне подозрений на разумность остались только вирусы. Только ими — не наешься. Мясо без мяса Объявление животных и насекомых разумными — это первый официальный шаг на том пути, по которому придется пройти человечеству, чтобы отдать миллиарды долларов и так уже богатым людям. Население Земли сейчас составляет восемь миллиардов человек. К 2050-му будет десять.
Искусственный интеллект модифицировал медицину
Мы проводим психофизиологические исследования на добровольцах с применением так называемой неинвазивной техники, не "залезая" внутрь мозга и не причиняя человеку особенных неудобств. Так осуществляются, например, томографические обследования или картирование мозга с помощью электроэнцефалографии. Но бывает, что болезнь или несчастный случай "ставят эксперимент" на человеческом мозге - например, у больного нарушается речь или память. В этой ситуации можно и нужно исследовать те области мозга, работа которых нарушена. Или, наоборот, у пациента утерян или поврежден кусочек мозга, и ученым предоставляется возможность изучить, какие свои "обязанности" мозг не может выполнять с таким нарушением. Но просто наблюдать за такими пациентами , мягко говоря, неэтично, и в нашем институте не только исследуют больных с различными повреждениями мозга, но и помогают им, в том числе и с помощью новейших, разработанных нашими сотрудниками методов лечения. Для этой цели при институте существует клиника на 160 коек. Две задачи - исследование и лечение - неразрывно связаны в работе наших сотрудников. У нас прекрасные высококвалифицированниые доктора и медсестры.
Без этого нельзя - ведь мы на переднем крае науки, и нужна высочайшая квалификация, чтобы реализовать новые методики. Практически каждая лаборатория института замкнута на отделения клиники, и это залог непрерывного появления новых подходов. Кроме стандартных методов лечения у нас проводят хирургическое лечение эпилепсии и паркинсонизма, психохирургические операции, лечение мозговой ткани магнитостимуляцией, лечение афазии с помощью электростимуляции, а также многое другое. В клинике лежат тяжелые больные, и бывает удается помочь им в случаях, считавшихся безнадежными. Конечно, это возможно не всегда. Вообще, когда слышишь какие-либо безграничные гарантии в лечении людей, это вызывает очень серьезные сомнения. Будни и звездные часы лабораторий В каждой лаборатории есть свои достижения. Например, лаборатория, которой руководит профессор В.
Илюхина, ведет разработки в области нейрофизиологии функциональных состояний головного мозга. Что это такое? Попробую объяснить на простом примере. Каждый знает, что одна и та же фраза иногда воспринимается человеком диаметрально противоположно в зависимости от того, в каком состоянии он находится: болен или здоров, возбужден или спокоен. Это похоже на то, как одна и та же нота, извлекаемая, например, из органа, имеет разный тембр в зависимости от регистра. Наш мозг и организм - сложнейшая многорегистровая система, где роль регистра играет состояние человека. Можно сказать, что весь спектр взаимоотношений человека с окружающей средой определяется его функциональным состоянием. Оно определяет и возможность "срыва" оператора за пультом управления сложнейшей машиной, и реакцию больного на принимаемое лекарство.
В лаборатории профессора Илюхиной исследуют функциональные состояния, а также то, какими параметрами они определяются, как эти параметры и сами состояния зависят от регуляторных систем организма, как внешние и внутренние воздействия изменяют состояния, иногда вызывая болезнь, и как в свою очередь состояния мозга и организма влияют на течение заболевания и действие лекарственных средств. С помощью полученных результатов можно сделать правильный выбор между альтернативными путями лечения. Проводится и определение приспособительных возможностей человека: насколько он будет устойчив при каком-либо лечебном воздействии, стрессе. Очень важной задачей занимается лаборатория нейроиммунологии. Нарушения иммунорегуля ции часто приводят к возникновению тяжелых заболеваний головного мозга. Это состояние надо диагносцировать и подобрать лечение - иммунокоррекцию. Типичный пример нейроиммун ного заболевания - рассеянный склероз, изучением которого в институте занимается лаборатория под руководством профессора И. Не так давно он вошел в совет Европейского комитета, занимающегося исследованием и лечением рассеянного склероза.
В двадцатом веке человек начал активно изменять окружающий его мир, празднуя победу над природой, но оказалось, что праздновать рано: при этом обостряются проблемы, созданные самим человеком, так называемые техногенные. Мы живем под воздействием магнитных полей, при свете мигающих газосветных ламп, часами смотрим на дисплей компьютера, говорим по мобильному телефону... Все это далеко не безразлично для организма человека: например, хорошо известно, что мигающий свет способен вызвать эпилептический припадок. Можно устранить вред, наносимый при этом мозгу, очень простыми мерами - закрыть один глаз. Чтобы резко снизить "поражающее действие" радиотелефона кстати, оно еще точно не доказано , можно просто изменить его конструкцию так, чтобы антенна была направлена вниз и мозг не облучался. Этими исследованиями занимается лаборатория под руководством доктора медицинских наук Е. Например, он и его сотрудники показали, что воздействие переменного магнитного поля отрицательно сказывается на процессе обучения. На уровне клеток работа мозга связана с химическими превращениями различных веществ, поэтому для нас важны результаты, полученные в лаборатории молекулярной нейробиологии, руководимой профессором С.
Сотрудники этой лаборатории разрабатывают новые методы диагностики заболеваний мозга, проводят поиск химических веществ белковой природы, которые способны нормализовать нарушения в ткани мозга при паркинсонизме, эпилепсии, наркотической и алкогольной зависимости. Оказалось, что употребление наркотиков и алкоголя приводит к разрушению нервных клеток. Их фрагменты, попадая в кровь, побуждают иммунную систему вырабатывать так называемые "аутоантитела". Это своеобразная память организма, хранящая информацию об употреблении наркотиков. Если измерить в крови человека количество аутоантител к специфическим фрагментам нервных клеток, можно поставить диагноз "наркомания" даже через несколько лет после того, как человек перестал употреблять наркотики. Можно ли "перевоспитать" нервные клетки? Одно из самых современных направлений в работе института - стереотаксис. Это медицинская технология, обеспечивающая возможность малотравматичного, щадящего, прицельного доступа к глубоким структурам головного мозга и дозированное воздействие на них.
Это нейрохирургия будущего. Вместо "открытых" нейрохирургических вмешательств, когда, чтобы достичь мозга, делают большую трепанацию, предлагаются малотравматичные, щадящие воздействия на головной мозг. В развитых странах, прежде всего в США, клинический стереотаксис занял достойное место в нейрохирургии. В США в этой сфере сегодня работают около 300 нейрохирургов - членов Американского стереотаксического общества. Основа стереотаксиса - математика и точные приборы, обеспечивающие прицельное погружение в мозг тонких инструментов. Они позволяют "заглянуть" в мозг живого человека. При этом используется позитронно-эмиссионная томография, магниторезонансная томография, компьютерная рентгеновская томография. Для стереотаксического метода лечения очень важно знание роли отдельных "точек" в мозге человека, понимание их взаимодействия, знание того, где и что именно нужно изменить в мозге для лечения той или иной болезни.
В институте существует лаборатория стереотаксических методов, которой руководит доктор медицинских наук, лауреат Государственной премии СССР А. По существу, это ведущий стереотаксический центр России. Здесь родилось самое современное направление - компьютерный стереотакcис с программно-математическим обеспечением, которое осуществляется на электронной вычислительной машине. До наших разработок стереотаксические расчеты проводились нейрохирургами вручную во время операции, сейчас же у нас разработаны десятки стереотаксических приборов; некоторые прошли клиническую апробацию и способны решать самые сложные задачи. Совместно с коллегами из ЦНИИ "Электроприбор" создана и впервые в России серийно выпускается компьютеризированная стереотаксическая система, которая по ряду основных показателей превосходит аналогичные зарубежные образцы. Как выразился неизвестный автор, "наконец, робкие лучи цивилизации осветили наши темные пещеры". В нашем институте стереотаксис применяется при лечении больных, страдающих двигательными нарушениями паркинсонизмом, болезнью Паркинсона, хореей Гентингтона и другими , эпилепсией, неукротимыми болями в частности, фантомно-болевым синдромом , некоторыми психическими нарушениями. Кроме того, стереотаксис используется для уточнения диагноза и лечения некоторых опухолей головного мозга, для лечения гематом, абсцессов, кист мозга.
Стереотаксические вмешательства как и все остальные нейрохирургические вмешательства предлагаются больному только в том случае, если исчерпаны все возможности медикаментозного лечения и само заболевание угрожает здоровью пациента или лишает его трудоспособности, делает асоциальным. Все операции производятся только при согласии больного и его родственников, после консилиума специалистов разного профиля. Существуют два вида стереотаксиса. Первый, нефункциональный, применяется тогда, когда в глубине мозга имеется какое-то органическое поражение, например опухоль. Если ее удалять с помощью обычной техники, придется затронуть здоровые, выполняющие важные функции структуры мозга и больному случайно может быть нанесен вред, иногда даже несовместимый с жизнью.
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. Чтобы понять, о чем идет речь, представьте ситуацию: охотник крадется по лесу, выслеживая добычу. Но он и сам является добычей для хищного зверя, которого не замечает, потому что настроен только на поиск оленя или зайца. И вдруг случайный треск в кустах, может быть, и не очень заметный на фоне птичьего щебета и шума ручья, мгновенно переключает его внимание, подает сигнал: "Рядом опасность". Механизм непроизвольного внимания сформировался у человека в глубокой древности, как охранный механизм, но работает и сейчас: например, водитель ведет машину, слушает радио, слышит крики детей, играющих на улице, воспринимает все звуки окружающего мира, внимание его рассеянно, и вдруг тихий стук мотора мгновенно переключает его внимание на машину - он осознает, что с двигателем что-то не в порядке кстати, это явление похоже на детектор ошибок. Такой переключатель внимания работает у каждого человека. Мы обнаружили зоны, которые активизируются на ПЭТ при работе этого механизма, а Ю. Кропотов исследовал его с помощью метода имплантированных электродов. Иногда в самой сложной научной работе бывают смешные эпизоды. Так было, когда мы в спешке закончили эту работу перед очень важным и престижным симпозиумом. Кропотов и я поехали на симпозиум делать доклады, и только там с удивлением и "чувством глубокого удовлетворения" неожиданно выяснили, что активизация нейронов происходит в одних и тех же зонах. Да, иногда двоим сидящим рядом надо поехать в другую страну, чтобы поговорить. Если механизмы непроизвольного внимания нарушаются, то можно говорить о болезни. В лаборатории Кропотова изучают детей с так называемым дефицитом внимания и гиперактивностью. Это трудные дети, чаще мальчики, которые не могут сосредоточиться на уроке, их часто ругают дома и в школе, а на самом деле их нужно лечить, потому что у них нарушены некоторые определенные механизмы работы мозга. Еще недавно это явление не рассматривалось как болезнь и лучшим методом борьбы с ним считались "силовые" методы. Мы сейчас можем не только определить это заболевание, но и предложить методы лечения детей с дефицитом внимания. Однако хочется огорчить некоторых молодых читателей. Далеко не каждая шалость связана с этим заболеванием, и тогда... Кроме непроизвольного внимания есть еще и селективное. Это так называемое "внимание на приеме", когда все вокруг говорят разом, а вы следите только за собеседником, не обращая внимания на неинтересную вам болтовню соседа справа. Во время эксперимента испытуемому рассказывают истории: в одно ухо - одну, в другое - другую. Мы следим за реакцией на историю то в правом ухе, то в левом и видим на экране, как радикально меняется активизация областей мозга. При этом активизация нервных клеток на историю в правом ухе значительно меньше - потому, что большинство людей берут телефонную трубку в правую руку и прикладывают ее к правому уху. Им следить за историей в правом ухе проще, нужно меньше напрягаться, мозг возбуждается меньше. Тайны мозга еще ждут своего часа Мы часто забываем очевидное: человек - это не только мозг, но еще и тело. Нельзя понять работу мозга, не рассматривая все богатство взаимодействия мозговых систем с различными системами организма. Иногда это очевидно - например, выброс в кровь адреналина заставляет мозг перейти на новый режим работы. В здоровом теле - здоровый дух - это именно о взаимодействии тела и мозга. Однако далеко не все здесь понятно. Изучение этого взаимодействия еще ждет своих исследователей. Сегодня можно сказать, что мы хорошо представляем, как работает одна нервная клетка. Многие белые пятна исчезли и на карте мозга, определены области, отвечающие за психические функции. Но между клеткой и областью мозга находится еще один, очень важный уровень - совокупность нервных клеток, ансамбль нейронов. Здесь пока еще много неясного. С помощью ПЭТ мы можем проследить, какие области мозга "включаются" при выполнении тех или иных задач, а вот что происходит внутри этих областей, какие сигналы посылают друг другу нервные клетки, в какой последовательности, как они взаимодействуют между собой - об этом мы пока знаем мало. Хотя определенный прогресс есть и в этом направлении. Раньше считали, что мозг поделен на четко разграниченные участки, каждый из которых "отвечает" за свою функцию: это зона сгибания мизинца, а это зона любви к родителям. Эти выводы основывались на простых наблюдениях: если данный участок поврежден, то и функция его нарушена. Со временем стало ясно, что все более сложно: нейроны внутри разных зон взаимодействуют между собой весьма сложным путем и нельзя осуществлять везде четкую "привязку" функции к области мозга в том, что касается обеспечения высших функций. Можно только сказать, что эта область имеет отношение к речи, к памяти, к эмоциям. А сказать, что этот нейронный ансамбль мозга не кусочек, а широко раскинутая сеть и только он отвечает за восприятие букв, а этот - слов и предложений, пока нельзя. Это задача будущего. Работа мозга по обеспечению высших видов психической деятельности похожа на вспышку салюта: мы видим сначала множество огней, а потом они начинают гаснуть и снова загораться, перемигиваясь между собою, какие-то кусочки остаются темными, другие вспыхивают. Также и сигнал возбуждения посылается в определенную область мозга, но деятельность нервных клеток внутри нее подчиняется своим особым ритмам, своей иерархии. В связи с этими особенностями разрушение одних нервных клеток может оказаться невосполнимой потерей для мозга, а другие вполне могут заменить соседние "переучившиеся" нейроны. Каждый нейрон может рассматриваться только внутри всего скопления нервных клеток. По-моему, сейчас основная задача - расшифровка нервного кода, то есть понимание того, как конкретно обеспечиваются высшие функции мозга. Скорее всего, это можно будет сделать через исследование взаимодействия элементов мозга, через понимание того, как отдельные нейроны объединяются в структуру, а структура - в систему и в целостный мозг. Это главная задача следующего века. Хотя кое-что еще осталось и на долю двадцатого. Словарик Афазия - расстройство речи в результате повреждения речевых зон мозга или нервных путей, ведущих к ним. Магнитоэнцефалография - регистрация магнитного поля, возбуждаемого электрическими источниками в мозге. Магниторезонансная томография - томографическое исследование мозга, основанное на явлении ядерного магнитного резонанса. Позитрон-эмиссионная томография - высокоэффективный способ слежения за чрезвычайно малыми концентрациями ультракороткоживущих радионуклидов, которыми помечены физиологически значимые соединения в мозге.
Ученые открыли не известные ранее резервы мозга 05. До сих пор считалось, что за наши мысли отвечает серое вещество мозга. Кстати, знаменитый сыщик Пуаро очень заботился именно о серых клеточках и объяснял свои неудачи тем, что они устали. И наука много лет изучала исключительное серое вещество, игнорируя белое. Считая, что это всего лишь "провода", соединяющие нейроны друг с другом, когда они обмениваются сигналами. Дело в том, что во время работы мозга ученые фиксировали сильные сигналы от серого вещества, а белое упорно молчало.
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 мозге нашли метаботропные рецепторы к глицину
Ученые представили новый метод лечения глиобластомы – опухоли головного мозга, которая в большинстве случаев приводит к летальному исходу в течение нескольких месяцев после постановки диагноза. Область мозга, которая не позволяет нам принимать плохие решения, оксфордские ученые открыли при помощи сканирования мозга 25 мужчин и женщин. В новом исследовании исследователи зафиксировали активность мозга пациентов в коматозном состоянии, когда они умирали. Тем не менее последние исследования показали, что эти клетки могут участвовать в работе мозга по-другому. Новости России / Наука и Технологии. Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы.
Создание искусственного синапса
- Журнал нейрокампуса
- ЧТО ЗНАЕТ НАУКА О МОЗГЕ | Наука и жизнь
- "Даже на 10% не изучен" - нейрофизиолог об исследованиях человеческого мозга
- Главные новости
- Нейронаука. Современная нейропсихология
Ученые обнаружили новые клетки человеческого мозга
Молекулярное Мозговое Исследование. Собственно, последняя новость как раз о том, что Neuralink получила разрешение от FDA на проведение клинических исследований импланта, который считывает активность коры головного мозга. Российский экпериментатор, просверлил дрелью череп, вживил себе в мозг чип,чтобы контролировать свои сны.
Нейроинтерфейс по-русски
- Мозг человека - строение, функции, особенности, развитие, исследования.
- Нейротехнологическая революция на пороге - Ведомости.Технологии и инновации
- В мозге нашли метаботропные рецепторы к глицину
- 6 самых важных открытий в области мозга за последний год
Исследователи обнаружили уникальное происхождение нейронов в человеческом мозге
| AI Новости: Работа головного мозга | 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. |
| Новости про мозг | один из самых известных экспертов по исследованиям мозга в России, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных, заведующий лабораторией нейрофиз. |
Новости по теме Мозг
Информация о пищевых предпочтения была собрана путем онлайн-анкетирования. 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.
Мы разработали подход, основанный на микроспектроскопии резонансного комбинационного рассеяния, позволяющий проводить высокочувствительные и селективные исследования компонентов дыхательной цепи митохондрий в идентифицированных астроцитах и нейронах. Данный метод помог нам охарактеризовать редокс-состояние цитохромов С, В и А-типов в дыхательной цепи интактных астроцитов и на основании полученных данных сделать выводы о возрастных изменениях активности электронного транспорта на участке комплекс III-цитохром С-комплекс IV.
Полученные данные свидетельствуют о нарушениях метаболизма астроцитов, происходящих с возрастом. Важной особенностью нашего исследования является то, что мы обнаружили клеточную специфичность процессов старения, связанную с возрастными изменениями, происходящими в астроцитах, а не нейронах. Если ранее предполагалось, что нарушения в работе мозга связаны с патологиями нейронов, то в настоящее время появляется все больше данных о том, что клетки глии и, в частности, астроциты могут быть первопричиной нейродегенеративных процессов, в том числе, возрастных деменций.
Тогда возникает вопрос можно ли прочитать эти записи и как именно это сделать. Важнейшая и уникальная функция мозга человека — мыслительная деятельность. Но как рождается мысль, что это такое -- на эти и многие другие вопросы наука пока не может дать ответ.
Причем, как любят шутить по этому поводу ученые, даже когда нам будет казаться, что мы полностью разобрали мозг «на составляющие» а до этого, мягко говоря, еще очень далеко , он непременно подкинет нам новые тайны.
Что белое вещество наравне с серым активно участвует в формировании мысли? Много лет наука упускает из виду то, чем занята половина мозга. В этом как минимум стоит разобраться. При различных заболеваниях нарушается связность мозга, и понимание роли белого вещества может дать ценные сведения об этих состояниях. Ученые намерены продолжить изучение изменений сигналов белого вещества, наблюдаемых при шизофрении, болезни Альцгеймера и других заболеваниях мозга. Также будут проведены исследования на животных и анализ тканей, чтобы определить биологическую основу этих изменений.