Результаты: вещество
Изображения в прозрачном полимере
И. Иванов
Появилась новая технология, которая дает возможность медикам внутри куба из прозрачного акрила увидеть трехмерные изображения разных органов, например сердца, мозга или почек. Двумерные и трехмерные изображения проявляют в полимерах со светочувствительной примесью с помощью специального светового проектора. Стирают эти изображение тепло или свет. Ученые провели успешные испытания на полидиметилсилоксане размерами до 15 см. Портативные трехмерные дисплеи пригодятся архитекторам, инженерам, геологам, ученым и пр.
Результаты: нейрофизиология
Новый нейронный биомаркер
И. Иванов
Неврозом навязчивых состояний страдают 2–3% населения мира, причем 20–40% людей с тяжелым расстройством медикаментозному лечению не поддаются. Глубокая электростимуляция нейронной активности специфических областей мозга помогла медикам восстановить нарушенные связи нейронов и сильно улучшить состояние двух третей трудных пациентов. При этом тремор и скованность мышц уменьшались сразу. Ученые выявили изменения низкочастотных колебаний мозга в диапазоне от тета- до альфа-волн для тяжелых случаев, нашли нейронный маркер, который позволит дистанционно отслеживать и прогнозировать состояние, а также предложили объяснение механизма выздоровления.
Результаты: нейрофизиология
Атлас сосудов мозга
И. Иванов
Консорциум ученых создал первый в истории молекулярный атлас сосудистой системы мозга с разрешением в одну клетку. Для этого медики секвенировали РНК более 600 тысяч клеток в 117 образцах тканей мозга и выявили ключевые различия между сосудами здорового и больного мозга. Атлас описывает период от раннего развития мозга у плода до зрелости, а также стадии изменения разных сосудозависимых патологий центральной нервной системы, включая опухоли мозга. Исследование принесет пользу и врачам и ученым, занимающимся вопросами эволюции мозга и появления опухолей, а также нейробиологам, иммунологам и генетикам, изучающим отдельные клетки.
Короткие заметки
Озоновое ожирение
А. Мотыляев
Приземный озон — такой же бич цивилизации, как оксид азота или летучая ароматика, испускаемые выхлопной трубой автомобиля. Для здоровья приземный озон совсем не полезен. Недавно китайские исследователи нашли еще один поражающий фактор этой субстанции: детское ожирение.
Короткие заметки
Водоросли в нос
А. Мотыляев
Многие годы исследователи, рассказывая о целевой доставке лекарств, полагаются на системы самого организма, считая своей задачей освободить препарат в тот момент, когда он окажется в должном месте. Например, в среде с определенной кислотностью. Или прицепится с помощью антитела к клетке поврежденной ткани. А вот инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего, решили равномерно распределить противораковый препарат в легких с помощью биоробота.
Результаты: нейрофизиология
Механизм долговременной памяти
И. Иванов
Обычно млекопитающие и человек активно воспринимают мир в течение нескольких мгновений, а затем делают небольшую паузу, чтобы мозг в это время смог переоценить реальность. Долговременно он запоминает лишь часть впечатлений дня, поэтому в последнее время нейрофизиологи утвердились в мысли, что консолидация памяти происходит во время сна. Новое исследование инвазивными методами на мышах проясняет, как в режиме бодрствования мозг выбирает моменты, которые будут отмечены как важные и останутся в памяти до тех пор, пока сон не сделает их постоянными.
Результаты: нейрофизиология
Когда появляется сознание?
И. Иванов
Дискуссию о сознательном возрасте начал журнал Trends in Cognitive Sciences. Некоторые ученые утверждают, что сознание возникает рано, с последнего триместра беременности. Для решения проблемы профессора Бирмингемского университета предложили усовершенствованный аналитико-статистический подход. Они предлагают разграничить широкий спектр обсуждаемых маркеров сознания, которые проявляются на раннем и позднем этапах развития ребенка. Для ответа на вопрос заголовка придется провести их статистическую группировку.
Результаты: алгоритмы и роботы
ИИ разрабатывает лекарства
И. Иванов
Передовые методы создания новых синтетических лекарств с нужными свойствами трудоемки и дороги. Как здесь помогут нейросети продемонстрировали ученые, которые в своем ИИ впервые объединили две передовые нейросетевые технологии. Их ИИ способен по заданному изначально белку предлагать эффективно обезоруживающие его вещества. Опыты показали, что новый метод не уступает распространенным способам поиска препаратов. Авторы исследования считают, что их ИИ может значительно удешевить и ускорить выбор будущих препаратов для лечения многих заболеваний.
Болезни и лекарства
Российское антитело против болезни Бехтерева
Е. Клещенко
«Прошел регистрацию оригинальный российский препарат против болезни Бехтерева — первый в мире и первый в своем классе, способный остановить развитие болезни Бехтерева, которая пока считается неизлечимой», — пишут СМИ. Это оригинальный российский препарат, не копия зарубежной разработки. И это инновационный препарат на основе моноклонального антитела, для создания которого нужно было установить причины заболевания на молекулярном уровне. Что за препарат, как он работает, зачем нужно антитело, подавляющее иммунный ответ, — разбираемся вместе с читателями.
Страницы истории
В поисках лекарства от старости
Р.А. Фандо
В этой статье мы расскажем историю открытия-закрытия чудо-препарата «Гравидан», которым лечили едва ли не все болезни, включая старость. Ее воссоздал Роман Алексеевич Фандо, директор Института истории естествознания и техники имени С.И. Вавилова РАН. Он перерыл горы архивных материалов и первоисточников, чтобы восстановить подробную историю гравидана — такой, какой она была. Результаты своего исследования Роман Алексеевич опубликовал в журнале «Вопросы истории естествознания и техники». А мы предлагаем вам краткий пересказ этого объемного труда.
Результаты: нейрофизиология
Диагностика неявных травм мозга
И. Иванов
При травмах головы от 70 до 90% из всех сотрясений относят к категории легких. Они остаются не диагностированными, так как не видны на рентгене и МРТ-изображениях. Их последствия могут длиться годами и увеличивать риск различных неврологических нарушений, в том числе депрессий и деменций. Ученые Гарварда пришли к выводу, что последствия травм вызваны невидимым воспалением мозга и диагностировали его с помощью иммунных клеток. К белым кровяным тельцам, макрофагам, которые проникают в мозг в ответ на воспаление, ученые прикрепили молекулы покрытого гидрогелевой оболочкой гадолиния, который способен генерировать сильный МРТ сигнал. Опыты на мышах и свиньях оказались удачными, а вещество не накапливалось в их почках. Доза гадолиния может быть в 1000 раз меньше, чем у современных контрастных агентов.
Результаты: нейрофизиология
Цветовое зрение органоидов глаза
И. Иванов
Зеленые и красные колбочки, специализированные светочувствительные клетки, позволяют нам видеть миллионы цветов чего не могут собаки, кошки и другие млекопитающие. Ученые считали, что колбочки образуются случайно, клетки бессистемно выбирают цвет. Выращенные в пробирке органоиды сетчатки глаза впервые позволили выявить тонкие генетические различия в органоидах и проследить за изменением числа разных колбочек за 200 дней. Оказалось, что высокий уровень ретиноевой кислоты на ранних стадиях развития органоида связан с высокой долей зеленых колбочек, то есть производная от витамина А молекула определяла цвет специализации колбочки. Пропорции разных колбочек у людей очень разные. Ученые считают, что близки к выяснению механизмов дальтонизма, возрастной потери зрения и заболеваний, связанных с фоторецепторными клетками.
Результаты: нейрофизиология
Универсальное свойство нейроволн
И. Иванов
Человеческий мозг состоит из миллиардов нейронов, каждый из которых имеет свой собственный электрический режим работы. Группы нейронов с похожими паттернами генерируют электрические колебания, волны мозга, которые имеют различную частоту. Недавно ученые обнаружили универсальное явление — в самых верхних слоях нейронов коры преобладают быстрые гамма-волны, в нижних — более медленные колебания альфа- и бета-волн. Пока опыты включают записи электрической активности трех пациентов, которым для операции были вставлены электроды в мозг. Результаты подтверждают теорию, что анатомическая организация мозга помогает ему включать новую информацию, переносимую высокочастотными колебаниями, в уже существующие представления и память, поддерживаемые низкочастотными колебаниями.
Результаты: нейрофизиология
Долговечный нейронный зонд
И. Иванов
Запись активности групп нервных клеток в течение длительного времени необходима нейрофизиологам для изучения нейронных связей и цепей, создания новых методов лечения и интерфейсов мозг–компьютер. Междисциплинарная группа исследователей разработала мягкий мозговой имплантат с десятками датчиков. Биологически совместимое устройство способно в течение нескольких месяцев каждую миллисекунду регистрировать активность нервных клеток с разрешением до одного нейрона мозга. В физиологических растворах новые зонды более года показывали стабильные диэлектрические характеристики. На опытах с мышами датчики в течение нескольких месяцев записывали нейронную информацию головного и спинного мозга мышей без нарушения поведения животных.
Болезни и лекарства
Ибупрофен: не только обезболивание
Екатерина Литус, Андрей Мачулин, Евгения Дерюшева
Ибупрофен занимает почетное место среди самых распространенных и доступных без рецепта анальгетиков и жаропонижающих препаратов. Он признан наиболее безопасным среди нестероидных противовоспалительных средств. В этой статье мы расскажем об истории создания ибупрофена, его полезных свойствах и побочных эффектах. А еще — о новых возможных применениях ибупрофена, не описанных в инструкции к препарату. В последние десятилетия появились данные, которые говорят о том, что он может быть полезен при онкологических и нейродегенеративных заболеваниях.
Результаты: алгоритмы и роботы
Искусственный интеллект имитирует сетчатку глаза
И. Иванов
Одна из проблем протезов и искусственной сетчатки глаза, состоит в кодировании данных. Это оптимальное преобразование информации датчика в набор сигналов, которые прочитает нервная система. Данные обычно сжимают с помощью стандартных алгоритмов. Швейцарские исследователи применили для кодировки машинное обучение, смоделировав передачу данных с помощью двух обучаемых нейросетей, и успешно протестировали уменьшенные изображения на цифровом двойнике глаза и сетчатке мышиных глаз. Особенно хорошо алгоритм справился с поиском оптимальной контрастности изображений. Сейчас авторы исследуют применимость модели к зрению человека. Они также намерены адаптировать свой метод к слуховым протезам и протезам конечностей.