Медицина

Ученые из университета Джона Хопкинса внесли свой вклад в создание микроминиатюр, только научных, то есть с научными целями. Они нанесли наноточки из золота на поверхность живой клетки человека — фибробласта.

Cистему распознавания болезней по языку с помощью ИИ придумали инженеры из багдадского Среднего технического университета. Робот с вероятностью 94% распознал диабет, анемию и нарушения мочеиспускания. Предполагается, что такой ИИ будет узнавать 10 заболеваний с точностью выше 80%.

Более полувека назад ученые обнаружили, что диеты с высоким содержанием фруктозы провоцируют ожирение. При этом фруктозу продолжали добавлять во многие продукты и активно рекомендовали диабетикам как заменитель сахара. Однако у этой порочной практики есть и положительная сторона: вынужденно исследуя последствия неумеренного потребления фруктозы, ученые узнают много нового о метаболических заболеваниях.

Недосыпание ведет к серьезным нарушениям сознания и нервным болезням, однако биохимические механизмы явления до сих пор детально неизвестны. Ученые недавно подтвердили ключевую роль специфических белков в деградации когнитивных функций из-за бессонницы. При этом происходят органические изменения в гиппокампе, который отвечает за обучение и память. В опытах на мышах биологи оценивали их способность преодолевать простые лабиринты и распознавать новые объекты после двухдневной бессонницы. Потеря белка плеотрофина приводила к гибели нейронов гиппокампа. Его концентрация сможет служить индикатором когнитивных нарушений при бессоннице.

Болезни пародонта, ткани, окружающей зубы, приводят к воспалению десен. Эти заболевания очень широко распространены в мире, особенно у людей старшего возраста. Японские исследователи изучили риск связанной с ними деменции. Они обнаружили, что плохие десны и потеря зубов коррелируют со сжиманием мозга, в частности гиппокампа, который контролирует мыслительные процессы и память. Ученые отмечают, что их исследование не свидетельствует о причинной связи изменений в мозге и полости рта. Оно носит предварительный характер, так как было проведено лишь в одном из регионов Японии.

Собака мгновенно по запаху находит наркотики, взрывчатку и распознает опасные болезни — рак и диабет например. А теперь этот перечень болезней пополнился еще и ковидом.

Ученые до сих пор не понимали детально, какое влияние на мозг оказывает раннее чтение. Недавно это выяснили английские и китайские исследователи из Кембриджского университета, Университетов Фудань и Уорик. На основе структурированной информации открытой базы данных о более чем десяти тысячах американских подростков они провели широкий статистический анализ, посвященный раннему чтению. Кроме прочего нейрофизиологи учтановили, что оптимальное время чтения для детей примерно равно 12 часам в неделю.

При стрессе часть людей ест меньше обычного, однако большинству нужна дополнительная пища, причем вкусная и калорийная, желательно с большим содержанием жира и сахара. Если же стресс хронический, то он может сильно поменять пищевые привычки. Вместе с высококалорийным питанием он создает в мозгу положительную обратную связь, которая еще больше повышает аппетит. Тонкие детали этого механизма на грызунах выяснила группа австралийских ученых из Института медицинских исследований Гарвана.

За изучение влияния дневного сна на мозг взялись группа исследователей из Университетского колледжа Лондона и Республиканского университета Уругвая. Ученые проанализировали данные более четырехсот тысяч человек возрастом 40–69 лет, которые были белыми европейцами. Всего с привычкой вздремнуть оказались связаны 92 мутации ДНК. Ученые сравнили здоровье мозга тех, кто был генетически предрасположен вздремнуть с теми, кто не склонен. Оказалось, что короткий, но регулярный дневной сон помогает первым сохранить здоровье мозга, так как уменьшает скорость его сжимания с возрастом. Работа впервые однозначно установила эту причинно-следственную связь.

В последние десятилетия нейрофизиологи активно изучают лечение запахами. Исследователи из Университета Калифорния Ирвайн нашли простой способ стимулировать память людей от 60 до 85 лет. Оказалось, что приятный запах семи разных ароматических масел, который полгода каждую ночь появлялся в спальнях, резко улучшал их память в сравнении с контрольной группой. Участники эксперимента также сообщили о том, что они стали лучше спать. Похоже, ученые обнаружили эффективный метод улучшения памяти, который нужен всем людям.

Крупномасштабная электрическая активность мозга сложна и богата, однако ее единая пространственно-временная динамика до сих пор ускользала от нейрофизиологов. Исследователи Университета Сиднея и Университета Фудань обобщили данные магниторезонансного сканирований мозга сотни здоровых молодых людей и впервые увидели электрические сигналы, которые распространяются по поверхности нервной ткани и организуют активность коры и ее когнитивные процессы. Обнаружить интригующие волновые явления ученые смогли с помощью математических методов, которые позволяют выявлять структуру вихрей.

Как вы думаете, имеет ли значение время, когда мы завтракаем? Какая, в сущности, разница? Когда встал — тогда и поел. Но, как выясняется, это ошибочная точка зрения. Оказывается, мы можем снизить риск развития диабета, не только если подкорректируем то, что едим, но и когда мы это едим.

Пространство, окружающее кровеносные сосуды головного мозга, необходимо для движения спинномозговой жидкости в его тканях. Эти водные растворы доставляет питательные вещества клеткам мозга и удаляют продукты распада. Междисциплинарная команда ученых предложила новый метод измерения скоростей потоков жидкости, чтобы точно и локально определять ее параметры. Ученые измеряли потоки в мозге мышей с помощью оптических методов, а к обработке результатов применили искусственный интеллект. Он то и выявил детальную трехмерную картину физических параметров течений на базе гораздо менее точных измерений. Исследователи считают, что их работа поможет развить новые методы лечения заболеваний мозга.

Успехи в создании носимых экзоскелетов дают возможность восстановить подвижность ног после различных заболеваний и травм. Методы управления этими конструкциями нацелены прежде всего на выполнение человеком естественных движений. Это не всегда удобно, так как электроника не оптимизирует баланс больного, поэтому он быстро устает и чувствует дискомфорт. Этот недостаток восполнила команда инженеров, которые создали универсальную систему управления экзоскелетом на базе искусственного интеллекта. Авторы работы применили так называемое глубокое подкрепляющее обучение. ИИ качественно улучшает ситуацию и при обучении больного пользованию экзоскелетом, и при последующем восстановлении навыков передвижения с его помощью.

При нервно-мышечных нарушениях снижается координация и сила рук, иногда развиваются спазмы. Больным помогают экзоскелеты с электроприводом, однако они, как правило, состоят из жестких элементов, что не позволяет гармонично распределять нагрузки на мышцы. Для реабилитации удобнее мягкий экзоскелет с сенсорами, который создали американские инженеры. Конструкция со сложными алгоритмами управления полностью оправдала себя. Эта роботизированная рука способна даже вернуть пианисту навыки игры после тяжелой травмы мозга. Рука также пригодится для работ, требующих ювелирной точности, а реабилитологи смогут создавать для нее персональные программы, так как экзоскелет знает разницу между правильным и неправильным движением.

Испанские ученые экспериментально подтвердили, что каротины защищают сосуды человека от атеросклероза и последующих сердечно-сосудистых заболеваний.