Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
10 декабря 2016, суббота, 19:34
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Нейробиологические открытия-2014

Модель нейронных связей в человеческом мозге
Модель нейронных связей в человеческом мозге
Radu Jianu/Brown University

Говоря о самых ярких научных открытиях, мы зачастую имеем в виду самые понятные из них. Это особенно актуально сейчас, когда ежедневно в мире выходит тысячи статей только в одной конкретной области науки. Понять, какие из них наиболее важны, можно только в долгосрочной перспективе. Меж тем основную массу их читателей составляет небольшой круг узких специалистов, чьи приоритеты могут существенно отличаться даже внутри одной исследовательской лаборатории. Поэтому специалист составит для себя персональный список, а мы пойдем по более простому пути.

Передача информации от мозга к мозгу

Интерфейсы "мозг-компьютер" сейчас если не на пике популярности, то по крайней мере близки к нему. Один из выдающихся экспериментов ушедшего года включал в себя первое удачное испытание системы "мозг-компьютер-мозг". Органы чувств испытуемых при этом не задействовали, так что эксперимент с некоторой натяжкой можно назвать первой демонстрацией телепатии.

"Отправитель информации" должен был подумать об одном из двух элементарных слов ("привет" или "пока"). В этот момент электроэнцефалограф регистрировал электрическую активность нейронов этого испытуемого, а компьютер преобразовывал ее в одну из двух последовательностей единиц и нулей. В таком виде информация передавалась на транскраниальные магнитные стимуляторы (ТМС) трем другим испытуемым — "получателям". После повторного преобразования ТМС воздействовал на мозг реципиента слабыми магнитными полями, и получатели информации видели последовательность вспышек — фосфенов, свою для каждого слова.

Отправитель и получатели находились на разных континентах — в Азии (Индия) и Европе (Франция) соответственно. При этом, несмотря на столь внушительные расстояния, доля ошибок при передаче данных (через интернет) была невелика — 15%. Вполне допустимо для первого раза.

Управление генами силой мысли

Заголовок не лукавит, однако здесь не обойтись без оговорок. Во-первых, под силой мысли понимается мозговая активность, регистрируемая на ЭЭГ — примерно такая же, как в предыдущей истории. Во-вторых, перед тем как управлять работой гена, нужно модифицировать его так, чтобы его экспрессию можно было регулировать методами оптогенетики.

В работе ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха эти условия были выполнены. В качестве подопытных выступили трансгенные мыши, которым под кожу имплантировали клетки с измененным геном SEAP. Добровольцы (а в этой роли уже выступали люди) должны были выполнять одну из трех задач, сидя перед монитором: концентрировать внимание, медитировать или пытаться сознательно менять степень внимания. В это время энцефалографы регистрировали мозговую активность испытуемых. Затем сигналы передавали на инфракрасные лампы под кожей мышей. При определенных параметрах мозговой активности лампы загорались, ген SEAP активировался, и вырабатывался флуоресцентный белок.

В перспективе можно будет управлять и работой собственных генов. А это значит, что у нас появится возможность лечить себя или товарищей все той же "силой мысли". Направляя внимание на тот или иной объект, мы сможем активировать конкретный ген, продукт которого и будет лекарством против определенного заболевания.

Трехмерная нервная ткань в пробирке

В Университете Тафтса в Бостоне создали искусственную нервную ткань. И пусть по своей вычислительной мощности она далека даже от мозга грызуна, смысл открытия не в этом. Впервые удалось получить кусочек ткани, у которой общий принцип строения такой же, как у целого мозга. В ней выделяется белое (аксоны нейронов) и серое (их тела и дендриты) вещество, присутствует нейроглия ("вспомогательные" клетки нервной ткани), а главное — искусственная нервная ткань трехмерна. В принципе, без этого последнего свойства было бы сложно добиться "правильной" структуры.

Основу образца составил каркас из фиброина шелка, залитый коллагеновым гелем. Нейроны, взятые из мозга крысы, без глии нормально функционируют на таком каркасе всего сутки. Зато с добавлением нейроглии срок жизни искусственной ткани удалось увеличить до пяти недель.

Имея искусственную трехмерную нервную ткань, можно, не используя лабораторных животных, в полной мере изучить, как мозг реагирует на травматическое воздействие.

Нейроглия в зубах теряет специализацию

Прошедший год был богат на неприятные истории со стволовыми клетками, которые планировали получать из специализированных клеток взрослых грызунов. Однако есть находка, достоверность которой сейчас не ставится под сомнение. Элементы нейроглии из веточек лицевого нерва, которые дают нашим зубам чувствительность, буквально сбегают в пульпу и там теряют специализацию, самопроизвольно становясь мезенхимальными стволовыми клетками. Это выяснила группа исследователей под руководством выходца из России Игоря Адамейко при окрашивании нейроглии в нервах, посылающих болевые сигналы от зубов и десен в мозг, флуоресцентными красителями.

Приложение находки для медицины очевидно: при условии, что станут понятны механизмы такого превращения, мы получаем этичный и достаточно дешевый источник стволовых клеток и новых зубов. Однако в плане науки вывод еще интереснее. Ранее считалось, что естественным путем, без кропотливой работы ученых, потерять специализацию не может ни одна клетка. Теперь же мы видим, что такие процессы происходят, и не где-нибудь, а в одной из самых специализированных тканей. Как знать, какие еще фундаментальные факты о нервной ткани нам не известны?

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.