Обнаружен участок мозга, позволивший за две секунды пробудить приматов от общего наркоза
Найденные связи помогают лучше разобраться в ключевой для функционирования сознания мозговой активности, в том числе у человека.
Ученые из Висконсинского университета в Мэдисоне (США) нашли своего рода «выключатель» сознания. При стимуляции участка таламуса макаки, погруженные в наркоз обычными для хирургических операций препаратами, могут быть почти мгновенно приведены в осознанное состояние. При прекращении стимуляции действие наркоза снова погружало их в глубокий медикаментозный сон. Работа была опубликована в журнале Neuron.
Во время стимуляции обезьяны демонстрировали как внешние признаки сознания — полное раскрытие глаз, поиск предметов, находящихся поблизости, изменения жизненных функций, телесных движений и движений лица, — так и соответствующую активность мозга. Более ранние исследования показывали, что электростимуляция способна извлечь из состояния неглубокого медикаментозного сна мышей, а также улучшать состояние людей с тяжелыми мозговыми расстройствами. Новая работа помогла изолировать отдельный цикл активности, имеющий решающее значение для сознания.
Поражения таламуса, отдела головного мозга, передающего все сенсорные сигналы в соответствующие отделы коры, связаны с нарушением функций сознания и чреваты, например, комой. Однако «не весь таламус одинаково полезен»: в процессе поиска точки включения-выключения активности при стимуляции ученые двигались маленькими шагами. Как говорит первый автор работы Мишель Рединбо, всего миллиметровое отклонение уже резко снижало эффект. Также важно подобрать правильную частоту тока.
Первая нужная точка находится в латеральном отделе таламуса, а далее нервный путь ведет к коре — еще одной части мозга, теснейшим образом связанной с работой сознания. Взаимодействие этих отделов органа и их активность при стимуляции помогла ученым зафиксировать своего рода петлю. Руководитель лаборатории Юрий Заалман описывает ее работу как «двигатель сознания». «Теперь мы можем указать на важные части мозга, которые поддерживают работу этого двигателя и приводят к изменениям в коре головного мозга, которые влияют на ваше осознание, богатство вашего сознательного опыта», — описывает перспективы Заалман.
Возможность обнаружения цели в мозге с такой точностью и ее стимуляция позволяют задумываться о том, чтобы в будущем использовать методы лечения, основанные на таком подходе. Оно может помочь пациентам со многими видами аномальной мозговой деятельности.
«Такое вмешательство действительно можно улучшить с помощью индивидуального подхода», — говорит Рединбо. По словам ученых, это могло бы, например, быть эффективным способом помощи людям, находящимся в коме.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Исследователи впервые подробно описали молекулярный «якорь», с помощью которого малярийный паразит проникает в клетки крови, и создали белок, блокирующий заражение. Оказалось, структура паразита сложнее и он активно перестраивает мембрану хозяина, чтобы проникнуть внутрь.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии