• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.11.2024
Полина Меньшова
1 366

Биологи выяснили, зачем мыши хвост и как он связан с нейродегенеративными заболеваниями

5.5

Роль мышиного хвоста оказалась сложнее, чем было принято считать. Ученые из Японии описали ее и нашли способ точнее анализировать здоровье мышей, что потенциально поможет выявлять ранние последствия человеческих нейродегенеративных заболеваний.

Ученые выявили роль мышиного хвоста в поддержании равновесия
Ученые выявили роль мышиного хвоста в поддержании равновесия / © Bigstockphoto

Нейродегенеративные заболевания, в том числе рассеянный склероз и болезнь Паркинсона, протекают по-разному. Они могут проявляться в снижении как двигательных, так и недвигательных функций. Многие современные исследования в области медицины посвящены их ранней диагностике и разнообразным методам лечения. Например, ранее выяснилось, что болезнь Паркинсона можно существенно облегчить с помощью специального антитела, предотвратить — с помощью вакцины от столбняка и повернуть вспять — с помощью высокоинтенсивных интервальных тренировок.

Специалисты из Окинавского института науки и технологий обратили внимание на то, что неврологические эксперименты часто проводятся на мышах из-за их генетического, биологического и поведенческого сходства с человеком, но при этом не до конца ясна роль хвоста, которого у людей нет. Наблюдая за здоровыми мышами, ученые обнаружили, что хвост помогает животным поддерживать равновесие, а значит может влиять на результаты исследований, связанных с нарушением этой функции при нейродегенеративных заболеваниях. Результаты работы опубликовал Journal of Experimental Biology.

По словам авторов статьи, раньше считалось, что хвост выполняет роль пассивного противовеса, то есть его функция близка к наклону тела вперед во время езды на велосипеде по труднопроходимой местности или на крутых поворотах. Однако экспериментальная установка с наклонной платформой, высокоскоростная видеосъемка и математическое моделирование позволили выявить активное участие хвоста в сохранении равновесия.

Резко поворачивая хвост в сторону при наклоне платформы или движении по узкой поверхности, мыши поддерживали равновесие / © Salvatore A. Lacava et al., Journal of Experimental Biology

Оказываясь на наклоненной поверхности, мыши очень быстро поворачивали хвост в сторону, противоположную наклону. Хотя хвост легкий, высокая скорость взмаха (как хлыстом) создавала значительный угловой момент, который не позволял животным упасть. Аналогично хвост помогал мышам балансировать на узких платформах.

«Хотя мыши имеют решающее значение в неврологии из-за сходства с людьми, наше исследование подчеркивает важность учета факторов, которых у людей, может быть, и нет, но от которых зависят исследования влияющих на нас условий», — отметили авторы исследования.

Ученые также разработали новую экспериментальную установку, чтобы точнее оценивать равновесие мышей. Если раньше было принято измерять способность удерживаться на гребне, то теперь, по мнению исследователей, стоит отслеживать расположение тела мыши над ногами. Чтобы улавливать эти нюансы движения, они создали биомеханическую модель, основанную на нейронной сети, которую обучили фиксировать положение разных частей мыши при перемещении по платформе.

Авторы статьи надеются, что, поняв роль хвоста и подняв экспериментальную планку для здоровых мышей, они получат больше возможностей оценивать едва заметные изменения в равновесии, а значит детальнее изучать ранние последствия рассеянного склероза, болезни Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваний.

«Мы хотим выявлять и лечить проблемы с равновесием у людей до того, как они станут настолько серьезными, что пациент с трудом сможет ходить по прямой. В этом исследовании мы установили такой же стандарт для мышей», — подытожили исследователи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:27
ФизТех

Одна из фундаментальных проблем при создании эффективных моделей машинного обучения — определение необходимого и достаточного количества данных для их обучения. Слишком мало данных — модель будет неточной, слишком много — неоправданные затраты времени и ресурсов на сбор и обработку информации. Ученые из МФТИ предложили два новых метода для решения этой задачи, основанных на анализе функции правдоподобия с использованием техники бутстрэпа.

Вчера, 11:02
ФизТех

Ученые из МФТИ и МГУ провели важное исследование фундаментальных законов природы, значительно расширив возможности одного из самых перспективных инструментов для исследования М-теории — гипотетической «теории всего». Они обобщили математический метод, известный как три-векторные деформации, на полные, без каких-либо упрощений, уравнения 11-мерной супергравитации в рамках исключительной теории поля. Результатом стали явные «рецепты» того, как можно систематически изменять (или «деформировать») геометрию и поля любого известного 11-мерного пространства-времени, чтобы получить новые, ранее неизвестные решения, подчиняющиеся тем же элегантным алгебраическим условиям, что и в более простых случаях.

Вчера, 14:07
Любовь

Недавно физик Мелвин Вопсон предложил новый взгляд на гипотезу симуляции, впервые сформулированную шведским философом Ником Бостромом. В серии научных работ он утверждает, что информация обладает массой, а гравитация — не более чем побочный эффект цифровой Вселенной. Но насколько обоснованы его громкие заявления? И может ли «код Вселенной» объяснить реальность?

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Позавчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно