#нейроны

Нейробиологи Санкт-Петербургского государственного университета изучили, как нарушения работы дофаминовой системы влияют на модельных крыс с расстройствами аутистического спектра (РАС) и СДВГ. При таких особенностях в мозге грызунов ухудшаются энергетический и углеводный обмен, а также передача сигналов между нейронами, что вызывает проблемы со вниманием и трудности в переключении между задачами.

В ядре человеческой клетки лежит примерно два метра ДНК. Расположена она там не аккуратными рядами, а почти хаотичным клубком. Это — проблема для генной инженерии.

Физики и биологи превратили наночастицы в беспроводные «солнечные батареи» для ослепшего глаза. Введенные обычным уколом микроскопические частицы заменяют погибшие фоторецепторы и заставляют мозг снова видеть свет.

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

Американские нейробиологи разработали сверхлегкое беспроводное устройство, позволяющее впервые отслеживать и корректировать активность мозга животных в их естественной среде обитания. Прибор весит менее двух граммов, крепится на голове животного и дает возможность изучать поведение диких особей без лабораторных ограничений.

В мозге мышей обнаружили нейроны, помогающие накапливать потребность во сне. Если подавить их активность, животные могут бодрствовать много дольше — и практически не испытывать желания спать.

Слушатели узнают, как повседневная жизнь влияет на развитие нейронных связей.

Эксперименты показали, какие именно особые нейроны-регуляторы связывают ожидание награды с готовностью продолжать работу. Причем их отключение резко снижает настойчивость в достижении цели.

Человек распознает запахи так же быстро, как грызуны, хотя дышит в 10 раз медленнее. Ученые выяснили, что людям и мышам достался общий эволюционный механизм принюхивания: во время вдоха мозг запускает особый цикл анализа, переводя нейроны в супербыстрый режим для мгновенного определения запаха.

Слушатели узнают, почему «зоны творчества» не существует и почему гениальность нельзя найти в банке с мозгом.

Повышенное потребление воды после кратковременного стресса оказалось не просто реакцией: в мозге обнаружили специальную нейронную цепь, которая запускает питье после стресса, помогая быстрее снизить тревогу. Открытие объясняет давно известный феномен, попутно указывая на новые мишени для лечения тревожных расстройств.

Ученые обнаружили в стволе головного мозга особую группу клеток — нейроны C1. Они отвечают за выработку адреналина и способны удерживать организм в состоянии тяжелого стресса на протяжении многих дней после пережитого потрясения. Эксперименты на мышах показали, что блокирование этих клеток практически «выключает» последствие психологических травм.

Ученые записали активность одиночных нейронов в мозге людей с параличом и выяснили, что двигательная кора управляет телом без строгих анатомических границ. Соседние клетки могут одновременно кодировать движения руки, ноги и лица. Это меняет классические представления о нейрофизиологии и упрощает разработку будущих нейропротезов.

Увеличение числа пожилых людей во всем мире привело к росту нейродегенеративных заболеваний, поэтому ученые постоянно ищут новые средства борьбы с этим недугом. После одного приема большой дозы псилоцибинсодержащих галлюциногенных грибов у пожилой пациентки, страдающей болезнью Альцгеймера, временно восстановились почти утраченные способности ходить, говорить, испытывать эмоции.

Стремительный рост популярности коротких видео привел к тому, что их все чаще используют в образовательных целях, однако эффективность этого обучающего инструмента до сих пор была неясна. Новое исследование указало на то, что люди воспринимают информацию из таких роликов поверхностно и быстро забывают ее.

Астроциты — клетки, которые долго считались лишь «помощниками» нейронов — оказались частью скрытой системы связи в мозге. Они, как показали результаты нового исследования, формируют собственные протяженные сети, соединяющие разные части головного мозга. Это открытие меняет представление о том, как мозг координирует свою работу, адаптируется к новым условиям и восстанавливается после повреждений.

Австралийская компания Cortical Labs научила человеческие нейроны, выращенные в лаборатории, играть в культовый шутер Doom. В перспективе такие чипы можно будет использовать, например, для управления роботизированными руками.

Слушатели узнают, как мозг превращает повторение в автоматизм.

Слушатели узнают о последних достижениях в нейрореабилитации и технологиях подключения мозга к ИИ.

Слушатели узнают, какие физиологические механизмы лежат в основе влияния физической активности на здоровье мозга и когнитивные функции.

Слушатели узнают о том, что современная наука думает о пластичности воспоминаний.

Прогрессирующая болезнь Альцгеймера вызывает серьезные нарушения памяти. На определенном этапе пациенты перестают узнавать даже членов семьи и других близких. В новом исследовании американские нейробиологи объяснили механизм утраты социальной памяти при этом недуге и нашли возможный способ предотвратить такие сбои.

Программирование, то есть умение создавать компьютерные программы, сегодня уже не просто профессия, а инструмент развития, творчества и влияния в современном обществе. Но что происходит в человеческом мозге, когда он осваивает этот важнейший навык? Изучить вопрос взялись исследователи из Университета Джонса Хопкинса (США).

Нейроны в мозге обезьяны отследили положение объектов не в абсолютном пространстве, а относительно друг друга. Эта способность позволила мозгу одновременно смотреть в одну точку, концентрировать внимание на другой и планировать движение к третьей.

Слушатели узнают, как из работы нервных клеток складываются разные чувства.

Яд пауков традиционно является ценным источником множества химических соединений, с помощью которых ученые могут воздействовать на клетки нервной системы. Новая статья исследователей из Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН и МФТИ с коллегами стала очередной в серии, описав уникальные по структуре и фармакологическим свойствам муринотоксины из яда паука Pterinochilus murinus. Новый класс пептидных токсинов открывает перспективы создания молекулярных инструментов для нейробиологии, а также лекарств для лечения болезней мозга.

Определить, какие стратегии мыши применяют для принятия решений, можно по едва заметным мимическим движениям морды грызунов. К такому выводу нейробиологи пришли, наблюдая за животными, зафиксированными на беговой дорожке.

Когда органы чувств не получают достаточного количества информации о том или ином объекте, мозг «достраивает» его образ с опорой на предыдущий опыт. Как именно это происходит, разобрались ученые из США.

Масштабное исследование нейронной активности мышей показало, как мозг принимает решения. Оказалось, в этом процессе участвуют не отдельные специализированные центры, а распределенная сеть, охватывающая практически весь мозг — от сенсорных до моторных зон.

Чтобы понять, как именно мозг объединяет разные сенсорные сигналы, ученые проверили реакцию добровольцев на простые визуальные и слуховые стимулы, отслеживая изменения в движении точек на экране и в звуковых сигналах с помощью ЭЭГ. Результаты показали, что за обработку информации ответственны разные процессы, которые «сходятся» в едином механизме в решающий момент.

Слушатели узнают, как современные технологии позволяют изучать и моделировать сложные механизмы работы клеток головного мозга.

До сих пор считалось, что гликоген — полисахарид из остатков глюкозы — накапливается в нейронах у пациентов с деменцией вследствие болезни. Однако результаты нового исследования показали, что расщепление гликогена активирует защитный механизм для борьбы с окислительным стрессом — ключевым фактором развития нейродегенеративных заболеваний.

Хотя такие лекарства, как «Оземпик» и «Вегови» эффективны в подавлении аппетита и снижении веса, их применение зачастую сопровождается тошнотой и рвотой. К решению этой проблемы недавно приблизились исследователи из Швеции, обнаружив в мозге лабораторных мышей группу нейронов, участвующих в подавлении аппетита и похудении, но не вызывающих неприятных симптомов.

Слушатели узнают, можно ли провести границу между сознанием и другими психическими процессами.

Точная причина этого тяжелого заболевания по-прежнему не вполне ясна. Согласно одной из гипотез, белок альфа-синуклеин, накапливающийся в нервных клетках, мешает им нормально функционировать, что приводит к их гибели. Группа ученых нашла фермент, который связан с этими патологическими процессами.

Различные живые существа — от акул до утконосов и пчел — способны улавливать электрические сигналы в воде или воздухе. Теперь к ним присоединились личинки дрозофилы фруктовой (Drosophila melanogaster) — распространенного во всем мире вида плодовой мушки.

Слушатели узнают, как манипуляции нейронной активностью позволяют менять поведение живых существ.

Новый препарат DDL-920 полностью восстановил двигательные способности у мышей после инсульта. Это первый случай, когда медикаментозная терапия заменила весь процесс реабилитации.

Ученые обнаружили, что самцы круглых червей хуже учатся на опыте и чаще рискуют жизнью, чем самки. Исследование показало, что возможность спариваться улучшает их способности к обучению, а ключевую роль в этом процессе играет рецептор npr-5, подавляющий сенсорное обучение у самцов.

Ученые из Университета Джонса Хопкинса (США) обнаружили, что мыши запоминают новые навыки быстрее, чем считалось ранее. Однако до их успешной демонстрации намеренно совершают ошибки.

Исследователи из НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде показали, как с помощью нейросети воссоздавать динамику нейрона мозга, имея всего один ряд измерений, например запись его электрической активности. Разработанная нейросеть научилась восстанавливать полную динамику системы и предсказывать ее поведение при изменении условий. Такой метод может помочь изучать сложные биологические процессы, даже если нет возможности провести все необходимые измерения.

Российские ученые выяснили, как мозг принимает решения о покупках. С помощью электро- и магнитоэнцефалографии специалисты обнаружили, что мозг почти мгновенно реагирует, когда цена товара расходится с ожиданиями. Эта реакция связана с областями, отвечающими за оценку выгоды и обучение на основе прошлых решений. Таким образом, восприятие стоимости товара — не просто осознанный выбор, а часть автоматических когнитивных механизмов.

Исследование, проведенное коллективом российских ученых, в том числе МФТИ, — шаг вперед в области нейронных сетей и их обучения. В своей работе они предложили новую структуру биполярного морфологического нейрона и метод обучения, который может повысить вычислительную эффективность нейронных сетей.

Ученые из США описали нейронный механизм, благодаря которому воспоминания, сформированные в разное время, не перемешиваются. Оказалось, что старую и новую информацию клетки мозга обрабатывают на разных стадиях сна.

Система автоматического управления позволяет получить данные об объекте и формирует нужную реакцию, обеспечивая стабильную работу устройства. Считывание информации происходит за счет датчиков, сигнал с которых необходимо перевести в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя. Внутри него находятся нейроны, которые и отвечают за этот процесс. При поломке одного из них требуется починка, оно это не всегда возможно сделать быстро: например, на искусственных спутниках Земли. Ученые Пермского Политеха предложили снизить риск отказа оборудования, сделав так, чтобы измерительные нейроны самостоятельно диагностировали у себя поломку и «решали», кто из них заменит дефектный компонент.

22 декабря Россия отмечает День энергетика — праздник, посвященный тем, кто делает доступным одно из самых фундаментальных благ современной цивилизации — электричество. Ученые Пермского Политеха рассказали, откуда оно берется и почему «гудит», как птицам удается сидеть на высоковольтных проводах и что будет с человеком, если он живет слишком близко к ЛЭП, почему в розетке 220 вольт, как течет энергия по нашему организму и сколько понадобится мозгу, чтобы зажечь светодиод.

О том, где скрывается человеческое «я», что такое «знающие нейроны», какие страны наиболее активно развивают нейронауки и о том, почему нам важно признать наличие сознания у животных, мы поговорили с одним из самых выдающихся нейробиологов, директором Института перспективных исследований мозга МГУ имени М.В. Ломоносова, академиком Константином Анохиным.

Тринадцатиполосные суслики обитающие на равнинах Северной Америки, зимуют от шести до восьми месяцев безо всяких запасов пищи и воды. Исследователи из Йельского университета (США) раскрыли, как работает эта необычная способность: зверьки успешно подавляют жизненно важную потребность в жидкости путем снижения нейронной активности в определенных областях мозга. Результаты могут помочь в лечении некоторых заболеваний и, возможно, в подготовке к длительным космическим путешествиям.

Слушатели узнают, что такое нейропластичность мозга и как она помогает адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Отдельными движениями животных управляют конкретные нейроны. То же можно сказать о прекращении действий, без которого невозможны перемещение в пространстве, питание и выживание. Авторы новой статьи в журнале Nature использовали оптогенетику (технологию управления клетками с помощью света), чтобы выявить «нейронные структуры замирания» у плодовой мушки дрозофилы. Оказалось, насекомое использует два непохожих механизма остановки. Один авторы сравнили с отпусканием педали газа, другой — с нажатием на тормоз.