Группа биоинженеров создала нано платформу, которая призвана упростить терапевтически эффективную доставку инкапсулированных агентов в мозг мышей с физически поврежденным или неповрежденным гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ). Во время эксперимента на мышиной модели черепно-мозговой травмы (ЧМТ) предложенная учеными система передачи показала в три раза больше накопления в головном мозге в сравнении с традиционными методами. Решение призвано помочь врачам в лечении вторичных травм, связанных с ЧМТ, которые могут привести к болезни Альцгеймера и другим нейродегенеративным расстройствам.
«Мини-мозги» – это совокупность нескольких различных типов клеток человеческого мозга размером с булавочную головку. Сегодня они используются как инструмент, позволяющий ученым узнать о развитии мозга, изучить болезни и испытать новые лекарства. Персонализированные «мини-мозги» могут быть выращены из стволовых клеток, полученных из образца волос или кожи человека. Используя возможности микроскопии Центра Висса, команда ученых разработала современный специализированный модуль, включающий держатель образцов и чувствительные детекторы трехмерных изображений целых неповрежденных «мини-мозгов». Исследователи смогли визуализировать и проанализировать трехмерную морфологию конкретных нейронов и их анатомическое распределение внутри «мини-мозга». Новый подход легко воспроизводим и экономичен и потенциально может помочь ускорить медицинские исследования.
Что происходит в человеческом мозгу, когда сознание исчезает во время общей анестезии или во время сна? Ученые изучили этот вопрос с помощью новых экспериментальных дизайнов и функциональной визуализации мозга. Им удалось отделить конкретные изменения традиционно связанные с сознанием, от более распространенных общих эффектов. Исследователи обнаружили, что влияние анестезии и состояния сна на активность мозга удивительно схоже. Эти открытия указывают на наличие общей центральной сети мозга, фундаментальной для понимания человеческого сознания.
Исследователи выяснили, какие нервные механизмы лежат в основе эмоциональных реакций на музыку. В ходе эксперимента 102 респондента слушали композиции, вызывающие эмоции, в то время как их мозг сканировался с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Ученые также проследили, какие области мозга активировались, когда участники исследования смотрели видеоролики, вызывающие сильные эмоции, и проверили, активизировались ли те же области ранее при прослушивании музыки. Результаты эксперимента подтвердили, что эмоции, вызываемые фильмами и музыкой, основаны на работе различных механизмов.
По мнению исследователей, внедрение компьютерного моделирования для выявления симптомов синдрома дефицита внимания / гиперактивности (СДВГ) у детей может предоставить дополнительный объективный инструмент для оценки наличия и серьезности поведенческих проблем. Исследовательская группа рассмотрела 50 работ по когнитивным тестам на СДВГ и описала, как три распространенных типа вычислительных моделей могут дополнить эти тесты.
Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) – сложное психическое расстройство, вызванное физической и / или психологической травмой. Сегодня остается не до конца понятным, как возникают его симптомы, включая тревогу, депрессию и когнитивные нарушения. В одной из последних работ, ученые, используя магнитно-резонансную томографию (МРТ), обнаружили потенциальные биомаркеры посттравматического стрессового расстройства у людей с черепно-мозговой травмой (ЧМТ).
Группа исследователей-реабилитологов изучала дефицит скорости обработки данных у людей с травмой спинного мозга, сравнивая их модели активации мозга с таковыми у здоровых людей из контрольной группы того же возраста и пожилых здоровых людей. Они обнаружили, что у группы со спинномозговой травмой и контрольной группы более старшего возраста были похожие модели активации, однако первая группа значительно отличалась от контрольной группы того же возраста.
Литий считается золотым стандартом для лечения биполярного расстройства (БР), но почти на 70 процентов людей с БР он не действует. Исследователи из Института Солка обнаружили, что причина может заключаться в активности генов – или в ее отсутствии.
Метастазы в мозгу могут развиваться только в том случае, если раковые клетки выходят из капилляров и попадают в ткань мозга. Чтобы упростить себе этот шаг, они влияют на свертывание крови, как ученые смогли показать на недавнем опыте на мышах. Раковые клетки способствуют образованию сгустков, которые помогают им задерживаться в капиллярах мозга, а затем проникать через стенки сосудов. Препараты, ингибирующие тромбин, смогли уменьшить количество метастазов в мозг.
И взрослые, и дети, которые курят вэйп, часто сообщают о трудностях с концентрацией внимания, запоминанием или принятием решений [1, 2]. Результаты опросов также показывают, что дети с большей вероятностью склонны испытывать умственные затруднения, если начинают вейпить до 14 лет.
Появляется все больше и больше доказательств того, что люди с COVID-19 страдают от когнитивных побочных эффектов, таких как затуманенность сознания и усталость. В новом исследовании ученые подтвердили, что белок-шип (spike protein), часто изображаемый как красные рукава вируса, может преодолевать гематоэнцефалический барьер у мышей. Сами по себе белки-шипы способны вызвать туман в сознании. Поскольку белок-шип, как доказано, попадает в мозг, вирус также может в него проникать.
Международная исследовательская группа обнаружила в человеческом мозге новый функциональный механизм связи между нейронами, который может служить каналом связи между областями мозга. Результаты экспериментов проведенные в рамках исследовательского проекта показали, что высокочастотные колебания более 100 Гц способны синхронизироваться в нескольких областях мозга.
В процессе обучения и запоминания в развивающемся мозге постоянно возникают новые нейронные связи, называемые синапсами. Важные связи – те, которые вводятся неоднократно развиваются и укрепляются, в то время как связи, которые считаются ненужными – отмирают. Мозг взрослых подвергается подобной оптимизации, но ранее было неясно, как и почему синапсы в мозге взрослого человека удаляются. Теперь группа исследователей обнаружила механизм, лежащий в основе пластичности и, возможно, неврологических нарушений в мозге взрослых. Пользуясь новым инструментарием, они показали, что именно астроциты, а не микроглия постоянно устраняют избыточные и ненужные возбуждающие синаптические связи взрослых в ответ на нейронную активность. Статья ставит под сомнение общее мнение о том, что микроглия – это первичные фагоциты синапсов, которые контролируют их количество в головном мозге.
В одной из последних работ опубликованных в Cell ученые описали, как они использовали передовые методы генной инженерии для преобразования бактериального белка в новый исследовательский инструмент, который способен контролировать передачу серотонина с большей точностью, чем существующие методы. Доклинические эксперименты на мышах показали, что датчик может обнаруживать незначительные изменения в уровнях серотонина в мозге в режиме реального времени во время сна, переживания страха и социальных взаимодействий, а также способен проверять эффективность новых психоактивных препаратов.
Японские ученые использовали машинный интеллект для повышения точности и надежности мощного метода картирования мозга, говорится в новом исследовании, опубликованном в Nature. Их разработка дает больше уверенности в использовании подобной техники для распутывания сетей человеческого мозга и лучшего понимания изменений в этой сложной системе, которые сопровождают неврологические или психические расстройства, такие как болезнь Паркинсона или Альцгеймера. Исследователи использовали эволюционный алгоритм. Так, алгоритм отслеживания волокна оценил коннектом по данным диффузионной МРТ с использованием параметров, которые изменялись – или мутировали – в каждом последующем поколении. Эти параметры конкурировали друг с другом, и лучшие параметры – те, которые генерировали коннектомы, которые наиболее точно соответствовали нейронной сети, обнаруженной флуоресцентным индикатором, – перешли к следующему поколению. Исследователи протестировали алгоритмы, используя данные флуоресцентного индикатора и данные МРТ из десяти разных мозгов мартышек.
Исследователи представили физиологические доказательства того, что система всеобъемлющей нейромодуляции – группа нейронов, которые регулируют работу более специализированных нейронов – сильно влияет на обработку звука в слуховой области мозга. Нейромодулятор, ацетилхолин, может даже помочь главной слуховой мозговой цепи отличать речь от шума.
Ученые смогли наблюдать, как стволовые клетки в мозге взрослых мышей делятся в течение нескольких месяцев с образованием новых нервных клеток. Их исследование подтвердило, что стволовые клетки головного мозга активны в течение длительного периода.
Новое устройство, разработанное инженерами, может распознавать жесты рук на основе электрических сигналов, обнаруженных в предплечье. Система, которая объединяет носимые биосенсоры с искусственным интеллектом (ИИ), однажды может быть использована для управления протезированием или для взаимодействия практически с любым типом электронных устройств.
За последние годы нейробиологи добились больших успехов в стремлении изучить мозг; однако до сих пор не было инструментов для точного измерения одной из основных продукций мозга – поведения у свободно движущихся животных. Недавно исследователи представили новый метод долгосрочного непрерывного трехмерного отслеживания движений свободно ведущих животных – CAPTURE. Прикрепляя маркеры к голове, туловищу и конечностям крыс, ученые теперь могут использовать его для непрерывной записи естественного поведения животного в течение нескольких недель.
Автор: Шилина А.
Читать статью полностью на английском в блоге Paradigm или в Телеграме.
Публикации Института статистики в сфере здравоохранения (Institute for Health Metrics and Evaluation), исследовательского центра…
Опубликованное в марте 2024 г. исследование, посвященное резистентной депрессии, показало относительную эффективность транскраниальной магнитной…
Эффективность антидепрессантов в качестве поддерживающего лечения хорошо доказана. При проведении такого лечения важно понимать,…
Расстройства пищевого поведения (РПП) связаны с риском преждевременной смерти, суицидальным и самоповреждающим поведением. Слишком…
В одном из номеров журнала Psychiatry Research было опубликовано исследование, выполненное Siiri Eskelinen et…
Материал приготовлен при поддержке психиатрической клиники “Доктор САН” в Санкт-Петербурге (doctorsan.ru) +7 812 407-18-00 …