Обнаружен новый механизм развития тревожных расстройств


На снимке изображён процесс формирования новых нейронов в гиппокампе. Фото предоставлено Turku Centre for Biotechnology
На снимке изображён процесс формирования новых нейронов в гиппокампе. Фото предоставлено Turku Centre for Biotechnology.

Исследователям удалось выявить новый механизм, связанный с регуляцией тревоги в головном мозге. В ходе работы учёные также обнаружили молекулу, уменьшающую выраженность тревоги. Правда, пока только у грызунов.

Исследование велось под руководством Элеанор Коффи (Eleanor Coffey), научного руководителя Академии Або (швед. Åbo Akademi, фин. Åbo Akademi) в Финляндии. В работе также приняли участие учёные из США.

Считается, что стимуляция процесса образования новых нейронов в гиппокампе, отделе мозга, управляющего эмоциями и обучением, может привести к нейропластическим изменениям. Последние, в свою очередь, теоретически могут оказать положительное влияние на настроение и снизить тревожность. Однако эта гипотеза до сих пор считалась спорной и нуждающейся в дополнительных доказательствах. (далее…)

Микроинсульты могут быть связаны с развитием деменции


Микроинсульт способен повлиять на область мозга, по объёму в 12 раз превосходящую ядро самого инсульта.
Микроинсульт способен повлиять на область мозга, по объёму в 12 раз превосходящую ядро самого инсульта.

Микроинсульт — это разновидность инсульта, который длится всего несколько минут. В новом исследовании было обнаружено, что микроинсульты намного опаснее, чем принято считать.

Инсульт является одной из основных причин инвалидностей и смертей в мире. Транзиторная ишемическая атака (ТИА), или, как её ещё называют, «микроинсульт» случается, когда артерия, снабжающая головной мозг кровью, оказывается ненадолго заблокирована сгустком крови, тромбом. Микроинсульт — практически то же самое, что и обычный инсульт, разница только в его продолжительности во времени.

Существующие исследования показывают, что приблизительно у 25-30% людей, перенёсших ишемический инсульт, может развиться отложенное нарушение когнитивных функций сосудистого генеза или сосудистая деменция. Микроинсульты приводят к появлению крохотных повреждений 0,05-3 мм в диаметре. Однако всё большее количество исследований указывает на связь между микроинсультами и снижением когнитивных функций и деменцией.

Изучив результаты имеющихся работ, группа исследователей из Медицинского университета Южной Каролины (Medical University of South Carolina) предположила, что микроинсульты могут влиять на работу мозга в большей степени, чем это можно пронаблюдать на гистологических препаратах или магнитно-резонансных томограммах. (далее…)

Методы нейробиологии протестировали на игровой консоли


Исследователи изучили микропроцессор приставки Atari 2600 с помощью методов нейробиологии. Результаты оказались печальными.
Исследователи изучили микропроцессор приставки Atari 2600 с помощью методов нейробиологии. Результаты оказались печальными.

Учёные Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley) и Северо-Западного университета (Northwestern University) запустили на старой игровой консоли Atari 2600 несколько популярных видеоигр и проанализировали её работу с помощью методов современной нейробиологии — всё для того, чтобы выяснить, может ли наука в нынешнем состоянии понять мозг. Оказалось, что в случае с машиной этот подход не очень эффективен — и учёные сомневаются, что на мозге он работает лучше. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Computational Biology.

Считается, что нейробиологи пока не разобрались в работе мозга потому, что им не хватает информации. Что если собрать большие и сложные массивы данных и проанализировать их с помощью продвинутых алгоритмов, мы наконец проникнем в тайны природы. Таких баз данных пока не существует, но даже если бы существовали, мы не могли бы узнать, насколько информация, полученная с помощью алгоритмов, соответствует действительности. Не уведут ли такие «открытия» дальше от истины? Учёные решили проверить это на примере «модельного организма» — системы, созданной самим человеком, изученной вдоль и поперёк. Они попытались исследовать работу микропроцессора приставки Atari 2600 с помощью методов нейробиологии — точнее, их «машинных» аналогов. (далее…)

Берегите голову при предрасположенности к Альцгеймеру


Джасмит Хейз, Бостонский университет
Джасмит Хейз, Бостонский университет.

Обнаружено, что у людей, генетически предрасположенных к развитию болезни Альцгеймера, сотрясение мозга ускоряет начало связанных с болезнью изменений — атрофию клеток головного мозга и когнитивные нарушения.

Результаты исследования, проведённого специалистами Медицинской школы Бостонского университета (Boston University School of Medicine, BUSM), опубликованы в журнале Brain.

Известно, что черепно-мозговые травмы средней тяжести являются одним из самых сильных внешних факторов, увеличивающих риск развития нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Оставалось неясным, увеличивают ли риск черепно-мозговые травмы лёгкой тяжести и сотрясения мозга.

Исследование проведено с привлечением 160 ветеранов войн в Ираке и Афганистане, тех, что перенесли одно или несколько лёгких сотрясений мозга, и тех, кто никогда не получал такой травмы. Толщина коры головного мозга испытуемых с помощью МРТ была измерена на семи участках, которые, как известно, первыми атрофируются при болезни Альцгеймера, а также на семи контрольных участках.

«Мы обнаружили, что сотрясение мозга было связано со снижением толщины коры в областях мозга, которые страдают при болезни Альцгеймера, — сообщает автор исследования Джасмит Хейз (Jasmeet Hayes). — Наши результаты показывают, что в сочетании с генетическими факторами, сотрясение мозга может быть связано с ускорением темпов атрофии коры головного мозга и снижением памяти при болезни Альцгеймера». (далее…)

Новый «мозг-на-чипе» моделирует связь между отделами мозга


На снимке видны различные области модели головного мозга, соединяющиеся между собой длинными отростками нейронов, аксонами.
На снимке видны различные области модели головного мозга, соединяющиеся между собой длинными отростками нейронов, аксонами.

Учёные из Гарвардского университета (Harvard University) разработали мультирегиональную модель «мозга-на-чипе». Устройство воспроизводит связь между тремя различными отделами мозга. Модель уже начала использоваться для детального изучения различий между нейронами из разных регионов мозга и моделирования системных связей.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Neurophysiology.

«Мозг — это нечто куда большее, чем отдельные нейроны, — рассказывает соавтор работы Бен Маоз (Ben Maoz), член Группы биофизики заболеваний (Disease Biophysics Group) в гарвардской Школе технических и прикладных наук Джона Полсона (John Paulson School of Engineering and Applied Sciences, SEAS). — Многое зависит от разных типов клеток и связи между отдельными областями. Занимаясь моделированием мозга, вы должны воспроизводить и эти связи, поскольку многие заболевания нарушают именно их». (далее…)

Связь между стрессом и болезнями сердца удалось объяснить


Миндалевидное тело или амигдала — это небольшое парное образование в височных долях мозга, играющее ключевую роль в формировании эмоций.
Миндалевидное тело или амигдала — это небольшое парное образование в височных долях мозга, играющее ключевую роль в формировании эмоций.

Увеличение риска инфаркта миокарда можно объяснить влиянием продолжительного стресса на глубокие области мозга. К такому выводу пришли авторы работы, опубликованной в журнале Lancet.

Исследование, в котором приняло участие около 300 добровольцев, показало, что у людей с повышенной активностью амигдалы, области мозга, ответственной за формирование эмоций, чаще (и раньше) развиваются сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ).

По мнению авторов работы, стресс может быть таким же значимым фактором риска ССЗ, как повышенное артериальное давление или курение.

Кардиологи считают, что пациенты из группы риска нуждаются в помощи, направленной на преодоление стресса.

Связь между нервным напряжением и повышением риска развития ССЗ известна уже давно. Однако механизм, лежащий в основе этого явления, до сих пор был не вполне ясен. (далее…)

Новое исследование проливает свет на работу мозга плода


Современное оборудование и специальные алгоритмы позволяют учёным исследовать активность мозга плодов.
Современное оборудование и специальные алгоритмы позволяют учёным исследовать активность мозга плодов.

Дети, рождённые раньше срока, как правило, чаще страдают от неврологических нарушений, например, от аутизма или синдрома дефицита внимания и гиперактивности. Учёные из Университета Уэйна (Wayne State University), Йельской медицинской школы (Yale School of Medicine) и Университета штата Мичиган (Michigan State University) сделали функциональную МРТ плодам и обнаружили, что эти проблемы начинаются ещё в материнской утробе. Возможно, в будущем новые данные помогут лечить неврологические нарушения на ранних стадиях или вовсе предотвращать их появление. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. (далее…)

Причины болезни Альцгеймера могут крыться в процессах естественного старения мозга


Соавторы обзора Антонио Курраис (Antonio Currais) и Дэвид Шуберт (David Schubert) полагают, что нейродегенеративные заболевания можно предотвратить, если найти способ выведения из нейронов повреждённых белков.
Соавторы обзора Антонио Курраис (Antonio Currais) и Дэвид Шуберт (David Schubert) полагают, что нейродегенеративные заболевания можно предотвратить, если найти способ выведения из нейронов повреждённых белков.

Исследователям удалось обнаружить один из возможных триггеров воспалительного процесса, предшествующего развитию болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний. В обзоре, опубликованном в онлайн-версии издания The FASEB Journal, указывается, что воспаление может возникать как ответ на увеличение количества повреждённых агрегированных белков в нейронах. При этом сам процесс накопления этих белков в клетках является естественной составляющей старения головного мозга. (далее…)

Как мозг млекопитающих контролирует инстинктивное поведение


Префронтальная кора соединена со специфическими областями мозгового ствола
Префронтальная кора соединена со специфическими областями мозгового ствола (соединение отмечено лиловым цветом) — именно так контролируется инстинктивные порывы.

Мы часто сталкиваемся с ситуациями, в которых должны обуздать инстинкты. Это может быть желание ударить кого-то или искушение убежать вместо того, чтобы выступить перед публикой. Учёные Европейской молекулярно-биологической лаборатории (European Molecular Biology Laboratory, EMBL) проследили, какие именно соединения нейронов подавляют инстинкты в пользу социального поведения. Исследование, отчёт о котором опубликован в Nature Neuroscience, может открыть механизмы, стоящие за шизофренией и такими психическими расстройствами, как депрессия.

«Инстинкты важны, но мы не хотим, чтобы они управляли нами постоянно, — говорит Корнелиус Гросс (Cornelius Gross), руководитель исследования. — Нам нужно иметь возможность динамически контролировать наше инстинктивное поведение, в зависимости от ситуации».

За инстинктивное поведение в мозге отвечает часть мозга, расположенная чуть выше спинного мозга — мозговой ствол. Уже известно, что контролирует силу выражения инстинктивного поведения область, которая называется префронтальной корой. Но как именно префронтальная кора тормозит активность глубинных отделов мозга, оставалось неясным.

Теперь же Гросс и его коллеги буквально нашли связь между префронтальной корой и мозговым стволом. Специалисты EMBL в сотрудничестве с лабораторией Тьягу Бранко (Tiago Branco’s lab at MRC LMB) Лаборатории молекулярной биологии (Laboratory of Molecular Biology), проследили связи между нейронами в мозге мыши. Они обнаружили, как префронтальная кора соединяется непосредственно с мозговым стволом. (далее…)

Постэмоциональное состояние — запомнить всё


фМРТ мозга
Активность мозга при разном порядке предъявления изображений.

Эмоциональные переживания могут вызывать физиологические изменения в мозге, которые сохраняются в течение длительного периода времени после того, как породившее эмоцию событие завершилось. Об этом свидетельствую опубликованные в журнале Nature Neuroscience материалы исследования, проведённого коллективом учёных Нью-Йоркского университета (New York University).

Исследование также показало, что «постэмоциональное» состояние влияет на механизмы запоминания.

«То, как мы запоминаем события — это не только следствие внешних обстоятельств. На память также сильно влияет наше внутреннее состояние, и эффекты от изменения внутреннего состояния могут сохраняться и влиять на последующий опыт», — пояснила старший автор исследования Лила Давахи (Lila Davachi), адъюнкт-профессор кафедры психологии Нью-Йоркского университета.

«Эмоции — это состояние ума, — продолжает Давахи. — Эти результаты ясно дают понять, что наши познания во многом зависят от предыдущего опыта и, в частности, что эмоциональные состояния головного мозга могут сохраняться в течение длительного периода времени». (далее…)

Люди склонны сомневаться в общепризнанных фактах, но не в собственных убеждениях


У тех, кто отказывался менять свои убеждения, повышалась активность миндалевидного тела.
У тех, кто отказывался менять свои убеждения, повышалась активность миндалевидного тела.

Люди могут сомневаться в том, что Эйнштейн — великий физик, но пересматривать собственные политические убеждения они не склонны — к такому выводу пришли учёные из Университета Южной Калифорнии (University of Southern California). В ходе экспериментов они пытались заставить добровольцев изменить свою позицию и наблюдали за активностью их мозга с помощью функциональной МРТ. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports. (далее…)

Важнейшие новости фармакологии и медицинских биотехнологий за вторую половину 2016 года


Здание компании Novartis в Базеле, Швейцария. В этом году созданный ею препарат показал успехи в борьбе с рассеянным склерозом
Здание компании Novartis в Базеле, Швейцария. В этом году созданный ею препарат показал успехи в борьбе с рассеянным склерозом.

Предлагаем вашему вниманию обзор самых главных, интересных и прорывных событий «большой фармы» за второе полугодие 2016 года.

Новые лекарства, одобренные FDA

В этом году управление FDA зарегистрировало удивительно мало препаратов — всего 21, что особенно контрастирует с прошлогодним показателем в 45 новых лекарств. Так мало агентство не одобряло с 2007 года. Как видно из доклада FDA, это объясняется как меньшим количеством поданных заявок по сравнению с прошлым годом, так и большим количеством отклонённых, в основном по причине недостатков в производстве (примеси, стабильность, воспроизводимость аналитических параметров), а не самих препаратов. При этом США продолжают оставаться лидером по количеству одобренных новых лекарств — 65% впервые зарегистрированных лекарств одобряются в США. Из 19 одобренных лекарств 7 — с уникальным механизмом действия. (далее…)

Цена большого мозга


Нильский слоник может похвастаться крупным мозгом, который составляет аж 3% от массы тела. Нам, с нашими 2—2,5% о таком можно только мечтать.
Нильский слоник может похвастаться крупным мозгом, который составляет аж 3% от массы тела. Нам, с нашими 2—2,5%, о таком можно только мечтать.

Homo Sapiens одарён довольно крупным и развитым мозгом. А потому мы не можем не задуматься время от времени: какие преимущества даёт большой мозг и чем животным приходится за него расплачиваться? Учёные из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University in St. Louis) присмотрелись к экзотическим африканским рыбкам и обнаружили, что чем они башковитее, тем больше им нужно кислорода и тем сложнее найти подходящее место обитания. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B. (далее…)

Мозг людей с дислексией хуже адаптируется к меняющимся сигналам


Мозг человека с дислексией (справа) также пытается адаптироваться к стимулам, но возможностей для этого, видимо, существенно меньше.
Мозг человека с дислексией (справа) также пытается адаптироваться к стимулам, но возможностей для этого, видимо, существенно меньше.

Нейробиологи обнаружили, что у людей, страдающих дислексией, нарушен один из базовых механизмов сенсорного восприятия. Обычно мозг очень быстро адаптируется к сигналам, поступающим от органов чувств, например, к звуку голоса другого человека или изображениям лиц и объектов, чтобы сделать процесс обработки сигналов максимально эффективным. Однако у людей с дислексией эффективность процесса адаптации ниже обычных значений приблизительно на 50%.

Результаты исследования, проведённого учёными из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) и Бостонского университета (Boston University) были опубликованы 21 декабря в издании Neuron.

Открытие, сделанное исследователями, может объяснить трудности, с которыми сталкиваются люди, страдающие дислексией, когда они учатся читать или когда им приходится различать голос говорящего в шумной обстановке. «Адаптация — это механизм, который мозг использует, чтобы упростить решение сложных задач, — рассказывает первый автор работы Тайлер Перракьоне (Tyler Perrachione), доцент Бостонского университета. — Люди с дислексией не могут воспользоваться этим преимуществом». (далее…)

Необходимость полного покоя после сотрясения мозга под вопросом


Руководитель исследования доктор Роджер Земек (Roger Zemek)
Руководитель исследования доктор Роджер Земек напоминает, что занятия спортом после сотрясения следует возобновлять только с разрешения лечащего врача.

Полный покой может быть не лучшим вариантом лечения детей и подростков, перенёсших черепно-мозговую травму, сообщается в новом исследовании, ставящем под сомнение утверждение, что физическая активность должна быть полностью исключена вплоть до исчезновения симптомов.

У детей и подростков, избегавших физической активности на протяжении недели после происшествия, через месяц после травмы чаще наблюдалось сохранение или ухудшение симптомов. Напротив, у тех детей и подростков, которым была разрешена небольшая нагрузка (например, ходьба или плавание), симптомы черепно-мозговой травмы спустя месяц регистрировались реже.

Результаты были сходными даже у тех детей, у которых присутствовали три и более симптома сотрясения головного мозга, включая тошноту, головные боли и спутанность сознания. Физическая активность уменьшала вероятность сохранения этих проблем спустя месяц после травмы.

«Обращать внимание на ребёнка непосредственно после перенесённой травмы по-прежнему необходимо, — поясняет ведущий автор исследования доктор Роджер Земек (Roger Zemek), специалист по неотложной медицине Детской больницы Восточного Онтарио (Children’s Hospital of Eastern Ontario). — Если происшествие случилось во время занятий спортом, ребёнок должен быть исключён из игры и больше не возвращаться к ней в этот день». (далее…)