Тайны мозга и сознания


День начала:28 Февраль 2017 19:00
День окончания:28 Февраль 2017
Место проведения:   Университетская наб., д. 5, здание Академии наук
Проводит:   Лекторий РАН
лекция
Лекция «Тайны мозга и сознания» в Санкт-Петербурге.

Лекция посвящена взаимосвязям между сознательной психической деятельностью и мозговой активностью. Будут разобраны разные подходы к определению сознания и самосознания в науке, рассмотрены основные теории, описывающие феномен сознания в нейробиологии, когнитивной науке и философии.

На лекции вы услышите о необычных нарушениях сознания и методах, с помощью которых учёные исследуют мозговую активность. И наконец, разговор пойдёт о сознании в контексте разработки искусственного интеллекта и интерфейса мозг—компьютер.

Лектор — Денис Хмелевской, аспирант, младший научный сотрудник Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова Российской академии наук (ИЭФБ РАН).

Вход: 200 рублей для взрослых, 100 рублей — льготные (для школьников, студентов, аспирантов, инвалидов, пенсионеров). Оплата на входе.

Для сотрудников РАН — вход свободный.

Обнаружен новый механизм, управляющий работой синапсов


Каждый нейрон в головном мозге соединён с 10 тыс. себе подобных. Работой этой огромной сети управляют сложные механизмы, пока не вполне изученные.
Каждый нейрон в головном мозге соединён с 10 тыс. себе подобных. Работой этой огромной сети управляют сложные механизмы, пока не вполне изученные.

Учёные обнаружили принципиально новый процесс, лежащий в основе взаимодействия нервных клеток между собой. Оказалось, что работа синапсов — участков, в которых нервные клетки контактируют друг с другом, — управляется не только NMDA-рецепторами (их роль в этом процессе уже была известна ранее), но и так называемыми «каинатными рецепторами». Этот механизм играет важную роль в запоминании и обучении.

«Это открытие чрезвычайно значимо. В будущем оно поможет нам лучше понять, как работают память и мышление, как устроена нейропластичность, как происходит формирование и стабилизация нейронных сетей», — рассказал ведущий автор исследования Джереми Хенли (Jeremy Henley) из Бристольского университета (University of Bristol). Учёный также добавил, что проделанная работа проложила новые пути к пониманию принципов работы синапсов на молекулярном уровне.

Человеческий мозг содержит около 100 млрд нервных клеток. И каждая из них соединена — через синапсы — с 10 тыс. других. Эти связи могут ослабевать или, наоборот, становиться более прочными в результате процессов, идущих в головном мозге. Десятилетиями учёные пытались выяснить, как именно это происходит.

До недавнего времени едва ли не единственным известным механизмом, влияющим на изменение объёма проходящей через синапс информации, была долговременная потенциация (long-term potentiation, LTP). (далее…)

Жизнь с прибором


Конференция про носимые гаджеты. Стэнфорд, Калифорния
Конференция про носимые гаджеты. Стэнфорд, Калифорния.

Носимые гаджеты — это разные Фитбиты? И да, и нет.

Fitbit и другие фитнес-браслеты умеют неинвазивно, достаточно незаметно и всё более точно регистрировать массу интересного: локомоторную активность, шаги, сон. Некоторые браслеты пошли дальше и научились измерять, например, давление. В целом, любая информация о вашем теле может найти и медицинское применение. Собственно, одна из актуальных задач разработчиков фитнес-браслетов и приложений для них — превратить популярную игрушку ипохондрика-спортолюба в действительно полезный девайс.

Кроме хорошо уже известных браслетов и часов существуют и другие способы что-то на себя надеть: пластыри, жилеты, кольца, обручи и менее привычные формы аксессуаров, вроде вживляемых датчиков. Задача, как правило, у них такая же — диагностическая.

Плюс существуют небольшие приборы домашнего использования. Они действительно небольшие и поэтому вполне себе носимые. И вот они уже могут быть не только диагностическими, но и терапевтическими. Собственно, ничего не мешает «браслетам» так же стать терапевтическими, к этому всё и идёт. А в каких-то случаях уже пришло. (далее…)

МРТ может помочь в ранней диагностике аутизма


МРТ головного мозга используется для диагностики и наблюдения при самых разных неврологических заболеваниях. Возможно, в скором времени его начнут применять и для ранней диагностики аутизма.
МРТ головного мозга используется для диагностики и наблюдения при самых разных неврологических заболеваниях. Возможно, в скором времени его начнут применять и для ранней диагностики аутизма.

Изучив результаты МРТ мозга детей, чьи старшие братья или сёстры страдают аутизмом, исследователи смогли с 80% точностью предсказать развитие заболевания ещё до появления первых симптомов.

Работа опубликована в издании Nature. В настоящее время авторы продолжают набирать семьи, в которых были случаи аутизма, планируя воспроизвести результаты завершённого исследования.

«Наша работа показала, что биомаркеры раннего развития мозга могут быть очень полезны для выявления детей с высоким риском аутизма ещё до того, как у них разовьются нарушения поведения, — рассказывает старший автор работы доктор Джозеф Пивен (Joseph Piven), заслуженный профессор психиатрии из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл (University of North Carolina at Chapel Hill). — Сейчас диагноз «аутизм» ставится между вторым и третьим годом жизни — и это самое раннее. Мы же изучали снимки мозга детей в возрасте до года — и смогли с хорошей точностью предсказать вероятность получения этого диагноза в течение следующих 24 месяцев».

В исследовании приняли участие сотни детей из разных областей США, в том числе, из Вашингтона, Нью-Йорка, Миннесоты и Филадельфии. Руководили работой специалисты из Каролинского Института пороков развития (Carolina Institute for Developmental Disabilities) при Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл, директором которого является доктор Пивен. Критерием отбора стало наличие случаев аутизма или расстройств аутистического спектра (РАС) у старших братьев или сестёр. (далее…)

Мышей удалось защитить от развития химических зависимостей


Мыши с избытком кадгерина в головном мозге интересовались клеткой, в которой можно было получить кокаин, не больше, чем другими  клетками экспериментальной установки.
Мыши с избытком кадгерина в головном мозге интересовались клеткой, в которой можно было получить кокаин, не больше, чем другими клетками экспериментальной установки.

В новом исследовании, проведённом канадскими учёными, утверждается, что способность мозга «обучаться зависимости» можно заблокировать и, таким образом, предотвратить развитие наркомании. Правда, пока результаты получены только на мышах.

Работа была проведена группой исследователей из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia) и Университета Калгари (University of Calgary). Результаты опубликованы в издании Nature Neuroscience.

Соавтор работы Андреа Глоба (Andrea Globa) из Университета Британской Колумбии рассказала, что она и её коллеги решили узнать, какие именно процессы обучения идут в сетях нейронов, ответственных за ощущение вознаграждения. Эти же области мозга участвуют и в формировании зависимости.

«Учёные сегодня практически уверены в том, что развитие зависимости — это патологический вариант нормального процесса обучения. При этом используется тот же механизм, но он даёт сбой, — рассказывает Глоба. — Мы хотели выяснить, что в это время происходит на клеточном и молекулярном уровне». (далее…)

Разведопрос: Сергей Марков о машинном обучении



(далее…)

Синтез патологического белка при болезни Альцгеймера можно остановить


Изменение структуры тау-белка приводит к разрушению микротрубочек и формированию узлов или клубков, состоящих из патологического протеина.
Изменение структуры тау-белка приводит к разрушению микротрубочек и формированию узлов или клубков, состоящих из патологического протеина.

Процесс повреждения мозга, обусловленный воздействием токсичной разновидности тау-белка, можно не только остановить, но и в определённой степени обратить вспять. Для этого, как сообщается в новом исследовании, необходимо использовать специфические антисмысловые олигонуклеотиды, блокирующие синтез белка тау в клетках. Теоретически, эти соединения могли бы использоваться в лечении различных нейродегенеративных заболеваний.

В норме клетки человеческого организма синтезируют тау-белок. Он участвует в стабилизации микротрубочек, органоидов, формирующих клеточный «скелет». Однако при некоторых заболеваниях патологическая модификация тау-белка образует нейрофибриллярные клубки внутри клеток мозга. Это происходит, в частности, при болезни Альцгеймера, лобно-височной деменции, хронической травматической энцефалопатии и прогрессирующем надъядерном параличе. В настоящее время не существует средств, способных уменьшить вред от воздействия токсичной разновидности тау-белка. (далее…)

Мужской мозг анатомически предрасположен к аутизму


Доктор Кристин Эккер, руководитель исследования по поиску связей между половыми особенностями строения мозга и риском развития РАС.
Доктор Кристин Эккер, руководитель исследования по поиску связей между половыми особенностями строения мозга и риском развития РАС.

Анатомические особенности мужского мозга связаны с повышением риска возникновения расстройств аутистического спектра (РАС). К такому выводу пришли учёные, изучавшие строение мозга взрослых высокофункциональных аутистов. Результаты работы опубликованы в издании JAMA Psychiatry.

РАС — это состояние, связанное особенностями развития нервной системы. Расстройства данной группы чаще встречаются у мужчин, чем у женщин. Кристин Эккер (Christine Ecker) из Франкфуртского университета имени Иоганна Вольфганга Гёте (нем. Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main) и её коллеги решили изучить вероятность развития РАС как функцию от половых особенностей строения мозга.

В работу были включены 98 правшей с высокофункциональными РАС и 98 нейротипичных добровольцев. Возраст участников исследования составил от 18 до 42 лет. (далее…)

Утро вечера мудрене́е: мозг нуждается в калибровке


сон
Сон нужен для того, чтобы откалибровать мозг и закрепить полученный опыт.

Исследование на мышах, проведённое специалистами Школы медицины Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine), улучшает наше понимание физиологии сна. Одна из ключевых целей сна — «калибровка» клеток головного мозга, отвечающих за обучение и память. Во время сна животные закрепляют полученный опыт и используют его, когда пробуждаются (в случае мышей, ведущих ночной образ жизни, на следующий вечер).

Учёные также сообщают, что обнаружены несколько важных молекул, которые регулируют процесс калибровки, а также новые доказательства того, что лишение сна, нарушения сна и снотворные могут помешать процессу.

«Наши результаты надёжно подтверждают идею о том, что мышиный и, предположительно, человеческий мозг может хранить только ту информацию, которую способен откалибровать, — говорит руководитель исследования доктор Грэм Диринг (Graham Diering). — Без сна и перекалибровки, которая происходит во время сна, воспоминания находятся под угрозой потери». (далее…)

Обнаружен агрессивный подтип клеток нервной системы


Астроциты — это клетки, которые в норме должны защищать нейроны и помогать им образовывать новые связи. Однако в некоторых случаях астроциты оказываются агрессивны по отношению к нейронам и другим клеткам нервной системы.
Астроциты — это клетки, которые в норме должны защищать нейроны и помогать им образовывать новые связи. Однако в некоторых случаях астроциты оказываются агрессивны по отношению к нейронам и другим клеткам нервной системы.

На протяжении многих лет изучение нейродегенеративных заболеваний и повреждений спинного и головного мозга было сосредоточено на вреде, который эти болезни наносят нервным клеткам или нейронам. Однако в рамках нового исследования учёные решили изучить работу астроцитов. В норме астроциты должны окружать и защищать нейроны, способствуя нормальному функционированию последних. Но, как оказалось, иногда в организме может возникнуть подвид астроцитов, занимающихся уничтожением нейронов, а не восстановлением их после болезни или травмы.

В международном исследовании приняли участие специалисты из Медицинской школы Стэнфордского университета (Stanford University School of Medicine) и Мельбурнского университета (University of Melbourne). Результаты работы опубликованы в издании Nature.

Авторы работы полагают, что сделанное ими открытие может привести к появлению новых подходов к лечению черепно-мозговых травм и таких серьёзных неврологических заболеваний, как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. (далее…)

Парализованные люди смогли общаться при помощи нейроинтерфейса


23-летняя участница исследования отвечает на вопросы при помощи нейроинтефейса.
23-летняя участница исследования отвечает на вопросы при помощи нейроинтефейса.

Синдром «запертого человека», также называемый синдромом «запертого внутри» или синдромом изоляции — это состояние, при котором пациент не способен реагировать на внешние стимулы из-за полного паралича скелетной мускулатуры. Больные не могут ходить, говорить, выражать эмоции при помощи мимики или даже подавать знаки, моргая. Годами врачи полагали, что пациенты, страдающие этим синдромом, несчастны из-за низкого качества жизни. Также считалось, что у больных отсутствует целенаправленное мышление, необходимое для коммуникации. Оба предположения оказались ошибочными.

В ходе исследования, проведённого учёными из Центра био- и нейроинжиниринга Висса (Wyss Center for Bio and Neuroengineering) в Женеве, Швейцария, выяснилось, что целенаправленное мышление у «запертых внутри» пациентов имеется. Кроме того, когда больные получили возможность «говорить» в результате подключения к новому нейроинтерфейсу, они сообщили, что «счастливы», несмотря на своё состояние.

Для исследования учёные отобрали четырёх пациентов, у которых синдром изоляции развился из-за бокового амиотрофического склероза. (далее…)

Переключать программы Netflix можно будет усилием воли (и мышц шеи)


Netflix доступен в 130 странах мира, в том числе — в России (но не в Крыму — «ввиду ограничений правительства США на деятельность американских компаний»)
Netflix доступен в 130 странах мира, в том числе — в России (но не в Крыму — «ввиду ограничений правительства США на деятельность американских компаний»)

Компания Netflix, поставщик фильмов и сериалов, похоже, всерьёз озаботилась проблемой гипердинамии у любителей телешоу. По-видимому, кому-то из руководства Netflix показалось, что самые активные — если можно так выразиться — потребители видеоконтента двигаются слишком много. Во всяком случае, компания анонсировала выпуск устройства, которое избавит зрителей даже от необходимости нажимать кнопку пульта дистанционного управления. (далее…)

Игры и компьютер помогают сохранить ясный ум после 70


Польза от компьютера и игр в пожилом возрасте уже доказана. Возможно, отбирая приставку у внука, дедушки скоро начнут ссылаться на врачебные назначения.
Польза от компьютера и игр в пожилом возрасте уже доказана. Возможно, отбирая приставку у внука, дедушки скоро начнут ссылаться на врачебные назначения.

Занятия, стимулирующие мозговую активность, даже в зрелом возрасте способны защитить от появления умеренных когнитивных нарушений. Такие нарушения представляют собой переходное звено между естественными процессами старения и развитием деменции.

В ходе исследования, проведённого специалистами из клиники Майо (Mayo Clinic), было установлено, что у некоторых психически здоровых людей в возрасте старше 70 лет риск развития когнитивных нарушений снижен. По мнению авторов работы, эффект можно объяснить тем, что эти люди пользуются компьютером, занимаются рукоделием, поддерживают социальные связи и играют в игры.

Результаты исследования были опубликованы в издании JAMA Neurology. (далее…)