Сегодня – понедельник, а, значит, мы знакомим вас с обзором публикаций нашего сайта за прошлую неделю. Сегодня мы напомним вам об успешной пересадке головы трупу, о том, почему так мучительна головная боль, о пещерных рыбах-аутистах и о лимфатических сосудах головного мозга.
Нейроновости
Стволовые клетки в спинном мозге могут восстановить движения
Ткань, содержащая человеческие стволовые клетки, позволила крысам с параплегией задних конечностей (когда нарушается их двигательная активность) самостоятельно ходить, и при этом восстановилось сенсорное восприятие. У животных, прошедших процедуру имплантации, также немного активизировались процессы заживления спинного мозга, целостность которого для эксперимента нарушали. Исследование, опубликованное во Frontiers in Neuroscience, продемонстрировало большой потенциал стволовых клеток в лечении травмы спинного мозга.
Научная группа под руководством доктора Шуламита Левенберга (Shulamit Levenberg) из Технологического института Израиля имплантировала человеческие стволовые клетки крысам с полным разобщением спинного мозга. Эти клетки получали из покровного эпителия слизистой полости рта, после чего вызывали их дифференцировку в опорные клетки – олигодендроциты, которые выделяют «коктейль» факторов роста, необходимых для выживания и восстановления нервной системы.
Как стволовые клетки помогут при болезнях Паркинсона и Гентингтона
Исследователи из Научного центра неврологии и Института молекулярной генетики РАН изучили, насколько эффективной оказалась пересадка индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) при нейродегенеративных заболеваниях. Создав животные модели болезней Паркинсона и Гентингтона, а также разработав методику, которая позволяет перепрограммировать фибробласты в стволовые клетки, и из них – в нейроны, учёные провели трансплантацию определенных типов клеток в разрушенные области мозга и проследили за тенденцией к восстановлению памяти и двигательной активности.
Эту работу представили на 4-м Национальном конгрессе по болезни Паркинсона и расстройствам движений, который прошел в начале осени в Москве.
Нейродегенеративные заболевания – настоящий бич XXI века, и уже не одна группа исследователей сломала копья в борьбе с ними и головы – в попытках найти эффективные методы лечения, которые бы возвращали пациентам, например, с болезнью Паркинсона или Гентингтона, нормальное качество жизни.
Почему головная боль – самая мучительная?
Головная, а также зубная, ушная, глазная и лицевая боль кажутся более сильными и мучительными, чем другие виды боли, из-за иного механизма обработки сигналов сенсорных нейронов мозгом. Это установила команда учёных из Университета Дьюка.
Болевые сигналы от головы и других частей тела поступают в мозг через разные группы сенсорных нейронов. Однако, даже если предположить, что болезненные ощущения в области головы оказываются сильнее, это не объясняет более выраженного страха и эмоциональных страданий, которые испытывают пациенты с головной (зубной, глазной и прочей) болью. Их самоотчёты подкрепляются результатами функциональной МРТ – головная боль вызывает большую активность в миндалевидном теле – области мозга, участвующей в эмоциональных переживаниях, – чем боль в других частях тела.
Чтобы разобраться в этом феномене, исследователи провели несколько экспериментов на мышах. Сначала они наблюдали за активностью мозга грызунов при раздражении лап и мордочки. Оказалось, что во втором случае заметно возрастало возбуждение в парабрахиальном ядре – области мозга, напрямую связанной с центрами, отвечающими за инстинкты и эмоции.
Нейросеть диагностирует воспаление лёгких. И не только
О том, что нейронные сети постепенно учатся диагностировать заболевания лучше человека, пишут в последнее время достаточно часто. И вот вам новое подтверждение. Созданная в Стэнфордском университете диагностическая система CheXNet, основанная на принципах глубокого обучения, умеет диагностировать пневмонию по рентгеновскому снимку лучше радиологов. О новой программе повествует статья, размещённая в электронной библиотеке препринтов ArXiv.
В мозге открыты лимфатические сосуды
Каждый день организм человека вырабатывает из крови около 500 мл спинномозговой жидкости, которые первоначально поступают в боковые желудочки головного мозга. Этот же объём затем распространяется по системам каналов в спинной мозг, но все равно должен в итоге куда-то деваться. Исследователи из группы под руководством Майкла Детмара (Michael Detmar) опубликовали в Nature Communications исследование, в котором доказали, что у мышей спинномозговая жидкость выходит из черепной полости через лимфатические сосуды.
Таким образом, исследователи из ETH в Цюрихе определили ещё одну центральную роль лимфатической системы и опровергли десятилетнюю догму.
До этого учёные знали, что доступны два пути – кровеносные сосуды (вены) и лимфатические сосуды, но в течение длительного времени и из-за ограничений инструментальных методов они предполагали, что дренаж посредством венозной системы, безусловно, преобладал.
Команда Канаверо успешно пересадила голову. Трупу
Серджио Канаверо, который еще в 2015 году обещал пересадить голову человеку, заявил о том, что ему удалось задуманное, и пересадка головы состоялась. Правда, пока что голову пересадили от одного трупа другому. Об этом учёный рассказал на пресс-конференции в Вене.
По словам Канаверо, операцию провел хирург Сяопин Жэнь из медицинского университета Харбина, член команды итальянца, который якобы провел успешную трансплантацию головы обезьяне (что, впрочем, оспаривалось экспертами).
Как следует из заявления ученого, всего в «тренировочных» операциях было пересажено две головы, и электрическая стимуляция нейронов спинного мозга показала успех трансплантации.
Нейроны от рассеянного склероза спасут прятки
При рассеянном склерозе собственные иммунные клетки организма нападают на олигодендроциты — вспомогательные клетки нервной ткани. Российские ученые из Института биоорганической химии имени М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН придумали, как научить олигодендроциты защищаться от разрушительного действия клеток иммунитета, чтобы замедлить развитие заболевания.
Ученые смогли не только установить, что происходит, но и найти способ смягчить вред от неправильного поведения лимфоцитов, не уничтожая их. Они использовали ингибиторы — вещества, специфически подавляющие работу иммунной формы протеасомы, но не действующие на нормальную протеасому. Методику испытали на модели рассеянного склероза, которую воссоздают в мышах. Ученым удалось сильно замедлить развитие модельного заболевания путем введения специфических ингибиторов иммунных протеасом, научив олигодендроциты прятаться намного эффективнее, чем просто при подавлении работы всех протеасом.
Как уроки музыки меняют мозг ребёнка
Оказывается, всего лишь два года обучения музыке дают множество преимуществ. Исследование ученых из Brain and Creativity Institute Южно-Калифорнийского университета показало, что такие уроки могут повлиять на структуру как белого вещества, участвующего в передаче сигналов, так и серого, нейроны которого участвуют в обработке информации.
Ученые занимаются этим вопросом с 2012 года: они следят за развитием мозга и поведением детей из малообеспеченных районов Лос-Анджелеса. Некоторые из детей занимаются музыкой в Молодежном оркестре. Чтобы изучить, как эти уроки влияют на мозг, ученые использовали ряд методов: поведенческое тестирование, структурные и функциональные МРТ и ЭЭГ, чтобы отследить активность разных участков мозга. Первоначальные результаты, опубликованные в прошлом году, показали, что музыкальная подготовка ускоряет развитие областей, ответственных за обработку звука, развитие языка, восприятие речи и чтение.
Вспомнить спустя двенадцать лет
Важную роль в долгосрочном запоминании играют эмоции и частота, с которой вы «натыкаетесь» на запоминаемый объект. Но почему мы помним вещи, которые не были связаны ни с тем, ни с другим? Этим вопросом задались учёные из Centre de recherche cerveau & cognition research: они проверили память пациентов, которые уже приходили к ним двенадцать лет назад. Оказалось, что многие из них всё ещё узнают увиденные тогда изображения! Подробнее с исследованием можно ознакомиться в Cognition.
Память человека удивительна: мы можем вспомнить имя одноклассника или героя мультфильма, хотя школу закончили лет 30-40 назад, а мультфильм вообще в детстве смотрели. Доказано, что хорошо запоминаются часто повторяющиеся события и то, что связано с ярким всплеском эмоций. Исследователи смогли контролировать оба этих аспекта в своём эксперименте. Они попросили 24 человека спустя 12 лет вновь прийти к ним в лабораторию и проверили, вспомнят ли испытуемые изображения, которые им показывали в течение нескольких секунд дюжину лет назад без просьбы их запомнить. Теперь им показали эти картинки в парах с новыми и попросили их узнать.
В среднем опрошенные дали 55 процентов правильных ответов, 57 процентов – если видели изображение не менее трёх раз, а треть участников узнавала знакомые картинки от 60 до 70 процентов случаев.
Нейростарости
Пещерные рыбы-аутисты и другие
Пещерные рыбы долгое время очаровывали биологов бледной кожей и отсутствием глаз. Но сейчас исследователи изучают их по другой причине: поведение этих необычных рыб может стать ключом к разгадке генетической основы некоторых человеческих психических расстройств. Результаты такого исследования в 2016 году доложили на 23-й Международной конференции по биологии подземной жизни (23rd International Conference on Subterranean Biology) в Арканзасе и опубликовали на сайте журнала Science.
Слепые пещерные рыбы отличаются от ближайших родственников несколькими вещами: их популяция не имеет социальной структуры и эти рыбы не обучаются. Вместо этого рыбы ведут одиночный образ жизни, так как хищников нет и от них не приходится защищаться. Также они почти никогда не спят. Они гиперактивны и — к сожалению для других рыб — «притягиваются» к определённым колебаниям в воде. Наконец, они склонны многократно повторять свои действия и имеют повышенную тревожность.
Йошизава, биолог-эволюционист из Гавайского университета в Маноа, проверял, могут ли такие рыбы стать полезны для понимания генетических основ шизофрении или аутизма. Почему именно рыбы? Подобное исследование практически невозможно провести на обычных лабораторных животных, так как они чаще всего ведут себя нормально, даже когда исследователи вносят изменения в их геном. А рыбы и без «манипуляций» с генами показывают нужные симптомы нарушений.
КТ шмеля
Учёные из канадского университета Гуэльфа сумели применить метод компьютерной рентгеновской томографии (КТ) для того, чтобы получить трёхмерное посрезовое изображение мозга насекомых. В примере, опубликованном в журнале Scientific Reports, учёные показывают мозг шмеля с беспрецедентным разрешением.
Шмелиный мозг сравнительно невелик, он содержит всего около миллиона нейронов, что составляет приблизительно одну стотысячную часть от количества нейронов в мозге человека. Инвазивное изучение столь небольшого мозга очень сделать непросто, и поэтому учёные искали какой-то иной способ.
«Этот метод обеспечивает гораздо более точные и реалистичные изображения формы, размера и взаимодействий мягких тканей в очень маленьком мозге насекомых»,
— говорит один из авторов обсуждаемого нового метода, профессор Найджел Рейн.
Коннектом предскажет способность заговорить после инсульта
Исследование, проведенное неврологами из Медицинского университета Южной Каролины, предлагает добавить еще один тест для пациентов, перенесших инсульт. Он поможет предсказать, сможет ли восстановиться речь у подобных людей, и насколько, а также подобрать более верную стратегию реабилитации.
Опубликованная в Journals of Neuroscience работа американцев, проведенная под руководством докторов Григория Юрганова и Леонардо Бониха доказывает, что для лучшего прогноза постинсультной реабилитации нужно изучать не только поражения серого вещества (коры полушарий), но и белого, связывающего зоны мозга друг с другом. Это — первая работа, посвященная томографическому изучению коннектома постинсультных пациентов и влиянию поражения аксонов на языковые функции.
Подготовил Алексей Паевский
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
Powered by WPeMatico
