Биофизики расшифровали подлинную структуру одного из самых многообещающих оптогенетических белков
Коллаборация ученых из Московского физико-технического института (МФТИ), Института структурной биологии Гренобльского университета и Европейского ускорительного комплекса в Гренобле (Франция), Юлихского исследовательского центра, Аахенского университета и Института Макса Планка (Германия) впервые в мире раскрыла и изучила структуру белка-родопсина KR2 в физиологических условиях. Эта пионерская работа сулит новый прорыв в одной из самых актуальных биомедицинских дисциплин — оптогенетике (подробнее о ней в отдельном тексте) — и таких ее практических применениях, как лечение широко распространенных неврологических заболеваний. Клиническая депрессия, повышенная тревожность, эпилепсия, болезнь Паркинсона — все эти патологии получат новый инструмент эффективной терапии благодаря фундаментальному открытию международной группы исследователей, в которой ведущую роль сыграла команда биофизиков МФТИ. Работа ученых опубликована в журнале Science Advance.
На этом снимке среза гиппокампа мыши зеленым показаны стволовые клетки, которые вскорости превратятся в новые нейроны. Работа, вышедшая в марте в журнале Cell, показала что одна линия нейронных предшественников способствует эмбриональному, раннему постнатальному и взрослому нейрогенезу в гиппокампе, и что эти клетки непрерывно генерируются в течение всей жизни. Дискуссия о нейрогенезе продолжается, господа! Несколько позже мы расскажем об этой работе.
Метаболит никотина может увеличивать табакозависимость
Ученые выявили возможную связь между метаболитом никотина и зависимостью от сигарет. Алкалоид, обычно используемый в качестве биомаркера воздействия табачного дыма, может усугублять пристрастие к никотину. Исследование опубликовано в издании Neuroscience Letters.
Появилось новое подтверждение того, что небольшая физическая активность (те самые пресловутые 10 000 шагов в день) благотворно влияет на здоровье мозга и даже способствует более медленному старению. Исследователи пришли к выводу, что всего лишь час активности в сутки способен "омолодить" мозг на год.
Перед вами иллюстрация из статьи в журнале Science. Исследователям удалось получить изображение и записать активность отдельных нейронов свободно перемещающейся мыши в глубоких структурах мозга. В данном случае мы видим нейроны миндалевидного тела, отвечающих, в том числе, за агрессию и тревожность. Чуть позже мы подробно расскажем вам об этой работе.
Учёные ДВФУ нашли новый путь лечения глиобластомы
Учёные Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) в сотрудничестве с коллегами из Национального научного медицинского центра онкологии им. Н.Н. Блохина (г. Москва), коллегами из Швеции и Швейцарии впервые изучили белки, из которых состоит WNT-сигнальный путь стволовых клеток мультиформной глиобластомы (GBM CD133+ CSCs), одной из наиболее агрессивных опухолей головного мозга. Исследователи нашли ряд белков-потенциальных целей, которые можно атаковать в процессе комплексной противоопухолевой терапии. Исследование опубликовано в Oncology Reports.
Слева на картинке вы можете видеть то, чего до 2017 года не удавалось увидеть никому: фотографию работающего глутаматного рецептора в действии. AMPA-рецептор (рецептор α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты) играет одну из важнейших ролей в работе нашего мозга, ведь 90 процентов синапсов в нем «работают» на глутамате. В 2017 году в журнале Nature вышла статья, посвященная структуре комплекса AMPA-рецептора и глутамат, расшифрованной при помощи криоэлектронной микроскопии, метода, который был удостоен Нобелевской премии по химии того же 2017 года.
Сегодня у нейронаук и наук о сознании дважды важный день. Два юбилея сегодня. Во-первых, 295 лет назад, 22 апреля 1724 года, родился великий исследователь сознания при помощи собственного разума, Иммануил Кант. А во-вторых, 110 лет назад родилась великая Рита Леви-Монтальчини, понявшая, как растут нейроны.
Героиня этого рассказа прожила очень долгую жизнь. Самую долгую среди всех нобелевских лауреатов. Женщина, ставшая ученым вопреки запрету Муссолини и запрету отца. Пожизненный сенатор Италии. Руководитель, чей институт финансировался отдельной строкой из бюджета страны. Человек, который, разменяв сотню лет, продолжал активную жизнь и сохранил яснейший ум и остроту мысли. Встречайте Риту Леви-Монтальчини, одну из десяти женщин — нобелевских лауреатов по медицине. Формулировка Нобелевского комитета: «в знак признания открытий, имеющих важнейшее значение для раскрытия механизмов регуляции роста клеток и органов».
После очередной проверки зрения у офтальмолога некоторым довольно сложно себе представить, как соколу удаётся разглядеть свою жертву с высоты. И, хотя мы вряд ли когда-либо сможем похвастаться зрением, сравнимым с соколиным, возможно, однажды у человека появятся способы «прозреть» без операций, линз и очков. Учёные из Университета Вандербильта (Vanderbilt University) написали об одном из таких способов в журнале Current Biology. Они пришли к выводу, что 20-минутная стимуляция зрительной коры человеческого мозга умеренным постоянным электрическим током (tDCS) способна улучшать зрение примерно на 2 часа, причём, чем ниже острота зрения, тем значительнее относительное улучшение.
Человек может увидеть один фотон: экспериментальное подтверждение
В 2016 году в истории изучения одной из самых важных систем коммуникации человека с миром — зрения — случился важный прорыв. Исследователи сумели экспериментально показать, что одного-единственного кванта света достаточно, чтобы сигнал от него дошёл до зрительной коры. Статья учёных опубликована в журнале Nature Communications.
Перед вами – коронарное сечение мозга обыкновенного енота, грозы американских помоек и героя комиксов. Тщательное изучение мозга этого животного с латинским названием Procyon lotor показывает, что он – удивительно умное и ловкое существо. Давайте сравним мозг енота, который весит 34 грамма, с мозгом кошки такой же массы. Оказывается, что енот практически вдвое превосходит кошку по трем основным показателям: общее количество нейронов (2,15 млрд против 1,26 млрд), количество нейронов в коре, которая отвечает за высшие интеллектуальные качества (438 млн против 250 млн) и количество нейронов в мозжечке, ответственном за координацию движений (1,646 млрд против 943 млн). Понятно теперь как Ракета выделывал все эти штуки в кино.
Храп-убийца, или почему не стоит верить мифам о сне
Работа ученых из Нью-Йорка показывает, как распространенные заблуждения о сне могут породить вредные советы, которым мы верим. Они рассматривают многие мифы, начиная с популярного убеждения, что от бессонницы помогает «стаканчик на ночь», и заканчивая тем, что регулярный пятичасовой сон и храп – это нормальное явление для организма. Подробности – в недавней публикации журнала Sleep Health.
Перед вами — точный ответ на вопрос, на который с уверенностью не могли ответить многие поколения анестезиологов на протяжении 170 лет.
Здесь мы видим, как действует общая анестезия: оказывается, эти препараты активируют совсем небольшой участок головного мозга в так называемом супраоптическом ядре гипоталамуса, в котором находится всего 3000 нейронов.
Исследование, которое вышло 18 апреля в журнале Neuron, приводит исчерпывающие доказательства этого факта, и мы скоро об этом расскажем.
Следи за словами: девятимесячные младенцы уже «понимают» речь
Исследование американской и швейцарской исследовательниц, которое вышло в ноябре 2016 года в журнале Cognition показывает, что несмотря на то, что младенцы ещё не могут говорить, категории объектов и «предсказания» их поведения формируются благодаря словам, которые мы используем, чтобы описать объекты.
Исследователи выяснили, что чем больше лет образования у человека за плечами, тем лучше сохраняется у него кора лобных долей мозга, а, соотвественно, и когнитивные способности. Казалось бы, очередные авторы, выступившие в роли "КЭП". Однако, они не только измерили толщину самых "толстых" участков, но и посмотрели на профиль экспрессии генов. Ну а мы можем сделать один вывод - лишние знания не навредят точно.
Сегодня у нас еще одно фото с конкурса Nikon Small World. В 1983 году этот снимок удостоился почетного упоминания жюри. Тогда еще не было особо никакой конфокальной микроскопии — и это просто фазово-контрастный снимок нейронов улитки в культуре. Увеличение 135 крат, просто и со вкусом!
«Война ретракций» добралась и до наук о мозге. Точнее, в данном случае – до исследований майндфулнеса (модных в наше время «осознанных практик», «психологического внимания», «медитации осознанности» или «практик осознанного сознания», простите за тавтологию).
Позавчера журнал PLoS ONE отозвал статью-метаанализ 2015 года, в которой авторы проанализировали 187 исследований и пришли к заключению, что «данные подтверждают использование MBSR («снижение стресса на основании техник майндфулнес») и MBCT («когнитивно-поведенческая терапия, основанная на технике майндфулнес») для облегчения симптомов, как психических, так и физических, в дополнительном лечении рака, сердечно-сосудистых заболеваний, хронической боли, депрессии, тревожных расстройств и в профилактике у здоровых взрослых и детей».
Вирус герпеса снова уличили в развитии психических расстройств
Уже несколько лет ищут исследователи органическую патологию, которая бы лежала в основе различных психических расстройств. И кое-что им удается найти, а именно - обнаружить, что вирусы, развиваясь в нервных клетках, могут напрямую влиять на психику посредством хронического воспаления. В этот раз ученые из Вюрцбурга пришли к выводу, что вирус герпеса 6 типа поражает нейроны мозжечка - клетки Пуркинье, и это может приводить к развитию депрессии и биполярного расстройства.