Видео дня: нейроинтерфейс с обратной связью и искусственным интеллектом
Осенью 2019 года мы рассказывали об успехах Лаборатории прикладной физики (APL) Университета Джонса Хопкинса, которые впервые испытали двойной протез рук с обратной связью. То есть с их помощью доброволец, которым стал парализованный Баз Хмелевский, мог не только двигать роботическими руками, но и ощущать с их помощью прикосновения. Теперь исследователи сообщили об очередном достижении — они добавили к разработке искусственный интеллект (ИИ), который упростит процесс обучения нейроинтерфейса. Параллельную линию проекта назвали «Умное протезирование». Это замкнутая система, которая объединяет искусственный интеллект, роботические руки и интерфейс мозг-компьютер.
«Наша конечная цель — упростить выполнение таких действий, как прием пищи, поручив роботу с ИИ выполнять одну часть работы и предоставив пользователю выбор деталей: какую пищу съесть, где нарезать, какой именно кусочек взять с тарелки», — комментируют разработчики.
Исследователи из NEI (National Eye Institute) сообщают, что область мозга, которая называется дном верхней височной борозды (fSTS), играет ключевую роль в обработке визуальной информации. Результаты, которые могут приблизить нас к решению проблем со зрением, вызванных инсультом, опубликованы в журнале Neuron.
Перед вами — еще один снимок из «замороженного» в ковидную эпоху конкурса NeuroArt. Автор снимка назвал его Smoke In The Brain. Серым на этой конфокальной микрофотографии среза мозга крысы показаны ядра (краситель DAPI), а голубым — астроциты.
Развитие болезни Альцгеймера предскажет ускоренное долговременное забывание
Ученые из Великобританиинашли более чувствительный маркерразвивающейся деменции, который может служить инструментом диагностики болезни Альцгеймера на ранних стадиях. Они исследовали различные тесты на воспроизведение слов, предложений и сложных картинок с одновременным МРТ-анализом. В результате ученые выяснили, что существует и более эффективная диагностика когнитивных нарушений, чем принятый сегодня золотой стандарт – отложенный на 30 минут тест эпизодической памяти. Подробности опубликованы в журнале Alzheimer’s Research & Therapy.
Эдинбургские учёные смогли сделать ещё один важный шаг к преодолению джет-лага. Им удалось найти в сетчатке популяцию клеток, отправляющих напрямую в мозг информацию, управляющую циркадными ритмами. Исследование опубликовано в Journal of Physiology.
Сегодня у нас снова снимок из закрытого уже почти год из-за коронавируса конкурса NeuroArt. Фигура, похожая на ангела, всего лишь — визуализация нейронных входов от двух типов нейронов, GLP-1 (провоцирующих глюкагоноподобный пептид) и AgRP (провоцирующих агути-родственный белок) в СRH (кортиколибериновые) нейроны гипоталамуса.
Психика в эпоху COVID-19: взгляд российских клинических психологов
Ранее мы вас приглашали принять участие в исследовании, посвященном оценке динамики психологического благополучия людей в условиях эпидемии COVID-19 и мер, которые власти приняли для ее сдерживания. Проводили его клинические психологи кафедры педагогики и медицинской психологии Первого МГМУ Минздрава России (Сеченовский университет), а результаты они опубликовали в журнале Psychology in Russia в специальном выпуске COVID-19: Psychological challenges.
Алкоголь действует на мозг мужчин и женщин по-разному?
Очередной виток в разговорах об отличиях между мозгом мужчин и женщин сделали исследователи из Массачусетской клинической больницы и Школы медицины Бостонского университета (BUSM). Они обнаружили, что алкоголь влияет на систему вознаграждения в головном мозге у женщин иначе, чем у мужчин.
Мы все ближе к Новому году, и этот рисунок может вызвать весьма характерные ассоциации с праздником. И он действительно имеет отношение к празднику, но личному — для людей, обладающих врожденной формой глухоты, связанной с геном SYNE4. Здесь показано, как волосковые клетки снова приобретают функциональную способность передавать сигналы с помощью генной терапии, которую разработали израильские исследователи. Синим окрашено ядро, зеленым — цитоскелет, а красным — белок несприн 4, недостаток которого приводит к дегенерации волосков клеток и нарушению слуха.
Специалисты Техасского центра здоровья в Хьюстоне (UTHealth) воспользовались технологией индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, чтобы обнаружить генетическую модификацию, связанную с повышенным риском развития шизофрении. Для этого они перепрограммировали клетки крови людей с семейной историей психического заболевания и превратили их в нейроны. Подробности работы опубликованы на страницах журнала Neuropsychopharmacology.
Способность сопереживать генетически связана с шизофренией и не только
Команда исследователей Англии и Дании обнаружила связь между генетической предрасположенностью к психическим расстройствам и выраженностью способностей к понимаю чувств других людей. Учёные сделали такой вывод после изучения более 45 тысяч образцов генетического материала. Подробности работы можно найти в журнале Nature Translational Psychiatry.
Ученые очень любят атласы и каталоги. В новой статье, опубликованной в топовом журнале Neuron, исследователи представили атлас транскриптомов (полный набор синтезируемых клеткой транскриптов — молекул РНК, что равно экспрессии генов клетки) более тридцати типов ганглионарных клеток сетчатки любимой модельной рыбки нейробиологов, данио рерио. Молекулярные профили этих типов клеток коррелируют с их морфологическими и физиологическими особенностями.
Клетки кожи можно превратить в нейроны, не проделывая для этого манипуляции с генами. Исследовательская группа из Университета Буффало доказала, что кожа может стать основой для клеток нервного гребня (эмбриональная нервная ткань) без каких-либо генетических модификаций, и уже эти стволовые клетки способны превращаться в нейроны, находящиеся в головном и спинном мозге. Учёные опубликовали свою методику в журнале Stem Cells.
Мы уже показывали вам улитку мыши, которая снова смогла услышать после проведенной генной терапии. Теперь — новая работа исследователей из Тель-Авива, которая снова направлена на генное лечение глухоты. Исследователи сконцентрировались на глухоте, связанной с геном SYNE4. На фото вы видите красные волосковые клетки, которые и осуществляют передачу сигнала в улитке, а зеленым — клетки, подвергшиеся генной модификации при помощи вирусов.
Начало возрастных когнитивных нарушений поймали на электроэнцефалограмме
Обычно деменция начинается с проблем с памятью и мышлением. Однако, как выяснили учёные, стоит также обращать внимание на проблемы с восприятием речи. Даже если у пациента не удалось выявить надвигающуюся деменцию с помощью стандартных тестов, теперь это можно сделать с помощью ЭЭГ (электроэнцефалограммы): исследователи обнаружили, что на ранних стадиях слабоумия в мозге начинают по-другому работать области, отвечающие за обработку речи.
Сеть нейронов, которую вы видите перед собой — не просто культура клеток. Она была получена из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, больного шизофренией. А эти клетки, в свою очередь, перепрограммировали из клеток крови. Все это было необходимо, чтобы установить ген, активация которого сильнее всего коррелирует с риском развития психического расстройства. Подробности — в ближайшее время.
26 декабря в 17:00 МСК (09:00 EST) профессор медицинского факультета Нью-Йоркского университета и директор института Лурии, известный учёный, доктор Элхонон Голдберг в рамках проекта CNBR Open расскажет о том, как мозг воспринимает новую информацию и работает в условиях ментальной рутины. (#CNBR_Open Seminar «How the brain deals with novelty and routines»).
Семинар пройдет онлайн, на английском языке.
Ссылка будет отправлена зарегистрированным участникам.
Этот тезис совершенно не означает, что если вы хотите, чтобы ваш мозг работал лучше, то нужно изолироваться от всех. Однако исследователи из Канады, изучив магнитно-резонансные томограммы более чем 40 тысяч человек, пришли к выводам, что у людей, субъективно ощущающих себя одинокими, более активны структуры мозга, входящие в сеть пассивного режима работы мозга, а также более крепкие связи между некоторыми из них. Эти выводы опубликованы в журнале Nature Communications.