Юрий Папенин / Лента

Мозг млекопитающих непрерывно объединяет сигналы, поступающие из разных областей, для формирования различных ощущений, эмоций, мыслей и моделей поведения. Этот процесс, известный как интеграция информации, позволяет областям мозга с разными функциями объединяться для формирования целостного восприятия. Когда млекопитающие находятся без сознания, например под наркозом, мозг временно теряет способность интегрировать информацию. Изучение мозга млекопитающих как в состоянии бодрствования, так и в бессознательном состоянии может помочь лучше понять нейронные процессы, связанные с сознанием, и, возможно, лучше понять коматозные состояния и другие нарушения, характеризующиеся изменениями в состоянии бодрствования. Исследователи из Кембриджского университета, Оксфордского университета, Университета Макгилла и других научных учреждений по всему миру решили изучить мозг четырех разных видов млекопитающих во время анестезии. ( людей, макак, обезьян-игрунков и мышей ). Их наблюдения, опубликованные в журнале Nature Human Behaviour, позволяют по-новому взглянуть на области мозга и генные паттерны, связанные как с бессознательным состоянием, так и с восстановлением сознания. Научная статья: Luppi, A.I., Uhrig, L., Tasserie, J. et al. Convergent transcriptomic and connectomic controllers of information integration and its anaesthetic breakdown across mammalian brains. Nat Hum Behav (2026). doi 10. 1038/ s41562-025-02381-5 «Эта статья — часть моей исследовательской работы о нейронной основе сознания», — рассказал изданию Medical Xpress Андреа Луппи, первый автор статьи. "Последние 10 лет я занимаюсь изучением этого вопроса. Моя более раняя работа была посвящена сравнению того, что происходит с мозгом во время бессознательного состояния, вызванного наркозом, и во время комы или других нарушений сознания (например, того, что раньше называли вегетативным состоянием). «В нашей статье мы задаемся вопросом, одинаково ли действует анестезия на мозг человека и других биологических видов, которые часто используются в качестве моделей в нейробиологических и клинических исследованиях». Как «включить» мозг во время анестезии Луппи и его коллеги почти десять лет изучают нейронные процессы, связанные с сознанием и бессознательным состоянием. Их последняя статья посвящена четырем видам: людям, макакам, игрункам и мышам. «Мы надеемся, что, изучая различных млекопитающих и сравнивая их с человеком, мы сможем выявить наиболее важные механизмы сознания и научиться восстанавливать его у пациентов», — сказал Луппи. В рамках своего исследования ученые измерили активность мозга людей и трех видов животных, которых они сканировали, пока те находились под наркозом, с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Это широко используемый неинвазивный метод визуализации, который позволяет измерять активность мозга, выявляя изменения в кровотоке. "Наш подход позволил нам отслеживать взаимодействие различных областей мозга в течение времени," — объяснил Луппи. "Мы обнаружили, что, когда люди и животные бодрствуют, их мозг работает как большой оркестр: хотя разные его части выполняют разные функции, все они явно взаимодействуют друг с другом, создавая симфонию. Мы называем это 'синергией.'" Исследователи заметили, что эта коллективная активность, напоминающая работу оркестра, прекращается, когда все подопытные теряют сознание. Однако его удалось восстановить, стимулируя центральный таламус — область в центре мозга, которая, как известно, передает сенсорную и моторную информацию, но также может выступать в роли дирижера «мозгового оркестра». «Обезболенный мозг похож на набор инструментов, каждый из которых играет свою мелодию, независимо от того, что играют остальные, — говорит Луппи. — Однако если стимулировать небольшую область в глубине мозга, называемую центральным таламусом, животное выходит из состояния наркоза, и мозговая симфония возобновляется». Используя вычислительные инструменты, Луппи и его коллеги смоделировали связи между различными областями мозга и смоделировали картину того, как именно экспрессируются различные гены в этих областях, во время бессознательного состояния животных, и после восстановления сознания. Это позволило им выявить нейронные механизмы, которые играют ключевую роль в формировании сознания и которые, по-видимому, в эволюционном плане консервативны у всех изученных ими видов. Новое понимание нейронных основ сознания Это недавнее исследование расширяет наши представления о том, как мозг восстанавливает бодрствование. В будущем наблюдения ученых могут помочь в разработке новых методов лечения нарушений сознания, которые возникают после черепно-мозговых травм, инфекций или опухолей - таких состояний как коматозное, вегетативное, минимально сознательное и посттравматическое спутанное состояние сознания. «Важно найти общие черты у разных видов и при использовании разных анестетиков: то, что сохраняется в ходе эволюции, часто является фундаментальным», — говорит Луппи. «Пожалуй, самый важный результат нашего исследования заключается в том, что мы смогли создать компьютерную модель, которая предсказывает, какую область мозга нужно стимулировать, чтобы с наибольшей вероятностью вернуть пациенту способность к «мозговой симфонии» [к восстановлению сознания], Это можно использовать для определения области мозга, которую нужно стимулировать у пациентов в состоянии долгой комы, чтобы попытаться вернуть их в сознание». Луппи и его коллеги планируют дальнейшие исследования, направленные на изучение нейронных механизмов, связанных с возвращением сознания после периодов бессознательного состояния. Они надеются, что в конечном итоге это поможет разработать более надежные и целенаправленные стратегии вывода пациентов из комы или других длительных бессознательных состояний. «Моя долгосрочная цель — понять механизмы, управляющие сознанием, и выяснить, как с помощью лекарственных средств или стимуляции мозга можно вернуть пациентам сознание», — добавил Луппи.

Пока нет комментариев

Нейробиологи и врачи обнаружили механизм работы мозга, лежащий в основе «вспышек интуиции» Исследователи показали, каким образом мозг использует прошлый опыт, чтобы достраивать реальность, и где именно это происходит.Авторами научной статьи выступили нейробиологи и врачи-неврологи и нейрохирурги медицинского центра Langone при Нью-Йоркском университете. Соавторами научной работы являются известные в Нью-Йорке врачи-нейрохирурги Фёдор Евгеньевич Панов (Dr. Fedor E. Panov MD), Вернер Дойл и Эрик Оэрманн. Несмотря на десятилетия исследований, механизмы, лежащие в основе внезапных "вспышек интуиции", которые меняют восприятие человеком окружающего мира, так называемых «мгновенных озарений», до сих пор остаются неизвестными. Загадкой оставалось такое "мгновенное обучение", при котором однократное наблюдение за чем-либо кардинально меняет нашу способность воспринимать этот предмет или явление. В статье, опубликованной в научном журнале Nature Communications, новая работа исследователей впервые указывает на область мозга, называемую высокоуровневой зрительной корой (high-level visual cortex, HLVC), как на место, где происходит доступ к «предыдущим» изображениям, которые были увидены в прошлом и сохранены в памяти, что позволяет реализовать одномоментное обучение в виде "озарения". Ссылка: Neural and computational mechanisms underlying one-shot perceptual learning in humans, Nature Communications (2026). DOI: 10. 1038/ s41467-026-68711-x Авторы пишут в абстракте своей работы: "Мы определили, что высокоуровневая зрительная кора является наиболее вероятным нейронным субстратом, в котором нейронная пластичность способствует мгновенному обучению". Новое исследование, проведенное учеными из медицинского центра при Нью-Йоркском университете, посвящено моментам, когда мы впервые распознаем плохо различимый вдали объект. "Эта врожденная способность помогала нашим предкам избегать опасностей", - говорит Грег Уильямс, руководитель пресс-центра медицинского центра Langone. В экспериментах исследователи использовали так называемые "изображения Муни", используемые для теста Муни — сильно размытые фотографии предметов и животных. (Подробнее об этих изображениях можно узнать - набрав в поисковике Mooney Face test images). Участникам сначала показывали размытое изображение, затем четкую версию того же объекта. После этого они начинали узнавать размытые картинки почти в два раза лучше. Мозг начинал использовать сохраненный визуальный шаблон, чтобы достраивать недостающую информацию. Исследователи «фотографировали» активность мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которая измеряет активность клеток мозга, отслеживая приток крови к активным клеткам.Для изучения работы высокоуровневой зрительной коры (high-level visual cortex, HLVC) использовалась специальная модель машинного обучения — разновидности искусственного интеллекта. Авторы также исследовали временные характеристики изменений активности с помощью внутричерепной электроэнцефалографии (ЭЭГ). Для этого пациентов, которым осуществлялась внутричерепная ЭЭГ в рамках нейрохирургического лечения, просили выполнить короткий тест направленный на "мгновенное обучение". Исследователи выяснили следующее. В ходе мгновенного обучения в виде "озарения" используются ранее увиденные конкретные зрительные структуры — форма, контуры, взаимное расположение элементов, но не абстрактные категории (например, порода собаки на изображении). Результаты показывают, что мгновенное обучение — это нейронный процесс, связанный с высокоуровневой зрительной корой. Мозг постоянно сравнивает сигнал, идущий от глаз, с накопленным опытом и использует память как инструмент для ускоренного восприятия. Важно отметить, что предыдущие исследования показали, что у пациентов с шизофренией и болезнью Паркинсона наблюдается аномальное одномоментное обучение, при котором ранее сформированные представления о мире подавляют то, на что человек смотрит в данный момент, и в результате этого возникают галлюцинации. «Это исследование позволило выдвинуть напрямую проверяемую теорию о том, как работают ранее полученные знания во время галлюцинаций. Сейчас мы изучаем связанные с этим механизмы работы мозга у пациентов с патологией нервной системы, чтобы понять, что именно идет не так», — сказала одна из авторов исследования Бью Хе (Biyu He), Ph.D, associate professor на кафедре неврологии, нейробиологии и радиологии Нью-Йоркского ун-та.

Пока нет комментариев

Статины снижают риск деменции.
Не так давно была опубликована научная статья учёных Бразилии и Аргентины в научном журнале "Болезнь Альцгеймера и деменция"
(Alzheimer's & dementia) :
" Применение статинов и риск развития деменции: систематический обзор и обновленный метаанализ".


Ключевые слова: болезнь Альцгеймера; деменция; нейропротекция; статины.


Это самый масштабный на сегодняшний день метаанализ влияния статинов на риск развития деменции.
Авторами было проанализировано пятьдесят пять обсервационных исследований, включавших более 7 миллионов пациентов.


Применение статинов значительно снижало риск развития деменции по сравнению с теми, кто ее не принимал (отношение рисков [ОР] 0,86; 95% доверительный интервал [ДИ]: 0,82-0,91; p < 0,001). Это также было связано со снижением риска развития АД (ОР 0,82; 95% ДИ: от 0,74 до 0,90; p < 0,001) и ВаД (ОР 0,89; 95% ДИ: от 0,77 до 1,02; p = 0,093). Анализ подгрупп выявил значительное снижение риска развития деменции среди пациентов с сахарным диабетом 2 типа (ОР 0,87; 95% ДИ: от 0,85 до 0,89; p < 0.001), у тех, кто принимал статины более 3 лет (ОР 0,37; 95 % ДИ: от 0,30 до 0,46; p < 0,001).


Среди статинов наиболее выраженный защитный эффект в отношении деменции, вызванной любыми причинами, продемонстрировал розувастатин (ОР 0,72; 95 % ДИ: 0,60–0,88).


Метаанализ показывает, что применение статинов снижает риск развития всех видов деменции, в том числе болезни Альцгеймера и сосудистой деменции. Многочисленные статистически значимые результаты в подгруппах свидетельствуют о разнообразных нейропротекторных эффектах статинов.


По мнению авторов, "полученные данные подтверждают, что статины могут быть полезны для общественного здравоохранения, особенно в странах с низким уровнем дохода."


В выводах работы указывается: "Наши результаты подчеркивают нейропротекторный потенциал статинов в профилактике деменции. Несмотря на присущие обсервационным исследованиям ограничения, большой объем данных и подробный анализ подгрупп повышают надежность наших результатов. Для подтверждения этих выводов и внесения ясности в клинические рекомендации необходимы дальнейшие рандомизированные клинические исследования."

Пока нет комментариев

Британские учёные генетически модифицировали большую восковую моль. Это расширит область ее применения как модельного организма для изучения нейроинфекций и нейротоксикантов и позволит меньше подвергать мучениям млекопитающих в экспериментах.
Это хорошая новость для мировой науки. В отличие от ситуаций когда используются млекопитающие, при использовании личинок моли G. mellonella к учёным не предъявляются строгие этические требования.


Британские ученые разработали метод генной модификации большой восковой моли (Galleria mellonella) с использованием системы транспозонов PiggyBac и точного нокаута генов с помощью технологии CRISPR–Cas9.
Нокаут генов (gene knockout) — это генетический приём, при котором целенаправленно отключают (инактивируют) определённый ген. То есть: биологи создают ситуацию, когда ген есть но он «не работает».


Описание метода генной модификации моли приведено в журнале Lab Animal.
Pearce, J.C., Campbell, J.S., Prior, J.L. et al. PiggyBac-mediated transgenesis and CRISPR–Cas9 knockout in the greater wax moth, Galleria mellonella. Lab Anim (2026). doi 10. 1038/ s41684-025-01665-7


Личиночная стадия большой восковой моли (Galleria mellonella) всё чаще используется в качестве модельного организма вместо млекопитающих, особенно в области изучения инфекций, включая нейроинфекции. Личинки обладают широкой восприимчивостью к целому ряду важных с медицинской точки зрения микробов, а их способность поддерживать температуру 37 градусов Цельсия дает значительное преимущество перед другими модельными системами (например, плодовыми мушками или рыбками данио-рерио). Как выше было сказано, в отличие от ситуаций когда используются млекопитающие, при использовании личинок моли G. mellonella к учёным не предъявляются строгие этические требования.


Следует отметить, что личинки Galleria mellonella не могут использоваться как модели для изучения нейродегенеративных заболеваний и эпилепсии, и на это есть фундаментальная причина -
примитивная нервная система


У Galleria mellonella:


-нет головного мозга в привычном понимании,


-нервная система состоит из ганглиев и нервных цепочек,


-отсутствуют структуры, аналогичные коре, гиппокампу, базальным ганглиям.


👉 Поэтому моделировать болезни вроде:


-болезни Альцгеймера


-болезни Паркинсона


-рассеянного склероза


-эпилепсии
— невозможно на уровне механизмов заболевания.


Однако Galleria mellonella используют для изучения нейроинфекций и для изучения нейротоксичности различных химических веществ.


К примеру, личинки G. mellonella использовались для моделирования заражения мозга бактерией Listeria monocytogenes, включая изучение поражения нервной ткани и механизмов нейронального восстановления.
Brain infection and activation of neuronal repair mechanisms by the human pathogen Listeria monocytogenes in the lepidopteran model host Galleria mellonella PMID: 23348912


Моль Galleria mellonella ранее была описана как экспериментальная модель для оценки токсичности широкого спектра химикатов, проявляющих свойства нейротоксикантов - которая применяется как альтернатива млекопитающим.
Galleria mellonella larvae allow the discrimination of toxic and non-toxic chemicals PMID: 29425947


А в этой статье описывается паралич у G. mellonella после применения нейротоксина
Intra-hemocoel injection of pseurotin A from Metarhizium anisopliae, induces dose-dependent reversible paralysis in the Greater Wax Moth (Galleria mellonella) PMID: 35183746


Кроме того, на Galleria mellonella
можно изучать ряд процессов, изучение которых необходимы для понимания различных аспектов патологии нервной системы - таких как оксидативный стресс,
апоптоз, митохондриальную дисфункцию.


В 2018 году ученые впервые описали геном большой восковой моли, что значительно увеличило потенциал этого организма в качестве модели, альтернативной млекопитающим. Однако для G. mellonella не существовало надежных разработанных методов генетических манипуляций, что ограничивает ее использование в области генетических исследований и генной инженерии.


Поэтому группа биологов под руководством Джеймса Уэйкфилда (James Wakefield) из Эксетерского университета разработала и описала метод создания трансгенных организмов G. mellonella. Для начала они выяснили в эксперименте с яйцами моли, что наиболее оптимальным временем для генетических манипуляций можно считать первые шесть часов после откладки яиц, поскольку в этот период развиваются стабильные трансформанты зародышевой линии.


Затем после ряда неудачных попыток группа Уэйкфилда выяснила, что плазмида pBmhsp90:hyPBase, которая кодирует гиперактивную транспозазу PiggyBac, успешно встраивается в ДНК моли и вызывает флуоресценцию. Из группы, получавшей эту плазмиду, были выделены трансгенные личинки, которые дали потомство от скрещивания с особями дикого типа.


Ученые стремились расширить возможности молекулярной инженерии G. mellonella, поэтому они протестировали систему CRISPR–Cas9 в отношении нокаута генов. Эмбрионам, гомозиготным по трансгенной кассете Bmhsp90:GFP/3xP3:DsRed, вводили смесь, состоящую из одной гидовой РНК, нацеленной на последовательность egfp44, и Cas9, меченного красным флуоресцентным белком mCherry. Среди развивающегося потомства наблюдался целый ряд фенотипов с нокаутом зеленого флуоресцентного белка eGFP. Все взрослые особи G0 были скрещены с самками дикого типа, и половина полученного потомства обладала нокаутом нужного гена.


Эти результаты демонстрируют возможность как генной трансформации (с помощью PiggyBac), так и нокаута генов (с использованием CRISPR–Cas9) у большой восковой моли. Оба метода основаны на введении экзогенной нуклеиновой кислоты эмбрионам G. mellonella на начальной синцитиальной стадии развития.


Авторы разработки считают что их достижение значительно расширяет возможности применения G. mellonella в исследованиях, открывая путь к ее "широкому использованию в качестве недорогой и этически приемлемой живой модели в биологии инфекционных заболеваний и других областях".


Для написания поста использовался материал издания Nklus1 -
cтатья "Биологи генетически модифицировали большую восковую моль".

Пока нет комментариев