Физикам-теоретикам Утрехтского университета (Нидерланды) удалось создать искусственный синапс, который работает с помощью воды и соли, и является доказательством того, что компьютер, способный использовать ту же среду, что и мозг, может. События и новости 24 часа в сутки по тегу: МОЗГ.
Искусственный интеллект модифицировал медицину
PNAS В последнее время предпринимались различные попытки реализовать синаптические характеристики с помощью сегнетоэлектрического полевого транзистора, но о глубоком физическом анализе до сих пор не сообщалось. Ученые на 2024 г. Будущее этой области может принести электронные устройства, которые помогут людям предотвратить атрофию, потерю чувствительности и повреждения нервной ткани. Как учатся нейроны Бигибридный искусственный синапс состоит из двух мягких полимерных электродов, разделенных желобом, заполненным раствором электролита, который играет роль синаптической щели, разделяющей сообщающиеся нейроны в мозге. Когда живые клетки помещаются на один электрод , нейротрансмиттеры, которые выделяют эти клетки, могут реагировать с этим электродом, производя ионы. Эти ионы перемещаются через траншею ко второму электроду и модулируют проводящее состояние этого электрода.
Некоторые из этих изменений сохраняются, имитируя процесс обучения, происходящий в природе. PNAS Данный процесс имитирует тот же тип обучения, который наблюдается в биологических синапсах, который очень эффективен с точки зрения энергии , поскольку вычисления и хранение памяти происходят в одном действии. В более традиционных компьютерных системах данные сначала обрабатываются, а затем перемещаются в хранилище. Мозг и ПК Исследователи уже давно стремятся улучшить энергоэффективность обычных компьютеров, обращаясь к принципам человеческого мозга. Они пытаются имитировать его уникальные возможности различными способами.
Ирина Мухина, директор Института фундаментальной медицины, доктор биологических наук: «Отвечает! Это мы доказали с помощью методов математики, что вот та культура, которая находится в другом месте, получает сигнал, сложный сигнал из первой культуры, она на него отвечает новым паттерном активности». Все мозговые ткани выращивают из клеток эмбрионов мышей, но помогут такие эксперименты в итоге людям. У Вячеслава бионический протез. Руку в результате несчастного случая потерял еще 26 лет назад. Степень сжатия — это едва ли не ключевое, руку очень сложно контролировать, есть ограничения, соответственно, высокотехнологичный протез не позволит сделать так, чтобы сломать или травмировать при рукопожатии.
Затем они сфотографировали один миллион таких срезов и получили информацию о зонах активности всех 20 000 генов. Для создания карты человеческого мозга использовали схожий подход, хотя из-за его размеров пришлось внести некоторые изменения. Сейчас генетические карты человеческого мозга, как и мозга мыши, находятся в открытом доступе. Ими пользуются ученые для различных исследований. Например, можно проанализировать, какие гены задействованы в зоне мозга, которая затронута определенным заболеванием, таким как шизофрения или деменция. Это может помочь в понимании механизма болезни и ее лечении. Роль глиальных клеток В мозге есть не только нейроны и синапсы. Основная часть клеток этого органа — глиальные клетки. Их название происходит от греческого «глиа», что означает клей.
Со времен их открытия в 19-м веке считалось, что они не несут никакой другой функции, кроме заполнения пространства между нейронами. Основная причина пренебрежительного отношения к глиальным клеткам — они не участвуют в передаче электрических сигналов в мозге. Тем не менее последние исследования показали, что эти клетки могут участвовать в работе мозга по-другому. Их делят на три вида: астроциты, олигодендроциты и клетки микроглии. Астроциты на сегодня изучены лучше всего, и ученые обнаружили множество функций этих клеток. Так, хотя электрические сигналы их не касаются, они участвуют в химической передаче информации через синапсы, обеспечивают ионный и водный гомеостаз. Ученые активно изучают связь между астроцитами и течением неврологических заболеваний. Недавнее исследование в Nature Neuroscience показало, что именно астроциты производят протеины, которые не дают нормально развиваться нейронам при синдромах Ретта и Дауна. Авторы исследования предполагают, что глиальные клетки могут быть мишенью при создании лекарств от этих болезней.
Какое влияние оказывают медитации на мозг? Об этом и многом другом смотрите в выпуске. Что влияет на это?
В России научились очищать мозг от белков, вызывающих деменцию
Микроскопическое изображение искусственного синапса. Фото: Утрехтский университет. Возникает вопрос: не могли бы мы добиться более точного моделирования работы мозга, используя ту же среду? Эта интересная возможность лежит в основе развивающейся области ионтронных нейроморфных вычислений.
Созданный искусственный синапс, представленный в последнем исследовании, демонстрирует способность обрабатывать сложную информацию, используя воду и соль, отражая функциональность нашего мозга.
Исследование предполагает, что "компульсии возникают из-за дисрегуляции мозговой системы контроля над привычками", - говорят ученые. Теперь мы продемонстрировали окончательные изменения в этих ключевых нейротрансмиттерах у людей, страдающих ОКР", - сказал старший автор исследования профессор Тревор Роббинс с факультета психологии Кембриджа. Результаты позволяют предложить новые стратегии медикаментозного лечения ОКР на основе имеющихся препаратов, регулирующих глутамат. В частности, препараты, ингибирующие пресинаптические глутаматные рецепторы", - говорит Роббинс. Пресинаптический рецептор - это часть нервной клетки, которая контролирует высвобождение химических веществ-нейромедиаторов.
Тяжелое ОКР - это психическое расстройство, которое причиняет невыразимые страдания некоторым людям. Оно может привести к потере работы и отношений, а также к социальной изоляции. В крайних случаях отсутствие контроля и чувство безнадежности, вызванные ОКР, могут привести к мыслям о самоубийстве.
В последнее время она стремительно развивается, но нужно учитывать специфику: в мозге более 100 миллиардов нейронов, каждый из которых может образовывать свыше 10 тысяч связей.
Успехи нейрофизиологии сложно переоценить — во многом благодаря этим исследованиям нейрохирурги и другие специалисты каждый день спасают людям жизни. И в то же время, мозг -- огромный «внутренний мир», познание которого только начинается. И в нем удивительно абсолютно все.
Подпишитесь , чтобы быть в курсе. Традиционная клеточная терапия часто является аутологичной — то есть, для лечения используют собственные клетки пациента, модифицированные под конкретные задачи.
Между тем такой подход практически не действует на глиобластому, поэтому ученые стали искать другие инструменты для разработки эффективной иммунотерапии против смертельного рака головного мозга. Их выводы опубликованы на сайте Университета Пердью. Ученые использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые дифференцировали в иммунные клетки и клетки-киллеры, а затем генетически модифицировали.
Ученые обнаружили новые клетки человеческого мозга
главное04:07 - подготовка к концу света + обуче. В своем исследовании ученые исходили из гипотезы, что в мозге может существовать особый механизм, отвечающий за сопряжение разрозненных симптомов в единое заболевание. Как раз сегодня отмечается Всемирный день мозга. Одна из целей — привлечь внимание к тому, как работает наша нервная система и ее главный орган — головной мозг. Подборка новостей 15 июля: как в мозге хранится память и как он управляет тревогой и страхом.
23 удивительных факта о мозге по результатам последних научных исследований
Главная» О Центре» Новости» Электроэнцефалография высокого разрешения в исследованиях нейросетей мозга при нейродегенеративных заболеваниях. Стартап Илона Маска по изучению мозга Neuralink в среду предложил взглянуть на то, как парализованный человек использует свой мозговой имплантат для управления компьютером. Исследование сотрудников Университета Лозанны и Женевского университета выявило взаимосвязь между скоростью старения головного мозга и уровнем дохода людей.
Химический дисбаланс в переднем мозге обнаружен у людей с обсессивно-компульсивным расстройством
Физические упражнения улучшают здоровье мозга и помогают предотвращать болезнь Альцгеймера, утверждает исследование Института мозга О’Доннела: при низком уровне физической активности быстрее происходит деградация тканей мозга. Результаты показали, что стимуляция определенных областей мозга, связанных с депрессией в других экспериментах, также влияет на частоту сердечных сокращений. Изучение процессов, развивающихся в клетках мозга при старении, крайне важно для понимания механизмов, лежащих в основе развития деменций и нейродегенеративных процессов. Собственно, последняя новость как раз о том, что Neuralink получила разрешение от FDA на проведение клинических исследований импланта, который считывает активность коры головного мозга. Клетки тканей головного мозга слева и справа изолированы друг от друга, но за несколько дней сами по себе соединяются и образуют единую нейросеть.
ЧТО ЗНАЕТ НАУКА О МОЗГЕ
Новости ИМЧ РАН | О том, что это открытие значит для изучения мозга и будущего человечества, поговорим в программе. |
Мозг человека - строение, функции, особенности, развитие, исследования. | В недавнем исследовании ученые использовали мозг мух. |
Человеческий мозг: пять последних открытий ученых | | События и новости 24 часа в сутки по тегу: МОЗГ. |
Александр Каплан: раскрывая тайны мозга | С развитием современных методов исследования в области нейрофизиологии, возможностью применения новейшей аппаратуры ученым удалось раскрыть некоторые тайны мозга. |
"Даже на 10% не изучен" - нейрофизиолог об исследованиях человеческого мозга
Дмитрий Самойлов, кандидат медицинских наук, врач высшей категории: «Кроме движений, есть еще такая функция, как чувствительность. К сожалению сейчас ни один мировой производитель не может сделать так, чтобы искусственная конечность чувствовала какой-то предмет». Связать живую ткань с неживой — та еще задачка для фундаментальной науки, но именно к ее решению сейчас и двигаются в Нижнем Новгороде. Ирина Мухина: «То же касается слуха, зрения. Много существует болезней, которые повреждают и слух, и зрение, нейродегенеративные процессы сейчас тоже очень распространены, но не потому, что идет СВО, а потому что мы накапливаем какие-то мутации, видимо, в таком очень сложном мире». Гаджетами удивить все сложнее.
Дискуссионный клуб, посвященный нейродегенеративным заболеваниям 2023-12-07 Научно-клинический центр нерогенератиных заболеваний и ботулинотерапии ИМЧ РАН с радостью приглашает вас принять участие в дискуссионном клубе, который будет посвящен экстрапирамидным и нейродегенеративным заболеваниям. Выступление Ирины Валентиновны Милюхиной на международном конгрессе по ботулинотерапии 2023-11-27 В Берлине с 5 по 7 октября прошел международный конгресс по ботулинотерапии, в котором приняла участие Милюхина Ирина Валентиновна — к. Премьера документального фильма «Наталья Бехтерева.
Его генетическое выключение у мышей проявлялось антидепрессивным эффектом и устойчивостью к стрессу. Эндогенный лиганд для GPR158 оставался неизвестным, однако на нем был обнаружен внеклеточный cache -домен, широко распространенный в хеморецепторах бактерий и служащий для связывания лигандов.
В новой работе исследователи оттолкнулись от того, что в cache-домене GPR158 есть небольшой молекулярный карман, схожий с местами связывания аминокислот в других известных cache-доменах. Это позволило предположить, что лигандом для GPR158 также служит аминокислота. Скрининг базовых аминокислотных молекул показал, что только глицин и таурин снижают уровень цАМФ, причем только в клетках, экспрессирующих заданный рецептор. Выяснив это, авторы работы несколькими методами выяснили, что глицин непосредственно связывается с GPR158. В частности, для этого они воспользовались проточным цитометрическим мониторингом связывания глицина, конъюгированного с изотиоцианатом флуресцеина, с экспрессирующими этот рецептор клетками; конкурентным связыванием с меченым тритием глицином, а также изотермической титрационной калориметрией связывания глицина с очищенным рецептором. С помощью молекулярного моделирования исследователи нашли положение глицина в связывающем кармане cache-домена GPR158, стабилизированное сетью водородных связей с аминокислотными боковыми цепями.
Предыдущие исследования показали, что при аутизме встречаются те или иные особенности мозолистого тела. Были сделаны и попытки изучить связь этих особенностей с ядерными и сопутствующими симптомами РАС. Например, была выявлена связь между низкими навыками коммуникации у детей с РАС и уменьшенным объемом мозолистого тела и отдельных его частей; а также показано, что некоторые характеристики структуры мозолистого тела связаны с показателем невербального интеллекта. При изучении структур головного мозга с помощью магнитно-резонансной томографии МРТ исследователи могут не только получать изображения, но и рассчитывать различные показатели для отдельных структур. Исследования показывают, что снижение показателя FA может быть связано с повреждениями аксонов, их димиелинизацией, большим количеством пересекающихся волокон и их дезорганизацией. Другим важным показателем состояния проводящих путей является диффузионность отражающая скорость диффузионных процессов в различных направлениях. Показано, что снижение AD коррелирует с аксональными повреждениями, повышение показателя RD также может говорить о нарушении миелинизации аксонов.
Мозг не тот, кем кажется: пять важных открытий последних лет
23 удивительных факта о мозге по результатам последних научных исследований | Стартап Илона Маска по изучению мозга Neuralink в среду предложил взглянуть на то, как парализованный человек использует свой мозговой имплантат для управления компьютером. |
Нейротехнологическая революция на пороге - Ведомости.Технологии и инновации | 10 октября в Москве на заседании Бюро Отделения физиологических наук РАН, состоялся отчет Директора ИМЧ РАН Михаила Дмитриевича Дидура о развитии Института мозга человека за прошедшие 5 лет и планах на последующий период. |
Мозг – последние новости | Это удивительное новое знание распахивает окно в совершенно новые исследования мозга и наверняка позволит разработать лекарства от целого ряда серьёзных заболеваний нервной системы. |
Мозг в пробирке: открытие российских ученых поможет людям с бионическими протезами | Нейроновости | Новости нейронаук и нейротехнологий. |
23 удивительных факта о мозге по результатам последних научных исследований | Новости России / Наука и Технологии. Институт исследований мозга выявил, как у людей появляются ближайшие планы. |