June 29th, 2017

Противоэпилептические препараты помогут при болезни Альцгеймера?

Исследователи из Медицинского комплекса диаконессы Бет-Израэль открыли новое свойство противоэпилептического препарата леветирацетама. Его принимали пациенты с болезнью Альцгеймера, после чего электрические показатели их мозга приходили в норму. Пресс-релиз об открытии можно найти на сайте Медицинского комплекса, а саму статью учёные опубликовали в Journal of Alzheimer’s Disease.

противоэпилептические препараты помогут при болезни Альцгеймера

Одно из нейродегенеративных заболеваний – болезнь Альцгеймера – протекает в несколько стадий. На одной из них около половины пациентов испытывают субклинические разряды эпилептиформной активности. Такие нарушения электрической активности мозга не приводят к развитию припадка, их можно измерить с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ).

Учёные Медицинского комплекса решили узнать, как влияет приём противоэпилептического препарата на активность мозга больных Альцгеймером и провели эксперимент. Пациенты посетили врачей три раза. На приёме им вводили инъекции плацебо или препарат леветиратецам в различных дозах: одним в низкой – 2,5 мг/кг, другим в высокой 7,5мг/кг. Кто из них получил дозу препарата, а кто – плацебо, участники не знали, но в результате каждому ввели три различных вида инъекций в случайном порядке.

После каждой процедуры всем пациентам измеряли мозговую активность на ЭЭГ и делали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), механизм которой заключается в измерении сдвигов циркуляции крови в мозге. Кроме этого участники прошли тесты для измерения памяти и уровня когнитивных способностей.

После сравнения полученных результатов выяснилось, что высокие дозы леветирацетама нормализовали биоэлектрическую активность мозга.  Теперь авторы работы собираются более детально изучить препарат и его воздействие на субклинические разряды активности. Если их предположения об эффективности лекарства подтвердятся, это позволит на большой шаг продвинуться в лечении лёгких форм болезни Альцгеймера.

Текст: Екатерина Заикина

Ссылка на источник

Buy for 20 tokens
Даша – очень долгожданный ребенок. Мама с папой ждали ее десять лет…Родилась здоровой, росла веселой и подвижной малышкой, развивалась как все дети… и не было ни намека, что все это время, еще с беременности, у нее в глазах развивалась опухоль. Когда Даше было семь…

Смартфон мешает мозгу думать

Смартфоны уже давно стали неотъемлемой частью жизни человека. На учёбе, на работе и дома – везде под рукой полный разнообразных функций телефон, который поможет владельцу осуществить массу дел почти за доли секунд: посчитать, «погуглить», позвонить и всё остальное. Всё это великолепие, как выяснили учёные Техасского университета в Остине, имеет обратную сторону медали. Оказалось, что смартфон сильно влияет на мыслительные способности человека. Статью о том, что при нахождении телефона рядом мозг начинает отвлекаться и работать хуже, исследователи опубликовали в Journal of the Association for Consumer Research.

смартфон мешает мозгу думать

В эксперименте приняли участие почти 800 пользователей смартфонов. Учёные хотели выяснить, влияет ли присутствие смартфона, причём, выключенного, на способность справляться с задачами. С этой целью испытуемым предложили пройти несколько тестов на компьютере, вопросы которых предполагали полную концентрацию.

Обязательным условием для одной части пользователей стало разместить свои смартфоны рядом на столе экраном вниз, для другой – в кармане, и для третьей – в другой комнате. Такие условия, по мнению учёных, должны помочь оценить способность мозга к обработке информации в любой момент времени. Удивительно, но результаты тестов действительно сильно отличались. Испытуемые, которые оставили телефон другой комнате, лучше справились с вопросами, чем все остальные группы участников.

«Наличие смартфона в пределах видимости или досягаемости снижает способность человека фокусироваться и выполнять задачи, поскольку часть его мозга активно работает, думая о том, чтобы не отвлекаться на смартфон», — отмечает автор исследования Эдриан Уорд (Adrian F. Ward).

Даже, когда смартфон выключен, но лежит рядом с владельцем, это ухудшает концентрацию – снижает скорость обмена информационными потоками между отдельными областями. По словам Эдриана, мнение, что люди уделяют всё своё внимание задаче и целиком сосредоточены на её решении, не спасает их от отрицательного влияния смартфона на когнитивные способности.

Текст: Екатерина Заикина

Ссылка на источник

Динозавры начали превентивное вымирание за десятки миллионов лет до астероида

Ученые из Университета Рединга и Бристольского университета в Великобритании показали, что динозавры начали вымирать задолго — как минимум за 40 миллионов лет — до своего окончательного исчезновения. Статья опубликована в журнале PNAS.

динозавры начали превентивное вымирание за десятки миллионов лет до астероида

Ученые проанализировали три недавно опубликованных филогенетических древа динозавров, включающих несколько сотен видов. Использовав обобщенную линейную смешанную модель анализа (GLMM) в рамках байесовского анализа, они нашли модель, оптимальным образом объясняющую имеющиеся данные для всех трех филогенетических деревьев. Согласно этой модели, скорость вымирания динозавров начала превышать скорость видообразования примерно за 24 миллиона лет до мел-третичного вымирания — массового вымирания на границе мела и палеогена около 66 миллионов лет назад.

Поскольку динозавры были очень неоднородной и сильно диверсифицированной группой — от бипедальных хищных терапод до передвигающихся на четырех ногах растительноядных зауропод, — исследователи предположили, что скорость эволюции может быть разной для разных групп динозавров. Чтобы проверить это, они провели отдельный анализ для каждой из трех основных групп: птицетазовых, завроподоморфов и теропод. При таком подходе оптимальной для каждой из трех групп по-прежнему осталась модель, согласно которой скорость вымирания начала превышать скорость видообразования задолго до окончательного исчезновения динозавров, однако момент, в которой это произошло, сдвинулся еще дальше в прошлое: на 48-53 миллионов лет до окончательного мел-третичного вымирания. Причина такого несоответствия — в разной скорости эволюции для разных групп динозавров. В частности, для двух групп птицетазовых динозавров — гадрозавридов и цератопсидов — скорость видообразования отличается от всех остальных групп птицетазовых динозавров и не демонстрирует ни снижения, ни повышения.

В среднем для всех динозавров скорость вымирания начала превышать скорость видообразования как минимум 40 миллионов лет назад. Иными словами, в тот период — задолго до своего окончательного исчезновения — динозавры утратили способность замещать вымирающие виды новыми видами. Наиболее заметен этот эффект для зауроподоморфов: в этой группе скорость видообразования быстро росла в триасе и начале юрского периода, после чего начала резко замедляться, став ниже скорости вымирания уже примерно к 114 миллионам лет назад. У теропод и птицетазовых динозавров скорость видообразования падала не так быстро, но тоже стала ниже скорости вымирания примерно 120 и 114 миллионов лет назад, соответственно.

Чтобы попытаться найти причину такого снижения скорости видообразования, авторы сначала проверили гипотезу, согласно которой видообразование в какой-то момент ограничивается заполнением всех доступных экологических ниш. Этот эффект становится тем сильнее, чем активнее идет видообразование: чем больше становится число родственных групп, тем меньше для них остается доступных экологических ниш. Однако анализ показал, что этот эффект не объясняет снижения скорости видообразования у динозавров.

Как предполагают авторы, причины постепенного угасания динозавров были скорее физическими, связанными с географией или размером их участков. Хотя конкретные события по-прежнему остаются неизвестны, в числе возможных причин ученые называют глобальные изменения, происходившие в меловом периоде: продолжающийся раскол Лавразии и Гондваны, ограничивающий свободное перемещение динозавров, повышенная вулканическая активность, изменения климата и колебания уровня моря.

Несмотря на то, что динозавры оставались доминирующей группой наземных животных вплоть до конца мелового периода, к этому времени они уже давно утратили способность замещать вымирающие виды новыми. Именно поэтому они и оказались настолько уязвимыми и не смогли справиться с резкими и внезапными изменениями, произошедшими на границе мела и палеогена, — например, связанными с падением астероида.

Вопрос о том, испытывали ли динозавры постепенное угасание прежде, чем окончательно исчезнуть около 66 миллионов лет назад, во время массового мел-третичного вымирания, давно обсуждается учеными. Однако до сих пор этот вопрос оставался без ответа — в основном, как отмечают авторы, из-за недостатка данных, недостаточно совершенных методов датировки ископаемых, а также из-за того, что все предыдущие исследования не учитывали филогенетических отношений динозавров и не пытались проанализировать их эволюционную динамику.

Автор: Софья Долотовская

Ссылка на источник

В США запретили биомедицинские исследования на шимпанзе

Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США (United States Fish and Wildlife Service) приравняла 12 июня рожденных и выращенных в неволе шимпанзе к своим диким сородичам. Теперь они также подпадают под защиту «Акта о видах, находящихся под угрозой исчезновения» (Endangered Species Act), принятого Конгрессом США в 1973 году, сообщает Nature.

В США запретили биомедицинские исследования на шимпанзе

Новый правовой статус практически полностью исключает любые инвазивные (связанные с введением веществ или, наоборот, взятием образцов тканей) исследования на содержащихся в неволе шимпанзе, что ставит вне закона абсолютное большинство биомедицинских экспериментов с ними. Исключением являются лишь работы, которые «способны принести пользу для выживания вида в дикой природе».

Изменение в правовом регулировании обращения с шимпанзе было предложено FWS ещё в 2013 году, чтобы закрыть существующую законодательную лазейку, позволяющую лабораториям закупать для экспериментов рожденных в неволе шимпанзе. Теперь их импорт или экспорт становится нелегальным. Более того, шимпанзе запрещено наносить какие-либо повреждения, изнурять, убивать или травмировать. Также, без специального разрешения запрещено продавать кровь обезьян, образцы клеток или тканей.

Ряд ученых восприняли новые ограничения критически. Так, исполнительный вице-президент Национальной ассоциации биомедицинских исследований в Вашингтоне (округ Колумбия) заявил, что текущие эксперименты на обезьянах в равной степени приносят пользу и людям, и шимпанзе, так как они страдают от одних и тех же недугов. А самое главное, что лабораторные животные специально выращиваются в неволе для исследовательских задач и не имеют никакой связи с сокращающейся популяцией шимпанзе в дикой природе.

Группы активистов по защите прав животных наоборот горячо поддержали правительственную инициативу.

Инвазивные биомедицинские исследования на шимпанзе радикально сократились еще в 2013 году, когда Национальные институты здравоохранения США (National Institutes of Health) сократили количество лабораторных шимпанзе с 300 особей до 50. По оценке Nature в настоящий момент в американских лабораториях, зоопарках и цирках содержится более 700 особей шимпанзе.

Параллельно в Верховном суде штата Нью-Йорк также рассматривается дело, суть которого заключается в том – являются ли два шимпанзе из Университета в Стоуни-Брук «персонами», незаконно лишенными свободы и насильственно удерживаемыми на территории кампуса. Суд вынесет свой вердикт в ближайший месяц, и он будет носить характер прецедента.

В Европейском союзе нет отдельных законодательных актов о шимпанзе, однако есть общая директива об использовании приматов в научных экспериментах. Она вступила в силу 1 января 2013 года и гласит, что любые опыты с приматами возможны только в том случае, если никакой другой альтернативы не существует. Использование человекообразных обезьян в экспериментах возможно в связи с неожиданной эпидемией опасного для жизни людей заболевания или для помощи в сохранении вида. В отдельных странах, например, в Швеции запрещены инвазивные эксперименты на приматах, однако разрешены поведенческие.

В России использование обезьян ограничено, прежде всего, по экономическим соображениям. Законодательное регулирование экспериментов на животных отсутствует. В 1999 году Государственной Думой был принят закон «О защите животных от жестокого обращения» и одобрен Советом Федерации, однако он был отклонен исполняющим обязанности президента РФ. Статья 10 этого закона регламентировала использование животных в научных экспериментах, но не запрещала их.

Ссылка на источник

У «сов» и «жаворонков» нашли много разновидностей

Хронотипы разных людей могут отличаться почти на десять часов.

«Совы» любят ложиться поздно и поздно просыпаться, «жаворонки», наоборот, и засыпают, и просыпаются рано. Но что значит «рано» и «поздно»? Ведь кто-то может отправляться в постель в десять вечера, кто-то – в полночь, кто-то – еще позже.

у «сов» и «жаворонков» нашли много разновидностей

В своей статье в PLoS ONE исследователи из Гарварда как раз и описывают разнообразие хронотипов у разных людей, чьи ритмы сна и бодрствования, по словам авторов работы, в некоторых случаях могут отличаться на десять часов.

Дороти Фишер (Dorothee Fischer) и ее коллеги воспользовались данными, собранными с 2003 по 2014 год в рамках большого проекта в области здравоохранения: несколько десятков тысяч людей в возрасте от 15 до 64 лет сообщали разные сведения о собственном образе жизни, в том числе и то, когда они ложатся спать и когда просыпаются. Однако для того, чтобы определить хронотип, брали не время засыпания и пробуждения, а среднюю точку между тем и другим; например, если человек засыпал в полночь и просыпался в восемь утра, то «середина сна» у него приходилась на четыре часа утра. (При этом в исследовании использовали только те данные, которые касались сна на выходных, когда никакая работа не мешает выспаться как следует.)

В результате хронотипы распределились следующим образом: у большинства (т. е. 50%) «середина сна» была в промежутке между 2:24 ночи и 4:15 утра; у 25% срединная точка оказывалась раньше, у других 25% – позже, причем раньше и позже могло доходить до полуночи и 9:53 утра соответственно (еще раз напомним, что в данном случае полночь и 9:53 утра – это не время засыпания и пробуждения, а время середины сна). Хронотип сильно зависел от возраста: так, у молодых людей в возрасте от 17 до 19 лет «полувремя сна» приходилось на 4:30 утра, а у шестидесятилетних – на три часа ночи.

Стоит также отметить, что среди молодых людей (от 15 до 25 лет) разброс хронотипов был наибольшим, с возрастом же их разнообразие уменьшалось – по мере взросления точки «середины сна» у разных людей сближались. Мужчины и женщины в этом смысле тоже отличались друг от друга: до сорока лет мужской хронотип в среднем оказывался более поздним, чем женский, после сорока они менялись местами.

Конечно, здесь можно вспомнить про продолжительность сна: кто-то спит пять часов, кто-то восемь, кто-то – одиннадцать. Однако никакой зависимости конкретного хронотипа от общего времени сна обнаружить не удалось; иными словами, нельзя сказать, что те, кто спит пять часов, склонны рано засыпать и рано просыпаться, а те, кто спит одиннадцать, предпочитают ложиться поздно и спать до обеда.

Можно сказать, что у «сов» и «жаворонков» оказалось очень много разновидностей, причем по мере взросления и старения «жаворонки» могут «советь», а «совы» становится немного «жаворонками». Видимо, это соответствует тому, что суточные ритмы мозга меняются с возрастом – не так давно мы писали о том, как по мере старения биологических часах меняются генетические запчасти: одни гены перестают следить за суточными ритмами, и на их место приходят другие.

По материалам LiveScience.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Эволюция на кулаках

Как показали исследования американских ученых, эволюция руки человека – лучшее доказательство его… агрессии.

При обсуждении эволюции человека, исследователи всегда рассматривают изменения строения кисти, сравнивая руку человека с лапой обезьяны. Очевидно, что руки позволяют совершать более тонкие и сложные движения, чем лапы обезьяны, используемые, в основном, для перемещения и работы с крупными предметами.



эволюция на кулаках
Кулак – двигатель эволюции?

Важнейшим фактором для становления человеческого вида стала способность кисти сжиматься в кулак. Хотя еще у древних гоминид большой палец был противопоставлен остальным, он почти не использовался: важнее были длинные пальцы, помогавшие перемещаться с ветки на ветку. Но уже у Homo habilis строение кисти было близко к современному, и человек умелый изготавливал орудия труда и другие предметы, относящиеся к Олдувайской культуре. Между тем, наши ближайшие родственники – шимпанзе и бонобо – и сейчас не способны сжать свою кисть в кулак. Спустившись с дерева и распрямляясь, наш предок попал в новые условия жизни и вступил в борьбу за неё. Оказалось, что на земле важнее крепкие кулаки, а не удобные для лазания по деревьям лапы.



эволюция на кулаках
Сравнительная анатомия руки человека (справа) и шимпанзе (слева)

Специалисты из университета штата Юта (США) Дэвид Карриер и Майкл Морган решили выяснить, казалось бы, очевидную вещь: как эффективнее бить – кулаком или открытой ладонью? Для участия в эксперименте пригласили десять мужчин в возрасте от 22 до 55 лет, занимавшихся боксом и боевыми искусствами. Им было предложено ударить по боксёрской груше разными способами: сверху, снизу и сбоку, используя сжатый кулак или открытую ладонь.



эволюция на кулаках
Рука шимпанзе, на первый взгляд, очень похожа на человеческую

С помощью датчиков, встроенных в боксерскую грушу, исследователи выяснили, что сила удара кулаком и открытой ладонью почти одинакова. Однако когда рука сжата в кулак, площадь соприкосновения с грушей меньше, и сила удара в расчете на единицу площади больше в 1,7 раза.

Во второй серии опытов ученые проверяли, как кулак защищает хрупкие кости кисти. Участники должны были медленно нажимать на специальное устройство сжатым кулаком, «полукулаком» без большого пальца и просто согнутыми пальцами, которые не касались ладони. Эксперимент показал, что при сжатии ладони в кулак риск получить травму значительно меньше. Таким образом, в ходе эволюции руки не только приобретали возможность совершать более сложные движения, но и становились важным средством защиты и нападения.

Интересно упомянуть и более раннюю гипотезу Карриера и Моргана: по их мнению, прямохождение было следствием того, что, стоя на двух ногах, драться удобнее. Может показаться, что ученые хотят показать человека изначально весьма агрессивным видом. Авторы исследования не отрицают этого, заявляя, что эволюция человека не происходила в тепличных условиях, и агрессия была естественна.

«Мне кажется, существует неприятие этой идеи больше среди ученых, нежели среди обывателей. Им не хочется соглашаться с тем, что на каком-то уровне мы по природе своей являемся агрессивными животными. Между тем, те, кто закрывает глаза на наши природные качества, оказывают нам медвежью услугу», – комментирует результаты своей работы профессор Карриер.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Experimental Biology

Автор: Юлия Смирнова

Ссылка на источник

Отсутствие сна и размолвка с супругой могут сказаться на здоровье

Недостаток сна не только делает человека капризным. Ученые из Института исследований поведенческой медицины Университета штата Огайо (Ohio State University Institute for Behavioral Medicine Research) говорят, что это также повышает риск стресс-связанных воспалений. Этот тип ассоциируется с увеличением риска сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, артрита и других болезней. Результаты исследования опубликованы в журнале Psychoneuroendocrinology.

отсутствие сна и размолвка с супругой могут сказаться на здоровье

«Мы знаем, что проблемы со сном также связаны с воспалением и многими хроническими заболеваниями. Поэтому было интересно проследить связь сна и воспаления у супружеских пар и посмотреть,  влияет ли сон одного партнера на воспалительный процесс у другого», — заявила Стефани Уилсон, ведущий автор работы.

В исследовании участвовали 43 пары, которые сделали два визита ученым. Каждый раз у супругов брали образцы крови и спрашивали, сколько часов они спали в две предыдущие ночи. А затем партнеры старались решить проблему, которая вызывает конфликты в браке. После обсуждения ученые снова брали образцы крови.

«Мы обнаружили, что люди, которые спали меньше в последние несколько ночей, не просыпались с более сильным воспалением, но воспалительная реакция во время конфликта у них была выражена больше. Значит, чем меньше мы спим, тем выше уязвимость к стрессу», — сказал Уилсон.

Если оба партнера спали менее семи часов две предыдущие ночи, пара, скорее всего, начинает враждебно спорить. Исследователи отметили, что уровень двух известных маркеров воспаления вырастали на 6% за каждый час потерянного сна. А у пар, находящихся в состоянии конфликта – на 10% за каждый час «недосыпа».

«Любое увеличение – не хорошо, но затяжной рост может стать проблемой. А недостаток сна и супружеские конфликты являются обыденными в повседневной жизни. Около половины пар в нашем исследовании спали меньше семи часов в последние ночи», – сказал Уилсон.

Тем не менее показатели исследователей выше, чем в среднем по стране. По информации Центра контроля и профилактики заболеваний (CDC), 35% американцев спят меньше, чем семь часов за ночь.

«Часть проблемы в браке заключается в том, что структура сна супругов может становиться идентичной. Если один из партнеров находится в состоянии стресса или имеет хронические заболевания, это может повлиять на сон другого. Если эти проблемы сохраняются в течение длительного времени, вы можете получить «эффект отражения проблемы» внутри пары», — утверждает Дженис Кьеколт-Глейзер (Janice Kiecolt-Glaser), автор исследования, директор Института исследований поведенческой медицины.

Исследователи были воодушевлены проявлением защитного эффекта, если один из партнеров был хорошо отдохнувшим или обсуждал конфликт спокойно. Они стремились нейтрализовали разногласия, которые могли разволновать лишенных сна партнеров.

«Мы хотим показать людям, что важно найти правильный способ развивать отношения и регулировать конфликты. И поспать!», – сказал Кайколт-Глейзер.

Текст: Любовь Пушкарская

Ссылка на источник

В США успешно испытали противогриппозную прививку-пластырь

Американские ученые сообщили об успехе первых клинических испытаний вакцинации от гриппа с помощью пластыря с растворимыми микроиглами. Результаты работы опубликованы в журнале The Lancet.



В США успешно испытали противогриппозную прививку-пластырь
Микроиглы, снятые с увеличением

Традиционная трехвалентная прививка от гриппа требует транспортировки и хранения в холодильнике и вводится инъекционно, как правило, в условиях медицинского учреждения. Это повышает стоимость и снижает доступность вакцинации, поэтому ученые занимаются поиском альтернативных форм иммунопрепаратов.

В Технологическом институте Джорджии разработали прививку от гриппа в форме пластыря с микроиглами, содержащими антигены вирусов. При наклеивании пластыря микроиглы безболезненно проникают в кожу и растворяются, высвобождая препарат. Такая прививка не требует особых условий хранения и может использоваться человеком самостоятельно. После применения пластырь, в отличие от шприца с иглой, можно утилизировать как обычные бытовые отходы.



В США успешно испытали противогриппозную прививку-пластырь
Пластырь с микроиглами

Проведя ряд успешных испытаний новой лекарственной формы на животных, разработчики совместно с сотрудниками Университета Эмори в июне 2015 года приступили к ее первым клиническим испытаниям. В них приняли участие 100 человек в возрасте от 18 до 49 лет, которые не прививались от гриппа перед предыдущим эпидемическим сезоном.

Участников случайным образом разделили на четыре группы. В одной из них пластырь с вакциной наклеивал медработник, во второй — сами добровольцы, в третьей медработник наклеивал пластырь с плацебо, и в четвертой — вводил вакцину путем внутримышечной инъекции.

Выяснилось, что при любом способе введения прививка хорошо переносится — серьезных побочных эффектов не наблюдалось. Нежелательные явления (различные виды дискомфорта в месте введения) были невыраженными и кратковременными, их частота значимо не различалась при наклеивании пластыря самостоятельно и медработником, а также при инъекциях. Титр антител к компонентам препарата (показатель иммуногенности вакцины) на 28 день также оказался сопоставимым при любых способах введения, эффект прививок наблюдался и через полгода после их проведения. Более 70 процентов участников, получивших пластыри, сообщили, что в будущем предпочли бы этот метод вакцинации инъекциям или назальным спреям.

«Прививка от гриппа с помощью пластыря с микроиглами хорошо переносится и воспринимается людьми, а также вызывает стойкий иммунный ответ, кто бы ее ни проводил. Полученные результаты служат доказательством того, что вакцинация пластырем с микроиглами может повысить охват населения прививочными кампаниями и снизить стоимость иммунизации», — заключили авторы работы.

В настоящее время исследователи ведут разработку пластырей с микроиглами для вакцинации от других инфекций, таких как корь, краснуха и полиомиелит.

Предыдущие работы показали, что вакцинация беременных женщин от гриппа почти вдвое снижает риск рождения мертвого ребенка, а также эффективно предохраняет их детей от инфекции в первые полгода жизни. Также ученые выяснили, что прививка от гриппа вызывает более сильный иммунный ответ, если делать ее утром, а ожирение снижает ее эффективность. Кроме того, компьютерное моделирование позволило найти на вирусе гриппа мишень для экспериментального препарата, эффект которого не зависит от штамма возбудителя.

О том, почему грипп неизбежно вызывает сезонные эпидемии, не вызывает стойкого иммунитета и является одной из самых известных инфекций, можно почитать здесь.

Автор: Олег Лищук

Ссылка на источник

Как увидеть поведение на уровне нейронов

Как только учёные занялись исследованиями мозга, они столкнулись с вопросом — связаны ли выявляемые ими биологические особенности с поведением изучаемых субъектов. Исследователи значительно продвинулись в понимании работы нейронов на биофизическом, клеточном, молекулярном уровнях, но то, как их работа влияет на поведение — пока что область, полная белых пятен.

как увидеть поведение на уровне нейронов

«Биофизические свойства нейронов прекрасно изучены. Чего мы не знаем — как их взаимодействие влияет на наше поведение», — говорит доктор Хёнбэ Квон, лидер исследовательской группы в Институте нейрологических исследований Общества Макса Планка.

Задавшись этим вопросом, доктор Квон и его команда решили взглянуть на мозг под новым углом. В исследовании, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Biotechnology, они разработали инструмент для идентификации и контроля нейронов. Техника, названная Cal-Light (Calcium and Light-Induced Gene Handling Toolkit —  кальций-световой инструментарий для управления генами), позволила исследователям наблюдать за лежащей в основе поведения активностью нейронов и управлять ею с невиданной ранее точностью, позволяя выявлять причинно-следственные связи между работой нейронов и поведением.

До сих пор исследователи, желавшие наблюдать за активностью нейронов в реальном времени, часто использовали кальциевую визуализацию (calcium imaging). При сильном возбуждении нейронов они получают приток кальция. Маркировка ионов кальция флуоресцентным красителем даёт возможность наблюдать за процессом, но не позволяет связать их с определёнными группами нейронов.

Основанная на традиционной кальциевой визуализации и современных оптогенетических техниках управления активностью нейронов, система Cal-Light позволяет связать экспрессию генов в мозге как с активностью, так и с воздействием света. Свечение нейронов при использовании этой системы наблюдается, только если они находятся в возбуждённом состоянии и учёный воздействует на них специальным светом. Когда учёный выключает свет, нейроны перестают светиться. После идентификации группы нейронов, вовлёченных в определенный вид деятельности, с помощью Cal-Light учёные могут воздействовать на них с помощью методов оптогенетики. Это позволяет исключительно точно анализировать поведенческие механизмы и, предположительно, находить причинно-следственные связи.

как увидеть поведение на уровне нейронов

Чтобы показать эффективность техники, исследователи вначале протестировали ее на клеточной культуре, а затем и на мышах. Команда использовала технику для выявления и маркировки нейронов в моторной коре, которые активизировались, когда мышь в ответ на стимул нажимала на рычаг и получала угощение. Когда необходимые нейроны были обнаружены и маркированы, учёные представили мыши стимул, при этом подавив группу нейронов с помощью оптогенетики. Мышь больше не нажимала на рычаг, что свидетельствовало о необходимости участия «выключенных» нейронов в осуществлении мышью этого действия.

Новая техника позволяет маркировать нейроны, управляющие определенными действиями, и контролировать их. Как отмечает доктор Квон, «Cal-Light предоставляет возможность вычленять нейронные цепи, отвечающие за сложные поведенческие механизмы, ощущения и знания, и открывает новый подход к важным вопросам нейробиологии».

Текст: Алла Салькова

Ссылка на источник

Выведены бактерии для охоты на устойчивые к антибиотикам микроорганизмы

Развитие мер борьбы с антибиотикорезистентными штаммами бактерии можно по праву назвать одной из приоритетных задач современной фармакологии. Многие бактерии приспосабливаются к препаратам, на разработку которых потрачено несколько лет, за считанные месяцы. И хотя пока борьба идет не в нашу пользу, у человечества все же есть шанс победить микроорганизмов, сыграв «на их же поле» и использовав для этого особых бактерий-убийц.

выведены бактерии для охоты на устойчивые к антибиотикам микроорганизмы

Первые подобные бактерии были обнаружены еще в 60-х годах прошлого столетия, причем многие из них обитают внутри нашего организма. На основе подобных микробов группа ученых под руководством Роберта Митчелла вывела особый штамм бактерий BALOS, которые способны найти и уничтожить болезнетворные микроорганизмы, даже если последние крайне устойчивы к любым воздействиям, включая воздействие антибиотиков. Сами ученые называют свой штамм также «бактериями-вампирами», так как они как бы «высасывают» внутреннее содержимое болезнетворных одноклеточных.



выведены бактерии для охоты на устойчивые к антибиотикам микроорганизмы
На снимке запечатлено «убийство». BALOS уничтожает бактерию пневмонии

На данный момент специалисты не могут «программировать» BALOS для уничтожения любых болезнетворных микробов, что является существенным минусом. Сейчас «бактерии-киллеры» хорошо справляются лишь с пневмонией. Но, как утверждает сам доктор Митчелл,

«Эти бактерии в состоянии проникать через двойные клеточные мембраны болезнетворных бактерий и «употреблять» их внутренности. После потребления такой «вкусной еды» эти бактерии получают достаточно энергии для того, чтобы произвести потомство. Каждый из хищников может произвести на свет от двух до семи потомков, «употребив» лишь одну бактерию в пищу».

Группе ученых предстоит преодолеть еще много проблем перед внедрением своего метода в повсеместную практику. Помимо задачи «научить» бактерий уничтожать и другие виды микробов, неясным остается долговременный эффект от такой терапии. И хотя сейчас BALOS не «восстают» против организма хозяина и спокойно выводятся из него, нет гарантий, что в ходе эволюции не может появиться новый вид, который будет питаться уже клетками человека.

Автор: Владимир Кузнецов

Ссылка на источник