July 9th, 2017

Google использует глубокое обучение для диагностики заболеваний

Если вы дадите компьютеру достаточно фотографий и нужный алгоритм, он сможет научиться видеть. А если на фотографиях будут поврежденные глаза, компьютер сможет научиться диагностировать заболевания глаз лучше людей. Примерно треть больных сахарным диабетом имеют такого рода повреждения, и если их не лечить, они могут привести к постоянной слепоте. Но в случае своевременного обнаружения они вполне поддаются лечению.

Google использует глубокое обучение для диагностики заболеваний

Проблема в том, что многие люди не имеют доступа к офтальмологу, который мог бы диагностировать их. В мире 387 миллионов больных диабетом людей, которые нуждаются в регулярном наблюдении специалиста, который мог бы вовремя выявить проблему. Современные профилактические методы недостаточно хороши — диабетическая ретинопатия является основной причиной ухудшения зрения и слепоты у трудоспособного населения.

Read more...Collapse )

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…

Заплатки для сердца

Тему регенеративной медицины продолжает профессор Константин Агладзе. Получив в 2010 году «мегагрант» Правительства РФ, К. И. Агладзе организовал на факультете общей и прикладной физики МФТИ научную лабораторию «Наноконструирование мембранно-белковых комплексов для контроля физиологии клетки», главным направлением исследований которой является тканевая инженерия сердца.



заплатки для сердца
Константин Игоревич Агладзе — выпускник МФТИ 1978 года. Долгое время работал в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Московская обл., г. Пущино)

— Константин Игоревич, какие же задачи стоят перед вашей новой лабораторией, созданной на Физтехе?

— Основная научная задача, которая стоит перед научно-образовательным центром «Бионанофизика», организованным при МФТИ, заключается в поиске возможностей управлять физиологией клетки. А физиология клетки — это на самом деле та основа, от которой зависит наша с вами физиология. Например, наша лаборатория занимается, физиологией, а точнее, биофизикой возбудимых систем. Мы разрабатываем самые прогрессивные методы лечения и предотвращения опаснейших сердечных аритмий. Такую же задачу решает и моя лаборатория в Киотском университете в Японии. Эти технологии я хочу привезти в Россию.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Влияют ли гаджеты на наш мозг?

У людей, чрезмерно увлечённых современной медиа-электроникой, в некоторых областях мозга уменьшается количество серого вещества.



влияют ли гаджеты на наш мозг
Передняя поясная кора на фМРТ-снимке

Трудно представить современную жизнь без ноутбуков, смартфонов, планшетов, но чрезмерно увлекаться ими не стоит – исследователи из Университета Сассекса и Университетского колледжа Лондона (Великобритания) выяснили, что частое использование таких устройств сопровождается уменьшением количества серого вещества в мозге.

В эксперименте участвовали 75 человек, которые должны были ответить, как сильно они зависят от различных медиа-устройств, начиная от мобильных телефонов и компьютеров и заканчивая телевизором (кроме того, в опросник были включены также печатные издания). Результаты опроса совместили с результатами фМРТ мозга, и оказалось, что у тех, кто больше всего пользуется медиа-электроникой, меньше серого вещества в одной из зон мозга. Эта зона называется передней поясной корой, участвует в выполнении когнитивных задач и помогает контролировать эмоции. Результаты исследований опубликованы в PLoS ONE.

То, что мозг может меняться под действием условий среды, уже давно не новость. В зависимости от того, какие задачи приходится выполнять человеку, нейронные цепочки перестраиваются, нейроны формируют новые отростки и соединения, что может вести к довольно масштабным изменениям в структуре мозга: один из самых известных примеров – увеличение гиппокампа у лондонских таксистов, которым нужно держать в уме подробную карту города. Понятно, что для мозговых изменений влияние среды должно быть сильным и стабильным, но ведь всевозможные гаджеты как раз и обеспечивают такое сильное и стабильное влияние – вряд ли сейчас можно найти такого человека, который не знал бы, что такое компьютер или мобильный телефон.

Однако если у таксистов серого вещества прибывало, то в случае гаджетов его, наоборот, убывает. Виноваты здесь, очевидно, не сами гаджеты, а рассосредоточенность внимания, которой они способствуют. Человек может одновременно смотреть фильм на экране планшета и о чём-то говорить в чате на смартфоне, и, хотя для этого есть красивое выражение «медийная многозадачность», такая многозадачность ослабляет способность концентрироваться на чём-то одном, повышает отвлекаемость и даже может провоцировать эмоциональные проблемы, приводящие к хронической тревожности и депрессии. Психологические исследования здесь ведутся давно, и вот сейчас, по-видимому, результаты таких работ получили нейробиологические доказательства.

Однако стоит заметить, что авторам работы удалось лишь обнаружить корреляцию между увлечением гаджетами и особенностями строения мозга. О причинно-следственной связи здесь говорить пока рано. Конечно, сам собой напрашивается вывод, что именно устройства вызвали перестройку серого вещества, но ведь может быть и так, что люди с некоторыми особенностями поясной коры тянутся к разнообразным устройствам – в таком случае гипертрофированная увлечённость медиа-электроникой будет следствием. Так что корректный ответ на вопрос «влияют ли гаджеты на наш мозг?» мы получим только после дальнейших исследований на эту тему.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Для пациентов пластических хирургов могут ввести обязательные сутки в стационаре

Минздрав предлагает ввести обязательное суточное пребывание в стационаре после любых пластических операций. Такая норма содержится в проекте изменений в порядок оказания медицинской помощи населению по профилю «пластическая хирургия», который в настоящее время выставлен на общественное обсуждение.

для пациентов пластических хирургов могут ввести обязательные сутки в стационаре

Минимальная продолжительность оказания медицинской помощи в стационарных условиях пациенту, перенесшему пластическую операцию, составляет не менее одного койко-дня после оперативного вмешательства, говорится в документе. Кроме этого там содержится норма, что должность заведующего клиникой пластической хирургии может занимать только профильный специалист.

Документ вызвал противоречивые оценки в профессиональном сообществе. «Это то же самое что прийти к стоматологу и зуб лечить под местной анестезией, но никто же не требует после этого оставаться в клинике на сутки. Произойти могут всякие неприятности и через двое суток. Мало ли мы знаем примеров, когда пациентки уходят домой, а на вторые, третьи и даже на седьмые сутки происходят какие-то осложнения», – прокомментировал Medvestnik.ru генеральный директор клиники пластической хирургии «Энигма» Юрий Иншаков.

По его словам, в данном случае речь идет о небольших операциях, как, например, блефаропластика, небольшая коррекция кончика носа, проводимых под местной анестезией в течение 30-40 минут. После них пациент может уже в течение трех-четырех часов отправиться домой. Суточный послеоперационный период наблюдения сейчас обязателен для тех, у кого операция проводится под общим или внутривенным наркозом.

«Если это симультанные операции, то пациент может и на двое-трое суток остаться. Это решает лечащий врач, можно ли отпустить пациента, не волнуясь, что там ничто не произойдет в домашних условиях», – уточнил Юрий Иншаков. По его словам, иногда сами пациенты решают задержаться в клинике дополнительно на несколько дней.

Новая норма, если она будет принята, увеличит затраты пациентов на операции. Ведь теперь они будут включать в себя расходы на питание и индивидуальный пост медсестры. «Налицо несоответствие длительности послеоперационного периода объему операции», – считает Юрий Иншаков.

Однако некоторые считают такие решения оправданными. После большинства пластических операций действительно показано сутки находиться в стационаре, в первую очередь, чтобы минимизировать риск осложнений связанных с кровотечениями. Об этом сказал главный врач отделения на Серпуховской клиники «Семейная» Фёдор Красковский.

«Некоторые клиники гонятся за тем, чтобы сократить пребывание пациента в стационаре. Например, выполняют эндопротезирование молочных желез, но при этом намеренно не ставят дренажи и пациентов в таком виде, с готовой грудью, через несколько часов после операции отпускают домой. Но сам пациент в состоянии объективно оценить ситуацию, например, если начнется кровотечение», – уточнил Фёдор Красковский.

Автор: Татьяна Бескаравайная

Ссылка на источник

100% судебных исков по лекобеспечению онкогематологических больных решаются в пользу пациентов

В последнее время в разных регионах РФ состоялось более 60 судебных заседаний по искам онкогематологических больных с требованием обеспечить их лекарственными препаратами. Все они решены в пользу пациентов, рассказала порталу Medvestnik.ru президент пациентской организации Всероссийское общество онкогематологии «Содействие» Лилия Матвеева.

100% судебных исков по лекобеспечению онкогематологических больных решаются в пользу пациентов

По ее словам, такая статистика свидетельствует о том, что проблемы с лекарственным обеспечением онкогематологических больных одинаковы для всех субъектов РФ. Во-первых, это наличие ряда системных недостатков, которые позволяют региональным властям использовать формальные предлоги, для неисполнения государственных гарантий по лекарственному обеспечению граждан. Лечение онкогематологических заболеваний требует дорогостоящих ЛП. К сожалению, отказы в выписке рецептов для льготного получения препаратов, особенно дорогих, — это обычная практика в субъектах РФ.

Второй момент: отсутствие единой нормативной базы. Федеральные и региональные перечни нередко отличаются по содержанию и количеству включенных в них ЛП. Нет четкого механизма формирования этих перечней. А объемы льгот, утверждаемых региональными программами здравоохранения и территориальными программами госгарантий, занижаются искусственно. Кроме того, объем закупок лекарственных препаратов в подавляющем большинстве регионов формируется  исходя из выделенных средств, а не из реальной потребности в лекарствах.

«Принятые в 2007 году стандарты оказания медицинской помощи не обновлялись, а по ряду нозологий не утверждены до сих пор. Отсутствие единого порядка организации и проведения диагностических исследований в регионах,  влияет на их доступность для онкогематологических больных», — комментирует Лилия Матвеева. В большинстве субъектов РФ нет стандартизированных лабораторий для проведения исследований. Это приводит к тому, что в отдельных территориях пациенты вынуждены выезжать в другой регион и оплачивать их проведение из собственных средств, несмотря на то, что этот вид помощи прописан в госгарантиях.

По мнению Лилии Матвеевой, проблема доступности лекарственных препаратов далеко не всегда связана с материальным благополучием региона. «Есть богатые регионы, например Татарстан, где пациенты постоянно сталкиваются с нехваткой лекарств. А есть, например Иркутск, совсем небогатый. Но там изыскивают необходимые средства на лекарственное обеспечение онкогематологических пациентов», — констатирует эксперт.

Представители «Содействия» работают в тесном контакте с органами исполнительной и законодательной власти. «Мы стараемся быть в диалоге со всеми участниками данного процесса. В большинстве случаев нам это удается. А там, где не удается, идем в суд и эти процессы выигрываем», — подчеркивает Лилия Матвеева.

Автор: Светлана Петрова

Ссылка на источник

Муравьи могут узнавать себя в зеркале

Не представляете своё утро без «плясок» перед зеркалом? Оказывается, вы в этом не одиноки: не так давно мы писали о такой способности у гигантских скатов-мант, а в прошлом году бельгийские энтомологи обнаружили, что рыжие муравьи рода Myrmica узнают своё отражение в зеркале. Они могут приводить себя в порядок или совершать необычные движения головой и антеннами, чего не делают в обычной жизни перед сородичами. Раньше считалось, что такое под силу только млекопитающим и некоторым птицам. Подробнее с работой можно ознакомиться в Journal of Science.



муравьи могут узнавать себя в зеркале
Myrmica rubra — один из трех видов муравьев, с которыми проводился эксперимент

Учёные работали с лабораторными колониями муравьёв. Они подсаживали рабочих особей в специальную арену с зеркалом. А муравьёв контрольной группы сажали в арену с таким же по размеру стеклом, за которым бегали другие особи.

муравьи могут узнавать себя в зеркале

Оказалось, что в этих двух ситуациях муравьи вели себя совершенно по-разному. Возле зеркала они замедлялись, водили головой туда-сюда, шевелили антеннами и пытались прикоснуться к отражению ротовым аппаратом (рис. А). А особи контрольной группы не изменяли своего обычного поведения (рис. В). Значит, мармики воспринимают свое отражение не просто как другого муравья, а как нечто особенное.

Последовала вторая серия опытов. Теперь ученые помечали клипеус (передняя часть головы, так называемое «лицо») мармика голубой точкой, а затем пускали его к зеркалу. Увидев свое отражение, муравей начинал усиленно счищать краску передними ногами (рис. С). А если исследователи вместо голубой использовали коричневую краску, сливающуюся с цветом клипеуса, мармик не пытался от нее избавиться (рис. E). Не чистились они и в том случае, если краска наносилась на заднюю часть головы, которую в зеркале не видно (рис. F).

Учёные повторили эксперимент с только что выведшимися рабочими муравьями. И он дал отрицательные результаты: никто из них не пытался счистить с себя пресловутую голубую краску. А значит, у муравьев нет врожденных представлений о том, как они должны выглядеть. Первое время – уже на стадии куколки – они руководствуются только хеморецепцией, визуальная информация поступает намного позднее.

Авторы статьи отмечают, что было бы интересно провести такой эксперимент с другими видами муравьев. Например, с тропическими муравьями Gigantiops destructor, которые обладают более острым зрением – свыше 3000 омматидиев (структурных единиц) на каждый глаз. Тогда как у использованных в опыте мармик только 109-169.

Такая способность – узнавать себя в зеркале – обычна оценивается как признак наличия самосознания. Кто знает, может, у муравьев есть его зачатки? Конечно, такие выводы кажутся очень непривычными. Да и выборка в опыте весьма скромная – лишь несколько десятков особей. Тем не менее появляются всё новые работы, свидетельствующие о удивительных возможностях интеллекта социальных насекомых.

Текст: Любовь Пушкарская

Ссылка на источник

Благотворительность в тренде, но СМИ от этого тренда отстают

Вице-президент коммуникационно-консалтинговой группы «Михайлов и партнёры», телеведущая и журналист Марианна Максимовская в интервью Агентству социальной информации – о благотворительности в СМИ и о том, как сделать так, чтобы об этой теме говорили все.



благотворительность в тренде, но СМИ от этого тренда отстают
Фото из личного архива Марианны Максимовской

Каждый год на профессиональных площадках поднимается тема освещения деятельности НКО, фондов, КСО в СМИ. И каждый год говорят, что СМИ об этом пишут мало или вообще не пишут. Действительно ли благотворительность стабильно неинтересна для крупных масс-медиа?

Тут любопытная ситуация. СМИ совершенно не замечают корпоративное волонтерство и почти не замечают расцвет социального добровольчества в целом по стране. Зато СМИ, в том числе федеральные телеканалы, стали намного больше внимания уделять «чистой благотворительности». На ТВ появились рубрики и даже целые дни, посвященные благотворительности, телеканалы помогают благотворительным фондам собирать деньги, в первую очередь для больных детей. С этой точки зрения лед, конечно, тронулся. Но это как будто ТВ заметило, что мы научились продавать иностранные машины, и совершенно пропустило тот момент, когда мы сами начали учиться делать их не хуже.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Музыка помогает учить новые движения

Прослушивание музыки во время обучения какому-либо физическому навыку – способ, который поможет укрепить связи в трактах белого вещества, соединяющих слуховую и моторную области головного мозга. Как гласит работа, опубликованная в Brain & Cognition, люди, которые учили разные движения (не только танцевальные) под музыку, показали гораздо более сильную структурную связь между областями мозга, обрабатывающими звук и управление моторной деятельностью.

музыка помогает учить новые движения

Междисциплинарный проект объединил учёных из Института по изучению роли музыки в развитии человека и общества Университета Эдинбурга, Центра интерпретации клинических исследований, а также Центра клинической неврологии и нейропсихологии Лейденского университета в Нидерландах. Исследование имеет потенциальную пользу и может стать базой для работ, которые направлены на разработку режимов реабилитации пациентов, в результате травм или иных причин полностью или частично потерявших возможность двигаться.

В эксперименте принимали участие тридцать праворуких добровольцев, которых разделили на две группы и поручили выполнять последовательные движения пальцами неведущей левой руки. Одна группа тренировалась с музыкальным сопровождением, другая же обошлась без музыки.

После четырёх недель практики исследователи пришли к выводу, что обе группы добровольцев выполняли последовательность одинаково хорошо. Но на выполненной диффузной тензорной трактографии выяснилось, что у участников музыкальной группы значительно возросла структурная связность в трактах белого вещества, которые объединяют связывает слуховые и моторные регионы правого полушария. В «тихой» группе такие изменения не выявились.

Учёные надеются, что будущие эксперименты с большим числом участников более подробно «расскажут» о том, поможет ли музыка в специальных программах двигательной реабилитации больных, например, после инсульта.

«Исследование показывает, что музыка даёт ключевое различие в структурной целостности. Нам давно известно, что она побуждает людей двигаться. Эта работа предоставляет первые экспериментальные доказательства того, что добавление музыкальных сигналов к изучению новых двигательных задач может привести к изменениям в структуре белого вещества мозг», — отмечает доктор Кэйти Овери (Katie Overy), которая возглавляла исследовательскую группу.

Текст: Анна Хоружая

Ссылка на источник

Минздрав Приангарья опроверг фейковую новость о гибели 9 младенцев в областном перинатальном центре

6 июля представители Минздрава Иркутской области собрали журналистов, чтобы прокомментировать запросы, поступающие от СМИ. Ссылаясь на анонимные источники, корреспонденты запрашивали информацию о массовой гибели младенцев в областном перинатальном центре, произошедшую 1-2 июля.

Минздрав Приангарья опроверг фейковую новость о гибели 9 младенцев

«Похожая ситуация была в апреле: сайт «Бабр» заявил о якобы имеющей место массовой гибели детей в роддомах Иркутской области. Эта публикация была чистым фейком, призванным отвлечь внимание общественности от насущных проблем. 7 июля состоялось заседание в Общественной палате региона, которое может погрузить в кадровое безвременье здравоохранение области», – отметили в пресс-службе Минздрава. Речь идет о законопроекте, который лишает муниципалитеты обязательства создавать благоприятные условия по привлечению медицинских кадров в лечебные учреждения. Эту обязанность депутаты хотят в полном объеме переложить исключительно на областное правительство, оставив за территориями лишь право на реализацию данного полномочия при наличии у них финансовых средств.

Ситуация с младенческой смертностью в регионе стабильна, сказала заместитель министра здравоохранения Иркутской области Елена Голенецкая. В прошлом году этот показатель в регионе снизился до 6,2 промилле и с тех пор не менялся. «Если из этого показателя убрать несчастные случаи, то он составит 5,4 промилле. Показатель по ранней неонатальной смертности у нас стабильно ниже, чем в среднем в России и СФО. За 6 месяцев прошлого года в городском перинатальном центре умерли 16 детей, за полгода 2017-го – 13 детей. При этом 75% этих детей рождены с экстремально низкой массой тела, до 500 граммов. По областному перинатальному центру картина идентичная: 14 младенцев за первое полугодие 2016-го и 15 за январь-июнь этого года. Но это учреждение, куда привозят самые тяжелые случаи, причем в этом году их больше, потому что в регионе усилено финансирование санавиации. Всех детей, нуждающихся  в высокотехнологичной помощи, мы вывезли из районов области», – сообщила она.

Доля преждевременных родов в областном перинатальном центре увеличилась до 17,5%, рассказала заместитель главного врача по родовспоможению ГБУЗ «Иркутская ордена «Знак почета» областная клиническая больница», главный внештатный специалист акушер-гинеколог Минздрава Иркутской области Наталья Протопопова. В июне в областном перинатальном центре приняли роды у 543 женщин, из них 429 имели экстрагенитальные, соматические патологии. За весь прошлый год только 203 роженицы, попавшие в учреждение, были здоровы. За первое полугодие состоялось 92 выезда реанимационных бригад в районы области, чтобы стабилизировать и эвакуировать тяжелых пациенток. «Только в июне у нас родилось на 40 больше детей с низкой массой тела, недоношенных. И, несмотря на то, что мы – одно из немногих учреждений в России, имеющее реанимационное детское отделение на 40 коек, свободных мест не осталось. Поэтому в начале июля мы по согласованию с Минздравом распределили потоки: плановых пациентов мы отправляли в Ангарск, где есть отделение реанимации новорожденных, и большой поток ушел в городской перинатальный центр, потому что у них есть реанимационное отделение на 20 коек и условия для выхаживания детей», – сообщила Наталья Протопопова.

В региональном Следственном комитете подтвердили, что информация о гибели девяти младенцев является ложной. А Наталья Протопопова отметила, что заложниками возникшей ситуации стал коллектив областного перинатального центра: подобные слухи будоражат всю систему организации здравоохранения.

Автор: Ольга Коберник

Ссылка на источник

Вспомнить всё: как мыши вспоминали забытое при Альцгеймере

Куда деваются воспоминания при болезни Альцгеймера? Буквально за несколько лет при этой патологии человек может потерять не только картину прошлых событий, но и весь жизненный опыт вплоть до базовых навыков. Только вот согласно закону сохранения энергии ничто никуда просто так не девается, а лишь переходит из одного качества в другое. Вот и решили исследователи из Массачусетского технологического института выяснить, куда же исчезли беглецы. И оказалось, что все воспоминания всё равно хранятся в мозге, но к ним просто затруднился доступ.



вспомнить всё: как мыши вспоминали забытое при Альцгеймере
Снимок коронарного среза зубчатой извилины гиппокампа в мышиной модели ранней болезни Альцгеймера, где зелёным свечением обозначены
энграммные клетки памяти

Нейробиологи из MIT опубликовали в журнале Nature исследование, в котором изучали механизмы потери и восстановления памяти при болезни Альцгеймера. Они обнаружили, что на ранних стадиях патологии новые воспоминания формируются точно так же, как и в норме, но вот через несколько дней вспомнить их уже не получается. Предполагая, что эти отголоски прошлого всё же не пропали бесследно, учёные смогли искусственно стимулировать их восстановление при помощи методов оптогенетики. Хотя этот способ пока не может использоваться на людях, результаты говорят о том, что такой способ стимуляции памяти претендует на очень даже неплохое место в терапии будущего для мнестических расстройств.

«Важно то, что мы доказали концепцию. То, что раньше казалось безвозвратно потерянным, нашлось на своём месте. Вопрос в другом: как теперь его оттуда извлечь?»

— задаётся вопросом Сусуму Тонегава (Susumu Tonegawa), директор Объединённого центра нейронной генетики RIKEN-MIT и Института наук о мозге в городе Рикен (Япония), нобелевский лауреат 1987 года за открытие генетического принципа образования разнообразия антител.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Трансплантация нейронов при болезни Паркинсона: пациент прожил 24 года

Как известно, симптомы болезни Паркинсона вызваны гибелью дофаминергических нейронов в черном веществе головного мозга и ослаблением связей между ними: известно, что патологические процессы начинаются ещё за два десятка лет до наступления симптомов. Обычно для облегчения симптомов используют препарат Леводопу (или Л-Допу), но неврологи давно искали более радикальное средство, помимо глубокой стимуляции электрическим током. Уже давно делались попытки трансплантации нейронов в чёрную субстанцию вместо погибших. Не так давно в PNAS вышла статья с уникальным результатом: пересаженные нервные клетки жили и снабжали чёрную субстанцию дофамином четверть века.

трансплантация нейронов при болезни Паркинсона

Публикацию сделали учёные из Университета Лунда в Швеции. Их пациент прожил с трансплантированными нейронами целые 24 года до самой своей смерти. Уже через три года пациенту оказалась не нужна Леводопа. Более того, через десять лет после трансплантации развившиеся тогда методы нейровизуализации показали, что функция дофамина и вновь образовавшиеся нейронные связи еще сохранялись.

Вместе с тем, учёные отмечают, что постепенно положительный эффект от трансплантации сошёл на нет после того, как болезнь распространилась на другие области мозга.

«Это исследование является совершенно уникальным. Никогда за пациентом с трансплантацией не следили так пристально и такое длительное время. Кроме этого,  пациент также оказался уникальным в том смысле, что нервные клетки были пересажены лишь в одно полушарие мозга, а это означало, что другое функционировало в качестве контроля»,

— говорит профессор Андерс Бьерклунд.

Нужно отметить, что эта работа чрезвычайно важна, поскольку во всём мире (и в России тоже) ведутся работы по выращиванию собственных дофаминергических нейронов пациентов путём превращения клеток кожи в стволовые клетки, а тех — в нейроны.

Текст: Алексей Паевский

Ссылка на источник

Защита от контроля над разумом: что думают учёные?

Так как разного рода научные и медицинские вмешательства в психические заболевания и неврологические расстройства становятся всё более обширными, междисциплинарная группа исследователей из Пенсильванского университета, Американского университета и Университета Дьюка предложила составить новые гарантии лечения и защиты пациентов. В статье, опубликованной в  недавно созданном журнале Nature Human Behavior, они утверждают, что эти вмешательства могут считаться формой «контроля сознания». Нейрофизиологам, врачам, специалистам по биоэтике стоит посмотреть в сторону такой инженерной дисциплины, как теория управления, которая будет наиболее разумным способом лучше понять взаимосвязь между нейрофизиологией и психикой.

защита от контроля над разумом

Теория управления описывает то, как динамически взаимосвязанные системы, наподобие тех, которые управляют самолётом или атомной электростанцией, работают вместе, чтобы безопасно и эффективно достигать желаемый результат. В переложении на мозг: нужно руководствоваться наибольшей безопасностью и использовать только те методы, которые позволяют пациентам сохранить максимальный контроль над своим психическим состоянием.

Пенн авторы Джон Медалья, ассистент профессора в школе искусств и наук факультет психологии и Даниэль С. Бассетт, Э. Д. Glandt преподаватель и доцент в школе инженерии и прикладных наук кафедр.Они сотрудничали с Перри Зерн, доцент кафедры философии в американском университете, и Уолтер Синнотт-Армстронг, Чонси Стиллман профессор практической этики на кафедре философии и Института Кенана по этике в университете Дьюка.

«Хоть мы и не верим, что научно-фантастическая идея контроля над разумом, полностью поглощающий человеческую самостоятельность, когда-нибудь воплотится, новые методы мозг-ориентированной терапии становятся всё более конкретными, адресными и эффективными в манипулировании индивидуальными психическими состояниями. Так как они достаточно «зрелые», нам нужны алгоритмы контроля, которые позволят убедиться, что они применяются таким образом, чтобы создать максимально благоприятный эффект и минимизировать нежелательные побочные действия», — комментирует один из авторов Даниэль Бассетт (Danielle S. Bassett) с кафедры биоинженерии и электрических и инженерных систем Университета Пенсильвании.

Джон Медаглия (John Medaglia) из того же университета отмечает, что большинство методов лечения уже работают с эффектом «перекрытия». Например, препараты для улучшения моторной функции при болезни Паркинсона могут сделать пациентов более импульсивными. При таких мощных лекарственных воздействиях наоборот нужно стараться ориентировать пациентов так, чтобы они могли быть как можно более независимыми от них. А в ситуациях, когда нежелательные побочные эффекты неизбежны, пациента необходимо полностью информировать о том, что эти изменения в их психическом статусе могут для них означать.

Успехом в молекулярной биологии и фармацевтической биохимии считается повышение точности действия лекарственных средств (таргетности). Новые неинвазивные методы лечения воздействуют электрическими токами или магнитными волнами сквозь кожу головы, направленно изменяя активность нейронов какой-либо отдельной области. Хирургические вмешательства становятся ещё более точными, включая имплантацию электродов, которые подавляют судороги до того, как они распространятся на весь мозг при эпилепсии, или которые стимулируют восстановление памяти после черепно-мозговой травмы.

Исследования «нейропроводки» (как нейроны физически включаются в сеть, объединяя разрозненные части мозга) и того, как она относится к изменению психических функций, позволило применить принципы теории управления в неврологии. Например, недавнее исследование Бассетта и его коллег показывает, как изменения в нейронных связях с детства и до подросткового возраста приводят к улучшению исполнительной функции или способности сознательно управлять своими мыслями и вниманием.

Пока инсайты наук о взаимодействиях и теории управления могут применяться по отношению к методам лечения состояний типа обсессивно-компульсивного расстройства или черепно-мозговой травмы, исследователи утверждают, что врачи и специалисты по биоэтике должны привлекаться на самых ранних этапах. Ведь положительные эффекты от лечения могут становиться всё более глубокими, имея потенциал переходить в эффекты побочные.

Авторы отмечают, что их статья может стать знаковой траекторией: нейроучёным, специалистам по биоэтике, врачам и даже философам нужно собираются вместе, чтобы подготовиться к тем возможностям и тем проблемам, которые может принести внедрение новых технологий.

Текст: Анна Хоружая

Ссылка на источник

Время идет антиоксидантам на пользу

Некоторые пищевые антиоксиданты при хранении усиливают свои антиокислительные свойства.

Антиоксидантами называют вещества, способные обезвреживать опасные молекулы-окислители – свободные кислородные радикалы. Такие окислители появляются или как побочный продукт наших обычных биохимических реакций, или же в результате какого-нибудь внешнего воздействия – например, при облучении ультрафиолетом.



время идет антиоксидантам на пользу
Структурная формула таксифолина

Кислородные радикалы повреждают биомолекулы, так что белки и липиды выходят из строя, а в ДНК появляются мутации. В клетках есть специальные механизмы для обезвреживания опасных окислителей, но бывает, что и защита не срабатывает, и кислородных радикалов оказывается слишком много – и тогда в клетках, тканях и органах возникает окислительный стресс, который, как считается, может спровоцировать множество самых разных болезней, от атеросклероза до синдрома Альцгеймера.



время идет антиоксидантам на пользу
Один из самых мощных антиоксидантов, таксифолин, можно найти в винограде и яблоках

Защититься от окислительного стресса можно с помощью внешних антиоксидантов – их и так достаточно в самых разных продуктах, но, кроме того, сейчас их даже специально добавляют в разную еду и косметику. Однако тут возникает вопрос: не исчезают ли со временем полезные свойства этих веществ, ведь пищевые продукты готовятся довольно сложным образом, а потом еще и долго хранятся? Что ж, те, кто думает, что антиоксиданты портятся при хранении, жестоко ошибаются – как выяснили исследователи из Института теоретический и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН), время не только не вредит антиоксидантам, но даже идет им на пользу.

Одни из самых известных антиоксидантов – это растительные флавониоды, которые относятся к полифенолам и которые придают разнообразную окраску цветкам, листьям и плодам; кроме того, флавоноиды защищают растения от УФ-излучения, помогают выдерживать засуху и низкие температуры. Среди них особой эффективностью отличается таксифолин, допущенный к применению в пищевой промышленности. В больших количествах его получают из комлевой части сибирской и даурской лиственницы, но он также есть в винограде, томатах, яблоках, красных сортах репчатого лука и в древесине вишни – и если в вишневой бочке выдерживать вино, то в нем появится таксифолин, экстрагировавшийся из дерева.

Известно, что при хранении и созревании продуктов питания их флавоноиды вступают в разные реакции, которые часто заканчиваются появлением димерных и олигомерных форм: флавоноиды соединяются в цепочку из двух или нескольких молекул. Димеры таксифолина, как пишут в Journal of Food Science and Technology Виктория Шубина и Виктор Шаталин, обезвреживают активные формы кислорода даже лучше, чем обычный таксифолин. Более того, димеры лучше связывают ионы металлов, которые в таком связанном виде, вероятно, будут плохо всасываться в желудочно-кишечном тракте. С одной стороны, эти металлы могут быть вредны, с другой – есть металлы, без которых не обойтись, и при приеме металлосодержащих препаратов необходимо учитывать, что их могут забирать себе модифицированные флавоноиды из еды.

Но, так или иначе, в том, что касается устранения окислительной опасности, то тут можно с уверенностью утверждать, что хранение идет пищевому таксифолину только на пользу. Кроме того, авторы работы попутно выяснили, какие части полифенольных молекул в большей степени отвечают за антиоксидантные свойства, и полученные данные в перспективе можно использовать для синтеза новых, еще более эффективных антиоксидантов.

По материалам пресс-службы ИТЭБ РАН.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Интерес к медицине растет, к нанотехнологиям – падает

Телеканал «Наука» и Институт современных медиа (MOMRI) оценили, как за год изменилось у нас отношение к науке.



интерес к медицине растет
Медицина и биология интересуют россиян все больше

По данным исследования, абсолютное большинство россиян (86%) считают, что для обычного человека важно быть в курсе научных новостей (в июне 2016 таких было 84%).



интерес к медицине растет
А вот автомобильные технологии интересуют россиян все меньше

За прошедший год увеличились показатели реального (а не декларируемого) интереса к научной тематике: так, доля респондентов, которые утверждают, что интересуются достижениями науки, выросла за год с 57 до 63%. Число тех, кто хотя бы иногда смотрит кинофильмы или телепередачи научно-популярной тематики, выросло с 43 до 52%. Причем чаще смотреть научный контент стала и молодежь до 30 лет, и зрители старшего возраста – 60 лет и старше. В целом доля тех, кто следит за наукой, с возрастом несколько увеличивается: от 60% среди опрашиваемых до 35 лет, до 64% среди респондентов старше 45 лет.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Нейромолекулы: леводопа

На днях в совместном докладе Еврокомиссии и Организации экономического сотрудничества и развития официально признано, что средняя продолжительность человеческой жизни в Европе перевалила за 80-летний рубеж. Люди живут всё дольше, и всё большее их число доживает до того момента, когда начинают развиваться нейродегенеративные заболевания, в том числе и болезнь Паркинсона. Теперь эта проблема может коснуться практически любого, и тем важнее исследовать её механизмы и средства лечения. Но попробуем взглянуть на то, как начиналась история терапии этого недуга. Сегодня наш рассказ будет посвящён препарату, ставшему первым и, как выяснилось, основным и самым эффективным лекарством от болезни Паркинсона — леводопе.



леводопа
Молекула леводопы

Что за «зверь»?

Характерная черта болезни Паркинсона – постепенная утрата больным координации, затруднение движений и поддержания позы. Впервые заболевание описано в работе выдающегося учёного Джеймса Паркинсона в его «Эссе о дрожательном параличе» в 1817 году. Именно он выделил особый вид мышечной дрожи или тремора – тремор покоя, который характерен только для больных с «Паркинсоном» и практически не встречается при других заболеваниях. Интересно, что в своей монографии он указал: «Чувства и интеллект остаются сохранными».

В настоящее время мы знаем, что это не так. Деменция (слабоумие) развивается на поздних стадиях и значительно затрудняет лечение пациентов. То, что слабоумие не описано в «Эссе о дрожательном параличе»  Джеймса Паркинсона, легко объясняется тем, что в начале 19 века пациенты с болезнью Паркинсона практически не имели такой продолжительности жизни, как сейчас, и не доживали до развития деменции.

Ключевую роль в патогенезе болезни Паркинсона играет недостаток нейромедиатора дофамина. Мы уже рассказывали о нём в одном из предыдущих текстов.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

У лягушачьей икры обнаружили умение обучаться

Герпетологи из Орегонского университета выяснили, что лягушки-быки, еще находясь в икринках, способны узнавать о потенциальных хищниках и использовать эту информацию. Почуяв новый опасных запах, они запоминают его и потом, в виде головастиков, соответствующим образом адаптируют к новым условиям свои морфологию и поведение. Исследование опубликовано в журнале Oecologia.



у лягушачьей икры обнаружили умение обучаться
Lithobates catesbeianus

Лягушки-быки вырастают до изрядных размеров, и их вес во взрослом состоянии может составлять более 600 грамм (отдельные особи достигают почти 900). Это инвазивный вид, способный быстро приспосабливаться к окружающим условиям, повсеместно расселяться и вытеснять другие виды из экосистемы. Это возможно, в частности, потому, что они питаются любыми животными, которые помещаются им в рот. К этому списку относятся не только беспозвоночные, но и другие лягушки, а также рыбы и даже птицы. Название свое лягушки-быки получили из-за характерного мычания, которое самцы издают для привлечения самок.

Ученые исследовали способность эмбрионов вида Lithobates catesbeianus, обитающих в США, адаптироваться к окружающей среде до превращения в головастиков. Для этого они брали икру таких лягушек из пруда, расположенного в штате Орегон, и анализировали способность лягушачьих эмбрионов запоминать определенные запахи. В их «родном» пруду не было рыб. Икринки помещали в разные условия: в обычную воду, в воду с запахом неизвестного хищника — большеротого окуня (Micropterus salmoides) и в воду с запахом окуня и с запахом раненых лягушек. Первые два варианта работали в качестве контроля, а третий должен был имитировать условия, в которых в среде появился новый хищник и стал поедать лягушек. После этого ученые смотрели, как после вылупления будут вести себя соответствующие головастики.

Выяснилось, что эмбрионы способны реагировать на состав окружающей среды и соответствующим образом адаптироваться к ней. Головастики из третьей группы, которые уже знали запах хищника и ассоциировали его с запахом своих поврежденных собратьев, вырастали более длинными (длина их увеличивалась на 8-10 процентов). При этом контрольные группы, в том числе вторая, своих размеров не меняли — то есть происходило именно ассоциативное обучение, а не единообразная реакция на что-то новое в среде. Если «риски», то есть, сочетание запахов, в течение эмбрионального периода и во время жизни головастика менялись, то такие головастики вели себя более осторожно — в частности, стремились чаще прятаться под темными укрытиями. По-видимому, их организм стремился найти правильный баланс между двумя стратегиями защиты — большим размером и осторожным поведением.

Способы защиты от хищников особенно интересны с точки зрения изучения инвазивных видов, поскольку это может помочь регулировать их численность. Лягушки-быки, помимо своих внушительных размеров и гастрономических запросов, как выяснилось, обладают еще и гибкими механизмами адаптации, начинающими работать еще в эмбриональном периоде, что делает их практически неуязвимыми участниками природных сообществ.

А о семи способах оплодотворения у лягушек можно почитать тут.

Автор: Анна Казнадзей

Ссылка на источник

Свёрточная нейросеть вытесняет врачей-кардиологов из диагностики

Врачи из Стэнфордского университета и программисты компании iRhythm разработали свёрточную нейросеть, которая анализирует кардиограмму лучше врачей-диагностов. Если верить препринту статьи, опубликованному на ArXiv, 12 типов сердечной аритмии новая программа диагностирует точнее человека. На сайте проекта можно прочитать популярное и подробное изложение проекта.

свёрточная нейросеть вытесняет врачей-кардиологов из диагностики

Обучение 34-слойной свёрточной сети (о том, что это такое, читайте в нашей специальной статье) велось семь месяцев на записях электрокардиограмм из базы компании iRhythm (336 30-секундных записей кардиограмм от 328 уникальных пациентов).  Всего система умеет выделять 12 типов аритмий, синусовые ритмы и шумы – в общем счёте 14 типов «выходного сигнала».

Тестирование показало, что почти во всех типах патологий нейросеть выделяет их лучше «контроля», то есть профессионала-кардиолога.

Авторы считают, что их нейросеть не должна полностью заменить врача в диагностике, но может сильно сэкономить ему время и уменьшить количество ошибочных диагнозов. Если учесть, что в мире ежегодно снимается около 300 миллионов электрокардиограмм, слова учёных имеют смысл. Кроме того, важно, что нейросеть гораздо легче может отделить один вид аритмии от другого, что бывает принципиально важно для выбора дальнейшей тактики ведения пациента.

«Различия сердечного ритма могут быть едва заметными, но при этом иметь жизненно важное значение при выборе терапии. Например, есть две формы аритмии, известной как атриовентрикулярная блокада второй степени, одна из которых не требует лечения, а при второй необходимо немедленное вмешательство», – говорит один из разработчиков, специалист в области компьютерных наук из Стэнфордского университета Пранав Раджпуркар (Pranav Rajpurkar).

Текст: Алексей Паевский

Ссылка на источник

Как устроен мозг психопата?

Американские нейробиологи, кажется, разгадали причину ненормального поведения психопатов. Для этого им пришлось привезти в клинику почти полсотни заключенных. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.



как устроен мозг психопата
Слабая связь между прилежащим ядром и префронтальной корой: отличительный признак психопата

По словам одного из авторов работы, психолога из Гарвардского университета Джошуа Бакхольца, долгие годы исследования психопатии были сосредоточены на эмоциях пациентов. «Независимо от того, что они чувствуют, их поведение часто демонстрирует недостаток самоконтроля, так что мы заинтересовались нейробиологическими истоками того, как психопаты принимают решения», — продолжил Бакхольц.

Для этого авторы работы съездили в одну из американских тюрем и привезли в свою лабораторию 49 заключенных с разными оценками по шкале психопатии, которым проводили функциональную магниторезонансную томографию в условиях выбора награды:  небольшого количества денег немедленно или бóльшей суммы через какое-то время.

Оказалось, что мозг психопата во время теста проявлял большую активность полосатого тела (стриатума), главным же маркером психопатии стала более слабая связь между прилежащим ядром (NAcc, nucleus accumbens), небольшой группе нейронов стриатума, которая является частью мезолимбического пути, отвечающего за формирование страха,  смеха, зависимости, агрессии и вентромедиальной префронтальной корой, которая ответственна, в том числе, за способность учитывать последствия своих действий. Так что психопатия действительно имеет под собой нейробиологические, а не только психологические основания. Интересно, будут ли подобные исследования основанием для изменений в юридической практике.

Текст: Алексей Паевский

Ссылка на источник

Робот-микрохирург с тентаклями поможет с операциями на глазах

В Кембридже создали небольшого робота-хирурга, который сможет помочь с проведением операций на глазу пациента и, например, избавить его от катаракты. Сам робот очень небольшой, а диаметр его тонких щупалец, которые приводятся в действие двумя манипуляторами, составляет всего 1,8 миллиметра — этого вполне достаточно, чтобы выполнять некоторые виды операций.

робот-микрохирург

Робот-микрохирург Axsis разработан специально для того, чтобы обеспечить хирургическую точность, ведь по сравнению с его щупами пальцы человека значительно толще. Впрочем, пальцы хирурга тоже пригодятся, когда он будет нажимать на кнопки контроллера и руководить процессом через дисплей. Робот управляется сложным программным обеспечением, которое разрабатывалось с расчётом на то, чтобы предугадывать действия человека, оберегая его от ошибок при выполнении каких-либо сложных задач.

робот-микрохирург

Щупы робота получились очень гибкими благодаря ультратонким «сухожилиям», изготовленным из специальной полиэтиленовой нити, которая разработана в NASA и по своим свойствам и прочности не уступает стали. Ещё один плюс — миниатюрный размер как самого устройства, так и блока управления. Компактный роботизированный помощник не такой громоздкий и дорогой, поэтому его смогут купить и небольшие больницы, у которых нет ни средств, ни места для размещения гигантских роботов, занимающих пару десятков квадратных метров.

Разработка перспективная и интересная, поэтому сейчас её начнут тестировать и доводить до ума. А через несколько лет, возможно, роботы Axsis или же их потомки появятся в обычных больницах.

Автор: Вячеслав Ларионов

Ссылка на источник

Музыкальное мастерство повысило активность зеркальных нейронов

Группа американских и датских ученых выяснила, что активность зон мозга, которые содержать зеркальные нейроны, при наблюдении за исполнением музыки зависит от того, насколько хорошо наблюдатель разбирается в технике игры. Зеркальные нейроны при наблюдении за игрой на фортепиано у музыкантов активируются сильнее, чем у людей без навыков игры на музыкальных инструментах. Статья опубликована в июльском номере журнала Brain & Cognition и доступна на сайте Science Direct.

музыкальное мастерство повысило активность зеркальных нейронов

Зеркальные нейроны — это особый вид нейронов, которые активируются и при выполнении действия, и при наблюдении за его выполнением кем-то другим. Первоначально они были обнаружены в премоторной коре головного мозга обезьян. У человека активность зеркальных нейронов чаще всего ассоциируется с верхней лобной извилиной, верхней височной извилиной и различными зонами моторной коры. Механизм и особенности такого вида активации все еще до конца не изучены.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Как ученые готовятся к миру без антибиотиков?

Лекарства, которые защищали нас от вездесущих бактерий больше семидесяти лет, медленно теряют свою хватку, и нам необходимо новое оружие в борьбе с инфекциями. Болезнетворные бактерии становятся невосприимчивыми к антибиотикам, которые когда-то их истребляли, даже к таким лекарствам, которые некогда считались последней линией обороны.

как ученые готовятся к миру без антибиотиков

Устойчивые к антибиотикам (антибиотикорезистентные) бактерии убивают примерно один процент людей, которых заражают, даже в развитых странах. И если это оставить без внимания, они будут убивать в пять раз больше людей ежегодно.

«Многие вещи, которые мы считаем сами собой разумеющимися в данный момент, вроде кесарева сечения, или замены тазобедренного сустава, или пересадки органов, без антибиотиков станут очень сложными», говорит Франсуа Франчески, руководитель программ терапевтического развития отделения бактериологии и микологии Национального института аллергии и инфекционных заболеваний.

Особенно уязвимы люди с ослабленной иммунной системой, но в постантибиотическом мире под угрозой будут все без исключения.

«Люди говорят, что в эпоху после антибиотиков антибиотики уже не смогут нам помочь даже с мельчайшей царапиной», говорит Сезар де ла Фуэнте, биоинженер из Массачусетского технологического института.

Для борьбы с резистентными бактериями мы обращаемся к новым союзникам, вроде вирусов, которые атакуют только бактерий; наночастиц и крошечных белков на основе вырабатываемых иммунными системами различных организмов. Каждый инструмент обладает своими преимуществами и недостатками, поэтому ученые изучают самые разные подходы.

«Многие люди в этой области в настоящее время ищут альтернативные стратегии, которые можно было бы добавить в наш арсенал», говорит Тимоти Лу, тоже из MIT. «Не то чтобы каждый из них пытался изобрести собственную серебряную пулю, которая будет спасать нас от бактерий до конца жизни, а скорее изучает проблему с разных сторон».

Вот несколько способов, которые могли бы помочь нам справляться с нежеланными бактериями.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник