August 3rd, 2017

Стимуляция мозга электрическим током улучшает зрение человека

Стимуляция зрительной коры головного мозга человека с помощью слабого электрического тока на протяжении 20 минут может улучшить остроту зрения примерно на два часа. Более того, согласно данным нового исследования учёных из Университета Вандербильта (Vanderbilt University), такой метод показывает положительный результат не только у здоровых людей, но и у людей со слабым зрением.



стимуляция мозга электрическим током улучшает зрение человека
Стимуляция мозга слабым током позволяет временно улучшить зрение человека. Впрочем, не навсегда, пока результат длится всего два часа.

«На самом деле это очень простая идея, — говорит один из авторов работы Джеффри Вудман (Geoffrey Woodman), сотрудник кафедры психологии. – Этот вид стимуляции может улучшить когнитивные процессы в других областях мозга. И если мы простимулируем зрительную систему, сможем ли мы улучшить обработку изображений мозгом? Можем ли мы сделать зрение лучше, но не на уровне глаз, как лазерная коррекция или очки, а непосредственно на уровне мозга?».

Чтобы ответить на эти вопросы, учёные провели эксперимент. Двадцати молодым здоровым людям с нормальным или почти нормальным зрением предложили оценить относительное положение двух идентичных вертикальных линий и выяснить, идеально ли они выровнены или всё-таки смещены.

Отмечается, что такой тест был более точен, чем обыкновенная проверка зрения с помощью оптометрической таблицы, и позволил исследователям точно измерить остроту зрения каждого человека.

Затем исследователи пропустили очень слабый электрический ток через область в задней части мозга, которая обрабатывает визуальную информацию. И после 20 минут испытуемые снова прошли тест, где 75 процентов участников показали значительное улучшение зрения после стимуляции мозга. Как позднее выяснилось, положительный результат держался на протяжении двух часов.

Специалисты провели несколько вариантов этого эксперимента для проверки воздействия различных уровней интенсивности тока, его направления и места расположения электродов. Выяснилось, что электроды обязательно должны быть расположены непосредственно над визуальным центром обработки информации, для того чтобы достигнуть лучшего эффекта.

Учёные также измерили, как стимуляция током изменяет скорость, с которой мозг обрабатывает визуальную информацию, и выяснили, будет ли стимуляция улучшать контрастную чувствительность зрения людей – их способность отличать множество оттенков серого. Результаты показали, что стимуляция слабым электрическим током улучшает контрастную чувствительность на частотах, связанных с остротой зрения.

По мнению ведущего автора исследования Роберта Рейнхарта (Robert Reinhart), такие выводы имеют интересные последствия для будущего фундаментальной науки.

Но учёным ещё предстоит выяснить, почему стимуляция слабым электрическим током дала такой результат. На данный момент существует две версии: либо стимуляция усилила зрительные сигналы и позволила конкретным нейронам обрабатывать их быстрее, либо ток создал эффект белого шума, где ненужная информация была заглушена, и мозг смог легче воспринимать сам рассматриваемый предмет.

В любом случае у учёных появился новый инструмент, который будет полезен для исследователей, изучающих фундаментальные вопросы о том, как работает зрительная система человека, заключает Рейнхарт.

Но специалисты также отмечают, что должны пройти клинические испытания и ещё ряд исследований, прежде чем такой способ будет объявлен безопасным для применения.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Current Biology.

Автор: Евгения Ефимова

Ссылка на источник

Buy for 20 tokens
Российские силовики продолжают бороться с врачами и их пациентами: в последние дни стало известно о двух уголовных делах по тяжелым антинаркотическим статьям. Реальные сроки грозят врачу, выдавшему тяжелой больной ампулу обезболивающего из собственных запасов, а также матери тяжелобольного…

У губок обнаружили антибактериальные суперспособности

Из обыкновенной губки американские ученые выделили три ранее неизвестных соединения, одно из которых оказалось мощным ядом, уничтожающим клетки резистентного к антибиотикам стафилококка. О находке авторы сообщают в статье, опубликованной журналом Organic Letters.

у губок обнаружили антибактериальные суперспособности

Многие дитерпены демонстрируют высокую биологичекую активность, входя в состав смол, эфирных масел, растительных токсинов. Исследователи Университета Южной Флориды Линдси Шоу (Lindsey Shaw) и Билл Бейкер (Bill Baker) с коллегами ведут активные поиски таких потенциально полезных веществ в природе. Работая на антарктической станции Палмер, ученые собрали представителей местной беспозвоночной фауны. Из обыкновенной губки Dendrilla membranosa им удалось выделить три ранее неизвестных дитерпена. Один из них продемонстрировал способность эффективно уничтожать биопленки метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA).

Авторы установили структуру молекулы, которая оказалась близка к дитерпенам, ранее выделенным из губок семества Darwinellidae, отчего соединение получило название дарвинолида (darwinolide). Им удалось продемонстрировать, что после обработки дарвинолидом выжить способны не более 1,6% клеток MRSA. Вещество именно убивало бактерии, а не просто останавливало их рост. При этом в экспериментах с культурой макрофагов было показано, токсичность вещества против клеток млекопитающих довольно низкая (полулетальные дозы для бактерий и клеток животных отличаются более чем вдое). Все это делает дарвинолид чрезвычайно перспективным для противодействия распространению MRSA, хотя прежде ученым еще предстоит выяснить механизм его действия.

Золотистый стафилококк способен инфицировать кожу, легкие, перикард, и с тех пор как в 1960-х некоторые штаммы стали приобретать устойчивость к антибиотикам, такие заболевания плохо поддаются лечению. Резистентные MRSA уже признаны серьезной внутрибольничной угрозой, однако с 1990-х все чаще фиксируются «бытовые» штаммы, которые распространяются и за пределами клиник. Некоторые из них устойчивы и к ванкомицину, широко использующемуся для борьбы с MRSA.

у губок обнаружили антибактериальные суперспособности

Одним из факторов выживаемости MRSA является их способность формировать биопленки, густой матрикс из полисахаридов, белков и нуклеиновых кислот, в который погружены клетки бактерий. Биопленки крепко удерживают их на субстрате и защищают от многих опасных внешних воздействий. Поэтому параллельно с созданием эффективных антибиотиков и других противомикробных средств, способных уничтожать бактерии MRSA, идет интенсивный поиск методов, препятствующих формированию и закреплению биопленки, или просто разрушающих ее.

Автор: Роман Фишман

Ссылка на источник

Длительная кооперация человека и собаки отразилась в наших генах

Собаки оказались намного теснее связаны с человеком, чем мы могли предполагать. Используя ДНК, учёные доказали, что длительное совместное сосуществование определило развитие у нас схожих генов. О своём открытии исследователи из Китая, России, США и Швеции пишут в статье в журнале Nature Communications.



длительная кооперация человека и собаки отразилась в наших генах
При анализе использовалась ДНК немецкой овчарки, бельгийской овчарки, тибетского мастиффа, волков, а также бродячих собак

Образцы ДНК четвероногих для анализа были отобраны у трёх бродячих собак из Китая, четырёх особей серого волка из России и Китая, а также трёх породистых собак: немецкой овчарки, бельгийской овчарки – малинуа, а также тибетского мастиффа. Полученные результаты были сопоставлены с человеческим геномом.

Оказалось, что для человека и собаки характерно параллельное развитие генов, отвечающих за обмен веществ, пищеварение, а также транспортировку нейромедиаторов. Более того, у нас наблюдается одинаковая генетическая предрасположенность к ожирению, обсессивно-компульсивному расстройству, эпилепсии и даже некоторым видам рака (например, рак молочной железы).

Однако учёные не остановились на сопоставлении генов человека и собаки, а попытались проникнуть вглубь истории одомашнивания четвероногих. Так, авторы исследования предлагают более раннее время одомашнивания собак – около 32 тысяч лет назад, против общепринятых оценок в 15-16 тысяч лет назад. Кроме того, учёные уверены: родиной одомашнивания была не Средняя, но Юго-Восточная Азия.

По словам генетика Вэйвэя Чжая (Weiwei Zhai) из Пекинского института геномики Китайской академии наук, современные бродячие собаки Юго-Восточной Азии могут быть эволюционным мостом между волками и породистыми собаками.

«Одомашнивание можно представить как двухуровневый процесс: от волков к собакам в целом, и далее к дроблению на породы», – замечает доктор Вэйвэй Чжай.

Учёный рассуждает: «Поскольку процесс одомашнивания совпадал с увеличением численности и, что более важно, плотности населения, создавались более «тесные» условия для проживания. Последнее запустило селективный процесс, оказавший влияние как на человека, так и на собак».

Иными словами речь идёт о конвергентной эволюции – процессе, при котором представители различных систематических групп имеют сходство в развитии, возникающее из-за обитания в одинаковых условиях окружающей среды. Так, именно «стеснённые» условия стали фактором, влияющим на выживание собак с более мягким характером, большей покорностью и высокой чувствительностью к поведению человека.

Автор: Евгений Парамонов

Ссылка на источник

Инвалидам не хватает бюджетных мест в вузах

Наиболее распространенные нарушения при поступлении людей с инвалидностью в высшие учебные заведения – отказ в приеме документов из-за нехватки бюджетных мест, или проблемы, связанные со сроками подачи документов. Об этом свидетельствуют предварительные итоги работы «горячей линии», организованной Общественной палатой России.

инвалидам не хватает бюджетных мест в вузах

По словам члена ОП РФ, инициатора проведения «горячей линии» Екатерины Курбангалеевой, были отмечены факты, когда поступающим инвалидам заявляли о невозможности приема, однако после вмешательства Общественной палаты они получали возможность поступления. В одном из случаев абитуриенту заявили, что в случае поступления он вынужден будет сдавать нормативы по физкультуре наравне с остальными, и неизбежно будет отчислен.

«Также член ОП РФ поделилась типичной ситуацией, когда абитуриенты-инвалиды поздно сдают документы. Она пояснила, что если абитуриент поступает по результатам ЕГЭ, то подать документы в вуз он мог до 26 июля (в этом году), а если ему необходимо проходить вступительные испытания, как, например, после получения среднего профессионального образования, то сроки более сжатые», — рассказали в Общественной палате.

«На государственном уровне уже сформулирована приоритетная задача — создать максимально комфортные условия для поступления и дальнейшего обучения инвалидов. Как нам кажется, помимо решения индивидуальных проблем и ситуаций нам с помощью горячей линии удалось выполнить две задачи. Прежде всего, это выявление и обобщение типовых историй, которые чаще всего случаются при поступлении в вузы», — заявила Екатерина Курбангалиева.

Теперь, по ее словам, необходима аналитическая работа, которая позволит разработать механизмы реагирования на проблемы, типичные при поступлении в вузы людей с инвалидностью. Другой актуальной задачей представитель ОП РФ назвала создание максимально возможных условий для поступления и обучения в вузах инвалидов.

«Теперь вузы отчетливо понимают, что они должны полностью или частично менять свою политику по отношению к абитуриентам с инвалидностью, и эту ситуацию будут пристально контролировать Министерство образования РФ и Общественная палата РФ», — подчеркнула член Общественной палаты России.

Ссылка на источник

Много шума из ничего: как мозг распознает звуки в шумной обстановке

Американские исследователи установили, как работает слуховая кора человеческого мозга.

много шума из ничего

Как лечение от эпилепсии помогло понять закономерности человеческого слуха, что такое эффект коктейльной вечеринки и как мозг различает звук в неспокойной толпе или в шумном вагоне метро, разбирался Indicator.Ru.

Благодаря динамичным изменениям в слуховой коре головного мозга люди способны различать слова и фразы даже в шумном месте. Как именно работают такие механизмы распознавания, выяснила группа американских ученых. С полным текстом исследования можно ознакомиться в журнале Nature Communications.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Цвет кожи человека научились менять половыми гормонами

Американские ученые подтвердили участие половых гормонов в регуляции пигментирования кожи и обнаружили клеточные рецепторы меланоцитов, которые опосредуют это действие. Им также удалось найти функциональные аналоги эстрогена и прогестерона, которые могут стать безвредной альтернативой традиционным кремам для загара и лечению нарушений пигментации. Результаты работы публикует журнал eLife.



цвет кожи человека научились менять половыми гормонами
«Пан и Сиринга», Питер Пауль Рубенс, 1617 г.

Влияние половых гормонов на пигментацию кожи замечено очень давно. Авторы статьи, профессор Пенсильванского университета Тодд Ридки (Todd Ridky) и его коллеги, цитируют по этому поводу самого Гиппократа, который предполагал (ошибочно), что пигментные пятна, нередко появляющиеся у женщин в период беременности, могут указывать на пол будущего ребенка. Эта связь наглядно подтверждается и при использовании содержащих гормоны кремов, которые в качестве побочного эффекта могут вызывать изменение цвета кожи. Однако молекулярные механизмы их воздействия на вырабатывающие пигмент клетки кожи, меланоциты, оставались неизвестными до сих пор.

Использующиеся сегодня кремы для загара – как и облучение кожи ультрафиолетом – повышает активность меланоцитстимулирующих гормонов (МСГ) в коже. Они действуют посредством МСГ-рецепторов Мс1r, с которыми половые гормоны эстроген и прогестерон не связываются. Более того, специфических рецепторов эстрогена и прогестерона на поверхности меланоцитов не обнаруживается. Чтобы выяснить, как они влияют на синтез пигмента, Тодд Ридки с соавторами экспериментировали с культурами клеток, не только подтвердив их действие, но и показав, что эстроген вызывает снижение производства меланина, а прогестерон – его повышение.

цвет кожи человека научились менять половыми гормонами

Ученые предположили, что половые гормоны могут связываться с рецепторами-серпентинами (GPCR) на поверхности меланоцитов. Действительно, эксперименты показали, что эстроген взаимодействует с белком GPER, а прогестерон – с белком PAQR7, регулируя синтез пигмента в клетках. Того же результата авторам удалось добиться, используя известные соединения-агонисты этих гормонов, G-1 для эстрогена и Org OD-02 для прогестерона. По мнению Ридки и его коллег, после необходимых клинических испытаний эти (или аналогичные) вещества могут стать хорошей альтернативой существующим кремам для коррекции цвета кожи в косметических или медицинских целях.

Автор: Роман Фишман

Ссылка на источник

Неповторимый растворимый: научный взгляд на растворимый кофе

Что такое растворимый кофе и с чем его пьют.

неповторимый растворимый: научный взгляд на растворимый кофе

Почему кофе не бодрит, какой напиток даже в самом дорогом кафе сделан из растворимого кофе и как растворимый кофе делают, рассказывает Indicator.Ru.

Каждый ученый и журналист, да и любой обычный человек, прекрасно знает этот вкус. Конференции, конгрессы, симпозиумы, форумы — все они не обходятся без кофе-брейков, на которых чаще всего приходится довольствоваться растворимым кофе. Что же это такое? Искусственный кофе? Или настоящий кофе имеет к нему хоть какое-то отношение? Действует ли растворимый кофе на нас так же, как обычный эспрессо? Давайте разберемся.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Мышиную лапу усовершенствовали генетически

Дополнительные нейронные каналы связи между мозгом и лапой дали животным возможность совершать более сложные движения.



мышиную лапу усовершенствовали генетически
Моторные (двигательные) нейроны, выращенные из эмбриональных клеток мыши

Кисть примата выглядит более совершенным инструментом, чем кисть грызуна: мы можем делать руками массу сложных манипуляций, тогда как для мыши даже просто схватить что-то в кулак уже оказывается довольно сложной задачей.

Конечно, грызунам, да и множеству других зверей, возможность делать какие-то сложные движения лапами вроде как без надобности. Но речь в данном случае о другом: совершенно очевидно, что нейронный механизм, позволяющий управлять кистью, совершил у людей и обезьян довольно заметный эволюционный скачок.

Работу мышц контролируют специальные зоны в головном мозге, которые генерируют двигательный импульс, отправляя его по специальным проводящим путям в спинном мозге к соответствующим мышцам. Эти проводящие пути представляют собой нейронные цепи, в которых клетки контактируют друг с другом с помощью аксонов – очень и очень длинных отростков.

Когда нейронный «провод» только начинает формироваться, очень важно, чтобы нейронные отростки росли туда, куда надо. Отладка проводящих путей происходит после рождения, когда детеныш в буквальном смысле встает на ноги. И здесь главную роль играют два рода белков: семафорины и рецепторы к семафоринам, называемые плексинами.

Семафорины запрещают нейронным отросткам расти туда, куда не следует: если нейрон пытался прорасти в какое-то место и вдруг почувствовал семафориновый сигнал, то нейронный отросток немедленно изменит направление. У мышат один из семафоринов формирует проводящие пути, контролирующие движение конечностей; поскольку мыши преимущественно просто бегают на своих четырёх лапах, сигнальные белки подавляют формирование нейронных путей, которые позволяли бы совершать более сложные движения.

Исследователи из Детского медицинского центра Цинциннати вместе с коллегами из Йеля и некоторых других научных центров выяснили, какой именно рецепторный белок работает у мышей, когда у них формируются двигательные проводящие пути. В статье в Science говорится, что если этот белок под названием PlexA1 (то есть плексин A1) отключить, то у животных начинают лучше работать кисти: в частности, мыши-мутанты лучше справляются со спагетти и другой едой, которую нужно было хватать и удерживать в кулачке.

А вот в тестах на общую координацию, в которых требовалось просто пройти по особо сложной поверхности, никакой разницы между нормальными животными и животными с выключенным рецептором не было. Иными словами, без рецепторного белка двигательные нейроны смогли проложить дополнительные «провода» к лапам, и дополнительный нейронный контроль позволил мышам выполнять достаточно сложные манипуляции.

Наконец, если сравнить гены у мышей и у приматов, то можно увидеть, что у приматов у гена PlexA1 появляется дополнительный контролер – специальная регулирующая последовательность в ДНК. С регуляторной последовательностью связывается особый белок, который влияет на активность расположенного рядом с ней гена PlexA1. Очевидно, именно благодаря таким добавочным молекулярно-генетическим элементам управления приматы и получили возможность двигать своей кистью так, как ни один другой зверь.

Происходит тут, скорее всего, следующее: из-за добавочной регуляции в системе семафорных генов и белков мозг получает дополнительные каналы связи с кистью руки и потому может управлять более сложными действиями – хотя молекулярные подробности того, как и когда работают регулирующие белки и ДНК-фрагменты, еще предстоит выяснить.

Авторы работы полагают, что их результаты пригодятся и в клинических исследованиях; например, можно представить, что, действуя через систему семафоринов и их рецепторов, можно улучшить состояние больных с врожденными или приобретенными дефектами, связанными с двигательной системой.

По материалам MedicalXpress

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Пациент на дыбе

Анестезия при мучительных процедурах должна стать обязательной.



пациент на дыбе
Обезболивание не может и не должно быть привилегией, доступной лишь состоятельным пациентам

Кажется, все-таки дело сдвинулось с мертвой точки – будет проще получить обезболивающие. Министерство здравоохранения РФ планирует смягчить требования по выписыванию двух комбинированных лекарств, которые требуются пациентам, страдающим от хронических болей. Эти препараты содержат малое количество опиоидов. Кроме того, они скомбинированы таким образом, что очень трудно доступным способом извлечь из них наркотик и невозможно их немедицинское применение. Изменения в законодательстве позволят не обеспечивать специальные трудновыполнимые требования по хранению и перевозке этих обезболивающих. Как бы то ни было, принцип «потерпите боль, не развалитесь» сам, похоже, понемногу разваливается.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Анализ 50 тысяч геномов выявил новые предпосылки болезней

Медики и генетики США из организаций Geisinger Health Care System и Regeneron Pharmaceuticals объединились для проведения одного из самых масштабных комплексных проектов, в ходе которого было изучено более 50 тысяч геномов людей.



анализ 50 тысяч геномов выявил новые предпосылки болезней
По словам учёных, 50 тысяч геномов – это очень мало для каких-то статистических оценок и формирования представлений о тенденциях

Учёные сопоставляли генетическую информацию с данными электронных медицинских карт. Работа велась в сотрудничестве с медицинским центром DiscovEHR, где хранятся электронные медицинские записи (сокращённо EHR), а также образцы крови и ДНК пациентов.

Участники исследования согласились предоставить учёным данные своих медицинских карт для изучения картины их здоровья за длительный срок. 98% добровольцев были европейского происхождения, их средний возраст составил 61 год в первом исследовании и 48 лет – во втором.

Исследования помогли выявить ранее не известные науке варианты генов, которые потенциально могут быть связаны с самыми различными заболеваниями.

Всего в ходе исследования учёные секвернировали экзомы 50726 тысяч человек. Поясним, что экзом – это часть генома, которая непосредственно «кодирует» белки. Он составляет всего 1% от всего генома, однако мутации в экзоме могут составлять до 85% от всех мутаций, связанных с болезнями.

Результаты показали, что примерно у 1 из 250 человек имеются варианты генов, связанные с высокой вероятностью сердечных приступов и инсультов. А 3,5% всех участников исследования имели мутации в генах, связанные с риском рака молочной железы (печально знаменитый ген BRCA1). Кстати, последний показатель оказался на 2% выше ожидаемого. При этом люди, не зная о существующих рисках, чаще всего не занимаются профилактикой сердечно-сосудистых или онкологических заболеваний. Между тем, в отличие от превентивной мастэктомии (удаления молочных желёз), профилактика могла бы принести реальные положительные результаты для здоровья человека.

Ещё один характерный показатель: лишь 58% всех участников исследования, имеющих семейную гиперхолестеринемию (генетическое заболевание, характеризующееся высоким уровнем холестерина в крови, в частности, сильно завышенным содержанием так называемого «плохого холестерина»), получали необходимое лечение, причём больше половины из них – в неправильной дозировке.

Теперь учёным предстоит изучить новые варианты генов, в первую очередь – потенциально интересные для медицины с точки зрения возникновения и лечения различных заболеваний.

В то же время, по словам авторов работы, даже 50 тысяч геномов – это всё-таки очень мало для каких-то статистических оценок и формирования представлений о тенденциях, поэтому команда надеется на ещё более масштабные исследования. (Ещё 75 тысяч человек уже согласилось присоединиться к исследованию).

Одна из основных проблем учёных сегодня – адекватно связать генетическую изменчивость человека с фенотипическими признаками в масштабе популяции. Если бы получилось это сделать, можно было бы предотвратить развитие болезней у сотен тысяч, если не миллионов людей, а кроме того, улучшить качество диагностики и терапевтических методов.

С подробностями масштабных работ генетиков можно ознакомиться, прочитав статьи в журнале Science – первую  и вторую.

Напомним, что ранее крупнейшее исследование выявило 74 предпосылки рака, а также в поисках лекарств от всех болезней был запущен проект по расшифровке двух миллионов геномов. Тем временем увеличивающийся объём генетических данных стал проблемой для науки.

Автор: Юлия Воробьёва

Ссылка на источник