June 11th, 2018

Третий «музыкант» оркестра головного мозга

Достаточно долгое время считалось, что единственный важный элемент головного мозга – это нейроны. Только они управляют всеми процессами в мозге – и в организме. Все остальные составляющие нашего главного органа играют исключительно вспомогательную роль.

Третий «музыкант» оркестра головного мозга
Эндотелий кровеносных сосудов показан фиолетовым, нейроны зелёным, красные кровяные тельца — красным. Астроциты не показаны на этой фотографии, но они находятся среди серых клеток фона.

Однако потом выяснилось, что это совсем не так. Сначала нейрофизиологи обратили своё внимание на глию, и оказалось, что «вспомогательные» клетки мозга не такие уж и вспомогательные, а астроциты активно влияют на передачу нервных импульсов и сами «общаются» друг с другом. Теперь же, судя по всему, обнаружен третий самостоятельный «игрок» на поле головного мозга: кровеносные сосуды. Исследование опубликовано в журнале eLife.

Физиолог из Университета штата Коннектикут Дэн Малки изучал заднее трапециевидное ядро (RNT, retrotrapezoid nucleus), крошечный пучок нейронов ствола мозга, который контролирует дыхание тела. В предыдущих исследованиях он показал, что нейроны RTN отвечают на повышение концентрации диоксида углерода в крови стимуляцией дыхания. Кроме того, уже более века известно, что при повышении концентрации диоксида углерода, кровеносные сосуды по всему телу расширяются, обеспечивая приток свежей крови и кислорода, вымывая углекислый газ из организма. Но если кровеносные сосуды в RTN поступают так же, как и по всему телу, это может «затереть» сигнал, мешая нейронам управлять дыханием.

Группа Малки решила посмотреть на то, как ведут себя кровеносные сосуды в заднем трапециевидном ядре в ответ на повышение концентрации углекислого газа. К удивлению учёных, сосуды… сужались. Проверив поведение сосудов в других участках мозга, в первую очередь коры, исследователи выяснили, что в остальном мозге всё происходит так же, как и в организме – сосуды послушно расширяются.

Так что же заставляет сосуды RTN «поступать наперекор» остальным кровеносным сосудам? «Виноватым» оказался второй «игрок» головного мозга – астроциты, основные клетки глии. В ответ на повышение концентрации углекислого газа, только астроциты RTN вели себя иначе: выпускали небольшую сигнальную молекулу аденозинтрифосфата (АТФ), которая заставляла сосуды сужаться.

Дополнительные проверки подтвердили правоту учёных. Кровеносные сосуды RTN сужались и тогда, когда астроциты искусственно стимулировали выделять АТФ, и тогда, когда сосуды просто обрабатывали АТФ. А блокирование рецепторов АТФ блокировало способность кровеносных сосудов отвечать на углекислый газ.

Текст: Алексей Паевский


Ссылка на источник

Buy for 30 tokens
Очень обидно понимать, что мнение простого блогера, который всё поставил на площадку Livejournal, воспринимают в самую последнюю очередь, доверяя всяческим фейкам от совершенно постороннего лица. Сейчас я вам покажу и расскажу, как можно заблокировать абсолютно любой пост, любого блогера.…

Нарколептические черви рассказали, зачем мы спим

Американские исследователи выяснили, какие функции в системе сна-бодрствования выполняют глиальные клетки мозга. Также работа, опубликованная в Cell Reports, показала влияние сна на развитие организма.

Нарколептические черви рассказали, зачем мы спим

Ученые Рокфеллеровского университета (Нью-Йорк) провели ряд исследований на круглых червях C. Elegans. Эти нематоды часто используются в биологических и медицинских исследованиях: их геном первым из геномов многоклеточных целиком расшифровали, у них простая (состоящая из малого числа нейронов) нервная система, коннектом которой (совокупность нервных связей) полностью описан. Это дает возможность ставить опыты, максимально исключая влияние сторонних факторов.

Глия долгое время считалась исключительно вспомогательной частью нервной системы. Однако, в последнее время публикуется все больше работ о ее самостоятельных уникальных функциях (например, эта или эта). Глиальные клетки сенсилл, ассоциированных с мозгоподобным органом C. Elegans, по функциям имеют много сходств с астроцитами – глиальными клетками мозга позвоночных, по данным многих работ участвующих в регуляции сна.

Чтобы разобраться в том, как работают эти глиальные клетки, ученые вывели линию C. Elegans без них и сравнили таких червей с контрольной группой. Это дало сразу несколько результатов.

Черви лишились способности постепенно засыпать. Они стали сразу впадать в состояние, подобное нарколепсии в процессе обычного бодрствования. Такое состояние длилось от нескольких секунд до нескольких минут. Кроме того, в летаргусе (сноподобном состоянии, связанном с линькой) черви проводили существенно больше времени, по сравнению с контрольной группой. «Они похожи на подростков», – говорят исследователи.

Помимо этого, несмотря на увеличившееся количество сна, черви все равно «не высыпались», медленнее росли, больше застревали в фазах линьки и хуже развивались. По мнению ученых, это демонстрирует важность сна для правильного развития организма.

Вторым важным результатом оказалось то, как влияют глиальные клетки на обхватываемый ими синапс нейронов, отвечающих за сон (ALA) и движение (AVE). Этот синапс оказался тормозящим: когда ALA активен, AVE не может работать. По мнению авторов работы, именно из-за ALA черви такие сонливые. Удалив у лишенных глии червей ALA, ученые получили червей со стандартным поведением.

Таким образом, получается, что ALA в норме подавляет AVE, чтобы движение не мешало нормальному сну. Однако, в случае надобности глия может блокировать ALA, чтобы AVE могли работать, и животное могло заниматься чем-то, что ему необходимо, а не спать круглые сутки. Такая тройная связка, кроме прочего, показывает, что AVE полностью не отключаются с помощью ALA, а только снижают активность.

«Мы проводим во сне больше трети своей жизни, но толком не знаем, зачем это нужно и как оно работает», – говорит один из главных авторов исследования Шаи Шахам (Shai Shaham). Авторы надеются, что работа поможет лучше понять базовые функции управления сном и его важность для здорового развития.


Текст: Полина Гершберг


Ссылка на источник

Каждый год обучения усиливает близорукость

Новое исследование проливает свет на причинно-следственную связь между уровнем образования и риском развития близорукости. Отчет о нем появился в The BMJ.

Каждый год обучения усиливает близорукость

При близорукости или миопии человек более четко видит близкие объекты, но удаленные ему кажутся размытыми. Близорукость или миопия считается наиболее распространенным типом нарушения зрения. «Близорукость вот уже более века связывают с более высоким уровнем образования», - говорит соавтор исследования офтальмолог Дениз Атан (Denize Atan), доцент университета Бристоля (University of Bristol).

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Ночной кофе останавливает биологические часы человека на 40 минут

Американские и британские ученые пришли к выводу, что чашка кофе, выпитая ночью, останавливает биологические часы человека на 40 минут, что помогает людям дольше не ложиться спать.

Ночной кофе останавливает биологические часы

По данным исследования, которое было приведено в журнале Science Translational Medicine, каждая чашка кофе, выпитая вечером и ночью, останавливает внутренние биологические часы человека на 40 минут. Поэтому кофе помогает людям оставаться бодрыми в поздние часы.

Такой эффект дает кофеин, который блокирует работу особых рецепторов на поверхности клеток гипофиза, вырабатывающих мелатонин. Данные рецепторы воспринимают молекулы аденозина, другого сигнала сна, и начинают вырабатывать мелатонин. При блокировке работы этих рецепторов на несколько дней происходит необратимый процесс «сбоя» внутренних часов. Тогда человека начинает засыпать позже уже без участия кофеина.

Данное открытие помогло понять, почему некоторые «жаворонки» по своим биологическим часам позднее становятся «совами».

Также ученые пришли к выводу, что эффект подобный кофеину можно создать с помощью включения дневного света в комнате.

Ссылка на источник

Радость есть: полные люди оказались счастливее худых

Известно, что ожирение невероятно опасно для здоровья. Оно провоцирует развитие сахарного диабета и раннее старение мозга, а также увеличивает риск развития болезней сердца.

полные люди оказались счастливее худых

Кроме того, женщины с лишним весом чаще других рожают биологически более старых детей, а у мужчин ожирение изменяет наследственную информацию, содержащуюся в его сперме.

Несмотря на все эти проблемы и риски, люди с избыточным весом имеют крепкое психическое здоровье; по статистике, они намного счастливее худых. Такое заключение сделали исследователи из Бристольского университета (Великобритания).

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Пришло ли время вакцины от глиобластомы?

Мировая пресса наполнена многообещающими заявлениями о перспективе вакцинации против глиобластомы – агрессивной опухоли мозга с очень малым количеством вариантов эффективного лечения.

Пришло ли время вакцины от глиобластомы

Однако, по факту дела компании-производителя вакцины – Northwest Biotherapeutics – идут не лучшим образом. Об этом пишет Дерек Лоу (Derek Lowe) в своем комментарии для Science Translation Medicine.

Идея дендритно-клеточной вакцины (DCVax) – разработки NWBO – продолжается с 2002 года и пока имеет небольшие успехи. DCVax уже более десяти лет проходит через череду финансовых проблем, расследований, приостановлений клинического процесса, претензий и встречных требований, и, по мнению Лоу, постоянным на протяжении этого времени остаётся только неспособность сотрудников объяснить, что все-таки происходит в их исследовании. Без ответа остались даже такие элементарные вещи: почему не было предоставлено обещанное количество пациентов, и когда компания сможет рассказать о фактических результатах.

«Однажды NWBO даже пыталась объяснить задержку, заявив, что у членов её управленческой команды грипп», — пишет автор.

Ранее NWBO все же публиковала некоторый анализ промежуточных данных, но авторы статьи на Stat Plus назвали такое ведение дел неудовлетворительным. Сами сотрудники говорят, что испытания ещё не достигли нужного числа случаев общей выживаемости, которые могли бы сделать их завершенными, поэтому данные пока не подлежат огласке. Кроме этого, процесс обработки результатов усложняет дизайн исследования: пациенты с прогрессированием болезни после первоначального лечения также получали вакцину, даже если не находились в испытательной группе. В итоге DCVax была введена около 90 процентам всех испытуемых.

Компания уже предупредила инвесторов, что ожидает получить окончательные итоги этим летом, после чего начнет работу по их анализу. Это займет не мало времени, и остается только гадать, когда мир увидит результаты работы исследователей по вакцине DCVax, заключает Лоу.

Подробнее о вакцине против злокачественных опухолей читайте в нашем материале.

Текст: Екатерина Заикина


Ссылка на источник

Мозг чувствует, когда его исследуют

На разные экспериментальные методы мозг откликается по-разному, что может приводить к диаметрально противоположным выводам.

Мозг чувствует, когда его исследуют

Читая какую-нибудь новость по нейробиологии, мы рано или поздно встретим что-то вроде «исследователи... стимулировали/подавляли активность нейронов мозга». Способы стимуляции могут быть самыми разными, от специальных веществ, подавляющих или возбуждающих нервные клетки, до оптогенетических методов, когда в нейроны вводится ген фоточувствительного белка, а потом с помощью оптоволокна, внедрённого в мозг, этот белок – и нейроны вслед за ним – возбуждаются световыми импульсами. Такие эксперименты – необычайно ценный источник сведений о функционировании мозга: воздействуя те или иные на нейроны, мы можем определить функцию, например, конкретного участка коры полушарий.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

С дырочкой в левом боку. Ископаемые кости рассказывают историю самой древней операции

Археологические раскопки в Южной Америке. Котлован в земле, кропотливые мазки жесткой кистью, чтобы счистить грунт. Исследователь уже погрузился на тот уровень, куда нога человека ступала до него несколько тысяч лет назад. Очередной взмах высвечивает гладкую кость — точно череп. Потом еще десятки.

С дырочкой в левом боку
Следы от разных инструментов трепанации: кремневого скребка (слева), обсидианового ножа (справа), ручной дрели (слева сзади) и ножа из акульего зуба (справа сзади)

Явление в археологии обычное, массовые захоронения встречаются часто. Но есть одна деталь — в черепах множество отверстий, и они явно не были смертельной травмой. Еще двести лет назад такая находка сильно озадачила бы ученых, но сейчас имеется немало убедительных данных о том, что наши предки широко практиковали трепанацию черепа. Вполне достоверное описание техники этой операции и целей ее выполнения доступно нам со времени работ древнегреческих врачей Гиппократа и Галена (оно заслуживает отдельного рассказа), но о ее предыдущей истории длиной в пару тысяч лет могут рассказать только кости. У них и спросим.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Ученые нашли особенности мозга юных трансгендеров

Активность мозга и его структура у подростков-трансгендеров больше похожа на таковую у пола, с которым те себя ассоциируют, нежели на структуру и активность мозга, характерную для их биологического пола, выяснили исследователи из бельгийского Льежского университета и Центра экспертизы гендерной дисфории в Нидерландах.

Ученые нашли особенности мозга юных трансгендеров

Результаты исследования учёные представили на ежегодном собрании Европейского общества эндокринологов в Барселоне.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

«Парадокс ожирения»: шанс умереть после инфекции у полных людей вдвое ниже

Как всем известно, ожирение невероятно опасно для здоровья. Оно часто сопровождается сахарным диабетом, провоцирует раннее старение мозга, а также увеличивает риск развития болезней сердца.

шанс умереть после инфекции у полных людей вдвое ниже

Кроме того, женщины с лишним весом чаще других рожают биологически более старых детей, а у мужчин ожирение изменяет наследственную информацию, содержащуюся в сперме.

На, как это ни странно, ожирение может оказывать и положительное влияние на организм человека. Так, датские учёные доказали, что у пациентов с лишним весом, попавших в больницу с тем или иным инфекционным заболеванием, почти вдвое больше шансов выжить, чем у людей, не страдающих от ожирения.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник