Головной мозг.

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#76
Интернет-поиск полезен для стареющего мозга

Американские исследователи обнаружили, что пользование интернетом улучшает деятельность мозга, по меньшей мере у людей среднего и пожилого возраста, путем стимуляции мозговых центров, ответственных за принятие решений и сложные рассуждения.

По мере старения в мозге человека происходит ряд изменений, в том числе сокращение объема и снижение активности различных отделов. Считается, что регулярные упражнения, требующие концентрации памяти и внимания, например чтение или разгадывание кроссвордов, могут замедлить этот процесс, а также, возможно, снизить риск развития старческого слабоумия.

Результаты исследования, отчет о котором опубликован в
American Journal of Geriatric Psychiatry, свидетельствуют о том, что к списку полезных для стареющего мозга упражнений можно с полным основанием добавить и поиск информации в интернете.

В эксперименте, проведенном сотрудниками Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, приняли участие 24 добровольца в возрасте от 55 до 76 лет, половина которых была опытными пользователями интернета, а половина – нет. Всем добровольцам выполнялось сканирование мозга во время выполнения поиска в интернете и чтения книг.

Оба типа заданий вызывали активацию областей мозга, контролирующих память, язык, чтение и зрение. Вдобавок к этому при поиске в интернете активировались мозговые центры, ответственные за принятие решений и сложные рассуждения, но только у опытных пользователей.

По мнению исследователей, это обусловлено тем, что большой объем разносторонней информации на заданную тему в интернете требует от пользователя часто принимать решение, какую из предложенных ссылок выбрать для получения необходимых данных. Чтение книги подобной активности, естественно, не подразумевает. При этом у «новичков», еще не выработавших тактику поиска в интернете, активации соответствующих областей мозга не происходит.

По словам исполнительного директора Фонда исследований болезни Альцгеймера Ребекки Вуд (Rebecca Wood), данные этого и других исследований позволяют рекомендовать для снижения риска деменции частые социальные контакты, регулярные упражнения, сбалансированную диету и пользование интернетом.
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#77
Ученые выяснили, почему лунатики не врезаются в стены

Наверняка многие задумывались о том, почему лунатики могут перемещаться по помещению, не натыкаясь на препятствия. Теперь ученые из Нью-Йоркского университета готовы дать ответ на этот вопрос.

Они обнаружили, что навигационные клетки в мозге активны не только тогда, когда мы бодрствуем, но и когда спим. Специалисты изучили «систему навигации» у мышей, которая действует в качестве компаса, и выявили, что клетки головного мозга, которые активизируется при повороте головы в определенном направлении, также активны во время сна.

Исследователи рассмотрели активность мозга у мышей во время глубокого сна, или в фазе быстрого движения глаз (REM) – во время этого этапа электрическая активность мозга сна практически не отличается от той, когда человек проснулся. Ученые обнаружили, что во время глубокого сна навигационные нейроны мозга у мышей перемещается с той же скоростью, как и во время бодрствования.

Теперь ученые планируют провести эксперименты, чтобы проверить, могут ли направление головы и навигация электрически контролироваться и прогнозироваться заранее.
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#78
Ученые обнаружили новое доказательство врожденности гомосексуализма

Ученые из канадского Университета МакМастера обнаружили новое свидетельство врожденности сексуальной ориентации. Проведенный ими эксперимент позволил выявить важное анатомическое различие в строении головного мозга мужчин традиционной сексуальной ориентации и гомосексуалистов. Несколько лет назад ведущий автор нового исследования Сандра Уайтелсон (Sandra Witelson) обратила внимание на тот факт ,что среди мужчин, придерживающихся нетрадиционной сексуальной ориентации, левши встречаются значительно чаще, чем в целом по популяции. Несколько позже было установлено, что у левшей задние отделы мозолистого тела развиты значительно лучше, чем у правшей.

На этом основывалась новая гипотеза, согласно которой данный отдел головного мозга у гомосексуалистов должен быть больше, чем у других мужчин, независимо от право- или леворукости. В эксперименте участвовали 22 мужчины-правши, половина из которых были гомосексуалистами. Результаты МРТ-обследования участников подтвердили предположение ученых.

Поскольку размер мозолистого тела определяется преимущественно наследственностью, обнаруженная закономерность является новым подтверждением врожденности гомосексуальной ориентации. «Эти результаты не означают, что наследственность – это судьба человека, однако они свидетельствуют о том, что среда – далеко не единственный определяющий фактор в этой области», - отмечает Уайтелстон.

Размер мозолистого тела – не первая морфологическая особенность мозга гомосексуалистов, обнаруженная учеными. Известно например, что у гомосексуалистов передняя спайка мозга – еще одна структура, объединяющая полушария - развита сильнее, чем у других мужчин, а некоторые ядра гипоталамуса устроены как у женщин: они меньше по размеру, чем у мужчин, и состоят из более мелких клеток.
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#79
НУ ЧТО ТЫ БУДЕШЬ ДЕЛАТЬ, ОПЯТЬ ИЗ ГОЛОВЫ ВЫСКОЧИЛО

О ПРОБЛЕМАХ С ПАМЯТЬЮ У ПОЖИЛЫХ ЛЮДЕЙ


Е. Кореневская

Человеческий организм — необыкновенно сложное устройство. Мозг же просто потрясает своим поистине изощренным строением и работой, а механизмы памяти относятся к числу наиболее трудных для изучения.

Было время, когда исследователи считали, что стоит лишь найти участок мозга, ответственный за память, и они легко проникнут в ее секреты и даже научатся регулировать способность к запоминанию. Лет двадцать назад ученые продемонстрировали эффектный опыт: поведение животного контролировалось радиосигналами, которые, действуя на вживленные электроды, вызывали по желанию экспериментатора то агрессивность, то покорность. Казалось, что мозг вот-вот откроет все свои тайны. Но чем больше изучали мозг, тем больше возникало новых загадок.

Трудности усугубляются тем, что человек — не подопытная белая мышка и нельзя орудовать скальпелем в мозге живого человека даже во имя прогресса науки. Поэтому исследователям приходится изучать больных с травмами головного мозга или получивших ранения в голову. У нас этим занимался в свое время крупный ученый, нейропсихолог А. Р Лурия, у американцев — X. Л. Тойбер из Массачусетского технологического института. Оказалось, что память не имеет четко очерченной локализации в мозге, что в процессах запоминания и воспоминания участвует множество разделов мозга, образующих сложнейшие связи.

Так, например, выяснилось, что при повреждениях каких-то отделов мозга человек помнит свою прежнюю жизнь, но мгновенно забывает то, что ему говорят. Другой помнит лица членов семьи, но ни за что не может вспомнить их имена. Третий не в состоянии соотнести названия вещей с самими вещами и так далее.

Изучая механизмы памяти, ученые установили, что участки мозга, ответственные за оперативную(краткосрочную) и долгосрочную память, находятся отчасти в разных местах. Пожилые люди хорошо знают разницу между этими двумя видами памяти. Они часто забывают то, что только что слышали, видели или читали, но прекрасно помнят свое детство, юность и зрелые годы. Некоторые ученые предполагают, что при этом и оперативная и долгосрочная память у них в полном порядке, нарушена лишь передача данных, полученных оперативной памятью, в долгосрочную. Американский физиолог У. Пенфилд считал, что это происходит из-за недостаточного кровоснабжения (обычно вызванного атеросклерозом) гиппокампа — части мозга, через которую осуществляется передача. Кровь несет кислород, и даже короткий перебой в снабжении мозга кислородом приводит к необратимым последствиям.

К сожалению, иногда память пожилых людей, и даже не очень пожилых, становится жертвой болезни Апьцгеймера, при которой поражаются нервные клетки, в первую очередь головного мозга. Страдающие этой болезнью теряют память, становятся беспомощными. Не так давно в США была издана книга специально для семей, в которых есть жертвы болезни Альцгеймера, и неслучайно она называется «Двадцатипятичасовой рабочий день». При болезни Альцгеймера человека нельзя ни на секунду оставить одного. Дома он может, повернув кран газовой плиты, забыть зажечь газ, на улице не вспомнит, где живет, даже находясь рядом с домом.

Я побеседовала с академиком РАМН Игорем Петровичем Ашмариным, заведующим кафедрой физиологии человека и животных биологического факультета МГУ, и попросила рассказать о проблемах памяти у пожилых людей.


— Игорь Петрович, всегда ли ослабление памяти у пожилых людей свидетельствует о серьезном заболевании?


— Ни в коем случае. Наоборот, в абсолютном большинстве случаев процесс этот вполне естественный. Мало того, практически каждый человек может бороться с ослаблением и даже добиться улучшения оперативной памяти. Сейчас появились эффективные лекарственные средства на основе производных кортикотропина-4-7. Неплохой стимулятор памяти - кофе в умеренных дозах. При этом ни в коем случае, подчеркиваю, ни в коем случае нельзя им увлекаться. Одна чашка не очень крепкого кофе значительно улучшает способность к запоминанию, но не думайте, что две чашки дадут двойной эффект. Скорее, наоборот. Кроме кофеина, содержащегося в кофе, на мозг подобным образом действует и теофилин чая.


— Какие советы вы можете дать нашим пожилым читателям?


— Очень важна для запоминания так называемая ассоциативная память, то есть когда запоминание не нейтрально-механическое, а связано с какими-то эмоциями, желательно положительными. Поэтому, наверное, нечто приятное запоминается лучше, чем неприятное.

Ослабевшей памяти можно и нужно помогать суперорганизацией жизни. Некоторые люди пишут себе памятки на клочке бумажки, а потом не могут вспомнить, куда эту бумажку сунули. Суперорганизация требует серьезного обдумывания. Пользуйтесь карандашами разного цвета и, записав что-то, сразу кладите памятку на одно и то же место. Выберите это место так, чтобы памятка лежала на виду и как можно чаще попадалась вам на глаза.

В суперорганизацию входит не только запись напоминаний самому себе. Важен неуклонный порядок во всем, начиная от того, где вы оставляете свои вещи, до списка дел на завтра.

Конечно, пунктуальность — далеко не самая распространенная черта нашего национального характера, но ничего не поделаешь, пожилым надо этому учиться. Иногда я думаю: интересно, легче ли справляться с ослабевшей памятью, скажем, немцам, по характеру более склонным к пунктуальности?

Огромную роль играет тренировка памяти. Строго говоря, лучше проводить ее лет с сорока, но начать никогда не поздно. Не придумывайте ничего сверхсложного. Возьмите и прочтите несколько пушкинских строк (конечно, можно взять и другого поэта, просто пушкинская поэзия кажется лично мне особенно благозвучной). Прочтите еще раз, но обязательно вслух, причем не стесняйтесь сделать это «с выражением». Попробуйте повторить, не глядя в книгу. Не получилось? Не падайте духом. Проделайте то же еще раз и проверьте через какое-то время, что вы запомнили. Уверяю вас, что это простое средство даст прекрасные результаты, нужно лишь быть терпеливым и настойчивым. Зато, отчеканив без ошибки «Приветствую тебя, пустынный уголок», вы получите истинное удовлетворение. Прямо хоть вскидывай кулак, как делают спортсмены, одержав победу.

Ну и, наконец, пожалуй, главное. Для пожилых людей очень важно иметь какое-то дело, начиная от занятий с внуками и до благотворительности или любой посильной работы. Причем под благотворительностью я не имею в виду многотысячные пожертвования. Абсолютному большинству это не под силу, точнее, не по карману. Можно предложить свои бесплатные услуги школе, детскому дому, где вы сможете и рассказать что-то ребятам, и помочь перегруженным учителям и воспитателям.

— Вы абсолютно правы, профессор. Я знакома с замечательной женщиной — преподавателем Дипломатической академии Зоей Васильевной Зарубиной. Ей больше восьмидесяти, у нее позади огромная и сложная жизнь, но она находит силы и время помогать нескольким детским домам.

Другая моя знакомая, врач Юлия Меркушева, которой за семьдесят, ведет кружок «Юный медик» и дает бесплатные консультации в летних детских лагерях и в поликлинике, где она проработала четверть века.

— И как у них с памятью?


— Физически обе они не очень здоровы, но память великолепная.


— Вот об этом-то как раз я и говорю. Многие исследователи считают, что работа улучшает память у пожилых во много раз по сравнению с теми, кто не работает.

Но при этом нельзя забывать, что в некоторых случаях при нарушении памяти дело может обстоять серьезнее и одними тренировками болезнь не остановишь. Я имею в виду болезнь Альцгеймера, названную по имени немецкого врача, который первым описал ее. Здесь очень важно вовремя распознать первые симптомы. Врачи еще не умеют полностью излечивать это тяжелейшее заболевание, хотя интенсивные исследования идут во многих странах. Но замедлить и облегчить течение болезни врачи уже могут, и в их распоряжении есть целый набор новых препаратов.

Важно, повторяю, вовремя обратиться к врачу. При болезни Альцгеймера, как, впрочем, и при всех остальных, важно начать лечение как можно раньше — это имеет решающее значение.
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#80
РАДИОАКТИВНЫЕ МЕТКИ В МОЗГУ

Немецкие ученые синтезировали радиоактивные аминокислоты, с помощью которых легко находить опухоли в мозгу.

Обычно опухоли в мозгу ищут с помощью ЯМР, но вот беда — этот метод не различает обычное и злокачественное воспаления. Чтобы узнать наверняка, приходится делать трепанацию черепа и брать кусочек ткани на анализ. Ученые из Исследовательского центра Юлича (ФРГ) нашли иной способ решения проблемы. Они синтезировали аминокислоту — 0-(2-фторэтил)-L- тирозин, в состав которой включили слаборадиоактивный изотоп F18, и стали вводить ее пациентам. Жадная раковая опухоль вбирала в четыре раза больше меченой аминокислоты, чем остальные ткани мозга, и это зафиксировали позитронно-эмисионным томографом, установив таким образом наличие и геометрию раковой опухоли под черепной коробкой.

«Уровень облучения при подобном методе исследования ничуть не больше, чем во время рентгеновского обследования, — говорит директор центра доктор Карл Йозеф Ленген. — А аминокислоту можно делать в большом количестве и быстро развозить к владельцам всех восьмидесяти позитронно-эмиссионных томографов, которые есть в Германии».
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#81
Люди, страдающие аутизмом, погружены в свой внутренний мир и избегают контактов с миром внешним. Прежде считалось, что причиной болезни может быть низкая активность мозга, но оказалось, что дело не в этом.

Исследователи из Медицинского колледжа в Джорджии (США) посмотрели под микроскопом ультраструктуру коры мозга девяти аутичных больных и удивились: нервные клетки у них были упакованы и связаны друг с другом совсем не так, как у здоровых людей. Это было видно на группах нейронов, объединенных в особые структуры — микроколонки. Как правило, каждая из них содержит от 80 до 100 нейронов и связана с другими микроколонками. В мозгу больных аутизмом эти структуры меньше по размеру, чем у здорового человека, но зато их гораздо больше, а связи между ними — более сложные и разветвленные. Авторы работы создали компьютерную модель аутичного мозга и подтвердили, что при таком устройстве возбудимость нервных клеток повышена, а торможение снижено.

«Мы думаем, что строение микроколонок имеет прямую связь с возникновением аутизма, — говорит руководитель группы М.Казанова. — Психическая деятельность — это не свойство отдельной нервной клетки, а результат их взаимосвязи друг с другом».

Теперь ученые совершенно по-другому взглянули на психические особенности больных аутизмом. По-видимому, из-за чересчур многочисленных нервных связей их мозг слишком чувствителен ко внешним воздействиям. Они страдают от громких звуков, яркого света и других вмешательств окружающего мира. Этим и объясняется их стремление уйти, спрятаться. У пациентов с аутизмом часто случаются эпилептические припадки именно из-за того, что в их нервной системе нарушено торможение. Таким больным могут помочь противосудорожные препараты, снижающие возбуждение.

«MCG Web»
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#82
Мозг умеет считать деньги

В любой деятельности важна мотивация. Если речь идет о человеческой деятельности, то наиболее сильная мотивация чаще всего связана с материальной заинтересованностью: за вознаграждение человек работает лучше, чем за бесплатно. А как работает мотивация на уровне мозга, исследовали физиологи Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН при поддержке РФФИ.

Оказалось, что мозг четко различает задачи, за которые его владелец получает вознаграждение, и те, которые он решает просто так, то есть даром. В первом случае различные области мозга работают гораздо более согласованно, и это отражается на результате.

В эксперименте участвовали 105 молодых людей обоего пола. На экране монитора они видели две окружности зеленого цвета, одинакового или разного диаметра. Затем появлялась светящаяся точка. Как только испытуемый видел ее, он должен был как можно быстрее нажать на кнопку и одновременно с этим сказать, какая из окружностей больше — правая или левая. На головы испытуемых при этом были наложены электроды, и в ходе эксперимента регистрировалась электрическая активность различных областей их мозга. Часть опытов проводилась просто так, а часть — с мотивацией, причем она была «общей», когда награду давали за каждый правильный ответ, и «направленной», когда испытуемых награждали только за замеченные различия в размере окружностей, а ответ «они одинаковые» оставался без награды, даже когда был правильным.

При анализе электроэнцефалограмм (ЭЭГ) физиологи обращали наибольшее внимание на показатель, который они называют когерентностью. Он отражает, насколько синхронно работают различные области мозга (синхронность означает, что между ними возникают функциональные связи). Самый первый и однозначный вывод: в опытах с мотивацией когерентность выше, чем в опытах без мотивации. Так было во всех диапазонах частот, на которых работает мозг, в том числе в альфа-, тета- и дельта-диапазонах. Если сравнить картинки в двух полушариях, то видно, что больше связей появлялось в левом полушарии, которое, по общепринятым понятиям, связано с логическим мышлением и в котором находятся речевые зоны (напомним, что ответ надо было произносить вслух). Если же сравнить результаты разной мотивации, то при общей мотивации больше связей возникало в правом полушарии, что, вероятно, отражало больший эмоциональный подъем: ведь число верных ответов зависит от самого испытуемого, а число окружностей разного диаметра — от экспериментаторов.

Интересно, что когерентность повышалась не только в момент решения задачи, но и на стадии прослушивания инструкции. Физиологи делают вывод, что уже тогда формируется система связей в коре мозга, необходимая для решения задачи. И наглядно показано, что мозг лучше мобилизуется на работу в условиях материальной заинтересованности. Очевидно, такое состояние мозга способствует лучшему решению задачи. Поэтому всем начальникам нужно помнить: если сотрудник знает о вознаграждении, которое ожидает его за выполненную работу, он справится с ней лучше. Таковы законы физиологии.
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#83
Загадки Мнемозины

Интересное открытие в области исследования когнитивных процессов (запоминания, обучения) на молекулярно-клеточном уровне сделали швейцарские и американские нейробиологи. Они обнаружили, что способность мышей запоминать предметы зависит от содержания фермента фосфатазы 1 (РР1) в определенном участке мозга (в гиппокампе). Эксперименты проводили с генетически измененными зверьками, у которых можно было по желанию включать действие РР1, просто вводя в пишу грызунам некоторое соединение.

Все знают по личному опыту, что несколько малых тренировок дают лучшее запоминание, чем одна большая. Теперь этот эффект можно объяснить: оказалось, что при постепенном обучении в соответствующем участке мышиного мозга концентрация фермента РР1 ниже, чем при интенсивном тренинге. А когда при интенсивном тренинге мышей исследователи искусственно понизили содержание РР1 в их гиппокампе, ускоренное запоминание стало столь же эффективным, как и медленное! Значит, именно РР1 подавляет запоминание при интенсивном обучении (возможно, это защитная реакция, предохраняющая ЦНС от перегрузок).

Но как действует фермент? Известно, что одним из основных механизмов регуляции внутриклеточных процессов служит фосфорилирование белков (присоединение к ним фосфатной группы, что делает их активными) с помощью ферментов киназ; есть и антагонисты киназ — фосфатазы,
отщепляющие фосфатную группу. Так вот, одна из мишеней фосфатазы РР1 — фактор транскрипции CREB, который становится неактивным, когда его дефосфорилирует РР1. И тогда CREB не включает транскрипцию определенных генов. А на разных видах организмов — от моллюсков до млекопитающих — показано, что регулируемая CREB группа генов участвует в изменении состояния синапсов, с чем связана долговременная память.

Значит, выявлен важный химический регулятор памяти, и тут открываются захватывающие перспективы появления «таблеток памяти». Не исключено, что когда-нибудь они позволят каждому из нас сравняться с теми уникумами, что выступают в цирке, с одного взгяда запоминая сотни чисел. (Этому феномену наш выдающийся психолог А.Р. Лурия посвятил свою «Маленькую книжку о большой памяти».) В общем, назревает революция в сфере повышения умственных способностей человека — ведь не все же компьютерам прогрессировать.

Есть достижения и в изучении рассеянного склероза, которым в мире больны около миллиона человек. Недуг поражает человека в расцвете сил и делает его инвалидом. Считают, что это аутоиммунное растройство: когда иммунные клетки атакуют миелиновые оболочки аксонов, то возникает воспалительный процесс, ведущий к разрушению нервных волокон. Средств вылечить такой склероз пока нет, но есть лекарства, замедляющие процесс.

Американские медики заинтересовались действием аторвастатина, который сейчас применяют для понижения уровня холестерина в крови у больных атеросклерозом. Известно, что лекарства типа статина подавляют отторжение организмом трансплантатов (скажем, при пересадке сердца). А не может ли эта их способность ослаблять иммунный ответ оказаться целебной при некоторых аутоиммунных заболеваниях?

Исследователи искусственно вызвали у мышей болезнь, похожую на рассеянный склероз человека, и выяснили, что аторвастатин так влияет на иммунные клетки, что они перестают атаковать нейроны. Уже предложено несколько конкретных механизмов этого явления, и начаты клинические испытания нового средства на людях.
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#84
Мозгу для работы нужно много энергии. У человека в состоянии покоя он потребляет 20% всей энергии организма, хотя его вес в среднем составляет 2% от веса тела.

Как этот орган умудряется снабжать себя? Для того чтобы вырабатывать больше энергии, проще всего вырастить побольше клеток. Это нам вполне удалось, и по объему мозга мы превосходим всех остальных жителей Земли. И все-таки массе и объему есть предел. Но можно поступить и по-другому. В каждой клетке есть крошечные тельца — митохондрии. Когда по белковым цепям в их оболочках путешествуют электроны, образуются молекулы АТФ — носители энергии. Чтобы получить больше энергии, можно увеличить число митохондрий в клетке. Их количество в клетках мозга также ограничено, однако остается еще возможность — изменить сами митохондрии. Именно это и произошло в процессе эволюции, считает Л.Гроссман из Медицинской школы Университета Уэйна в Детройте.

Ученый изучил ген одного белка в электронопроводящей цепи митохондрии, сравнив последовательности нуклеотидов у разных млекопитающих. Оказалось, что в части ДНК, кодирующей фрагмент этого белка у человека, за последние 58 миллионов лет произошло 11 изменений, а у других видов — ни одного. Вероятно, именно эти мутации подтолкнули клетки мозга к развитию, дав дополнительный приток энергии.

В последнее время появилось немало подтверждений тому, что наш мозг развился благодаря хорошей энергетической подпитке. Исследования на современных приматах, включая человека, говорят о том, что есть строгая зависимость между качеством пищи и размером мозга.

«Nature News Service»
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#85
Маленькая судьбоносная РНК

Исследование биохимических и генетических механизмов, ответственных за развитие человеческого мозга, представляет собой, пожалуй, одну из наиболее интересных задач нейробиологии. Работы в этой области поддерживают РФФИ и американский Исследовательский фонд Стэнли.

В развитии человеческого мозга и возникновении некоторых психических заболеваний важную роль играет особый класс РНК мозга — микроРНК. Такую гипотезу выдвинул российский нейробиолог Е.Рогаев, основываясь на литературных данных и на собственных исследованиях, проведенных в России и США.

МикроРНК — это особый класс регуляторных РНК длиной всего 19 22 нуклеотида. Такие микроРНК — продукты работы коротких генов, не кодирующих белки. МикроРНК обнаружили и у растений, и у животных. Ученые предполагают, что в геноме млекопитающих существует несколько сотен или, возможно, тысяч различных последовательностей микроРНК. Подсчитать их точнее специалисты пока не могут, но они уже провели некоторые исследования, на основании которых считают микроРНК возможными участниками патогенеза заболеваний мозга.

МикроРНК широко распространены в мозге, а некоторые из этих молекул главным образом в нем и встречаются. Эксперименты, проведенные на рыбках данио, нематодах и крысах, свидетельствуют о том, что без микроРНК невозможно нормальное развитие нервной системы. Состав микроРНК в нервных тканях меняется в зависимости от стадии эмбрионального развития.

Заболевания человеческого мозга, связанные с нарушениями сознания, интеллекта, настроения и памяти, можно разделить на две группы. Это болезни развития нервной системы, такие, как умственная отсталость, аутизм, шизофрения, и группа нейродегенеративных заболеваний (с разрушением нервных клеток), например старческая деменция и болезнь Паркинсона.

Используя компьютерные алгоритмы, ученые показали, что среди возможных мишеней микроРНК — гены, связанные с развитием нервной системы, с отставанием в умственном развитии, с образованием контактов между нейронами, с болезнью Альцгеймера. Впрочем, списки генов-мишеней несколько различались в зависимости от компьютерной программы, а верность предсказания может подтвердить только эксперимент. Предварительные исследования, проведенные Е.Рогаевым и его коллегами, показали, что такая проверка осуществима. Современные методы исследований позволяют обнаружить и идентифицировать крошечные микроРНК в тканях мозга умерших психически больных и нормальных людей и провести их сравнительный анализ. Многие заболевания мозга имеют несомненно наследственный характер, однако ученые, сравнивая последовательности генов, кодирующих белки, не находят достоверных различий между здоровыми и больными людьми. По мнению Е.Рогаева, объяснение различий надо искать не в последовательностях кодирующих генов, а в регуляции их работы. Весьма возможно, что микроРНК как раз и представляют собой такие регуляторы, определяющие развитие и работу нервной системы.
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#86
Американские психологи и физиологи заинтересовались, чем отличается мозг людей, склонных к агрессии и насилию, от мозга нормальных людей. Чтобы выяснить это, они изучили у тех и других разные области мозга методом позитронной эмиссионной томографии и действительно нашли различия. Оказывается, у большинства агрессоров нарушена работа одной и той же области — так называемой орбито-фронтальной коры. Ученые полагают, что эта область важна для сдерживания импульсивных вспышек агрессии. Со страхом и яростью связана еще одна область — амигдала. У нормальных людей кора мозга тормозит ее активность, а у агрессоров она выходит из- под контроля коры.

Ричард Дэвидсон и его коллеги из Университета штата Висконсин в Мэдисоне полагают, что на систему контроля эмоций можно влиять лекарствами или психотерапией. «Учитывая пластичность мозга и его способность изменяться в ответ на внешние воздействия, мы думаем, что такое лечение должно быть эффективным», — говорит руководитель работы.

«CNN»
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#87
О пользе раннего изучения иностранных языков говорит исследование, проведенное физиологами Мемориального Слоан-Кеттерингского онкологического центра в Нью-Йорке. Все 12 испытуемых знали не только английский язык, но и еще какой-нибудь, причем шестеро из них выучили оба языка еще в детстве, а остальные овладели чужой речью между 11 и 19 годами. В опытах испытуемые поочередно говорили то на одном, то на другом языке, а исследователи с помощью ЯМР-томографии получали картинку активности области Брока — участка мозга, ответственного за речь. Оказалось, что у «ранних двуязыких» пользование обоими языками возбуждает одну и ту же часть области Брока. А вот у «поздних» работают два различных ее участка, отстоящих друг от друга примерно на 8 мм. Это значит, что во время формирования первичных речевых навыков все языки «записываются» в одном основном участке, а в более позднем возрасте приходится надстраивать эту систему, из-за чего она работает не так надежно.

«Nature»
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#88
Американские ученые пришли к выводу, что образ объекта в мозгу хорошо сохраняется и воспроизводится тогда, когда ритмы электрической активности в разных областях мозга согласуются между собой. Это открытие поможет понять, почему возникают нарушения памяти.

Д.Харт, С.Слотник и их коллеги из Арканзасского медицинского университета в США предположили, что целостное представление о предмете возникает тогда, когда объединяется деятельность нескольких участков мозга. В них по отдельности хранится информация о запахах, звуке, внешнем виде и названии этого предмета. Измерив показатели ритмов, которые мозг использует для «общения» между участками, исследователи доказали, что при воспроизведении образа активизируется таламус (зрительный бугор). Эта область мозга связывает несколько других, управляя ритмами электрических сигналов.

«Похоже, что электрические сигналы синхронизируют работу областей мозга, в которых хранятся части образа, чтобы они могли соединиться, —говорит Харт. — Это объясняет, почему иногда мы можем вспомнить сразу весь предмет, а иногда представляем его только частями. При этом у нас возникают ассоциации, например «это животное, горбатое, может жить в пустыне...». Такое происходит, когда ритмы не синхронизированы нужным образом. Однако воспоминание может всплыть через некоторое время».

Возможно, люди, страдающие потерей памяти при болезни Альцгеймера, инсультах и травмах головы, на самом деле не теряют информацию, просто они не могут ее извлечь. Харт считает, что проводить диагностику пациентов с расстройствами памяти нужно, объединив психологические методы тестирования, функциональный магнитный резонанс и измерения электрической активности мозга.

«EurekAlert!»
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#89
Люди — носители разных вариантов одного из генов — отличаются разной эффективностью краткосрочной памяти. Этот ген кодирует нейротрофный фактор (BNDF) — белок, выделяемый клетками мозга. Он важен для роста и выживания нейронов, а также играет ключевую роль в работе гиппокампа, записи и воспроизведении воспоминаний у животных. Чтобы выяснить его значение для человеческой памяти, авторы работы исследовали, к чему приводят незначительные вариации гена.

Два варианта фактора отличаются одной из аминокислот: у первого в определенной позиции находится валин, у второго, более редкого, — метионин. Примерно треть людей обладает по меньшей мере одной копией гена BNDF версии «мет» (то есть кодирующей вариант белка метионином), связанной с ухудшением краткосрочной памяти.

Добровольцы, у которых в геноме было две копии гена «валинового» BNDF, могли вспомнить в эксперименте до 70% недавно полученной информации, тогда как обладавшие двумя копиями версии «мет» — только 40%. Предположение, что у последних больше риск развития шизофрении, не подтвердилось, однако вероятно, что они более подвержены болезни Альцгеймера, расстройствам настроения и другим заболеваниям, связанным с ухудшением деятельности гиппокампа.

Оказалось также, что у обладателей двух копий «вал» продукт гена BNDF распределялся по всей клетке, встречался и в синапсах, а у носителей копий «мет» он локализовался преимущественно в теле нейрона и не доходил до синапсов. Поскольку для успешной передачи сигнала он нужен как раз в синапсах — участках контакта между нейронами, становится понятно, почему обладатели копий «мет» хуже выполняют тесты: для работы памяти нужно тесное взаимодействие клеток гиппокампа.

«EurekAlert!»
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#90
Найден молекулярный механизм запоминания во сне

"Мозг во время сна в корне отличается от головного мозга во время бодрствования", — говорит Маркос Фрэнк (Marcos Frank) из школы медицины университета Пенсильвании (University of Pennsylvania School of Medicine).

С воспоминаниями надо переспать — гласил вывод одного из предыдущих исследований. Но хотя экспериментаторы уже многое знают о распределении активности между разными участками мозга во сне, оставалось неясным — почему именно во сне и происходит укрепление (и/или перераспределение) связей между нейронами, составляющее механизм памяти.

Фрэнк и его коллеги впервые, как они утверждают, увидели на клеточном уровне изменение в численности новых соединений нейронов во время сна. Причём эти важные процессы не просто шли во сне, но шли только во сне.

"Мы считаем, что эти биохимические изменения просто не происходят в нейронах животных, которые бодрствуют", — заявил Маркос.

Нейробиологи из университета Пенсильвании поставили серию опытов с молодыми животными, которые показывали активное формирование новых синаптических связей в коре в ответ на зрительную стимуляцию. При этом если в течение критического периода развития зверькам закрывали повязкой один глаз, далее нейроны в зрительной коре почти переставали реагировать на сигналы с этого глаза, но перенастраивались на восприятие сигналов с глаза, который ранее оставался открытым.

Эта пластичность мозга, считает Фрэнк, ответственна не только за долговременную память, но и за многие неврологические процессы. И вот что интересно: в первых опытах часть животных изучали сразу после визуального стимула, а часть — после того как они провели некоторое время во сне. Реорганизация зрительной коры наблюдалась только у тех животных, которым дали поспать.

Теперь же Маркос со товарищи выяснили — почему это так.

Ответом явилась молекула-рецептор N-метил-D-аспартат (NMDAR). Она "следит" за изменениями в межклеточной коммуникации во время бодрствования и включает цепь новых биохимических сигналов во сне.

Начинается всё с реорганизации мозга ещё днём (в ответ на те или иные раздражители). NMDAR "настроена" так, чтобы открывать свой ионный канал при возбуждении нейрона. Позже глютамат (нейромедиатор, участвующий в регуляции сна) связывается с таким рецептором, позволяя тем самым кальцию проникнуть в клетку. Кальций же, как одна из важных сигнальных молекул, включает и выключает в клетке синтез ряда ферментов, в результате чего укрепляются нейронные связи, — сообщают экспериментаторы.

"К нашему удивлению, мы обнаружили, что эти ферменты никогда не включаются до тех пор, пока животное не получит возможность спать", — объясняет Фрэнк важность открытия. И добавляет, что принудительное ингибирование этих ферментов в спящем мозге приводило к блокировке нормальной реорганизации зрительной коры у подопытных животных.

Это исследование может привести к более глубокому пониманию человеческой памяти, всё ещё содержащей немало загадок, полагают американские учёные. А ещё — к появлению лекарств, компенсирующих негативное воздействие на мозг недостатка сна путём имитации молекулярных сигналов, обычно путешествующих по коре, когда мы спим.

Узнайте также о том, что ночь без сна заставляет гиппокамп бастовать, запах роз укрепляет память в медленном сне, а память человека — намного объёмнее, чем полагали ранее. И пусть гиппокамп пожилых не запоминает события дня, зато ложные воспоминания от недосыпа скрашивает кофеин.

опыт.jpeg

Оптическая полярная карта зрительной коры подопытного животного. Показаны опыты по стимулированию левого и правого (ранее закрытого повязкой) глаза соответственно. Данные об отклике нейронов получены измерением микроскопических перемен в потоке насыщенной кислородом крови. Условные цвета отражают участки коры, реагирующие на то или иное расположение в пространстве светящейся полосы, служащей зрительным стимулом в данном опыте (фото Marcos Frank/University of Pennsylvania).
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#92
Предложена новая теория работы мозга

Высшие функции мозга выполняет неокортекс (новая кора), у человека разросшийся крупными складками. Здесь происходят анализ сенсорной информации и сознательное мышление, формируются моторные команды и речь. Предполагается, что неокортекс работает, создавая и постоянно обновляя модель окружающего мира, объектов, людей и себя в нем. Однако механизм действия нейронов новой коры остается загадкой, и регулярно появляются новые гипотезы о его функционировании.

Такую идею озвучили недавно Джефф Хокинс (Jeff Hawkins) и его коллеги из компании Numenta, которая специализируется на разработке систем искусственного интеллекта, воспроизводящих устройство живого мозга. «Теория тысячи мозгов» (Thousand Brains Theory) предполагает, что каждая область неокортекса формирует собственные полные модели объектов, а дальние связи позволяют им работать одновременно, формируя иллюзию целостного восприятия мира. Ее описание исследователи представили в статье, опубликованной в журнале Frontiers in Neural Circuits.

Ученые обратились к «нейронам решетки», характерным для энторинальной коры височных долей головного мозга. Они образуют шестигранные структуры и активируются в зависимости от движения животного в пределах воображаемой пространственной решетки, отражая его положение и ориентацию (в 2014 году за открытие этого механизма была вручена Нобелевская премия). Хокинс и его соавторы предположили, что аналогичные структуры могут присутствовать по всему неокортексу и в каждой из них формируются свои модели воспринимаемых объектов. «Если нейроны решетки отображают положение в пространстве одного предмета, самого тела, то мы предполагаем, что «нейроны решетки» в неокортексе одновременно отображают положение множества предметов», — пишут исследователи.

В самом деле, кора нашего головного мозга организована из групп, объединяющих сотни нейронов, сложенных в многослойные вертикальные колонки. «Колонки в соматосенсорной коре могут отслеживать положение осязательных свойств объекта, — продолжают авторы, — а колонки в зрительной коре — визуальных». «Теория тысячи мозгов» предполагает, что все множество таких моделей существует в неокортексе параллельно, а дальние связи между нейронами позволяют синхронизировать их. В основе работы новой коры оказывается не иерархическое формирование единой модели окружающего мира, а сложные сетевые взаимодействия между множеством «малых» моделей.
 

Nobody

Раздел "Наука и Религия"
Команда форума
Модератор
#93
Электричество омолаживает мозг

Синхронизация двух участков коры делает рабочую память на полжизни моложе.

Стимуляцию мозга слабым электрическим током или магнитным полем сейчас активно пытаются использовать, чтобы улучшить мозговые функции: улучшить память, улучшить ассоциативное мышление, избавить от депрессии и табачной зависимости, справиться с последствиями инсульта; при этом черепную коробку не вскрывают и в сам мозг не вторгаются – электрический ток и магнитное поле приходят в него извне сквозь кожу и кости черепа.

В недавней статье в Nature Neuroscience исследователи из Бостонского университета пишут, что электричеством можно обернуть вспять даже некоторые возрастные изменения, случающиеся с мозгом и высшими когнитивными функциями. Речь снова идёт о памяти, точнее, о рабочей памяти, о которой мы много раз писали. Если вкратце, то в рабочей памяти хранится информация, с которой мы работаем в данный момент, а поскольку мы постоянно что-то читаем, слушаем, обдумываем, планируем, и т. д., её значение трудно преувеличить – без рабочей памяти мы бы в буквальном смысле не могли бы связать и двух слов. С возрастом рабочая память ухудшается, и это сопровождается изменениями в электрической активности мозга: разные его участки рассинхронизируются, а значит, нейроны общаются уже не так эффективно, как раньше – ведь если между вами есть надёжная связь, то и электрическая активность у вас будет синхронной. А для памяти как раз важно, чтобы нейроны работали вместе.

Роберт Рейнхарт (Robert Reinhart) и Джон Нгуен (John Nguyen) пригласили в лабораторию несколько десятков человек от 60 до 80 лет без психоневрологических заболеваний. Им показывали ряд изображений, в которых некий привычный предмет повседневности спустя какое-то время сменялся либо идентичной картинкой, либо картинкой, на которой тот же предмет был как-то изменён. Нужно было заметить, когда предмет на второй картинке отличался от того, что был на первой.

Через тест с картинками нужно было пройти дважды: до стимуляции слабым током и после. Электрический ток подбирали так, чтобы синхронизировать активность префронтальной и височной коры полушарий, которые очень важны для высшей нервной деятельности. После двадцатипятиминутной стимуляции пожилые участники эксперимента в среднем лучше замечали, когда предметы на картинках похожи, а когда – нет; их мозг работал также, как у группы более молодых людей в возрасте от 20 до 30.

В то же время у ещё одной группы пожилых подопытных, которых тоже стимулировали током, но без синхронизации префронтальной и височной коры, никакого улучшения в работе мозга не было. Наконец, когда у молодых людей в возрасте от 20 до 30 с помощью электростимуляции рассинхронизировали активность двух зон мозга, тест с картинками они начинали проходить хуже – сходства и различия они замечали с меньшей точностью, и на сам тест у них уходило больше времени.

Поскольку чтобы сравнить два изображения, нужно задействовать рабочую память, то можно сделать вывод, что синхронизация зон мозга как раз рабочую память и улучшала. Эффект длился как минимум час – потому что дольше эксперимент просто не проводили. Вряд ли электроомоложение памяти длится после такой 25-минутной стимуляции бесконечно долго, но, думается, даже если эффект задержится хотя бы на день, это может стать достаточно удобным способом поддержать стареющий мозг на плаву.

https://m.nkj.ru/news/35947/