|
|
Мозг продолжает развиваться у людей среднего возраста
18.05.2001. www.pereplet.ru
Результаты последнего исследования показали, что человеческий мозг продолжает
развиваться до 50 лет.
Ученые провели исследование 70 людей в возрасте 19-76 лет при помощи магнитного
резонанса. Было показано, что белое вещество мозга продолжает развиваться во
фронтальной и височной долях мозга в среднем до 48 лет. Кроме того, было
установлено, что серое вещество мозга достигает своего максимального развития в
юности, а затем с возрастом постепенно уменьшается в размерах.
Инфракрасный луч
ощупывает мозг
26.09.2001 |
xTerra.ru 
Ученые из университета Иллинойса разработали метод, позволяющий
диагностировать изменения, происходящие на
поверхности мозга в результате мыслительной деятельности. Новая техника диагностики
основывается на
инфракрасной спектроскопии и будет менее
затратной, чем иные способы, такие как формирование изображения с
помощью
магнитного резонанса или позитронная
томография.
Всякий раз, когда тот или участок мозга активизируется, к нему
поступает большее количество кислорода, - говорит профессор физики
Энрико Граттон (Enrico Gratton). Наша техника
измеряет кровяной
поток и потребление кислорода в мозге.
Оптическая техника - одна из
наиболее простых в использовании. Свет, излучаемый
инфракрасными диодами, проникает в мозг,
где он частично поглощается и рассеивается. Аппаратура улавливает
отраженные от мозга лучи, и предает данные об их интенсивности в
компьютер, гда происходит оценка степени их поглощения и
рассеивания.
Новая техника может использоваться для поиска
гематом у детей или для изучения асфиксии во время
сна. Техника в состоянии улавливать даже такие изменения в деятельности мозга,
которые возникают, например, когда человек просто шевелит пальцем руки.
С микроскопом в
голове
xTerra.Ru
Группе американских ученых из отделения Bell
Laboratories в Нью-Джерси удалось сконструировать
миниатюрный микроскоп для наблюдения за отдельными
мозговыми клетками.
Биоэлектрические потенциалы, генерируемые
в какой-либо мозговой клетке, заставляют нейрон
вырабатывать особой вещество - нейротрансмиттер,
посредством которого возбуждение передается на другие
нервные клетки. Кроме того, при получение сигнала в
нейроне изменяется содержание кальция, и от масштабов
этого изменения зависит, будет ли сигнал передаваться
дальше. Таким образом, наблюдая за процессом изменения
концентрации кальция, можно сделать определенные выводы
о работе нервных структур головного мозга.
При проведении исследований ученые во
главе с Уинфридом Денком (Winfried Denk) использовали
миниатюрный микроскоп-иглу длиной 7,5 см и массой 25
грамм, который хирургическим путем внедрялся в череп
крысы. Рассматривая участки нейронов, залегающие на
глубине не более 200 мкм под поверхностью коры,
исследователям удалось выявить некоторые закономерности,
сопоставив поведение нервных клеток с действиями крысы.
Правда, результаты все-таки нуждаются в уточнении,
поскольку инвазивное вмешательство, несомненно,
определенным образом повлияло на поведение грызуна.
Раскрылись потаенные глубины человеческого мозга
Агентство БЕЛТА
В последние годы в белорусской нейрохирургии стал
активно внедряться новый вид операций, так называемая
минимальная инвазивная хирургия. Этому во-многом
способствовала помощь Минздрава в оснащении больниц
республики современными эндоскопами. Такой аппарат
позволяет выполнять любое нейрохирургической
вмешательство с минимальной травматизацией.
Как рассказал директор НИИ неврологии,
нейрохирургии и физиотерапии профессор и академик
Арнольд Смеянович, ученые получили доступ в самые
потаенные участки головного мозга, куда
раньше нельзя
было добраться без значительного разрушения. Пациенту
вводится трубочка, диаметром 2-3 миллиметра, вместе с
ней минивидеокамера и инструменты. При постоянном
контроле извне удаляются опухоли и гематомы из самых
глубоких образований мозга, ликвидируется разрушение
патологических участков. Нейрохирурги останавливают
кровотечение, проводят лазерную коагуляцию сосудов.
Особым искусством считается создать дополнительный
искусственный проток жидкости, которая скапливается в
желудочках мозга, вызывая его сдавление. И после таких
серьезных операций больной уже через два часа способен
встать на ноги, в то время, как обычная трепанация
предполагает двухнедельный постельный режим.
Лазер может
управлять ростом нервов
2.12.2002 www.nature.com
Волоконная оптика может помочь соединить и срастить концы
поврежденного нерва.
Лазерный пучок способен направлять в нужную сторону рост нервных
клеток. Эта методика пригодится для восстановления поврежденных
нервных путей или для их соединения с электронными имплантатами,
такими как искусственная сетчатка или протезы суставов.
Аллен Эрлихер (Allen Ehrlicher) из Лейпцигского университета
(University of Leipzig) продемонстрировал, что нервные клетки мышей
и крыс, выращиваемые in vitro, своим ростом следуют за красным
лазерным пучком. Лазер не повреждает клетки, даже если ведет их по
зигзагообразной траектории. В прошлом попытки заставить клетки расти
внутри каналов или направить их рост специфическими адгезивными
сигналами часто приводили к повреждению хрупких клеточных мембран.
Для лечения травм спинного мозга требуется свести вместе нервы по
обе стороны разрыва. Исследователи добивались относительного успеха,
используя трубчатые пластиковые каналы, однако полученное соединения
не обеспечивало иннервацию, достаточную для восстановления
двигательной активности в парализованной конечности.
Рост нервной клетки происходит путем выпячивания отростка,
называемого
ламеллоподией
.
Этот рост происходит за счет актиновых филаментов, которые толкают ламеллоподию вперед. Филаменты
удлиняются по мере того, как к ним присоединяются новые глобулы актина.
Ученые уже давно используют лазеры для манипуляций с клетками.
Сфокусированные лучи лазера захватывают клетки, как пинцет. Казалось
бы, можно захватить кончик ламеллоподии нейрона этим оптическим
"пинцетом", потянуть, и это тоже направит его рост в нужную сторону.
К сожалению, чаще всего клетка просто рвется, не выдержав столь
неделикатного обращения.
Метод Эрлихера предполагает использование слабого и несфокусированного луча, которым невозможно захватить клетку.
Направив луч на ламеллоподию, ученые начинают медленно его сдвигать,
и ламеллоподия следует за лучом. При этом луч может развернуть
направление роста клетки практически на 90. Кроме того, под
действием луча ламеллоподия растет в 5 раз быстрее.
Ученые пока не знают, каков механизм описанного эффекта. Они
предполагают, что луч может выстраивать молекулы актина, тем самым
облегчая рост клетки.
Клетки мозга могут
жить самостоятельно
РОЛ
В опыте, достойном доктора Франкенштейна, ученые
возвращали к жизни клетки мозговой ткани, взятые от
трупов или в процессе биопсии. Исследователи
использовали мозговую ткань людей, умерших не более 20
часов назад. Определилась некоторая зависимость - чем
моложе был донор, тем жизнеспособнее были его клетки.
Ткань, взятая из области гипокампуса - участка мозга,
связанного с памятью, обладала наибольшей "живучестью". Подобные клетки начинали функционировать после того, как
их помещали в специальный химический раствор. Ученым
пока удалось вернуть к жизни три типа клеток: нейроны,
астроциты и олигодендроциты.
Сейчас перед учеными стоит задача
определить, способны ли мозговые клетки жить и
функционировать после пересадки другому человеческому
организму. Если такое воможно, то проблемы, связанные с
лечением таких тяжелых недугов, как болезнь Альцгеймера
или Паркинсона, очень скоро будут решены. Ученые
предполагают, что им удастся производить замену больных
клеток на здоровые, сообщает ABCnews.com.
Мобильное
ускорение
25.09.2001 |
xTerra.ru
Мобильные телефоны могут нанести вред здоровью,
ускорив ответные
реакции головного мозга - об этом было заявлено британским ученым на
конференции, посвященной действию мобильной связи на здоровье
человека.
Согласно опубликованным результатам, длительное использование
телефона может привести к ряду осложнений: от головных болей до
онкологических заболеваний. Доктор Алан Прис (Alan Preece), глава
отдела биофизики Бристольского онкологического центра, как и многие
его коллеги, убежден, что излучение от аппаратов сотовой связи
пагубно влияет на химические процессы в человеческом теле.
Шесть независимых исследований показали, что время реакции
головного мозга людей, подверженных действию радиочастотных сигналов
от своих телефонов, заметно возрастает. "Увеличенная скорость
реакции мозга объясняется выделением стрессовых белков. Это явление
требует дальнейшего изучения, но очевидно, что непрерывное
присутствие в зоне действия радиосигналов от мобильных телефонов
вредно для здоровья", - пояснил доктор Прис.
Стрессовые белки выделяются организмом при высокой температуре,
во время болезни, но радиочастотные сигналы стимулируют их появление
даже при нормальной температуре тела.
Впрочем, на конференции в Лондоне обсуждались и другие проблемы
использования мобильных телефонов. Например, ученые из Швеции и
Швейцарии показали, что телефонные беседы по сотовому телефону
приводят к беспокойному сну.
 В мозге человека обнаружены скрытые резервы
Lenta.Ru
Ученые из медицинской школы университета Вашингтона
установили, что в клетках головного мозга человека
имеются запасы кислорода, которые позволяют выполнять
сложные задачи при недостаточном кровоснабжении. Эти
данные были получены в исследовании на добровольцах, у
которых изучали мозговой кровоток в условиях пониженного
содержания кислорода в воздухе.
Исследователи оценивали активность разных участков мозга
с помощью позитронной эмиссионной томографии.
Добровольцев просили выполнять простые задания в обычных
условиях и при сниженном содержании кислорода в воздухе,
соответствующем высоте 4,3 километра над уровнем моря.
Вопреки ожиданиям, значительного увеличения
кровоснабжения мозга при недостатке кислорода в воздухе
не произошло.
Авторы объясняют полученные данные наличием запасов
кислорода в клетках головного мозга.
Раньше считалось,
что усиление работы мозга возможно только за счет
увеличения мозгового кровотока в ответ на увеличение
потребности в кислороде.
В другой, еще не опубликованной работе автор этого
исследования изучил математическую модель работы мозга
крыс. Оказалось, что у крыс запасов кислорода в нервных
клетках нет. По мнению авторов исследования, мозг
человека приспособлен к быстрой смене активности, в
отличие от мозга животных.
Некоторые ученые скептически
относятся к этому выводу и считают, что таких
существенных различий в работе мозга человека и животных
нет.
Результаты исследования были опубликованы в журнале
Proceedings of the National Academy of Sciences.
Клетки
превращаются?
13.02.2002. &nbNewScientist
Как известно, у зародышей имеются так называемые эмбриональные
стволовые клетки (ESC). Они обладают способностью приобретать любую
"специализацию" и в зависимости от ситуации превращаются в нейроны,
клетки кожи или мышечные волокна.
До недавнего времени считалось,
что во взрослом организме клетки с "магическими" свойствами
отсутствуют.
Однако недавно сотрудники Университета штата
Миннесота обнаружили в костном мозге молодой пациентки клетки,
напоминающие ESC. Их назвали MAPC (multipotent adult progenitor
cells). Путем клонирования таких клеток исследователи надеются
получить все виды человеческих тканей, и даже необычайно
"качественных" органов для трансплантации: вероятность их отторжения
сводится к нулю.
Новые нейроны
способны правильно функционировать
1.03.2002 |
Русский Переплет
 Уже ни для кого сейчас не секрет, что традиционная школьная
"мудрость" о том, что нервные клетки не восстанавливаются, не совсем
соответствует действительности. Ученым уже много раз удавалось
продемонстрировать, что новые нейроны в самых разнообразных частях
мозга могут образовываться в течение всей жизни. Однако до сих пор
не было ясно, являются ли эти клетки полностью функционирующими, или
же они лишь имитируют зрелые нервные клетки.
Лишь теперь ученым из Калифорнии удалось продемонстрировать, что,
по крайней мере, у мышей заново образовавшиеся нейроны способны
выполнять функции зрелых клеток. Используя особую флуоресцентную
метку, исследователи показали, что новые нейроны созревают в течение
нескольких месяцев, после чего становятся похожи по своим свойствам
на зрелые клетки. Однако до сих пор остается неясным вопрос, каковы
функции этих вновь образованных клеток, и отличаются ли они от
функций зрелых нейронов. По одной версии, новые нейроны вырастают
для замены старых, поврежденных клеток, и выполняют те же функции,
что и клетки до них. По альтернативной версии, у новых клеток есть
свои особые функции, которые нам еще предстоит открыть.
Восстановление клеток мозга у крыс
26.08.2002. www.pereplet.ru
Известно, что клетки мозга взрослого организма восстанавливаются очень плохо.
Однако результаты проведенного недавно исследования показывают, что процесс
регенерации нервной ткани можно стимулировать.
Ученые из Токийского университета проводили эксперимент на крысах, перенесших
состояние, близкое к инсульту. Они вводили животным коктейль из факторов роста
непосредственно в мозг на протяжении нескольких дней. Было показано, что в
течение месяца у крыс восстановилось около 40% поврежденных нервных клеток. Этот
более чем в 2 раза превышает скорость восстановления нервных клеток у крыс, не
получавших инъекции факторов роста. Еще более важно то, что введение гормонов
роста улучшило познавательные способности крыс.
Новые нервные клетки были образованы из клеток-предшественников, близким по
своим функциям к стволовым клеткам.
Полученные результаты очень важны, поскольку изучение процесса восстановления
нейронов является критическим для лечения болезни Альцгеймера и восстановления
повреждений после инсульта.
 Мысль лжеца видна как на ладони
13.11.2001 NewScientist.com
В попытках создать более совершенный детектор лжи
ученые обратили свои взоры от неосознанных сигналов, испускаемых
органами тела человека, к средоточию его лживости - мозгу.
Бриттон Ченс (Britton Chance), биофизик из университета штата
Пенсильвании, разрабатывает систему, позволяющую с помощью
инфракрасного излучения проследить за процессами, протекающими в
коре предлобной области мозга - как раз там, где зарождается ложь.
Испытатели новой системы, надев на голову специальную повязку с
аппаратурой, должны отвечать на вопросы исследователей - на одни
честно, на другие - наоборот. В тот момент, когда испытуемый
принимает решение солгать (еще до того, как ложь слетит с уст,
происходит мгновенное, продолжительностью в миллисекунды, ускорение
потока крови, своеобразный "всплеск". Эти толчки регистрируются
датчиками и отображаются на экране компьютера.
Пока г-н Ченс совершенствует свой надеваемый на голову детектор,
другой ученый из Пенсильвании, психолог Дэниел Ланглебен (Daniel
Langleben) помещает добровольцев внутрь магнитно-резонансного
томографа и фотографирует их мозг, пока они говорят неправду. При
этом, как заявляет ученый, отдельные участки мозга на экране ярко
вспыхивают.
По мнению обеих ученых, мониторинг мозговой активности позволит
создать практически безошибочный полиграф, поскольку человек не
способен контролировать процессы, протекающие в собственном мозге.
Учеными был проведен необычный эксперимент. 18 испытуемым был
предложен предмет, который требовалось затем спрятать в кармане.
После чего им демонстрировался набор фотографий, включающих
изображение этого объекта. Участники должны были отрицать, что это
та самая вещь, которую они спрятали. При этом была отмечена
хорошо различимая на магнитно-резонансном изображении (fMRI -
functional magnetic resonance imaging)
особая
активность нескольких областей мозга, в частности тех, которые
связаны с вниманием к обнаружением ошибок.
С помощью fMRI можно будет повысить точность определения лжи в суде.
В
то же время полиграф, к примеру, регистрирует не столько сам факт
лжи, сколько сопровождающий его страх быть уличенным во лжи, а с
симптомами собственного страха человек справиться может.
Повсеместно используемое
тестирование полиграфом основывается на
изменении кровяного давления, ритма сердцебиения, дыхания и
электрическом сопротивлении кожи. Однако, эти показатели сильно
различаются у людей, что не дает возможности с полной уверенностью
установить истину.
Крайнюю ненадежность полиграфов
успешно доказал Олдрич Эймс - высокопоставленный сотрудник ЦРУ США,
успешно прошедший тестирование на полиграфе в промежутках между
шпионажем в пользу СССР и России, которым он занимался у себя по
месту службы. И хотя федеральные агентства по-прежнему тестируют на
полиграфе своих сотрудников, суды в США не рассматривают результаты
тестов на полиграфе в качестве доказательств.
Тем не менее,
разработки ученых позволяют предположить, что разработка значительно
более надежного (пусть и не стопроцентного) детектора лжи станет
возможной уже в скором будущем.
| - |
 |
Сканирование головы ловит врунов лучше
детекторов лжи
30.11.04.
www.membrana.ru
Американский адъюнкт-профессор Скотт Фаро (Scott Faro) и его
коллеги из центра функционального отображения мозга в медицинской
школе университета Филадельфии (Temple University School of
Medicine) выяснили, что люди используют различные области мозга,
когда лгут и говорят правду, так что сканирование головы может
помочь поймать лгуна.
Традиционно ложь обнаруживается с помощью полиграфа, но детекторы
лжи, которые измеряют физиологические реакции, типа кровяного
давления и дыхания, можно
одурачить, да и сами эти устройства часто ошибаются.
В ходе своего исследования Фаро попросил шестерых добровольцев
пострелять из игрушечного ружья, а потом лгать, утверждая, что они
этого не делали.
Трое других волонтёров наблюдали за стрельбой и говорили правду о
том, что случилось.
Во время эксперимента все добровольцы были присоединены к
обычному полиграфу, но, вместе с тем, деятельность их мозга в
реальном времени показывало оборудование для магниторезонансного
сканирования.
Различия между лгунами и правдорубами были налицо.
Причём врунам пришлось активизировать семь областей мозга, а
всем
остальным — четыре, то есть,
мозгу требуется больше усилий для
выдачи неправды.
Исследование, по словам его авторов, не только проливает свет на
то, что происходит в мозге, когда люди врут, но и предлагает новую
технологию для обнаружения лжи.
Правда, использовать сканер в качестве детектора слишком дорого,
но в особых случаях, например, для допроса Усамы бен Ладена —
применение будет оправдано.
Между тем, Фаро признал, что его исследование было
кратковременным и ограниченным. Добровольцев, к примеру, не просили
прилагать усилия для изощрённого обмана оборудования.
Но адъюнкт-профессор думает, что, согласно предварительным
результатам, образцы деятельности мозга, которые фиксируют сканеры,
находятся вне сознательного контроля испытуемых.
 -
|
|
Создан первый в мире протез отделов мозга
14.09.04. New Scientist
Первый искусственный протез мозга - точнее, одного
из его отделов, отвечающего за долговременную
память, так называемого гиппокампа (hippocampus) - в
ближайшее время пройдет апробацию в Калифорнии. Он
разработан в университете Южной Калифорнии (Лос-Анджелес)
группой ученых под руководством Теодора Бергера (Theodor
Berger).
В отличие от других подобных устройств, которые
только лишь стимулируют мозговую деятельность, новый
протез благодаря размещенному в нем кремниевому чипу
сможет осуществлять процессы, за которые
ответственна та часть мозга, которую протез
замещает.
Первоначально
протез гиппокампа
будет испытан на тканях мозга крысы, затем - на
подопытных животных.
Гиппокампус - один из наиболее структурированных и изученных отделов
головного мозга. Что особенно важно - его функции относительно легко
могут быть протестированы. Предполагается, что его основная функция
- "кодирование" информации таким образом, чтобы в дальнейшем она
могла быть сохранена в других отделах мозга, играющих роль
долговременной памяти. Нарушение работы гиппокампа приводит к тому,
что человек теряет способность запоминать новую информацию (но
продолжает помнить старую). Соответственно, способность запоминать
новую информацию может расцениваться как свидетельство нормальной
работы гиппокампа.
Исследователи работали над протезом гиппокампа на протяжении
десяти лет. Сначала была создана математическая модель работы
гиппокампа в различных ситуациях, затем эта модель была встроена в
кремниевый чип, после чего потребовалось разработать интерфейс,
позволяющий обмениваться данными между мозгом и микросхемой.
Поскольку принципы кодирования информации гиппокампом известны не
были, ученые просто скопировали его поведение.
Микросхема в протезе
человеческого мозга будет размещена снаружи черепной коробки, а не
внутри. Обмениваться информацией с остальными частями мозга чип
будет с помощью двух групп электродов, подходящих непосредственно к
поврежденной области с двух сторон. С помощью одной из них будет
регистрироваться электрическая активность других отделов мозга, с
помощью другой электрические сигналы, выработанные микросхемой
протеза, будут направляться обратно в мозг. Предполагается, что гиппокамп представляет собой совокупность нейронных сетей,
функционирующих параллельно, так что становится возможным просто
обойти всю поврежденную область целиком.
После опытов на животных - сначала на крысах, затем на обезьянах
- наступит черед человека. У большинства млекопитающих структура
гиппокампа практически одинакова, так что адаптация протеза к
человеческому мозгу после опытов на животных может быть осуществлена
относительно легко. Правда, перед этим ученым и медикам необходимо
будет удостовериться в том, что новое устройство абсолютно безопасно
для пациента.
Комментарий
Скепсис: про клеточные проблемы
15.04.2003 R.V.Ataev
Гиппокамп, как известно, не только обрабатывает
и передает импульсы. Еще одна его функция, как считают биологи
развития, - он (и некоторые другие структуры) является как бы "университетом",
местом предварительного коммитирования клеток нейрального
пути, здесь эмбриональные стволовые клетки из костного мозга проходят
предварительное "обучение", тут решается кем им быть - клетками глии или
нейроцитами. Далее эти "новобранцы" идут в другие структуры, в кору, где
заменяют выбывшие из строя клетки, образуют новые связи. За счет этого
механизма происходит обучение.
оглавление
2
3
4
5
6
|
|
|