Научные исследователи из Массачусетского технологического института и Венского университета создали систему, которая позволяет вести наблюдение за нейронной активностью мозга у живых существ. Новая технология, способная создавать трехмерное изображение работы мозга и обновлять его с миллисекундной задержкой, призвана помочь ученым лучше понять то, как совокупность нейронных процессов трансформируется в чувствительную информацию и отвечает за генерацию поведения.
Команда ученых использовала новую систему для многократного сканирования и наблюдения за активностью каждого нейрона в нематоде (круглый червь) Caenorhabditis elegans, а также целого мозга у мальков рыбки данио. Новая технология позволила вести наблюдение за активностью нервной системы на беспрецедентном доселе уровне глубины исследования.
«Наблюдение за активностью всего лишь одного нейрона в мозге не способно ответить на вопрос о том, как же в нем обрабатывается информация. Для решения этой задачи вам необходимо вести наблюдение за целым комплексом одних нейронов. А для того чтобы понять, за что отвечает та или иная активность, вам нужно вести наблюдение за другим типом нейронов», — говорит Эд Бойден, один из лидеров исследовательской команды и доцент кафедры биоинженерии и когнетивных исследований в MIT.
«Короче говоря, если вы хотите лучше понять весь путь трансформации информации от ощущения до конечного действия, то вам необходимо видеть работу всего мозга в целом».
Новый метод исследований, описанный 18 мая в журнале Nature Methods, может также помочь нейробиологам больше узнать о биологических основах различных расстройств мозга.
«Если говорить откровенно, мы мало знаем о расстройствах мозга и определенном наборе тех или иных клеток, вовлеченных в их развитие», — говорит Бойден.
«Возможность более глубокого и наглядного исследования активности нервной системы поможет нам определить те клетки или сети, которые вовлечены в развитие этих расстройств. В конечном итоге это может привести к новым и более эффективным идеям по созданию лечения от этих расстройств».
Команда Бойдена разработала метод «картографирования мозга» благодаря поддержке исследователей из лаборатории Alipasha Vaziri, принадлежащей Венскому университету, а также благодаря сотрудничеству с Венским исследовательским институтом молекулярных патологий.
21 Мая 2014
Робот на запястье подарит вам два дополнительных пальца
Исследователи из MIT создали робота, который обеспечивает человека двумя дополнительными пальцами. Сообщается, что гаджет может помочь людям с ограниченной подвижностью.
Ежедневно мы используем в быту различные инструменты, например, нож и вилку, мы также управляем автомобилем. Если мы будем использовать их в течение долгого времени, то начнем воспринимать их как продолжение нашего тела, — говорит исследователь Гарри Асада из Департамента механической инженерии Массачусетского технологического института (MIT).
Преимущество такого робота в том, что пользователю не нужно раздавать команды – достаточно просто двигать пальцами привычным способом. С помощью роботизированных пальцев можно, например, одной рукой держать чашку кофе и перемешивать ее содержимое, открывать консервные банки и поднимать тяжелые предметы, пишет газета Daily Mail.
Разработка была представлена на конференции робототехнических систем в городе Беркли, штат Калифорния (США).
Так называемые роботизированные пальцы состоят из сопряженных друг с другом приводов, которые обеспечивают их силой, сравнимой с силой человеческих пальцев, которая проявляется при захвате.
Ученые разработали специальный алгоритм управления, который соотносит движения двух роботизированных пальцев с каждым из пяти пальцев руки человека. В будущем команда планирует уменьшить устройство до удобных размеров и даже придать ему складываемую форму.
Мы можем сделать его в форме часов или браслета с выдвигающимися пальцами. Носимые роботы являются одним из способов сблизить робота и человека, — отмечает Асада.
Пятилетней девочке успешно сделали операцию по пересадке 7 внутренних органов.
Четыре года назад маленькой пятилетней немке пересадили одновременно семь внутренних органов во время сложнейшей хирургической операции. На этой неделе уже девятилетняя девочка пришла в парижскую больницу Necker для контрольного исследования, в частности ультразвуковой диагностики и сдачи анализов.
В 2010 году девочка успешно пересадили одновременно семь внутренних органов, в том числе печень и почки. Сейчас девочка чувствует себя хорошо и может жить полноценной жизнью, однако периодически она должна проходить контроль функционирования своих новых органов.
Профессор биомедицины Оливье Бастьен (Olivier Bastien) сообщил: " с 2007 года у нас было восемь хирургических операций по мульти пересадке внутренних органов во Франции. Это потрясающе".
Среди этих восьми операций, две были реализованы на детях. Но только одна девочка получила пересадку сразу семи внутренних органов. Молодая немка страдала от редкого заболевания известного как Болезнь Гиршпрунга.
С рождения ее кормили искусственно. Эта болезнь связана с генетическими мутациями и вызывает врожденную аномалию развития толстой кишки, которая приводит к нарушению иннервации фрагмента кишки. В итоге большая часть органов функционирует некорректно.
Космонавтов оденут в костюмы, напоминающие вторую кожу
Современные скафандры смотрятся красиво, но они неудобны в ношении. Именно по этой причине ученые MIT разрабатывают новую эластичную одежду для космонавтов. Их последняя разработка выглядит слишком уж футуристической.
Грубо говоря, скафандр, разработанный специалистами Массачусетского технологического института, работает как усадочная пленка. Так называемый BioSuit отходит от использования газа в скафандре. В его случае давление создается за счет металлических катушек, пишет Gizmodo.
Космонавт, облаченный в обычный скафандр, находится в воздушном шаре газа, который обеспечивает необходимое для жизни в безвоздушном пространстве давление в треть атмосферного. Мы хотим получить тот же эффект, но за счет механического противодавления. Применение давления непосредственно к коже позволит нам полностью отказаться от газа, — объяснил профессор аэронавтики, астронавтики и инженерных систем Массачусетского технологического института Дава Ньюман, который руководит разработкой BioSuit.
Добиться этого можно с помощью новой активной одежды с использованием пружинообразных катушек, которые сокращаются при нагревании, плотно обтягивая тело космонавта. В основе катушек лежит материал с памятью формы. При нагревании до определенной температуры он воспроизводит известную ему форму. Таким образом, при падении температуры костюм становится мягче, при увеличении – тверже.
По словам Ньюмана, новый костюм отличается повышенной легкостью и мобильностью, что делает его удобным для передвижения по поверхности исследуемых планет. Если вы хоть раз видели видео с прыгающими по Луне космонавтами, то поймете, насколько сложно работать в громоздком скафандре.
Сейчас исследователи пытаются найти эффективный способ нагрева катушек и последующей их блокировки.
Эта технология может также найти применение у военных. Одежда, которая способна сжиматься под воздействием температур, может затянуть рану солдата как жгут, тем самым предотвратив чрезмерную потерю крови. Но для этого потребуется удешевить материал, сделав его одноразовым.
По данным Всемирной организации здравоохранения, более 360 миллионов человек во всем мире страдают от потери слуха, и многим устройства, такие как слуховые аппараты и кохлеарные имплантаты, позволяют поддерживать нормальный образ жизни. Но что, если кохлеарное устройство может предложить биологическое решение, позволяющее улучшить слух пациента?
Впервые ученые из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии использовали кохлеарные импланты для регенерации слуховых нервов через генную терапию - процесс, в котором терапевтическая ДНК вживляется в клетки для лечения заболевания.
Кохлеарные имплантаты работают путем преобразования звуков в электрические сигналы, которые посылаются непосредственно на слуховой нерв, минуя внешнее и среднее ухо. Процесс позволяет значительно улучшить слух, в том числе способность поддерживать телефонный разговор, но звуки, которые они предоставляют пациентам, монотонны и роботизированы.
"В конечном счете, мы надеемся, что после дальнейших исследований, люди, которые зависят от кохлеарных устройств, смогут насладиться более широким динамическим и тональным диапазоном звука, что особенно важно для нашего ощущения мира вокруг и для музыкального воспитания", говорит профессор Гэри Хаусли (Gary Housley) из Университета Нового Южного Уэльса.
В 1993 году несколько лабораторий обнаружили, что уши млекопитающего будут способны к регенерации клеток при должной стимуляции, но до сих пор не было безопасного или эффективного способа доставить необходимые белки для кохлеарной области.
Исследование генной терапии обеспечило надежду на излечение ряда генетических нарушений и заболеваний, включая рак, ВИЧ и рассеянный склероз.
"Наша работа имеет значение далеко за пределами нарушений слуха", говорит соавтор доцент Матиас Клугман (Matthias Klugmann) из Университета Нового Южного Уэльса. "Генная терапия была предложена в качестве лечебной концепции даже для разрушительных неврологических заболеваний и наша технология обеспечивает новую платформу для безопасного и эффективного переноса генов в таких деликатных тканях как мозг".
Профессор Хаусли обсуждает новую технику доставки генов на видео ниже.
Авторы: Antoine Roux, Chunlian Zhang, Jonathan Paw, José Zavala-Solorio, Twaritha Vijay, Ganesh Kolumam, Cynthia Kenyon, Jacob C. Kimmel
Аннотация
Сообщалось, что временная индукция...
Авторы: Александр Трапп, Чаба Керепеси, Вадим Николаевич Гладышев
Аннотация
Метилирование ДНК определенного набора динуклеотидов CpG стало критическим и точным биомаркером процесса старения. Многовариантные модели машинного обучения, известные как...
Краткое содержание
Старение - это постепенное снижение физической формы организма, которое со временем приводит к дисфункции тканей и заболеваниям. На клеточном...
Новые результаты
Старение часто воспринимается как дегенеративный процесс, вызванный случайным накоплением клеточных повреждений с течением времени. Несмотря на это, возраст можно...
Гемопоэтические стволовые клетки (HSC) с возрастом обнаруживают функциональные изменения, такие как снижение регенеративной способности и миелоидно-зависимая дифференцировка. Ниша HSC, которая...
Наше недавнее исследование установило, что факторы молодой крови не являются причиной и не являются необходимостью для системного омоложения тканей млекопитающих...
Аннотация
Гетерохронный обмен крови омолаживает старые ткани, и большинство исследований о том, как это работает, фокусируется на молодой плазме, ее фракциях...
Аннотация
Известно, что молодая плазма крови оказывает благотворное влияние на различные органы у мышей. Однако не было известно, омолаживает ли молодая...
Если вы избегаете громких заявлений и в течении длительного времени соблюдаете дисциплину недосказывания посреди яркого неонового мира, то возможно вы...
Краткое содержание
Коронавирус (HCoV-19) вызвал новую вспышку коронавирусной болезни (COVID-19) в Ухане, Китай. Профилактика и реверсия...
Читать далее
Основные моменты
Смертность от возрастных заболеваний U-образная с надиром ниже репродуктивного возраста
Количественные биомаркеры старения постоянно меняются на протяжении всей жизни
Бремя мутаций...
Клеточное старение - это состояние клетки, вовлеченное в различные физиологические процессы и широкий спектр возрастных заболеваний. В последнее время быстро растет...
Лекторий МГУ: Вадим Николаевич Гладышев, 28 мая 2019 г. 17.00Тема лектория: «Суть старения и путь к долголетию».
Профессор Факультета биоинженерии и...
Ученые давно проводят эксперименты по выведению различных гибридных видов животных. Как правило, это относится к лабораторным животным, опыты над которыми...
Возможно, в будущем люди смогут восстанавливать потерянные конечности — на это, во всяком случае, намекают медицинские эксперименты. Ученым уже известно...
Небольшая группа израильских учёных считает, что они нашли первое универсальное лечение против рака.
«Мы считаем, что через год мы предложим универсальное...
Самое первое человеческое испытание сенолитических лекарств, было объявлено ещё в июне, и большая часть мира практически не обратила внимания на него...
Данная статья собрана из нескольких моих ранних заметок о влиянии внеклеточного матрикса на процесс старения. Текст статьи будет обновляться — я планирую...
2018-й принес обнадеживающие результаты в борьбе со старением и стал годом взрывного роста бизнеса на бессмертии. Начались испытания сенолитика — препарата, убивающего стареющие клетки, ключевого...
Китайский ученый Цзянькуй Хэ заявил о рождении первых в мире детей из генетически отредактированных эмбрионов. По словам ученого, родились близняшки, у которых он попытался создать устойчивость к заражению...
Исследователи и ученые из Калифорнийского университета в Дейвисе со своими китайскими коллегами из компании United Imaging Healthcare (UIH) создали аппарат...
Технологии из научно-фантастической вселенной «Стартрек» продолжают проникать в нашу реальную жизнь. Мы уже читали о медицинском трикодере, слышали о разработках...
В дальнейшем ученый намерен распространить исследования на людей.
Генетик, молекулярный инженер и химик Джордж Черч из Гарварда основал стартап Rejuvenate Bio...
Остановись, старенье!
Ведущие ученые из 17 стран приехали в Россию, чтобы решить проблему старения. Именно теперь, по их мнению, накоплен критический...
Восстановление сердечной мышцы после месяца терапии внеклеточными везикулами. Иммунные метки: агглютинин (красный), тропонин (зеленый) и DAPI (голубой)
Исследователи Колумбийского университета, работающие...
Старение сопровождается развитием метаболических нарушений и дряхлением. Недавние исследования продемонстрировали, что снижение уровня никотинамидадениндинуклеотида (НАД+) – ключевой фактор замедления обменных процессов, связанного...
Время напрямую людей не убивает, старение – это биологический процесс. Есть группа заболеваний, которые называют возраст-ассоциированными, или старческими. Основным фактором риска...
Ученые из Медицинского института Говарда Хьюза усовершенствовали метод флюоресцентной микроскопии таким образом, что теперь с ее помощью можно снимать в...
Ученые из австралийского Института медицинских исследований Гарвана сообщили об открытии в клетках человеческого организма необычных структур ДНК – i-мотивов (intercalated-motif...
Самое распространенное среди мужчин онкологическое заболевание, рак простаты, которым страдает примерно четверть пациентов урологических стационаров, до недавнего времени лечили хирургически — удаляли...
Врачам из больницы Джона Хопкинса (штат Мэриленд) удалось провести успешную комплексную трансплантацию пениса и мошонки. Операция длилась 14 часов, в...
Результаты, полученные исследователями университета Колорадо в Боулдере, работающими под руководством профессора Дага Силса (Doug Seals), еще раз подтвердили, что применение...
Американские исследователи провели проверку имплантата-электростимулятора, призванного усилить память. В среднем способность к запоминанию слов удалось улучшить на 15%.
Если технология пройдет...
Лечение стволовыми клетками находит все большее применение в медицинской практике. Так, например, группа китайских ученых из Университета Тунцзи не так...
В 2012 году благодаря ученым нашего университета была осуществлена первая в России успешная операция по имплантации «искусственного сердца» человеку. К...
Исследователи лондонского университета королевы Марии, работающие под руководством доктора Леонардо Гуасти (Leonardo Guasti), использовали репрограммированные клетки для создания первого прототипа...
На основе данной статьи будет определяться разработчик искусственного интеллекта для данной системы управления возрастом.
×
ВАШ ЛИЧНЫЙ ВКЛАД В БОРЬБУ СО СТАРЕНИЕМ
Скооперируйтесь с тысячами других участников и создайте любой проект в области антистарения, проведите научные исспедования
Площадка для создания и финансирования проектов. Официальная страница сайта Сверхчеловечество.рф для сбора средств на ускорение прогресса в области омоложения: