-
62Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: На заре обработки биологических снимков исследователь проводил долгие часы, вручную обводя контуры клеток или даже подсчитывая клетки микроскопического поля в камере Горяева. Развитие технологий обработки изображений позволило автоматизировать такие задачи, как подсчет клеток на снимке и их классификация. Это значительно продвинуло разработку лекарств (быстрый анализ выживаемости), диагностику заболеваний и многие другие направления исследований. В этой статье рассмотрим эволюцию подходов к определению клеток на микроскопических изображениях в задачах компьютерного зрения — как методы анализа клеточных снимков развивались от алгоритмов с жестко заданными правилами обработки пикселей к нейросетевым моделям, использующим обучение на данных, геометрические представления формы и самообучение. И разберемся, почему каждый новый подход возникал как ответ на ограничения предыдущего, и как со временем менялся сам способ формального описания клеточной структуры.
-
77Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Дендритные шипики — это выступы плазматической мембраны нейронов на их отростках (дендритах), отвечающие за синаптические связи с другими нейронами (в синапсе они выступают в роли постсинаптической мембраны). Дендритные шипики могут иметь самые разные формы; в течении жизни они появляются, растут, меняются и исчезают. Считается, что морфология (форма) дендритных шипиков тесно связана с тем, как они функционируют. Также выдвигаются гипотезы о связи расположения шипиков на нейроне и их функционировании. Область исследования формы шипиков и их расположения при различных состояниях и заболеваниях поистине безгранична. Ранее разработанные математические методы и ПО для анализа изображений шипиков с ростом объема данных теряют свою актуальность, так как они лишь упрощают или совершенствуют неточную и долгую ручную обработку таких сложных данных. На сцену выходит искусственный интеллект: нейросетевые методы сегментации дендритов и шипиков, машинная классификация шипиков и дендритов на основе математических метрик, графовые нейронные сети для классификации нейронов. Об этих методиках и перспективах использования их в исследованиях дендритных шипиков расскажем ниже.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Эмпатия, способность чувствовать и разделять эмоции других, уходит корнями в глубокое эволюционное прошлое, будучи важным механизмом выживания социальных видов. Ее основы прослеживаются у животных — от крыс, освобождающих сородичей из заточения, до птиц и приматов, утешающих партнеров после конфликтов. Нейробиологические исследования раскрывают работу древних мозговых структур и гормонов, таких как окситоцин, которые формируют нейронную основу сопереживания и заботы. Этот мощный механизм не только укрепляет социальные связи, но и служит фундаментом для просоциального поведения, сдерживая агрессию и побуждая к помощи, что в конечном итоге определяет саму суть человечности.
-
Каждую династию объединяет фамилия, кровь и общая история, передающаяся на семейных встречах. Но семья — это и разные судьбы поколений, словно нити, переплетающиеся между собой в крепкие узлы, которые сложно разорвать. Одни проходят через репрессии и лагеря, сохраняя стойкость и передавая ее своим детям. Другие открывают двери в науку, даже когда они захлопываются под тяжестью клейма «сын врагов народа». Третьи, стоя на развилке, остаются на Родине ради близких и ближних. О твердости духа, желании разгадать тайны жизни и о детской мечте сделать из ласточки стрижа рассказывает София Георгиева, биолог и вирусолог, академик РАН, доктор биологических наук, директор Института молекулярной биологии РАН, дочь молекулярного биолога Георгия Георгиева. Интервью подготовлено в рамках мультимедийного проекта Российского научного фонда «Научные династии: гены открытий».
-
Каждому иногда бывает больно, но не каждый понимает, почему: какие физиологические механизмы стоят за этим мучительным ощущением. Боль — важный защитный сигнал организма. Что же делать, чтобы, уловив этот сигнал, перестать мучиться от уже ненужной боли? Сможет ли человечество избавиться от острой и хронической боли, сопровождающей многие заболевания? В век генной терапии и РНК-вакцин, так ли хорошо у нас обстоят дела с анальгетиками? В этой серии Спецпроекта по нейрофармакологии мы погрузимся в нейробиологию болевых ощущений и постараемся ответить на эти и многие другие вопросы о боли. Вместе с нами вы пройдете долгий и болезненный путь разработки современных анальгетиков от аспирина до моноклональных антител и нейропептидов и увидите, в какой точке мы находимся в данный момент.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Провожая 2025 год, мы предлагаем вам сверить часы: где сегодня ВИЧ, и где — объединенное человечество. Обсудим, куда привело нас противостояние смертельной болезни и чем можно приструнить вирус ВИЧ. Можно ли ВИЧ-инфицированным пациентам обойтись без стандартной антиретровирусной терапии на пути к полному исцелению, или же необходимо принимать лекарства всю жизнь?
-
276Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Долгое время ученые рассматривали ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС) как дирижера, управляющего лишь двумя аспектами нашего организма: нашим артериальным давлением и водно-солевым балансом. Однако последние исследования выявили ее значительное влияние на центральную нервную систему. РААС модулирует нейронные процессы в глубинных структурах мозга, что сказывается на уровне тревожности, резистентности к депрессии и когнитивных функциях в пожилом возрасте.
-
79Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Птицы завораживают не только ярким оперением и мелодичными трелями, они — настоящие загадки эволюции, способные решать задачи, которые раньше считались привилегией только приматов. Представьте ворону, мастерящую крючок из проволоки, чтобы достать пищу; или попугая, который считает предметы и различает их по цвету и форме. Выдающиеся когнитивные способности пернатых делают птиц уникальной моделью для изучения эволюции мозга и когнитивных процессов. Их секрет кроется в компактной, но мощной структуре мозга, которая формировалась сотни миллионов лет. В статье пойдет речь о том, как птицы, пройдя сложный эволюционный путь, вдохновили исследователей на открытия в области искусственного интеллекта.
-
Злокачественное перерождение клеток имеет множество аспектов — клеточный, метаболический, иммунологический... Однако начинается все с изменений, происходящих в геноме. Понимание генетических и эпигенетических нарушений в раковых клетках позволяет совершенствовать методы диагностики и таргетной терапии онкологических заболеваний. Продолжаем изучать молекулярные механизмы рака в рамках спецпроекта «Онкология».
-
289Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Большое депрессивное расстройство (БДР) — крупнейший фактор потери, одно из самых распространенных и вызывающих опасения психических заболеваний, которое может не поддаваться лечению, становясь терапевтически резистентной депрессией (ТРД). В настоящей статье нами была рассмотрена возможность применения неинвазивной нейромодуляции для лечения ТРД, а также роль искусственного интеллекта в нем.