-
187Трудно указать конкретный момент появления оптогенетики. Петер Хегеманн предположил существование необычно быстрого светочувствительного канала, а его группа нашла гены соответствующих белков. Георг Нагель экспериментально показал, что эти белки действительно так и работают, и охарактеризовал быстрый катионный канал ChR2. Карл Дайссерот перенес ChR2 сначала в нейроны, а затем и в живой мозг, превратив это открытие в инструмент управления активностью нейронных популяций. Исследователи и раньше вмешивались в работу мозга с помощью электрической стимуляции, фармакологических воздействий и повреждения отдельных областей. Оптогенетика позволила делать это гораздо избирательнее и точнее во времени: изменять активность выбранных клеток в миллисекундном масштабе и наблюдать последствия для нервной системы и поведения, делая выводы о функции конкретных клеток и нейронных цепей. История метода сложилась из очень разных исследовательских траекторий. Дайссерот пришел к нему из психиатрии, Хегеманн около пятнадцати лет пытался понять, как одноклеточная водоросль реагирует на свет, а Нагель специализировался на мембранных белках и ионных токах. В итоге исследования, первоначально далекие от задачи управления мозгом, сошлись в этом удивительном методе современной нейронауки.
-
Что общего у серотонина, хронического стресса, генов и поведения? Чтобы разобраться, спецпроект «Биология в России: люди и открытия» возвращается в Институт цитологии и генетики СО РАН — в Лабораторию нейрогеномики поведения Владимира Науменко. Серотониновых рецепторов много, и каждый может вести себя по-своему. Как ученые разбираются в этой молекулярной сложности? Что происходит с рецепторами при стрессе и почему для этого приходится изучать не только гены, но и белки и их модификации? Еще мы поговорили о научной династии Науменко; лаборатории, которой больше полувека; исследованиях мозга в космосе; и о том, как фундаментальная наука постепенно меняет наше представление о поведении. Приятного чтения!
-
532Ботулинический токсин типа А, известный большинству как ботокс, у обычного читателя ассоциируется исключительно с косметологией. Но с 2010 года это — единственный препарат, который FDA одобрило специально для профилактики хронической мигрени — тяжелой формы заболевания, при которой голова болит 15 и более дней в месяц. При этом в обзорах современной анальгетической терапии ботулотоксин почти не встречается: он не похож ни на один класс обезболивающих и долгое время оставался слепым пятном в общей картине борьбы с болью. В этой статье, продолжающей цикл «Современные лекарства», разбираемся, как токсин, вызывающий смертельное пищевое отравление, стал лекарством; как устроена его молекула на уровне отдельных доменов; и почему расхожее объяснение «ботокс просто расслабляет мышцы» оказалось неверным. Сравним ботулотоксин с его главным конкурентом — антителами к CGRP, разберем данные крупнейшей программы клинических испытаний PREEMPT и заглянем в лаборатории, где разрабатывают следующее поколение избирательных ботулотоксинов, не затрагивающих мышцы.
-
110Как проникнуть в суть эмоций, если лабораторные животные не способны пожаловаться на страх или описать гнев, а устанавливать электроды в человеческий мозг можно только по особым медицинским показаниям? В книге «Природа зверя» нейробиолог Дэвид Андерсон предлагает сместить фокус внимания с субъективного на объективный аспект эмоций, а именно — перестать отождествлять их с чувствами и исследовать как внутренние состояния мозга с определенными свойствами. Насколько эффективен нейробиологический подход для изучения эмоций на животных, что удалось выяснить о страхе и агрессии и поможет ли это в лечении психических расстройств человека — ответам на эти и другие вопросы посвящена книга «Природа зверя».
-
342В первой статье спецпроекта «Медицинские нейротехнологии» «Мозговой штурм» мы прошли путь от средневековых анатомов до функциональной МРТ. В следующих статьях мозг предстал перед нами как источник сигналов, которые можно считывать и передавать внешнему устройству; а также как объект нейровизуализации. Теперь время поговорить о методах, с помощью которых ученые и врачи научились не только наблюдать, но и вмешиваться в работу центральной нервной системы. История нейромодуляции — это история постепенного отказа от хирургического скальпеля в пользу менее инвазивных воздействий на мозг.
-
Вообразите мир, в котором ваше движение ограничено. Для миллионов людей это не метафора: по оценке ВОЗ, около 80 млн человек в мире могут нуждаться в инвалидной коляске. Но ограничение движения может возникать по разным причинам: из-за мышцы, нерва, спинного мозга, коры, мозжечка, базальных ганглиев — или из-за утраченной конечности. Главный вопрос: можно ли это исправить? Как сегодня диагностируют двигательные расстройства? Какую роль в восстановлении движения играют современные технологии? Если хотите погрузиться в эти вопросы — новая статья спецпроекта «Медицинские нейротехнологии» специально для вас!
-
Долгое время головной мозг оставался «черным ящиком»: изучать его если и приходилось, то посмертно или на операции; но видеть, что в нем происходит в реальном времени, не было никакой возможности. Все изменилось, когда новые открытия в области физики пришли в медицину: сегодня нейровизуализация — это не один инструмент, а целый арсенал технологий, каждая из которых смотрит на мозг под своим углом: через плотность тканей, магнитные свойства протонов водорода или сосудистый отклик на нейронную активность. Во второй статье спецпроекта «Медицинские нейротехнологии» мы разбираем, как устроена лучевая диагностика мозга, на каких принципах основана, какие имеет возможности и где применяется. А в финале поговорим, как искусственный интеллект и радиомика переводят медицинское изображение из картинки в массив данных, открывая доступ к закономерностям, невидимым человеческому глазу.
-
315Книга Мичихито Сугавара с первого взгляда выглядит как типичный представитель жанра self-help, обещающий быстрые и почти технические решения для сложных психологических проблем. Однако ее центральная идея — о том, что навязчивые мысли о «трудных людях» являются не слабостью воли, а следствием базовых механизмов работы мозга — выводит текст за пределы чисто мотивационной литературы и приближает его к популярной нейробиологии.
-
Человеческий мозг похож на сложный многоярусный лабиринт, окруженный плотным куполом черепа. Научный штурм крепости разума начался в 16 веке и продолжается до сих пор — ученые строят лестницу все более изощренных технологий, позволяющих заглянуть за «крепостную стену». Однако даже самые современные подходы не дают исчерпывающего ответа, как устроен наш мозг. В первой статье спецпроекта «Медицинские нейротехнологии» мы раскроем историю изучения мозга от средних веков до наших дней: вместе пройдем путь от пыльных анатомических атласов до функциональной магнитно-резонансной томографии и фокусированного ультразвука и заглянем в недалекое будущее.
