Как записать формулу нового лекарства?

12 октября в 13:00 Василий Раменский, к.ф.-м.н., руководитель лаборатории искусственного интеллекта в биоинформатике и медицине Института ИИ МГУ, руководитель проекта Центра ИИ МГУ, выступит на Международном фестивале НАУКА 0+ с лекцией «Искусственный интеллект в мире биологических молекул».

Каким образом машины учатся разговаривать на языке молекул, читая книги? Зачем собирать миллиард клеток? В своем выступлении ведущий научный сотрудник Института ИИ МГУ Василий Раменский расскажет о том, как компьютеры изучают мир клеток, белков и ДНК и о том, на решение каких ключевых задач биомедицины направлены наши текущие исследования.

Когда: 12 октября в 13:00
Где: аудитория Д1 Шуваловского корпуса МГУ (Москва, Ломоносовский проспект, д.27, корп. 4)

Трансляция будет доступна по ссылке.

Когда DIY становится модным

Согласно исследованию, опубликованному в Nature Neuroscience (2025), однократное введение псилоцибина вызывает быстрое и устойчивое купирование механической аллодинии и тревожно-депрессивноподобного поведения в моделях хронической нейропатической и воспалительной боли у мышей.

Эксперименты на моделях с сохранением ишиатического нерва (SNI) и введением полного адъюванта Фрейнда (CFA) продемонстрировали, что терапевтический эффект проявлялся в течение 24 часов после введения и сохранялся на протяжении как минимум 12 дней.

Ключевым механизмом, выявленным в работе, является нормализация псилоцибином хронической болевой гиперактивности пирамидальных нейронов слоя 2/3 передней поясной коры (ACC). Локальное микроинъецирование активного метаболита псилоцибина — псилоцина — непосредственно в ACC было достаточным для воспроизведения аналгетического и антидепрессантноподобного эффектов.

Фармакологический анализ показал, что терапевтическое действие опосредовано парциальной агонистической активностью псилоцина одновременно на серотониновые рецепторы 5-HT2A и 5-HT1A. При этом селективные полные агонисты этих рецепторов не полностью воспроизводили поведенческие эффекты псилоцибина.

Полученные данные свидетельствуют о том, что псилоцибин может представлять собой новый класс препаратов для одновременного лечения хронической боли и коморбидных аффективных расстройств. Однако следует отметить, что исследование проводилось на доклинических моделях, и для установления эффективности и безопасности у человека необходимы дальнейшие клинические испытания.

https://www.nature.com/articles/s41593-025-02068-0

Пенроуз и Хамерофф оказались целиком и полностью правы. Точнее, не совсем правы. Точнее, неправы.

Межклеточная коммуникация в мозге через сеть дендритных нанотрубок
Авторы: Минхёк Чанг, Сара Крюссель, Хён-Бэ Квон и др.
Журнал: Science, 2 октября 2025, том 390, выпуск 6768
DOI: 10.1126/science.adr7403
Краткое изложение:
Классическая межклеточная коммуникация в мозге осуществляется через синапсы. Однако исследование выявило новый путь — сеть дендритных нанотрубок, соединяющих нейроны. С помощью сверхразрешающей и электронной микроскопии были обнаружены нанотрубки, обеспечивающие транспорт кальция, малых молекул и патогенных белков, таких как бета-амилоид (Aβ), связанный с болезнью Альцгеймера. Эти структуры отличаются от синапсов и формируются динамически. Эксперименты показали, что нанотрубки способствуют распространению Aβ между нейронами, а их блокировка останавливает этот процесс. В модели болезни Альцгеймера сеть нанотрубок изменяется на ранних стадиях, что может ускорять накопление токсичных белков. Это открытие раскрывает новый механизм нейронной связи и потенциальную роль в прогрессии нейродегенеративных заболеваний.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr7403

Кстати, в островковой коре имеются очень четкие извилины. Не такие, как на поверхности коры. Почему так? …

https://t.iss.one/neuronovosti/9071

Сравнение сухих электродов для ЭЭГ: новая статья игнорирует ключевую работу Kleeva и коллег

Статья Kleeva D, Ninenko I, Lebedev MA. Resting-state EEG recorded with gel-based vs. consumer dry electrodes: spectral characteristics and across-device correlations. Front Neurosci. (2024)
уже детально исследовала спектральные характеристики и корреляции между гелевыми и потребительскими сухими электродами для ЭЭГ в состоянии покоя. Было показано, что сухие электроды пригодны для анализа ритмов, но сталкиваются с ограничениями в некоторых частотных диапазонах, что делает их выводы важным ориентиром для исследований в этой области.

В новой статье “Benchmarking the utility of dry-electrode electroencephalography for clinical trials” (Paillard, J., Bomatter, P., … Hawellek, D. J., Scientific Reports, 15, 33667, 2025) авторы исследовали, могут ли современные технологии сухих электродов для ЭЭГ снизить нагрузку на пациентов и персонал в клинических испытаниях, сохраняя качество данных. Они протестировали три устройства с сухими электродами, сравнивая их со стандартной ЭЭГ в типичных клинических задачах, включая биомаркеры. Результаты показали, что сухие электроды могут быть сопоставимы со стандартной ЭЭГ в ряде приложений, но их удобство для участников и техников сильно различается. В лучшем случае сухие электроды обеспечивают комфорт, сравнимый со стандартной ЭЭГ, но выигрывают в скорости и простоте использования, что делает их как предпочтительными, так и наименее желанными в зависимости от устройства. ЭЭГ в покое и вызванная активность P300 хорошо регистрируются, но низкочастотная активность (<6 Гц) и гамма-активность (40–80 Гц) остаются проблемными. Авторы заключают, что сухие электроды могут улучшить клиническое применение ЭЭГ при условии тщательного выбора устройства и контекста.

По сравнению с работой Kleeva et al., новая статья расширяет анализ, охватывая клинические испытания и разнообразные задачи, а также уделяя внимание практической применимости, включая комфорт и скорость. Однако она во многом повторяет выводы Kleeva о преимуществах и ограничениях сухих электродов, углубляя их применительно к биомаркерам.

Возмутительно, что авторы не ссылаются на пионерскую работу Kleeva и коллег —исследование, которое заложило основу для сравнения сухих электродов. Такое игнорирование выглядит либо как заимствование идей без должного признания, либо как вопиющая небрежность, что подрывает научную этику и преемственность исследований.

https://www.nature.com/articles/s41598-025-18184-7

Креативные занятия и биологические часы мозга

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications (том 16, статья 8336, 2025), авторами которого являются Карлос Короне-Оливейрос, Хоакин Мигот и Агустин Ибаньес, посвящено влиянию креативных занятий на здоровье мозга. Авторы изучали, как творческая деятельность может замедлять процессы старения мозга, используя концепцию “биологических часов мозга”, которая показывает отклонения от хронологического возраста (ускоренное или замедленное старение мозга).
Для анализа были объединены данные функциональной связности мозга, полученные с помощью методов М/ЭЭГ (N=1,240), машинное обучение (метод опорных векторов), моделирование всего мозга и мета-анализы Neurosynth. Исследователи повторно проанализировали ранее опубликованные данные об экспертах и неэкспертах в таких областях, как танцы, музыка, изобразительное искусство и видеоигры, а также провели исследование с обучением до и после (N=232).
Результаты показали, что во всех рассмотренных областях креативная деятельность связана с замедленным старением мозга. Эффект масштабируем: у экспертов он выражен сильнее, чем у тех, кто только обучается. Чем выше уровень мастерства и производительности, тем значительнее замедление старения мозга. Уязвимые к возрасту центры мозга демонстрировали повышенную связность, особенно в областях, связанных с креативностью и специфическими видами творческой деятельности. Анализ Neurosynth и компьютерное моделирование выявили, что пластичность мозга способствует повышению его эффективности и биофизической связи, что лежит в основе замедления старения, специфичного для креативности.
Выводы исследования указывают на универсальную, независимую от конкретной области связь между креативностью и здоровьем мозга.

https://www.nature.com/articles/s41467-025-64173-9

Электрическое поле как основа морфогенетического предпаттернинга

Статья, написанная Сантошем Маникой и Майклом Левином, посвящена роли электрического поля в процессах морфогенеза — формирования структур в живых организмах. Авторы объясняют, как биоэлектрическое общение между клетками помогает создавать сложные пространственные паттерны мембранного потенциала (Vmem), которые играют ключевую роль в развитии тканей.
Исследование показывает, что электрическое поле усиливает сложность этих паттернов благодаря механизму, основанному на синергетике — науке о самоорганизации сложных систем. Поле действует как своего рода фильтр, упрощающий и усиливая сигналы, что позволяет создавать более сложные и устойчивые паттерны. Это происходит через обратную связь, где поле влияет на клетки, а клетки, в свою очередь, изменяют поле.
Авторы изучили, как кратковременные внешние электрические сигналы, исходящие из определенной области ткани, могут направлять формирование паттернов в остальной части ткани. Они рассмотрели два подхода: мозаичный, где паттерн напрямую зависит от начальных сигналов, и стигмергический, где паттерн формируется постепенно через взаимодействие клеток с полем. В стигмергической модели ученые обнаружили сходство с последовательностью развития биоэлектрических паттернов в черепно-лицевой области эмбрионов лягушек.
Эти результаты подчеркивают важность электрического поля не только как инструмента для формирования коллективных паттернов, но и как потенциальной мишени для вмешательств в регенеративной медицине и биоинженерии. Поле может быть использовано для управления процессами развития тканей, что открывает новые возможности для медицинских и инженерных приложений.

https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(25)00464-3

Философская проблема решена

Кстати — это важно:

Russia's datacenter market features major players like Rosenergoatom, DataPro, Yandex, and IXcellerate, offering services in Moscow and other cities such as St. Petersburg, Kaluga, and Innopolis. The market is growing rapidly, with significant investments expected to continue, driven by a regulatory framework that encourages development.

Для эрудитов:

Гальваническая вестибулярная стимуляция: настройка параметров

Гальваническая вестибулярная стимуляция (ГВС) — это метод, который использует слабые электрические токи для воздействия на вестибулярную систему, отвечающую за равновесие и ориентацию в пространстве. Уже десятилетия ученые исследуют его возможности, и результаты впечатляют: ГВС помогает при периферических и центральных вестибулярных нарушениях, нейродегенеративных заболеваниях и восстановлении двигательных функций после инсульта. Этот метод открывает двери к новым способам лечения, но есть одна загадка: какие параметры стимуляции наиболее эффективны и безопасны?
Исследователи проанализировали 53 клинических испытания, чтобы разобраться, как настраивают ГВС для разных медицинских задач. Выяснилось, что для некоторых заболеваний параметры уже устоялись, но единых стандартов пока нет. Поле ГВС продолжает развиваться, и для достижения лучших результатов ученые предлагают три ключевых шага: включать в исследования контрольные условия (шейм), подбирать интенсивность тока индивидуально для каждого пациента и сравнивать разные параметры в рамках одного эксперимента. Эти меры помогут сделать ГВС более точным инструментом, способным вернуть пациентам контроль над своим здоровьем и качеством жизни.

https://www.frontiersin.org/journals/human-neuroscience/articles/10.3389/fnhum.2025.1518727/full

Скрытая тяжесть одиночества: Как социальная изоляция влияет на мозг подростков
Одиночество в подростковом возрасте — это больше, чем просто временное чувство. Это тяжелое бремя, которое может оставить след в мозге, особенно в тот период, когда мир подростка расширяется от семьи к друзьям и обществу. Исследование, проведенное Катериной Стамулис и ее командой в Бостонской детской больнице, показывает, что подростки, предпочитающие уединение или избегающие социальных контактов, имеют заметные изменения в структуре и функционировании мозга. Используя данные масштабного исследования ABCD, ученые обнаружили, что у таких подростков слабее связи в нейронных сетях, отвечающих за социальное поведение, принятие решений и эмоции. Эти изменения затрагивают не только отдельные участки мозга, но и целые сети, усиливая риск проблем с психическим здоровьем. Для подростков, которые и без того чувствуют себя оторванными, это открытие подчеркивает, как важно замечать их одиночество и мягко помогать им находить связь с миром. Родители и врачи могут сыграть ключевую роль, вовремя распознавая сигналы изоляции и поддерживая подростков, чтобы те не несли это бремя в одиночку. Исследование продолжается, и ученые надеются, что дальнейшее наблюдение поможет понять, как защитить подрастающее поколение от долгосрочных последствий одиночества.

https://academic.oup.com/cercor/article/35/10/bhaf260/8270877

У меня так получилось:

The sentences appear to be puns playing on the Russian word “машина” (meaning both “machine” as in a Turing machine—a theoretical computing device—and “car” or “vehicle”). The verb “ездить” implies driving or riding, reinforcing the car interpretation, while the lack of “wheels” highlights that it’s not a vehicle.
There’s also ambiguity in the first sentence due to slang: “колёса” (wheels, plural) is common Russian slang for drug pills or tablets (e.g., ecstasy or amphetamines). In genitive plural form (“колёс,” written as “колес” without the ё dots), “нет колес” could mean “no wheels” or “no pills.” This slang doesn’t apply to the second sentence’s singular form (“колеса,” genitive of “колесо” meaning a single wheel).
Accounting for that:
1. You can’t ride a Turing machine; it has no wheels. (Alternative slang interpretation: You can’t ride a Turing machine; it has no pills.)
2. You can’t ride a Turing machine; it has no wheel.

https://t.iss.one/anton_philosophy/650

Active touch

The most memorable sentences — the ones where participants accurately and quickly indicated that they had seen them before — included strings such as “Homer Simpson is hungry, very hungry,” and “These mosquitoes are — well, guinea pigs.”

Почему некоторые предложения запоминаются лучше

Предложения с уникальным смыслом, отличающиеся от ранее виденных, запоминаются лучше. Исследование ученых MIT показало, что именно смысл, а не визуальные характеристики, делает предложения запоминающимися. Уникальные по смыслу предложения, такие как «Оливковое масло подходит для загара?», хранятся в менее «переполненной» зоне мозга, что облегчает их вспоминание.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0749596X25000932

Магнитная запись нейронной активности спинного мозга

Статья, опубликованная в в журнале Sensors and Actuators Reports, описывает новаторский метод магнитной записи нейронной активности на срезах спинного мозга мышей, выполненный международной группой ученых, включая Артуро Веру и Лауру Баллерини. Используя сенсоры на основе туннельного магнитосопротивления (TMR), исследователи фиксировали магнитные поля, создаваемые нейронной активностью, без прямого контакта с тканью, при комнатной температуре и без магнитного экранирования. Срезы спинного мозга, выращенные на полимерных подложках из полистирола и полидиметилсилоксана с микроструктурами, демонстрировали направленный рост аксонов. Фармакологическое подавление торможения вызывало синхронные вспышки активности, которые фиксировались магнитными сенсорами и подтверждались кальциевой визуализацией. Применение тетродотоксина устраняло сигналы, доказывая их нейронное происхождение. Метод позволяет разрабатывать портативные устройства для длительного мониторинга нейронной активности, дополняя электрофизиологию благодаря векторной природе магнитных измерений, что открывает перспективы для нейропротезирования и изучения нейронных сетей.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214180425001515

Глубокая стимуляция мозга: психологические и нейроэтические аспекты

Статья, опубликованная в журнале Neurology International, авторами которой являются Стелла Сремич, Антеа Крсек и Лара Батичич, рассматривает психологические и нейроэтические аспекты глубокой стимуляции мозга (DBS) — метода лечения неврологических и психических расстройств, таких как болезнь Паркинсона, эссенциальный тремор, дистония, эпилепсия и депрессия. DBS эффективно улучшает моторные симптомы, но может вызывать изменения в когнитивных функциях, эмоциях и самосознании. Снижение вербальной беглости чаще всего наблюдается при стимуляции субталамического ядра у пациентов с Паркинсоном, тогда как стимуляция паллидума менее вредна для когнитивных функций. У пациентов с депрессией и обсессивно-компульсивным расстройством иногда отмечаются улучшения памяти и внимания. Эмоциональные изменения включают снижение депрессии и тревожности, но возможны временные эпизоды мании или апатии. Некоторые пациенты сообщают о восстановлении утраченной из-за болезни идентичности, хотя изменения личности, такие как импульсивность, чаще замечают близкие. Нейроэтические вопросы касаются автономии пациентов, особенно при использовании адаптивных систем DBS, которые могут усиливать риск самодеструктивного поведения. Отсутствие эмпирических данных подчеркивает необходимость тщательных до- и послеоперационных оценок, прозрачной коммуникации и реалистичных ожиданий, чтобы сбалансировать пользу и риски, включая новые угрозы, такие как «взлом мозга».

https://www.mdpi.com/2035-8377/17/10/158

Мозг и машина: новые горизонты нейроинтерфейсов

В статье, опубликованной в Nature Biomedical Engineering, Марк Хеттик и соавторы описывают инновационную технологию микроэлектродных матриц с 1024 каналами для нейронного декодирования и стимуляции. Эти тонкопленочные устройства имплантируются на кору мозга минимально инвазивным способом через микроразрезы черепа, избегая травматичной краниоэктомии. Тестирование на мини-пигах и в пилотном исследовании с пятью пациентами показало, что матрицы безопасно размещаются и извлекаются без повреждения коры, обеспечивая запись и стимуляцию нейронной активности. Устройства фиксируют сигналы с высоким разрешением, позволяя точно декодировать сенсорные, зрительные и двигательные сигналы, включая речь у бодрствующих пациентов. Стимуляция коры на субмиллиметровом уровне модулирует активность, открывая путь к восстановлению утраченных функций, таких как движение или зрение. Технология масштабируема, что делает ее перспективной для создания нейропротезов, возвращающих людям с неврологическими нарушениями полноценную жизнь.

https://www.nature.com/articles/s41551-025-01501-w

Нейроинтерфейсы для речи: успехи и перспективы

В статье в Nature Communications Адитья Сингх и соавторы описывают прорыв в создании нейроинтерфейсов для декодирования речи. Используя минимально инвазивные стереоэлектроэнцефалографические (sEEG) записи от 25 пациентов, выполнявших сложную речевую задачу — скороговорки, ученые разработали модель, которая точно расшифровывает фонемы до и во время речи. Групповое обучение с переносом знаний позволило создать универсальный декодер, устойчивый к различиям в расположении электродов и повреждениям речевых зон мозга. Это обеспечивает надежное декодирование речи даже у пациентов с ограниченными данными, открывая путь к нейропротезам для людей с речевыми нарушениями. В России этой темой успешно занимаются Ольга Драгой, Гурген Согоян и их коллеги, которые недавно представили свои достижения на конференции в ИППИ, подчеркивая вклад отечественной науки в развитие нейроинтерфейсов.

#gurgensoghoyan #olgadragoy

https://www.nature.com/articles/s41467-025-63825-0

Микрочип для "сортировки" нейронов

В статье, опубликованной 1 октября 2025 года в IEEE Journal of Solid-State Circuits, Араш Ахунди и соавторы представляют микрочип с 1024 каналами для сортировки (распознавания) нейронных сигналов. Разработанный для нейроинтерфейсов, чип потребляет всего 74 нановатта на канал и занимает минимум места благодаря 40-нм технологии КМОП. Двухэтапное обнаружение спайков и сжатие данных снижают нагрузку на память и вычисления. Алгоритм на основе самоорганизующихся карт группирует сигналы по пространственным признакам, сохраняя точность при искажениях или смещении электродов. Тестирование на синтетических и ex vivo данных с 500 нейронами подтвердило высокую точность и надежность при низком энергопотреблении, открывая путь к масштабируемым нейропротезам.

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/11185348