Михаил Лебедев (Mikhail Lebedev) — нейроученый
5.08K subscribers
4.85K photos
1.72K videos
52 files
7.08K links
Михаил Альбертович Лебедев (@lebedevmikhaila) — нейроученый. Индекс Хирша — 55 (Google scholar).

https://sites.google.com/site/lebedevneuro/curriculum-vitae

https://scholar.google.com/citations?user=cvd2xxcAAAAJ&hl=en
Download Telegram
Окситоцин усиливает респираторную вариабельность сердечного ритма (RespHRV) через нейронный путь гипоталамус–ствол мозга–сердце. Нейроны окситоцина из паравентрикулярного ядра гипоталамуса регулируют активность тормозных нейронов в комплексе пре-Бётцингера, усиливая глицинергический сигнал к парасимпатическим нейронам ядра амбигуус во время вдоха. Это увеличивает RespHRV, способствуя восстановлению сердечной активности при успокоении после стресса у мышей.

https://www.nature.com/articles/s41593-025-02074-2
👍5
Олег Левашов, Вас не хакнули?
😁134👻4
Из рубрики "Рассказы об искусственном интеллекте"

Data-driven prediction of structure of metal-organic frameworks

Представьте себе молекулярные конструкторы наномасштаба. Ученые работают с особыми материалами, металло-органическими каркасами. Эти материалы похожи на губки, состоящие из металлических узлов и органических связующих. Их главная ценность заключается в пористой структуре, которая позволяет захватывать определенные молекулы, например, углекислый газ из дымовых газов заводов.

Однако существует фундаментальная проблема. Один и тот же набор металлических и органических компонентов может объединиться в несколько различных кристаллических структур, подобно тому, как из одних и тех же деталей лего можно собрать разные модели. Эти различные формы называются полиморфами. И именно от структуры полиморфа зависит, насколько эффективно материал будет выполнять свою задачу, например, по поглощению углекислого газа.

Традиционные методы прогнозирования конечной структуры требуют огромных вычислительных ресурсов и времени, что делает массовый поиск новых материалов крайне медленным.

Группа российских исследователей предложила новый, более быстрый подход, основанный на данных и искусственном интеллекте. Вместо сложных физических расчетов их метод опирается на анализ закономерностей. Ученые использовали обширную базу данных уже известных и расшифрованных структур металло-органических каркасов. Они обучили нейронную сеть находить связи между типами строительных блоков и той пространственной архитектурой, или топологией, которую они образуют. По сути, нейросеть научилась предсказывать наиболее вероятную структуру по набору компонентов.

Результаты оказались многообещающими. Модель продемонстрировала высокую точность в предсказании топологии. Более того, исследователи разработали способ определять, когда модель менее уверена в своем прогнозе, что позволяет отфильтровать ненадежные результаты и работать только с самыми достоверными предсказаниями.

Чтобы продемонстрировать практическую значимость своего метода, ученые смоделировали процесс разделения дымовых газов. Они показали, что разные полиморфы, собранные из идентичных компонентов, могут кардинально различаться по своей эффективности. В одном из примеров разница в способности поглощать углекислый газ между двумя полиморфами достигла девяти раз. Это наглядно доказывает, что игнорирование проблемы полиморфизма может привести к выбору неоптимального материала.

Таким образом, этот новый подход служит интеллектуальным фильтром. Он не заменяет фундаментальные исследования, но позволяет значительно ускорить начальные этапы поиска, выделяя наиболее перспективные кандидаты для дальнейшего углубленного изучения, что открывает новые возможности для быстрого дизайна функциональных материалов.

https://arxiv.org/html/2408.10814v2
👍1
Из рубрики "Рассказы об искусственном интеллекте"

Ученые использовали искусственный интеллект, чтобы быстро найти новые перспективные материалы для топливных элементов. Они исследовали металло-органические каркасы (МОК) — пористые кристаллы, которые могут проводить протоны. Вместо долгих экспериментов они обучили нейросеть на данных о нескольких сотнях таких материалов. Эта умная модель проанализировала десятки тысяч уже известных МОК и предсказала, какие из них будут проводить протоны лучше всего. В результате она выделила несколько многообещающих кандидатов, например, на основе магния, которые раньше для этой цели не рассматривались. Этот подход ускоряет поиск новых материалов и помогает целенаправленно проводить эксперименты.

https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/67437a205a82cea2faabeafe
Из рубрики "Рассказы об искусственном интеллекте"

Представьте себе скромную видеокарту, главной задачей которой было показывать картинки в играх. Она была просто мастером по рисованию пикселей. Но оказалось, что её главная суперсила — умение делать множество простых вычислений одновременно — идеально подходит для совсем другого дела: для искусственного интеллекта.

Всё изменилось, когда в 2012 году ИИ-модель AlexNet, работая на видеокарте, с огромным отрывом выиграла конкурс по распознаванию изображений. Это был момент озарения: будущее ИИ — в игровых видеокартах! Производители бросились улучшать их, добавляя специальные «тензорные ядра» — мозги для операций ИИ. Теперь эти процессоры не просто рисуют игры, а обучают нейросети, которые отвечают вам в чате, распознают лица и управляют беспилотниками.

А что же игры? Получилось замкнутый круг: те самые «мозги ИИ», которые обучают нейросети в дата-центрах, теперь и в вашем компьютере. Они помогают видеокарте умно повышать разрешение картинки в играх, делая её чётче и плавнее. Так что геймеры тоже в выигрыше.

Сегодня «видеокарта» — это уже не только про видео. Это универсальный двигатель для вычислений, который работает везде: от гигантских серверов до вашего смартфона, машины и умной колонки. Всё, что связано с ИИ, так или иначе работает на технологиях, рождённых из простой пиксельной магии.

https://www.jonpeddie.com/news/what-started-as-a-pixel-pusher-became-the-heart-of-ai/?utm_source=engtechnica
👍1💯1
Из рубрики "Рассказы об искусственном интеллекте"

Ученые создали простой метод для быстрого распознавания структуры сложных перовскитных материалов по данным рентгеновской дифракции. Обычно такой анализ требует много времени и большой экспертной квалификации. Новый подход использует машинное обучение и позволяет автоматически определять ключевые характеристики материала, такие как размерность неорганического каркаса и тип структуры. Метод показал высокую точность как на теоретических, так и на экспериментальных данных, что значительно ускоряет и упрощает изучение этих перспективных материалов.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/nr/d4nr04531a
Audio
Relative-location tuning in five frontal areas in a rhesus monkey — аудио-рассказ
👍2
Время летит быстро
👍4
Абсолютно ничего не понял, но очень интересно

Современные системы, которые создают музыку по текстовому запросу, демонстрируют впечатляющий прогресс. Они могут передать настроение, тембр или жанр, но сталкиваются с фундаментальной проблемой: неспособностью создать целостное, развивающееся во времени произведение. Они вызывают эмоцию, но не выстраивают тему; звучат музыкально, но не рассказывают историю. Эта неудача не просто техническая — она отражает «трудную проблему» сознания: как из отдельных сигналов рождается единый, структурированный опыт.

В обеих областях мы видим схожий вызов: как из фрагментированного входа, будь то текст или нервные импульсы, возникает сложный, внутренне согласованный выход — музыка или переживание. Ключевая трудность заключается не в стиле или функции, а в форме, памяти и развитии. Например, музыкальный мотив похож на квалиа в сознании — простейший элемент ощущения. И мотив, и квалиа обретают смысл только будучи вплетенными в более крупную структуру, которая развивается и вспоминается.

Преодоление этого разрыва требует не постепенного улучшения, а своеобразного «тоннелирования» — скачкообразного перехода к новой, более когерентной структуре. Таким образом, задача генерации музыки становится полигоном для изучения фундаментальных принципов возникновения сложных систем — не только в звуке, но и в разуме. В конечном счете, именно структура, а не просто сигнал, превращает набор нот в осмысленную музыку, а набор ощущений — в целостное сознание.
👍5😱1💯1
Компания Subsense разрабатывает технологию, которая в будущем может стать первым неинвазивным двусторонним интерфейсом «мозг-компьютер» на основе наночастиц. В отличие от существующих хирургических имплантов, их система использует два типа вдыхаемых через нос наночастиц.

Одни частицы, золотые, предназначены для чтения сигналов мозга. Специальная гарнитура посылает инфракрасный свет и считывает его отражение от этих частиц, что позволяет отслеживать активность нейронов. Другие, магнитоэлектрические частицы, используются для стимуляции: гарнитура создает магнитное поле, заставляющее частицы деформироваться и генерировать электрический ток, который воздействует на нервные клетки.

Эти частицы временные, они остаются в мозге от 20 до 60 дней, а затем выводятся из организма. Хотя технология не может проникать глубоко в мозг (пока только до 4 см) и не заменит все существующие импланты, её главное преимущество — нехирургический подход.

В долгосрочной перспективе компания видит свою платформу как основу для лечения болезней вроде Паркинсона или эпилепсии, а в будущем — даже для связи мозга с искусственным интеллектом. Однако до этого предстоит долгий путь испытаний, и ожидается, что одобрение регуляторов может быть получено только к 2031 году.

https://www.medicaldesignandoutsourcing.com/subsense-brain-computer-interface-nanoparticle-inhalable/?utm_source=substack&utm_medium=email
👀3
Наступили времена Трампа. Анна Крылова осмелела и начала писать подобные письма в Nature, в которых сообщает, что издательская группа отошла от миссии научного издательства, сосредоточившись на продвижении социальной справедливости вместо строгой научной объективности. Она видит в их политике цензуру, приоритет демографических критериев над компетентностью и подрыв научной строгости, что, по ее мнению, компрометирует целостность науки. Уверенность в своей позиции и приверженность принципам научного поиска истины побудили ее открыто выражать протест и призывать коллег к аналогичным действиям. Но при Байдене она такого не писала.

(Хотя, вроде, нет — что-то подобное высказывала и раньше.)

https://hxstem.substack.com/p/why-i-no-longer-engage-with-nature
👍1👻1
Учёные из Швейцарии и Франции опубликовали обзор в журнале Brain Medicine о новых методах лечения обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР) —когда таблетки и психотерапия не помогают.

Они изучили три способа воздействия на мозг электричеством и магнитными полями:

1)слабый ток через кожу (tDCS),

2) магнитную стимуляцию (rTMS) и

3) глубокую имплантацию электродов (DBS).

tDCS пока даёт скромные результаты и требует доработки, rTMS уже одобрена в США и заметно снижает симптомы, а DBS помогает самым тяжёлым пациентам, уменьшая навязчивые мысли на 40–60%.

Главное — подбирать лечение индивидуально, используя снимки мозга, чтобы «перезагрузить» сбившиеся нейронные цепи. Авторы уверены: будущее за персонализированной психиатрией, которая слушает мозг напрямую.

https://www.eurekalert.org/news-releases/1103457
1
Psilocybin's effects on obsessive-compulsive behaviors: A systematic review of preclinical and clinical evidence

Псилоцибин — галлюциногенное вещество из грибов рода Psilocybe, относится к триптаминам и действует как агонист серотониновых 5-HT2A-рецепторов.
Систематический обзор 13 исследований (4 клинических и 9 доклинических) показал, что одна доза псилоцибина быстро снижает симптомы ОКР у людей и компульсивное поведение у мышей (SAPAP3 knockout). Эффект сохраняется недели-месяцы.

Лечебное действие, вроде, не зависит от активации 5-HT2A-рецепторов, что открывает путь к негаллюциногенным аналогам.

Хроническое введение у мышей оказалось неэффективным.

Необходимы крупные плацебо-контролируемые исследования.

https://genomicpress.kglmeridian.com/view/journals/psychedelics/aop/article-10.61373-pp025i.0044/article-10.61373-pp025i.0044.xml
3
Улучшение трансформера электроэнцефалограммы для BCI на SSVEP

Высокоскоростные SSVEP-BCI нуждаются в эффективном декодировании EEG. Глубокое обучение помогает. SSVEP-BCI связывают мозг с устройствами.

Примеры: спеллеры, протезы. Сигналы вызывают мерцающие стимулы.

Преимущества: высокий ITR, мало обучения.

Препятствия: дефицит данных, сложность сигналов. Сбор EEG дорог. Трудоемок. Ограничен субъектами.

Переобучение моделей. CNN не захватывают особенности. Эффективность падает.

Джин Юэ объяснил.
Решения: две технологии. BGMix и AETF.
BGMix: аугментация данных. Нейроинспирирована. SSVEP: стабильные компоненты и шум. Компоненты связаны с задачей. Шум переменный. BGMix меняет шум между пробами. Классы разные. Сохраняет особенности задачи. Добавляет вариабельность. Образцы естественны. Распределение реальное. Избегает неестественных сигналов.
AETF: трансформер для EEG. Захватывает многомерные особенности. Три модуля. Полносвязный слой: пространственная фильтрация. Различия по электродам. Сверточный слой: частотная фильтрация. Паттерны SSVEP. Двухслойный трансформер: временные особенности. Длинные связи. Внимание фокусирует ключевые точки. Нет пулинга. Лучше CNN. Идеален для коротких данных.

Инновации оказались эффективными. Повысилась скорость, что как раз нужно для пользователей с инвалидностью.

Сжатие модели: AETF_1layer. 95–98% производительности. Полезно для портативных устройств.
Перспективы: мультимодальные данные, отслеживание движений глаз, transfer learning.

Статья: 7 октября 2025. Журнал Cyborg and Bionic Systems. DOI: 10.34133/cbsystems.0379.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41064747/
2👍1
Одновременная регистрация EEG, PET и MRI позволила проследить, как меняются гемодинамика и метаболизм мозга при переходе от бодрствования ко сну

Мозговой кровоток и потребление глюкозы снижаются синхронно с замедлением электрической активности (EEG). По мере падения метаболизма происходят колебания гемодинамики, которые соответствуют паттернам активности мозга.

Во время NREM-сна некоторые области мозга отключаются, а некоторые — нет. Сенсомоторная сеть продолжает активно работать: она пульсирует с частотой около 0,02 Гц и сохраняет высокий метаболизм. В то же время активность сети мышления резко подавлена как по кровотоку, так и по энергопотреблению.

Эти данные объясняют, почему во сне угасает сознание, но сохраняется готовность к сенсорным реакциям.

Работа демонстрирует эффективность метода EEG-PET-MRI для изучения связей между нейронами, кровотоком и метаболизмом.

Статья опубликована в Nature Communications.

https://www.nature.com/articles/s41467-025-64414-x
👍5
Прекращение употребления алкоголя приводит к снижению артериального давления

(Правда, изменения какие-то маленькие.)

У женщин отказ от 0,5–1 порции в день снижает диастолическое давление на 0,41 мм рт. ст., от 1–2 порций — систолическое на 0,78 и диастолическое на 1,14 мм рт. ст.

У мужчин эффект слабее при низких дозах потребления, но при более высоких систолическое снижается на 1,03, диастолическое — на 1,62 мм рт. ст.

Возврат к потреблению повышает давление в той же степени у обоих полов.

Тип напитка не имеет значения. Даже лёгкое потребление повышает давление, а отказ от него эффективно снижает его у всех, особенно у женщин.

https://www.jacc.org/doi/10.1016/j.jacc.2025.09.018