Смартфоны меняют наш мозг. Хорошо это или плохо и к чему приведет, пока непонятно. Хотя некоторые ученые и обеспокоенные граждане ведут спор, станем ли мы от этого бездушными дегенератами или очень умными и приятными существами.

Вот немного данных по теме. Экспериментировали с 52 подростками: они неделю жили в закрытом летнем лагере, где не было смартфонов, планшетов, компьютеров. После этого подопытные смогли распознавать мимику и эмоции собеседника лучше, чем контрольная группа. Из когнитивного: даже небольшая разгрузка рабочей памяти (например, сохранение нужной информации в файле на компьютере) ускоряет освоение новых навыков. Но есть мнение, что такая "разгрузка" уменьшит креативность: в доступности будет меньше ассоциаций и мышление станет шаблонным (но это так себе гипотеза).

Одна из самых исследованных тем - влияние навигаторов на способность к ориентированию. Выяснили, что активность гиппокампа снижается, поэтому даже разрабатывают новые способы взаимодействия между навигаторами и пользователем. Например, пробуют более личные инструкции (поверните после того ресторана, куда вы который год хотите сходить). Но в действительности снижение способности к ориентированию - не обязательно плохо. Мозг пластичен, одни навыки приходят на смену другим. Так что ждем новых данных.

Небольшой ликбез по теме: https://linkis.com/www.nbcnews.com/stor/ZEhzH

Публиковал раньше отличную статью из Nature на ту же тему: https://t.iss.one/booksfromouterspace/36

О навигаторах и новых инструкциях: https://t.iss.one/booksfromouterspace/52

#мозги_будущего #технологии

Глубокая стимуляция мозга (DBS) - метод, который применяют при болезни Паркинсона. В ткани мозга внедряют тонкие электроды, которые обеспечивают мягкую стимуляцию нейронов субталамического ядра. DBS в этом случае облегчает двигательные расстройства, но почему это происходит, точно неизвестно.

Глубокую стимуляцию лет пятнадцать назад начали пробовать и при других болезнях. В большой и подробной статье в Pacific Standard, к примеру, рассказывают о успешных случаях в лечении тяжелых депрессий, неплохой эффективности при обсессивно-компульсивном расстройстве, эпилепсии и так далее.

В США на метод возлагают большие надежды. Агенство DARPA* разрабатывает имплант, который сможет обследовать и лечить солдат онлайн, предотвращая стрессовые расстройства и нарушения настроения. То есть, как только мозг заработал "неправильно", чип сразу фиксит сбои в активности нейронов, и все у человека хорошо. Теоретически. Но трудность в том, что никто не знает, что такое нормальная активность мозга (и есть ли она вообще).

В DARPA к решению проблемы подошли своеобразно: с помощью кучи тестов и обследований отобрали 36 "супернормальных" подопытных, у которых никогда не было психических и неврологических проблем. Эти очень нормальные люди будут образцом, по которому станут сверять проблемы других. Но, как отмечают многие ученые и не только, как-то этот усредненный подход не очень этичен.

Если чип когда-нибудь создадут, то возникнут не только этические проблемы, но и широкие возможности для злоупотреблений. Есть данные, что стимуляция некоторых участков меняет черты личности или реакции на внешние события. Например, провоцирует агрессию или эйфорию. А врачи, которые проводили DBS при болезни Паркинсона, отмечают, что некоторые пациенты начинали смеяться из-за всего подряд. В прессе, по-видимому, появились и ожидаемые страшилки: правительство хочет таким образом создать суперсолдат, которые и боятся перестанут, и приказы начнут выполнять беспрекословно. Но ученые из DARPA всех успокаивают, пишут статьи о своих успехах, чтобы разработка была прозрачна.

Статья в Pacific Standard, где все подробнее и интереснее: https://psmag.com/brain-altering-science-and-the-search-for-a-new-normal-c2759af3f496

Статья на русском языке о DBS при лечении болезни Паркинсона: https://neuronovosti.ru/that-strange-dbs/

*DARPA - управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США

#DBS

В США череда странных случаев с опийными наркоманами. 14 человек после потребления наркотика утратили или почти утратили способность к формированию новых воспоминаний. Похожая фиксационная амнезия бывает при корсаковском синдроме. Или еще показательный пример - история болезни Генри Молисона.

Все случаи произошли в последние несколько лет в одном штате. На МРТ, как говорят врачи, странная картина: точечные нарушения в работе гиппокампа и никаких других явных сбоев.

Удивительно то, что раньше героин или лекарственные опиаты (например, викодин, который любил доктор Хаус) не были замечены в таких делах. У врачей несколько гипотез. Некоторые считают, что виноват пока не выявленный токсин (поражающий только гиппокамп, что странно), который каким-то образом оказался в составе наркотика. Другие - что виноваты синтетические опиаты, которые при длительном употреблении могут привести к "кислородному голоданию" мозга, а гиппокамп к отсутствию кислорода более чувствителен.

большая журналистская статья об этом обо всем: https://www.buzzfeed.com/azeenghorayshi/the-addicts-who-forgot?utm_term=.pf2VLr0rVX

#память #гиппокамп #опиаты

Недавнее исследование работы памяти в дополнение к предыдущему посту. Раньше считали, что гиппокамп хранит свежие воспоминания, которые потом переходят в другое место - в префронтальную область, например. Этот процесс называется консолидацией памяти, то есть переход в долговременный режим. Когда консолидация произошла, то воспоминания останутся с вами на всю жизнь плюс-минус.

Генри Молисон - пациент с эпилепсией, которому во время неудачной операции повредили гиппокамп. У него остались уже консолидированные воспоминания, но новые события его мозг не сохранял (что-то похожее в фильме "Помни" или "Мементо" с Гаем Пирсом). На основе его истории болезни и некоторых других случаев и создали теорию консолидации памяти.

В новом исследовании использовали мышей и оптогенетику (новый способ исследования мозга, безумна-гениальная-фантастическая штука). Выяснили, что свежие события оставляют след сразу и в гиппокампе, и в коре, что противоречит старой теории. Но нейроны в коре две недели после события молчат, не проявляют никакой активности. И уже потом становятся хранилищем для воспоминаний. Будет еще много исследований, почему и как это происходит, но теоретически (очень теоретически) появилась лазейка для пациентов с фиксационной амнезией: каким-то образом скомпенсировать функции гиппокампа работой коры.

https://neurosciencenews.com/memory-consolidation-hippocampus-6360/

Небольшой текст на английском о оптогенетике: https://psychneuro.wordpress.com/2017/04/08/optogenetics-oscillations-and-alzheimers-science-non-fiction/

Большой текст о том же на русском: https://m.nkj.ru/archive/articles/25571/

#память #оптогенетика

Странное: кровь детей улучшила память старых мышей

Вообще ищут эффективный способ борьбы с нейродегенеративными заболеваниями. Например, болезнью Альцгеймера или сосудистыми деменциями. И сначала делали инъекции плазмы крови молодых мышей их старым товарищам. Когда это прошло успешно, решили попробовать кровь детей. И вот, тоже успешно. Пока предполагают, что мыши поумнели из-за протеина TIMP2, который, как думают ученые, способствует нейропластичности и помогает работе гиппокампа. Но нужны точные данные, исследования будут продолжать, поэтому не спешите блуждать в ночи в поисках свежей крови. Да и TIMP2, если он эффективен, синтезируют в лаборатории и будут продавать в таблетках.

https://www.newsweek.com/study-blood-human-babies-may-improve-memory-old-mice-586399

#деменция #память

Наука рецидива

Раньше наблюдали, как наркотики меняют мозг непосредственно после приема. А теперь изучают, что происходит, когда пристрастившийся мозг перестает получать наркотик. И в нескольких исследованиях узнали неприятное и пугающее: героин, например, изменяет экспрессию генов в некоторых популяциях нейронов. А еще устойчиво меняет активность нейротрансмиттера глутамата. Отсюда частые рецидивы, вспышки тяги даже после длительного воздержания, компульсивное влечение к наркотику. Похожее наблюдали у мышей-кокаинистов, у которых большой процент нейронов стриатума периодически мотивировал поведение по поиску наркотика. Хотя эти мыши жили без кокаина уже долгое время.

Новые данные - новое лечение. Но не скоро: несколько препаратов пробуют пока только на животных. Например, N-ацетилцистеин (поначалу простое отхаркивающее средство, вроде, или что-то такое же приземленное, но сейчас это вещество испытывают для многих расстройств: БАР, ОКР, шизофрения), но результаты с ним противоречивы.

статья-обзор о эпигенетике опийной наркомании: https://www.statnews.com/2017/04/19/opioid-addiction-relapse-science/

#аддикция

Недавно миллиардер Элон Маск всем рассказал, что за восемь-десять лет создаст нейронные импланты, которые свяжут мозг с компьютером. И это будет удивительно: мир воплощенной телепатии, победа над несовершенной и постоянно ломающейся органикой наших тел и в соцсетях станет легче сообщения печатать. И это только несколько примерных фантастических последствий. Но многие нейроученые скептичны.

Главный редактор раздела по биомедицине в журнале MIT написал статью, опросив экспертов и ссылаясь на исследования, о трудностях, которые предстоит решать Маску и его команде. Во-первых, десять лет - мало. Нейрохирургия не такая стремительная штука, чтобы решить все промежуточные задачи за короткий период. А еще есть много этических сложностей: операции на мозге здоровых людей пока нонсенс. Во-вторых, технология объективно висит в воздухе: данных о работе мозга, которые бы позволили работать импланту, пока немного или они противоречивы.

Но, вообще, и поводы для оптимизма есть: деньги и целеустремленность Маска, например, а со стороны науки - новые методы изучения. В тексте немного о оптогенетике и "нейронной пыли" (не знаю, как правильно перевести) - методах, которые сами по себе уже фантастика.

https://www.technologyreview.com/s/604254/with-neuralink-elon-musk-promises-human-to-human-telepathy-dont-believe-it/

#НКИ

Во втором фильме о судье Дредде был наркотик "рапид" с необычным эффектом — он в десятки раз замедлял для человека время.

В недавнем исследовании, можно сказать, немного приблизили появление такого препарата в реальности (хотя кому он нужен). Выявляли нейросубстрат чувства времени. В подопытных оказались 61 человек: 19 испытуемых с повреждением левого полушария, 14 — правого и еще 28 добровольцев без неврологических проблем. В результате опросов и замеров выявили несколько участков — инсула, что-то в медиальной височной коре и так далее — которые отвечают за ретро- и проспективную оценку временных периодов. То есть, как долго что-то продолжалось и как долго что-то будет продолжаться.

Результаты скромные, но полезные (в неврологии, например) и интересные. Повреждения мозга иногда приводят к искажению времени. Описаны случаи, когда время для человека замедлялось или оно, по ощущениям пациента, больше не укладывалось в линейную логику. Немного чаще бывают нарушения восприятия прошлого. Например, детство как будто длилось сотни лет. Поэтому чуть больше знаний и можно будет создавать такие состояния контролируемо. Теоретически.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166432817301602

Статья из какой-то энциклопедии о видах нарушений в восприятии времени. Эти явления нечастые, причина чаще всего - механические и токсические повреждения мозга: https://vocabulary.ru/termin/vosprijatie-vremeni-narushenija.html

#восприятие

Стремление людей пропускать электричество через свой или чужой мозг насчитывает уже две тысячи лет. Еще древнеримский ученый Скрибоний Ларг уверял, что надо найти ската, приложить его к больной голове и все пройдет. А полторы сотни лет назад, в викторианскую эпоху, появилась мода на неинвазивную (не внутри черепа, а на его поверхности) стимуляцию головы слабым электрическим током. Тогда это было почти магическим действом: люди ожидали, что будут жить очень долго, а когда все же засобираются умирать, все равно останутся красивыми и молодыми.

Потом была электросудорожная терапия, которую используют и сейчас, например, в устойчивых к лечению депрессии и шизофрении. ЭСТ в этих случаях эффективна и при грамотном применении достаточно безопасна. А еще DBS (глубокая стимуляция мозга), где электроды внедряют прямо в ткани мозга. Я уже об этом писал неделю назад, где-то.

И самый новый этап - транскраниальная стимуляция электрическим током или tDCS. Это примерно то же, что и 130 лет назад в Англии, но с современными технологиям и данными из нейронаук. Идея такая: слабый ток, как считают, стимулирует активность нейронов и повышает уровень "хороших" нейромедиаторов, и если верно выбрать область воздействия, можно улучшить память, внимание или настроение. У метода появилась целая армия адептов, которые усиленно насилуют свой мозг током в домашних условиях, но доказательств об эффективности мало. Хотя недавно группа ученых все же показала эффективность tDCS для оперативной памяти - при регулярном применении и верной области воздействия. Ученые будут разбираться в теме и дальше, так что, возможно, скоро это станет обычной практикой для всех.

Текст о недавних исследованиях эффективности tDCS: https://www.cogneurosociety.org/how-will-we-get-to-brain-stimulation-for-learning/

Текст на английском о электричестве и мозгах в викторианские времена: https://neurocritic.blogspot.ru/2016/12/19th-century-diy-brain-stimulation.html?m=1

#tDCS

Внезапно: в психиатрии новый способ диагностики - музыкальная импровизация

На самом деле не такой и новый, но раньше совместную импровизацию использовали как метод немедикаментозного лечения. А недавно попробовали так обследовать пациентов. Пока экспериментируют с пограничным расстройством личности. Основные проявления ПРЛ - импульсивность, трудности в регуляции эмоций, прерывистая идентичность и, как раз, непоследовательное взаимодействие с окружающими. Обычная диагностика ПРЛ включает опросники и клиническую беседу, которые недостаточно объективно выявляют коммуникацию пациента с окружающими. А изучить все четыре пункта бывает критически важно: ПРЛ можно спутать с БАР, другими расстройствами личности или даже шизофреническим спектром расстройств - при ПРЛ бывают кратковременные психотические состояния. В небольшом исследовании с помощью вычислительных алгоритмов выявили задержки в синхронизации действий во время импровизации (и еще что-то), а потом смогли с 82% точностью определить диагноз. В общем, пример того, как психика оставляет следы повсюду

Огромная научная статья о исследовании и пограничном расстройстве личности: https://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpsyg.2017.00537/full

#ПРЛ

Важное о серотонине и депрессии из Science.

В новом исследовании выявили ген, который отвечает за рассеивание серотониновых нейронов в мозге. Еще этот ген, похоже, контролирует равномерную работу таких нейронов. У крыс без гена нейротрансмиссия серотонина оказалась "запутанной" и животные демонстрировали поведение наподобие депрессии у людей (видимо, снижение активности, редукция взаимодействия с другими животными, снижение физиологических потребностей). Теперь стоит выяснить, что там с геном у людей страдающих депрессией.

https://science.sciencemag.org/content/356/6336/406

Серотонин - многофункциональный нейромедиатор. Одна из функций, если очень упрощено, - регуляция настроения. Частичные сбои в работе серотонинергической системы считают причиной депрессии, а лечат депрессию чаще всего препаратами СИОЗС (селективные ингибиторы обратного захвата серотонина). Хотя не только ими и не все дело в серотонине, конечно. Как водится, все сложнее

#серотонин #депрессия

О травле в школе и пластической хирургии. В недавнем исследовании узнали, что люди, которые участвовали в школьной травле, намного чаще обращаются к пластическим хирургам. И это касается как жертв, так и преследователей, и еще тех, кто был в обеих ролях. В широкой популяции меньше одного процента людей проходят пластические операции. Среди жертв травли таких оказалось 11,5%, среди агрессоров - 3,4%, среди тех, кто побывал в обеих ролях - 8,8%.

Исследователи немного разобрались в причинах, дав подопытным анкеты и разные опросники. Получилось следующее: бывшие жертвы с помощью операции хотят улучшить свое эмоциональное состояние и отношение к себе (в среднем), преследователи - повысить так социальный статус. В общем, пример того, как прошлое определяет настоящее. Одни стали наркоманами социального статуса и превосходства, другие слишком остро познали свою уязвимость.

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/04/170427111208.htm

#социальная_психология #агрессия

Айзек Азимов придумал три закона робототехники на случай, если роботы станут повсеместным явлением. Что-то подобное стоит сделать и в отношении нейротехнологий. Ибо мир киберпанка ближе, чем кажется.

Швейцарские исследователи в статье "Towards new human rights in the age of neuroscience and neurotechnology" предложили четыре новых пункта к правам человека в нейроэпоху, чтобы защитить разум от новых угроз.

Эти угрозы можно разделить на два типа: распространение нейроданных и способы влиять на работу мозга. Если второе - все еще фантастика (нейрохакинг, например), то первый тип - реальность. К примеру, недавно писал о том, что с помощью фМРТ можно достаточно точно определить сексуальные предпочтения человека. Или еще с помощью той же фМРТ выявляют некоторые параметры присущие психопатии (плохая эмпатия или низкая обучаемость через негативный опыт). Сложно сказать, должна ли эта информация быть общедоступной или закрытой. Ну и, кстати, нейрохакинг, возможно, не так уж и далек

обзор статьи: blogs.discovermagazine.com/neuroskeptic/2017/04/29/human-rights-neuroscience/#.WQW1NEYfCSG

Вот корявый перевод пунктов:
• право изменить психическое состояние с помощью технических средств или отказаться от этого
• право предотвратить незаконный доступ к нейроинформации
• право защитить разум от внешнего вреда (нейровзлом)
• право сохранить идентичность и непрерывность личности, отказавшись от каких-либо усовершенствований, даже если они не вредны

#будущее_мозга

Нейроученые потихоньку выходят из лабораторий и исследуют мозги в естественных условиях. Недавно изучили электрическую активность мозга у 12 студентов прямо во время занятий. Использовали портативную ЭЭГ. Эксперимент длился восемь недель и за это время у студентов не раз фиксировали синхронизацию паттернов активности. Мозги, можно сказать, работали в унисон и, похоже, в такие моменты обучение проходило легче, лучше, веселее. Как говорят исследователи, синхронизации способствовали несколько факторов: сосредоточенность на одном объекте, сплоченность коллектива, симпатия к преподавателю и некоторые другие, возможно.

Через такие исследования можно сделать освоение новых навыков и знаний намного эффективнее. Узнать оптимальный размер группы, характеристики пространства, подобрать индивидуальные для группы перерывы, узнать о самых полезных методах преподавания и реакциях учителей, например. Потенциально возможно, конечно. Идеала, где человек приходит в класс, и не прикладывая никаких усилий впитывает информацию как губка, потому что созданы все условия для обучения, скорее всего не достичь. Но сделать нас смышленее можно.

обзор исследования: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/04/170427120908.htm

само исследование: https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)30411-6

#социальные_нейронауки

Похоже, что наркотик кетамин сейчас — главный двигатель прогресса в изучении депрессивных расстройств и поисках нового лечения.

Кетамин — анестезирующее и психоделик. А еще он быстро и хорошо помогает при депрессии. Последние лет десять врачи пытаются понять, почему так происходит, и создать антидепрессант на его основе, но без искажений в работе сознания (выход из тела, например).

Поначалу думали, что дело в блокировке NMDA рецепторов, но результаты с таким действием противоречивы. И в последнее время появились несколько новых гипотез. Антидепрессивный эффект может быть связан с влиянием на нейроглию (это такие клетки поддержки для нейронов) или с клеточным рецептором AMPA и связыванием опиоидных рецепторов наподобие действия морфина. Ну и некоторые ученые сомневаются, что удастся разъединить психоделический и антидепрессивный эффект: большинство пациентов говорит об улучшении настроения только после моментов искажения сознания

https://www.nature.com/news/party-drug-s-power-to-fight-depression-puzzles-scientists-1.21926

А здесь обзор остроумного исследования, где вновь доказали эффективность кетамина. Еще антидепрессивный эффект нашли у ботекса и диклофенака, но механизмы совсем непонятны: https://neurosciencenews.com/ketamine-antidepressant-6569/

И пост в другом канале с несколькими ссылками в тему: https://t.iss.one/Neuroscience_plus/13

#кетамин #депрессия

В Университете Техаса A&M разрабатывают удивительную таблетку, которая поможет бросить курить, облегчит боль и остановит когнитивные нарушения при болезни Альцгеймера.

Для всех этих целей послужат никотиновые холинорецепторы, которые обеспечивают передачу нервного импульса посредством нейромедиатора ацетилхолина(ацх) или его агониста никотина, например. И группа ученых хочет создать совершенную версию никотина: без зависимости и с более точным воздействием, чтобы не было побочных эффектов. Хотя это притянутая аналогия. Для цели, вроде как, используют хитрые аллостерические модуляторы, стимулирующие взаимодействие рецепторов и ацх в нужных участках и без всяких лишних соединений.

Почему новый препарат, если он появится, поможет бросить курить, в целом понятно: он нормализует искажённую курением ацетилхолиновую систему. Ацх рецепторы есть и в нейронах, которые расположены в зонах мозга, отвечающих за память и обучение. Поэтому стимуляция этих нейронов уж точно не будет лишней при нейродегенеративных расстройствах. И так далее.

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170505121612.htm

#ацетилхолин #психофарма