Жилка предпринимателя или паразиты в мозге?

Сегодня в ходе разговора со Всеволодом Белоусовым затронули тему паразитов, манипуляций, зомби и того, что может это все объединять 🧟‍♀️ Мы решили поделиться этой информацией с вами.

Речь шла о Токсоплазме - «паразите психики».

Токсоплазма — это одноклеточный организм, который паразитирует в желудочно-кишечном тракте кошек.

Из кошек токсоплазма выходит естественным путём, после чего с загрязнённой едой и водой попадает в организм грызуна, которого съедает другая кошка. Вот такой цикл токсоплазмы в кошках 🐱

Но всё гораздо интереснее. Токсоплазма не просто сидит в мозге мыши, но и сильно меняет её поведение.

Такие грызуны становятся более активными, бесстрашными, у них ухудшается память и начинает нравиться запах кошачей мочи, становятся лёгкой добычей.

Но иногда цикл нарушается, и токсоплазма из кошек попадает в ЛЮДЕЙ.

На сегодняшний день носителями токсоплазмы является четверть населения Земли!

Заражение токсоплазмой в большинстве случаев происходит бессимптомно. Правда, в некоторых ситуациях токсоплазмоз всё же может быть опасен для человека. Например, при беременности токсоплазма способна приводить к крайне серьёзным аномалиям развития плода.

В психиатрии ситуация с токсоплазмой очень странная, потому что какого-то специфического расстройства психики, связанного с этим паразитом нет.

Но то, что он влияет на психику и поведение человека — факт! У людей с токсоплазмозом гораздо выше риск развития шизофрении и биполярного расстройства.

А несколько лет назад одна исследовательница решила отобрать 1.5 тысячи студентов и провести анализ на токсоплазму. Она обнаружила, что люди с положительным анализом на этого паразита почти в 2 раза чаще открывали свой собственный бизнес.

Также токсоплазму часто связывают с повышенной агрессивностью, неосторожным вождением, ухудшением реакции.

Но здесь всё не так однозначно: некоторые исследования это подтверждают, другие — опровергают.

А что думаете вы? Нами управляет токсоплазма?

С днём кошек!
Ваши QuANATOMY

Органоид мозга из пробирки с функцией суперкомпьютера

Неделю назад учёные предложили свою идею эксперимента в области биовычислений — технологию «мозг-машина», а также написали дорожную карту по ее реализации.

«Мы находимся на том этапе, когда технологии для создания биокомпьютера уже созрели. Мы надеемся, что некоторые из замечательных функций человеческого мозга могут быть реализованы в виде ОИ (органоидного интеллекта), например, способность быстро принимать решения на основе неполной и противоречивой информации (интуитивное мышление)», — сказал в своём интервью профессор, работающий над созданием этой технологии.

Органоиды — это объёмные колонии искусственно выращенных клеток.

Про исследования на органоидах кишечника, пищевода, глаза и мозга мы писали ранее.

В ОИ используются 3D-культуры клеток человеческого мозга и технологии интерфейса «мозг-машина».

О перспективах ОИ говорит такой простой факт, что возможности мозга человека для решения ряда «интуитивных» задач впервые были превзойдены суперкомпьютером только летом прошлого года, для чего потребовалась суперсистема стоимостью $600 млн, занявшая площадь 630 м2.

На решение «сложных логических задач» суперкомпьютеру нужно в миллионы раз больше энергии, чем ушло бы для поддержания работы мозга, совершающего аналогичные по результатам умственные усилия.

Однако, для достижения производительности ОИ, сравнимой с производительностью компьютера, понадобится ни одно десятилетие.

Ранее именно эта исследовательская группа ранее научила играть клетки мозга в пинг понг, об этом мы уже писали.

QuANATOMY🧠

Мышата от двух самцов

Учёные из Университета Осаки смогли вывести потомство у мышей без участия самки — благодаря искусственной яйцеклетке.

Профессор Кацухико Хаяши представил свой доклад по исследованию на Международном саммите по редактированию генома человека.

Он рассказал, что они с коллегами взяли клетки кожи самца мыши, перепрограммировав их в стволовые, а затем удалили Y-хромосому и продублировали X-хромосому.

При том, что было 600 попыток имплантации, родилось 7 здоровых мышат, которые впоследствии дали потомство.

Подобные попытки предпринимаются не впервые. Например, в 2018 году ученые Китайской академии наук успешно вывели мышей от двух отцов, но мышата оказались нездоровыми и через короткое время погибли.

По словам Хаяши, этот метод может в будущем позволить лечить бесплодие как у мужчин, так и у женщин.

QuANATOMY 🧫

Зародыш обезьяны из стволовых клеток

Исследования на зародышах людей по этическим причинам очень жестко регулируются. При этом, учёным не очень много пока известно о развитии плода на ранней стадии. Несколько лет назад биологам удалось получить зародыш мыши из стволовых клеток, но грызуны не всегда являются подходящим модельным организмом.

Недавно китайские учёные смогли воссоздать зародыш обезьяны.
Эксперименты проводились со стволовыми клетками макаки-крабоеда. Ученые детально изучили то, какие сигнальные молекулы вырабатываются организмом самки и делящейся яйцеклеткой на первых фазах его развития.

Эти сведения ученые использовали для создания специализированной питательной среды, которая «перепрограммировала» эмбриональные стволовые клетки, извлеченные из уже формирующихся зародышей или пуповинной крови, и обнуляет программу их развития. Так, учёные из стволовых клеток вырастили «зародышей».

Полученные объекты имплантировали в матку самок обезьян, и «зародыши» продолжили нормальное биологическое развитие и прикрепились к стенкам матки. Именно этот момент можно было считать реальным началом беременности.

Авторы работы надеются получить зародыш, который сможет достичь более высокой стадии развития и, в перспективе, превратиться в сформированный эмбрион с выраженными органами. Исследования в этой сфере помогут лечить некоторые виды бесплодия.

QuANATOMY 🧪

Разработана нейросеть для определения генетических мутаций рака мозга

Исследователи из Мичиганского университета в сотрудничестве с исследователями из Нью-Йоркского университета и Калифорнийского университета научили нейросеть предсказывать мутации раковых клеток головного мозга менее чем за 90 секунд. Выводы работы опубликованы в журнале Nature Medicine.

ИИ на основе компьютерного зрения, DeepGlioma, может угадать, какие мутации будут у опухоля головного мозга с точностью в 93%.

DeepGlioma использует загруженные изображения для анализа образцов опухоли, взятых во время операции.

До появления DeepGlioma медики не обладали возможностью выявлять генетические риски у злокачественных новообразований во время операции.

Подружить физиков и биологов:
как синхронизировать научную команду за 5 шагов

Команды DeepTech-проектов совмещают разные науки, чтобы ускорить переход от концепции к MVP.

QLU — стартап, который исследует электромагнитную активность мозга, объединил физиков, математиков и биологов. Руководитель компании Максим Острась рассказал о специфике работы междисциплинарного коллектива и поделился лайфхаками для его эффективной организации.

QuANATOMY 🧠

Капсула для электростимуляции желудка. Зачем её создали?

Ученые создали проглатываемые капсулы для электростимуляции желудка. Их аккумулятора хватало для стимуляции в течение 20 минут. Затем капсулы выводились из организма в течение двух недель после приема.

Зачем они нужны?

На поверхности капсул расположены электроды для стимуляции слизистой оболочки желудка электрическими сигналами. Такая стимуляция желудка вызывала высвобождение гормона грелина, который отвечает за чувство голода.

Поверхность капсулы была похожа на кожу ящерицы, что позволяло капсуле вплотную взаимодействовать с тканью желудка.

Современные гормональные препараты малоэффективны при пероральном приеме. Поэтому ученые считают, что в будущем их разработку можно адаптировать для контроля и других гормонов, которые вырабатываются в желудке.

QuANATOMY 💊

«Электронная татуировка» на страже здоровья сердца

Группа учёных разработала «электронную татуировку», которая прикрепляется к груди для непрерывного мониторинга работы сердца.

«Если у нас будет непрерывный мобильный мониторинг дома, тогда мы сможем проводить раннюю диагностику и лечение, и если это удастся сделать, можно будет предотвратить 80% сердечных заболеваний» – отметил ведущий автор этого исследования.

Как более ранняя версия проекта, новая «татуировка» беспроводная и мобильная, что обеспечивается серией небольших активных цепей и датчиков.

Электронная татуировка весит всего 2,5 грамма и работает от батарейки размером меньше копеечки. Батарея имеет срок службы более 40 часов и может быть легко заменена пользователем. 

Эта «татуировка» обеспечивает два ключевых измерения сердца. Электрокардиограмма (ЭКГ) – электрический сигнал от сердца. А сейсмокардиограмма (СКГ) — акустический сигнал сердца, который исходит от сердечных клапанов. 

ЭКГ при этом можно измерить с помощью Apple Watch. А вот СКГ можно контролировать только с помощью стетоскопа. И не существует мобильного решения, которое бы напоминало стетоскоп или выполняло бы оба измерения. 

Мониторинг этих двух факторов и их синхронизация позволяют измерять интервалы времени сердечной деятельности, которые являются основным индикатором сердечных заболеваний и других проблем. 

Исследователи уже протестировали устройство на пяти здоровых пациентах в их повседневных условиях с низким уровнем ошибок в измерениях по сравнению с доступными в настоящее время вариантами мониторинга.

Следующий шаг – тестирование и проверка первоначальных результатов, а также исследования на разных группах пациентов.

QuANATOMY 🫀

Искусственный интеллект перевёл «мысли» в непрерывный текст

Ученые рассказали, что это неинвазивный метод, первый в своем роде, который может распознавать не только небольшие наборы слов, но и целые фразы. Результаты были опубликованы в журнале Nature.

Чтобы определить, сможет ли ИИ читать мысли неинвазивно, команде пришлось сначала создать обучающий набор данных для конкретного мозга. Исследователи использовали искусственный интеллект в сочетании с МРТ-сканированием.

Каждый из участников исследования прослушал 16 часов подкастов, находясь внутри сканера, а декодер с использованием GPT-1, предшественника ChatGPT, был обучен превращать мозговую активность участников в текст.

Это не первый случай, когда ученые демонстрируют, что ИИ может читать ваши мысли. Ранее мы писали про способности ИИ воссоздавать то, что люди видят.

QuANATOMY 🧠

Поразительные фото. Это мозг женщины во время операции по удалению сосудистой опухоли. Мы видим, что сверху на нем лежат карточки: флаги разных стран и рожицы. Зачем?

Ани, пациентка, знает пять языков: армянский, русский, английский, испанский и французский. Когда врачи сказали, что нужна операция на мозге, она уговорила их сделать так, чтобы эти ее знания не пострадали. И тогда врачи придумали: в ходе операции Ани оставят в сознании и будут тестировать ее на языки, попеременно “отключая” разные участки мозга.

Женщина снова и снова считает от одного до десяти, описывает повседневные предметы, которые появляются на экране. Хирург электродом подает ток на поверхность. Если Ани внезапно не может вспомнить слова, значит, этот участок важен, его трогать нельзя — кладем карточку. Заодно были тесты на узнавание лиц, отсюда и карточки с рожицами. В итоге, подобраться к опухоли можно лишь через свободное место, что сильно усложнило задачу, но хирурги справились.

История описана в испанской El País.

FDA одобрило первую клеточную терапию для лечения пациентов с диабетом 1 типа

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило Лантидру, первый терапевтический препарат для лечения диабета 1 типа, состоящий из клеток поджелудочной железы умерших доноров. Лантидра одобрена для лечения взрослых с диабетом 1 типа, которые не могут нормализовать уровень глюкозы в крови, несмотря на интенсивное лечение диабета и обучение.

Сахарный диабет 1 типа — аутоиммунное заболевание, при котором иммунные клетки борются не с вирусами, бактериями и другими патогенами: они ошибочно атакуют поджелудочную железу, вырабатывающую инсулин. Из-за этого развивается абсолютный дефицит инсулина, а в крови увеличивается концентрация глюкозы (сахара).

Для поддержания нормального уровня сахара в крови требуются инъекции инсулина (а иногда и введение с помощью инсулиновых помп).

Лантидра вводится в виде однократной инфузии в печеночную вену. В зависимости от реакции пациента на начальную дозу может быть проведена дополнительная инфузия клеточного препарата. 

У некоторых пациентов с диабетом 1 типа эти введенные клетки могут вырабатывать достаточное количество инсулина, поэтому пациенту больше не нужно принимать инсулин для контроля уровня сахара в крови.

Безопасность и эффективность Лантидры оценивали в двух нерандомизированных исследованиях, в которых приняли участие 30 пациентов с сахарным диабетом 1 типа. Некоторые участники после этого не пользовались инсулином более пяти лет.

Наиболее распространенные побочные реакции были в виде тошноты, утомляемости, анемии, диареи и боли в животе. Однако для большинства пациентов польза такого лечения превысила риски от осложнений после него.

FDA разрешило использование Лантидры компании CellTrans Inc. Очень перспективно. Вы тоже так считаете?

QuANATOMY 🧪

Наночастицы доставили из кишечника в центральную нервную систему через периферические нервы

Кровообращение считается единственным путем проникновения перорально вводимых наночастиц в центральную нервную систему, в то время как перемещение наночастиц между органами вне кровотока плохо изучено.

Учёные из Китая показали на мышах и макаках, что наночастицы можно транспортировать из кишечника по волокнам спинномозгового и блуждающего нервов прямо в спинной и головной мозг. И что это может стать альтернативным путем доставки.

Эти результаты определенно углубляют наше понимание связи между наночастицами в кишечнике, периферической нервной системой и центральной нервной системой.

Основываясь на этих выводах, можно ожидать появление новых стратегий терапии заболеваний центральной нервной системы с использованием подхода, обеспечивающего альтернативные пути доставки наноносителей/нанолекарств, которые не могут эффективно преодолевать гематоэнцефалический барьер или гемато-спинномозговой барьер.

QuANATOMY 🧠

Учёные из Японии изобрели средство для выращивания зубов

Японская исследовательская группа изобрела инновационное средство, которое позволит людям выращивать новые зубы. Его клинические испытания должны начаться в июле 2024 года.

В ходе исследований ученые обнаружили, что рост зубов ограничивает белок под названием USAG-1, а блокирование его функций способствует их регенерации. Отсутствие данного белка у акул и некоторых видов рептилий позволяет им отращивать новые зубы на протяжении всей жизни.

«Идея вырастить новые зубы – мечта каждого дантиста. Я работал над этим, когда был аспирантом, и был уверен, что смогу это осуществить», – рассказал ведущий исследователь группы.

В первую очередь, изобретенное лекарство предназначено для людей, страдающих адентией – полным или частичным отсутствием зубов из-за врожденных факторов. Кроме того, оно поможет вернуть зубы, утраченные из-за серьезного кариеса или эрозии.

Предварительные испытания нового средства на грызунах дали положительные результаты – у подопытных выросли новые зубы. В скором времени начнутся клинические испытания с участием людей. Учёные надеются, что лекарство будет доступно для общего использования уже в 2030 году.

QuANATOMY 🦷

Избавиться от мигрени без лекарств

Ученые из Мичиганского университета рассказали, что охлаждение особой нервной структуры в носу с помощью струи сухого воздуха может облегчить мигрень за 15 минут.

Участникам эксперимента, которые прибывали в больницу при приближении мигрени, выдавали специальную маску для лица, с помощью которой в ноздри подавался полностью очищенный от влаги воздух.

Новое лечение нацелено на пучок нервов за носовой полостью, называемый клиновидно-небным узлом. Эта структура отвечает за отправку болевых сигналов в нервную систему и мозг и связана с тройничным нервом, который обеспечивает чувствительность лица: чрезмерная стимуляция тройничного нерва при стрессах, гормональных изменениях, употреблении алкоголя или кофеина может привести к мигрени.

Сухой воздух вызывал испарение частиц воды с поверхности структуры за носовой полостью, что приводило к ее охлаждению. Через два часа после процедуры у почти 90% пациентов значительно уменьшилась боль, причем у 42% она исчезла полностью в течение примерно 15 минут.

Большинство людей, страдающих мигренью, используют триптаны, для снижения длительности приступов.

В тяжелых случаях мигрени для лечения применяется анестетик, который через ноздри вкалывают в нервы, чтобы заблокировать передачу болевых сигналов.

Предыдущие исследования на животных показали, что охлаждение нерва с помощью воздуха может сделать то же самое.

Теперь исследователи надеются уменьшить размер устройства, чтобы пациенты могли использовать его дома.

Процедура может стать эффективным методом лечения мигрени с небольшим количеством нежелательных побочных эффектов. Но на данный момент количество пациентов, на которых она была протестирована, слишком мало.

QuANATOMY 🧠

Силиконовые микророботы-хирурги смогут выявлять рак лёгких на ранних стадиях

Ученые разработали микророботов-хирургов для обнаружения рака легких на ранних стадиях и его лечения.

Исследования, проведённые на трупах показали, что мягкие силиконовые роботы с щупальцами могут достигать самых узких бронхов. Для управления ими ученые использовали магниты.

Микрохирургам удалось с помощью этих роботов продвинуться на 37% глубже, чем при использовании стандартного оборудования, при этом вызывая меньшее повреждение тканей.

Разработка ученых также может улучшить лечение опухолей головного мозга.

Ученые успешно опробовали двух роботов для проведения хирургии головного мозга через носовую полость для удаления доброкачественной опухоли у модели черепа. При этом один робот отвечал за перемещение камеры, а другой — за нацеливание лазера на опухоль.

Робот с магнитными щупальцами сможет позволить сделать лечение менее инвазивным, позволяя врачам действовать только на раковые клетки, избегая повреждения здоровых.

QuANATOMY 🤖

Учёным удалось напечатать способный к сокращению желудочек сердца на 3D-принтере

Ученые из Гарварда напечатали на 3D-принтере желудочек сердца, который способен сокращаться и расслабляться, прямо как настоящее сердце. Печать осуществлялась живыми клетками миокарда человека.

Для создания чернил исследователи использовали технологию ротационного струйного прядения, она очень похожа на процесс изготовления сахарной ваты. Материал при этом может пройти в жидком виде через печатное сопло, но после того, как структура напечатана, она сохраняет свою форму.

Это позволяет создавать сложные трехмерные объекты без использования дополнительных материалов или каркасов.

«По сравнению с настоящим сердцем наша модель желудочка упрощена и миниатюризирована. Сейчас мы работаем над созданием тканей сердца с более толстыми мышечными стенками, которые могут лучше перекачивать жидкость».

«Несмотря на то, что этот образец не такой прочный, как реальная ткань сердца, образец желудочка может перекачивать в 5-20 раз больше объема жидкости, чем предыдущие камеры сердца, напечатанные на 3D-принтере», — говорят авторы.

QuANATOMY 🫀

Белки тихоходок повысили выживаемость человеческих клеток при стрессе

Тихоходки в активном состоянии выдерживают огромные перепады температур, давления и влажности. Непобедимыми они становятся, когда переходят в такое состояние, когда их организм теряет до 99 процентов влаги, а метаболизм замедляется фактически до полной остановки. После восстановления благоприятных условий тихоходки оживают и продолжают жить своей обычной жизнью.

Неупорядоченный белок CAHS D в клетках тихоходок образует нитевидные структуры, похожие на паутину, из-за которых цитоплазма превращается в гель. Происходит это только при снижении концентрации CAHS D. Пока концентрация высокая, цитоплазма остается жидкой.

В марте 2023 года ученые показали, что CAHS D способен значительно повысить сохранность биологического материала при высушивании, что упрощает их хранение и транспортировку.

Человеческие клетки с белком CAHS D пережили осмотический стресс в 50% случаях, в контрольной же группе погибли приблизительно 75% клеток.

Ученые продемонстрировали самый мощный в мире МРТ

Магнитно-резонансная томография основана на способности магнитного поля вызывать резонанс в ядрах водорода, входящих в состав различных тканей организма человека. Томограф улавливает ответные сигналы и создает двух- или трехмерное послойное изображение исследуемой области в реальном времени.

Одной из характеристик магнитного поля является магнитная индукция, которая определяет силу воздействия поля на заряд, и измеряется в теслах (Тл).

В зависимости от величины индукции, которое генерирует магнитное поле МР-томографа, приборы подразделяются на следующие виды:

• низкопольные — с индукцией 0,5 Тл;
• среднепольные — от 0,5 до 1 Тл;
• высокопольные — от 1 до 3 Тл;
• сверхвысокопольные — более 3 Тл.

Чем выше значение магнитной индукции в томографе, тем детальнее и четче получаются снимки.

Недавно испытали на людях аппарат с рекордной магнитной индукцией в 11,7 Тл. На картинке видна разница в детализации, изображения получены за один и тот же промежуток времени.

Обратная сторона такой чувствительности: аппарат весит 132 тонны и является очень дорогим в обслуживании.

«Мы все когда-то были одной клеткой, но тем не менее мы все такие разные»

Доброе утро, друзья!

Начинаем субботу с 47 эпизода подкаста #ПроНауку! Героем нового выпуска стал ученый с мировым именем. Глеб Борисович Сухоруков – профессор Сколтеха и Лондонского университета Королевы Марии, научный директор центра LiFT.

Глеб Борисович сравнит подходы к науке в Великобритании, Германии, Сингапуре и нашей стране, расскажет почему вернулся в Россию и существующих здесь возможностях для глобальных открытий, а также поделится мнением о том, какую роль может сыграть в них частный исследовательский центр LiFT (Life Improvement by Future Technologies Center).

Вы узнаете, как разрабатывалась технология адресной доставки лекарств, какие основные потребности врачей она сможет удовлетворить и какие потрясения ждут науку в ближайшие 20 лет.

Не пропустите этот вдохновляющий выпуск!

YouTube: https://youtu.be/kEyyH1gguck
ВКонтакте: https://vk.com/video-211270993_456239250