Я уже писал о контактных линзах, которые позволяют видеть ИК-свет. Тогда я назвал это "полуаугментированным" зрением. Все потому что это всё-таки неинвазивная технология, не вмешивающаяся в работу самого органа (в данном случае глаза). Но теперь я хочу представить вам технологию полностью аугментированного зрения - полноценного импланта. Он создан из теллуриевых нанопроволок и уже дал слепым мышам ИК-зрение

Он частично восстановил зрение у слепых мышей и позволил зрячим макакам видеть в ближнем инфракрасном диапазоне. Имплант представляет собой тонкую сетку, которую можно поместить под сетчатку. Имплант сделан из теллура - светочувствительного полупроводника. Эти нанопроволоки плетутся в решётку, которая напрямую преобразует свет, включая инфракрасный, в электрические сигналы, стимулируя зрительные нейроны. Всё это происходит без внешнего питания или вспомогательных устройств - за счёт внутренней асимметрии структуры материала создаются мощные фототоки при освещении.

В экспериментах у мышей с генетической слепотой после имплантации появились зрачковые рефлексы, активность в зрительной коре и восстановление зрительного поведения. Они научились различать визуальные паттерны и находить источники света, причём при освещённости почти в 80 раз ниже безопасного клинического порога. У зрячих макак после установки импланта появилась чувствительность к ближнему инфракрасному свету, чего в норме нет у человека. У слепой макаки имплант прижился без осложнений.

Имплант охватывает широкий диапазон: от видимого света до инфракрасного II диапазона. Это достигается за счёт узкой ширины запрещённой зоны в теллуре, высокого поглощения света и специально созданных дефектов в структуре. Электрофизиологические замеры показали, что фототоки были рекордно мощными среди аналогичных технологий восстановления зрения. Устройство стабильно, биосовместимо, легко вживляется в субретинальное пространство и не требует bulky-оборудования, как многие существующие протезы.

Учёные из Южной Кореи обнаружили три биологически активные молекулы с потенциалом замедления старения кожи. Эти соединения были выделены из бактерии Paracoccus sanguinis, которая обитает в крови человека. Исследование опубликовано в журнале Journal of Natural Products и представляет собой одно из первых углублённых изучений метаболитов, производимых микробами, естественно присутствующими в кровотоке.

Выделенные соединения относятся к классу так называемых индольных метаболитов - производных индола, органического соединения, известного своими антиоксидантными, противовоспалительными и антимикробными свойствами. Всего исследователи идентифицировали 12 индольных метаболитов, из которых 6 были неизвестны ранее. Для этого команда использовала спектрометрию, изотопное мечение и методы вычислительного анализа.

Затем биологическую активность этих метаболитов проверили в лабораторных условиях на культурах человеческих кожных клеток. Клетки предварительно подвергали окислительному стрессу - вводили активные формы кислорода (ROS), вызывающие воспаление и разрушение коллагена, что имитирует процессы старения кожи. Три из 12 протестированных соединений, включая два новых, показали выраженный защитный эффект: снижали уровень ROS, уменьшали синтез двух воспалительных белков и снижали активность фермента, разрушающего коллаген.

Результаты демонстрируют потенциал использования индольных метаболитов P. sanguinis в качестве новых средств для замедления возрастных изменений кожи. При этом особенно важно, что эти соединения продуцируются бактериями, уже находящимися в организме человека, что может облегчить разработку безопасных и биосовместимых терапий.

Удалось выяснить, как стареют нейральные стволовые клетки - особые клетки в мозге, которые помогают формировать новые нейроны даже у взрослых людей. Такие клетки есть, например, в гиппокампе - участке мозга, отвечающем за память. Однако с возрастом эти клетки становятся менее активными, и образование новых нейронов резко замедляется.

Обычно стволовые клетки находятся в состоянии "спящего режима" - они не делятся, а просто ждут сигнала, чтобы начать работать. Это помогает им избегать повреждений и сохраняться надолго, но в то же время делает их очень трудно различимыми. Многие белки и гены, по которым учёные раньше пытались их определить, встречаются и у других типов клеток, например у астроцитов - клеток, поддерживающих нейроны. Из-за этого было сложно понять, где именно стволовая клетка, а где - уже более «взрослая» клетка.

Команда исследователей объединила данные из семи разных научных работ и с помощью анализа активности генов (так называемой транскриптомики) смогла выделить общие признаки стволовых клеток и их потомков. Они нашли два гена, характерных именно для нейральных стволовых клеток, и ещё десять - для тех клеток, которые уже начали превращаться в нейроны. Также были выделены признаки клеток, находящихся в «спящем» состоянии, и признаки их активации.

С возрастом такие клетки не только теряют активность, но и начинают вести себя как стареющие клетки в других органах: у них включаются гены, связанные с воспалением и повреждением, они перестают обновляться и могут мешать окружающим клеткам. Более того, с возрастом стволовые клетки хуже "общаются" с другими - перестают посылать сигналы, важные для работы мозга, в том числе для образования новых связей между нейронами.

Учёные также отметили, что у пожилых организмов больше клеток, которые превращаются не в нейроны, а в астроциты, что может объяснять ухудшение памяти и снижение способности к обучению с возрастом. Открытые гены, такие как Ecrg4 и Tnc, могут стать будущими мишенями для лекарств, которые помогут сохранить активность стволовых клеток мозга и замедлить возрастные изменения.

В целом, исследование показывает, что с помощью современных методов можно не только лучше понять, как именно стареет мозг, но и найти пути, как этот процесс замедлить или даже обратить вспять.

Интересно. Оказывается, лабораторные мыши могут переживать феномен, аналогичный "иллюзии резиновой руки", ранее наблюдавшейся только у людей. У человека эта иллюзия возникает, когда настоящую руку скрывают, а на её месте видна искусственная. Обе руки - настоящая и резиновая - одновременно поглаживаются кисточкой. В результате человек начинает воспринимать резиновую руку как свою. Если на неё замахнуться, он испытывает страх, как будто угроза реальна.

Исследователи воспроизвели эту иллюзию у мышей, используя искусственную лапку и синхронные прикосновения. Результаты показали, что мыши реагируют на угрозу искусственной лапке так же, как если бы это была их собственная. При этом, если вместо лапки использовался простой блок, реакция исчезала. Это говорит о том, что мыши способны включать внешний объект в своё внутреннее представление тела - у них, как и у людей, работает механизм воплощения (embodiment).

Это открытие важно потому, что позволяет изучать нейробиологию воплощения более глубоко, чем с участием людей. С мышами можно применять генетические и нейроинженерные методы, точно активировать или подавлять нейроны, что невозможно в экспериментах с людьми. Это может помочь в разработке новых нейроинтерфейсов и протезов, которые будут лучше восприниматься как часть тела.

Некоторые учёные выразили сомнение, что данная модель действительно применима к разработке нейропротезов, ведь в эксперименте использовалась пассивная лапа, не управляемая мышью. Однако команда исследователей уже создала мини-протез, который мыши могут контролировать с помощью мозгового интерфейса. Следующий этап - выяснить, в какой степени такой активный протез может быть воспринят как часть тела.

Это исследование не только открывает новые пути в создании более реалистичных и "вплетаемых" протезов, но и может быть полезным в изучении психических расстройств, при которых нарушается ощущение собственного тела, как, например, при шизофрении или тяжёлой депрессии.

Учёные из Токийского университета науки разработали устройство, которое может распознавать цвета почти так же точно, как человеческий глаз, и при этом не требует внешнего источника энергии. Это так называемый искусственный синапс - элемент, имитирующий работу нервных клеток. Он работает за счёт солнечной энергии, что делает его особенно полезным для устройств, где важна экономия заряда - например, смартфонов, дронов или медицинских сенсоров.

В основе изобретения - два типа красителей, чувствительных к разной длине волны света. Именно это позволяет устройству точно определять цвет. Оно различает оттенки с шагом всего 10 нанометров - это почти так же тонко, как человеческий глаз. Например, оно способно отличить оранжевый от светло-красного или зелёный от бирюзового с высокой точностью. При этом устройство реагирует по-разному: под синим светом выдаёт положительное напряжение, а под красным - отрицательное. Это позволяет не просто "видеть", но и выполнять базовые логические операции - прямо внутри самого элемента, без отдельного компьютера.

В реальных тестах разработчики проверили, как хорошо синапс справляется с задачей распознавания движений человека, записанных в трёх основных цветах - красном, зелёном и синем. Даже с одним таким элементом система смогла распознать 18 разных комбинаций цветов и движений с точностью 82%. Это особенно важно, потому что обычные системы требуют сразу несколько фотодетекторов, чтобы добиться того же результата.

Вместо мощных камер и процессоров с большим потреблением энергии, можно использовать компактные, самопитающиеся элементы, которые не уступают по качеству. В автономных автомобилях такие синапсы могут распознавать светофоры и дорожные знаки. В медицине - следить за состоянием здоровья с помощью носимых датчиков, почти не требующих подзарядки. А в потребительской электронике - продлить работу смартфонов или очков виртуальной реальности без потери функций.

Вся система уместилась в одном устройстве, работает на свету и почти не потребляет энергию

Продолжаем наблюдать за этическими опасениями перед нейротехнологиями. На этот раз вопрос подняли на встрече ЮНЕСКО в Париже и в статье Nature.

Она посвящена быстрому развитию нейротехнологий. То есть устройств, способных считывать или изменять активность мозга, и связанным с этим рискам для прав человека. Эти технологии, от инвазивных имплантов до потребительских носимых гаджетов, уже применяются в медицине, образовании, маркетинге и других сферах. Один из примеров - женщина, потерявшая возможность говорить после инсульта, которая в 2022 году снова "услышала" свой голос через аватар, подключённый к мозговому импланту.

Такое стремительное развитие вызывает у авторов статьи обеспокоенность, особенно в части ментальной приватности, свободы мышления и автономии. Чтобы сформировать глобальные этические ориентиры, ЮНЕСКО собрала учёных, юристов, философов и дипломатов из разных стран. В результате обсуждений был разработан первый набор международных принципов - девять рекомендаций, направленных на защиту прав пользователей нейротехнологий. Среди них - требования раскрывать, как именно собираются и используются нейроданные, обеспечивать безопасность устройств для психики и, главное, получать предварительное, свободное и осознанное согласие пользователя с возможностью отказаться от технологии в любой момент.

Особое внимание уделяется неинвазивным потребительским устройствам, которые, в отличие от медицинских имплантов, почти не регулируются. Такие гаджеты могут считывать поведенческие сигналы - например, движения глаз или тон голоса - и делать выводы о состоянии ума человека, порой без его ведома. В частности, это вызывает тревогу в контексте нейромаркетинга, где возможно влияние на поведение потребителя даже во сне, без явного согласия.

Обсуждалась и ограниченность концепции согласия: некоторые эксперты считают, что нейроданные могут раскрывать информацию не только о пользователе, но и о людях с похожей мозговой активностью. Другие с этим не согласны и утверждают, что мышление людей скорее определяется условиями жизни, чем структурой мозга.

Хотя предложенные принципы пока не обязательны к исполнению, они могут лечь в основу будущих законов и регуляций. Голосование по их официальному принятию состоится в ноябре 2025 года. Но с учётом глобального тренда на дерегуляцию технологий (в том числе ИИ в США) некоторые специалисты считают, что важнее разрабатывать этичные по своей природе технологии - такие, где защита пользователя встроена в саму архитектуру.

В общем, в ученой среде потихоньку открывают для себя такой древний жанр, как киберпанк.

В Индии провели уникальную для региона операцию, установив 83-летней женщине миниатюрный беспроводной кардиостимулятор. Пациентка страдала от брадикардии - состояния, при котором сердце бьётся слишком медленно, что приводит к головокружению, потере сознания и риску остановки сердца. Она регулярно испытывала обмороки и крайнюю усталость, что угрожало её жизни и значительно снижало качество её повседневной активности.

После тщательной диагностики старший кардиолог принял решение о применении беспроводного кардиостимулятора - более эффективной альтернативы классическим моделям. В отличие от традиционных кардиостимуляторов, требующих хирургического разреза на грудной клетке и установки проводов, это устройство вводится через тонкий катетер в бедренную вену и напрямую имплантируется в правый желудочек сердца. Оно не требует разрезов, швов и внешних компонентов. Размером примерно с капсулу, такой кардиостимулятор снижает риск инфекций, исключает поломки проводов и сокращает время госпитализации.

Операция заняла менее часа и прошла под местной анестезией. Пациентка быстро пришла в себя, и уже через несколько часов после процедуры наблюдалось улучшение самочувствия. В течение трёх недель она полностью восстановилась, вернулась к своим обычным делам.

Американская компания Spinal Simplicity представила новое медицинское устройство - имплантат Patriot-SI™, созданный специально для лечения проблем с крестцово-подвздошным суставом (это сустав, соединяющий таз и позвоночник). Устройство помогает устранить боль в пояснице и области таза, которая часто возникает из-за нестабильности этого сустава, особенно у людей с хроническими болями. Это первая в мире система такого типа, которая полностью полая внутри — это называется "канюлированная конструкция". Благодаря этому устройство можно точно ввести в тело по тонкому направляющему проводу, что особенно важно, потому что пространство внутри сустава очень узкое - всего 2–3 миллиметра - и у каждого человека имеет разную форму.

Имплантат напечатан на 3D-принтере из титана и полностью покрыт гидроксиапатитом - веществом, которое улучшает срастание с костью. После установки через сам имплантат можно вводить костный материал или специальные биологические препараты, которые способствуют быстрому и прочному сращению. Операция проводится минимально инвазивно - без грубых инструментов, без необходимости вбивать имплантат молотком. Это снижает травмы здоровых тканей, ускоряет восстановление и уменьшает боль после операции.

Patriot-SI поставляется в виде стерильных одноразовых комплектов, что упрощает организацию операций и помогает клиникам работать быстрее, особенно если много пациентов. Устройство разработано так, чтобы хирург мог каждый раз устанавливать его с высокой точностью, несмотря на анатомические особенности пациента.

Суровая реальность