Архив тегов: мозг

Мозг человека способен восстановить клетки, страдающие при паркинсонизме

Две молекулы, играющие ключевую роль с точки зрения выживаемости и производства нейронов, включая дофаминовые нейроны, были найдены сотрудниками Каролинского Института. Как пишет Zee News, это открытие в перспективе поможет лечить болезнь Паркинсона.

Ранее ученые выяснили, что рецепторы LXR нужны для производства разных нейронов в вентральной части среднего мозга. Теперь они установили, какие молекулы инициируют данный процесс.

На примере рыб и мышей эксперты выявили две молекулы (желчной кислоты и производного холестерина 24,25-EC), прикрепляющиеся к LXR и играющие роль активатора. Первая молекула влияет на выработку и выживаемость нейронов, известных как красные ядра (необходимы для принятия сигнала, исходящего из других частей мозга).

А молекула 24,25-EC воздействует на генерацию клеток, высвобождающих дофамин. Они важны для движений. У ученых есть основания полагать, что с помощью 24,25-EC возможно получить новые дофаминовые клетки, умирающие при паркинсонизме.

Источник: Meddaily.ru

Происхождение разума связали с мутациями в геноме позвоночных

Ученые из Великобритании выяснили, что разум появился у позвоночных примерно 550 миллионов лет назад вследствие мутации, сообщает Medical Xpress. Результаты работы исследователей из Эдинбургского университета (University of Edinburgh) опубликованы в двух статьях последнего номера журнала Nature Neuroscience.

По мнению руководившего исследованием профессора Сета Гранта (Seth Grant) и его коллег, 550 миллионов лет назад в результате некоего происшествия были удвоены участки постсинаптических генов позвоночных. Эта мутация постепенно привела к разнообразию мутировавших генов и появлению сложной психической деятельности у позвоночных.

Ученые проводили свои исследования на мышах, у которых были заменены определенные участки ответственных за когнитивную функцию генов. Грант и его коллеги изучили ряд биохимических процессов и физиологию синапсов модифицированных мышей, а также их способность к обучению и врожденный «характер». Особенности поведения и мышления грызунов оценивались при помощи специальных тестов, разработанных для компьютера с тач-скрином. Аналогичным тестам подверглись и люди.

Тестирование мутаций в одном из генов у добровольцев и у мышей показало, что роль его мутаций в обучении, гибкости мышления и внимании сохранялась примерно на протяжении 100 миллионов лет.

В ходе эксперимента было обнаружено, что одна и та же группа генов связана как с эволюцией умственных способностей, так и с развитием психических заболеваний. Мутации в этих генах вызвали появление разума более 500 миллионов лет назад, однако изменения в последовательности той же группы генов связаны с возникновением психических заболеваний.

«Это прорыв в нашем понимании возникновения психических заболеваний. Теперь можно предложить новые подходы для разработки их лечения», — отметил Джон Вильямс (John Williams), глава подразделения Неврологии и психического здоровья фонда Wellcome Trust.

Источник: http://medportal.ru/mednovosti/news/2012/12/03/duplicate/

Функциональная компьютерная модель головного мозга

Нейробиологи из Университета Ватерлоо утверждают, что создали самую сложную и масштабную модель человеческого мозга. С помощью open source нейросимулятора Nengo на суперкомпьютере они эмулировали работу 2,5 миллионов нейронов, разделённых по функциональности, в соответствии с реальными отделами человеческого мозга.

В отличие от IBM Watson и прочих систем, виртуальная модель под названием SPAUN (Semantic Pointer Architecture Unified Network) создавалась не для решения практических задач, а для максимально реалистичного моделирования работы человеческого мозга. Например, в проекте Blue Brain специалисты IBm ориентировались на создании точной пространственной модели, но не учитывали функционального различия отделов мозга.

Ввод данных в SPAUN осуществляется через цифровой «глаз» с разрешением 28х28 (784) пикселов. Других способов ввода информации не предусмотрено. Ему можно показать ряд цифр и знаков, которые передаются в память. Система воспринимает некоторые знаки как команды, которые нужно выполнить. Результат вычислений SPAUN записывает механической «рукой».

Интересно то, что информация обрабатывается компьютером примерно так же, как это делает человеческий мозг, насколько известно нейробиологам на сегодняшний день. В системе есть префронтальная область, подкорковые ядра, базальные ганглии, таламус и т.д. Нейробиологи постарались запрограммировать обработку информации как можно ближе к природной. Зрительные сигналы поступают в зрительный отдел коры, затем в таламус. Таламус отвечает за перераспределение информации к разным районам коры головного мозга. Базальные ганглии контролируют поток информации через префронтальную область, обновляя её в соответствии с текущей необходимостью.

Например, если в текущий момент нужно приготовить еду — в префронтальную область загружается необходимая последовательность действий. В случае экстренной необходимости эта информация стирается — и загружается информация об управлении автомобилем. Человек способен очень быстро переключиться с одной задачи на другую — обладает чрезвычайно высокой когнитивной гибкостью, — благодаря базальным ганглиям и долговременной памяти.

В симуляторе SPAUN учёные заложили также ограничения, свойственные человеческому мозгу. Например, система не может сохранить в оперативной памяти слишком длинную последовательность знаков.

Сейчас нейробиологи работают над тем механизмом самообучения и перезаписи нейронов в «мозге», чтобы SPAUN смог перепрограммировать себя и обучаться новым задачам.

Источник: http://habrahabr.ru/post/160931/

Впервые создана искусственная рука, контролируемая мозгом напрямую

Роботизированные конечности уже не в новинку. Но Технологический университет Чалмерз продвинул технологию на новый уровень. Он представил первую в мире имплантированную роботизированную руку, которую можно контролировать силой мысли, сообщает Crazy Engineers.com.

До недавнего времени все движения подобных протезов не выглядели естественно и были неудобными из-за заложенных программ. Решить данную проблему удалось с помощью двунаправленного интерфейса, завязанного на человеческом теле. Получилась максимально естественная и интуитивно понятная система управления.

Стандартные системы используют электроды, которые размещаются на коже. Они улавливают электрические сигналы, переводящиеся в движение протеза. Но процессу передачи сигнала могут мешать факторы вроде движения кожного покрова и пота. Эти момент убираются имплантацией электродов ближе к нервам и мышцам.

Более того, дабы понять, какая применяется сила сжатия, при стандартной системе нужно смотреть или слушать работу моторчиков в протезе. С новой технологией Университета Чалмерз обратная связь осуществляется напрямую посредством стимуляции нервных путей в мозге человека.

Этой зимой должна пройти первая имплантация подобного протеза. Еще предстоит осуществить проверку в лабораторных условиях, а потом и в полевых. Точные сроки тестирования пока не называются.

Источник: Meddaily.ru