Госкорпорация Ростех создала консорциум «Трансляционная медицина» для разработки, апробации, серийного производства и вывода на международный рынок  нейротренажера на базе виртуальной реальности ReviVR, который поможет в реабилитации пациентов, перенесших инсульт. В состав консорциума вошел Национальный медико-хирургический Центр имени Н.И. Пирогова, АО «Инженерно-маркетинговый центр Концерна «Вега» (входит в холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех) и Самарский государственный медицинский университет (СамГМУ).

Основной принцип работы тренажера ReviVR – погружение пациента в виртуальную среду, где он может увидеть себя от первого лица в вертикальном положении, самостоятельно «ходить» по открытому пространству – «футбольному полю» и «набережной». А также слышать и ощущать свои шаги за счет одновременного тактильного воздействия на стопы при помощи пневмостимуляции. За счет этого активизируются определенные группы мышц, которые в свою очередь стимулируют мозговую активность. Благодаря чему восстанавливаются нейронные связи в поврежденных из-за инсульта или травмы участках головного мозга. Человек «привыкает» к вертикальному положению.

Главная задача консорциума – обеспечение скорейшего выхода инновационной разработки на рынок и успешная коммерциализация ReviVR. На сегодняшний момент нейротренажер имеет статус технического средства реабилитации, получен сертификат качества продукции, в ближайшее время ожидается получение регистрационного удостоверения Росздравнадзора.

Нейротренажеры ReviVR станут первой разработкой медицинского вуза, переданной в серийное производство крупной российской корпорации. ИМЦ Концерна «Вега» располагает всеми необходимыми лицензиями на производство подобного оборудования. По оценкам Концерна «Вега», инвестиции в проект могут составить до 20 млн рублей.

«Промежуточные результаты клинических исследований показали, что у пациентов после прохождения курса восстановления с применением традиционный методик реабилитации и занятий с ReviVR в полтора-два раза улучшились показатели двигательной активности. Планируется модификация нейротренажера: создание новых виртуальных сред, а также выпуск модели тренажера для восстановления движения верхних конечностей», — прокомментировал директор Института инновационного развития СамГМУ, профессор РАН Александр Колсанов.

Текст: СамГМУ

neuronovosti.ru/revivr

Учёные из Принстонского университета разработали новый подход на основе машинного обучения с использованием функциональной карты мозга для анализа полного генома человека и предсказания генов, которые могут быть связаны с аутистическими расстройствами. По результатам такого анализа число генов, связанных с этим расстройством увеличилось с 65 до 2500 генов. Результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Новый подход был валидирован в независимом исследовании «случай-контроль». Исследователи также создали удобный и интерактивный веб-портал, где любой биомедицинский исследователь, биоинформатик или клиницист может получить доступ к данным и изучить результаты исследования.

«Наша работа имеет большое значение для генетиков, которые могут использовать наши данные для будущих исследований секвенирования, что позволяет намного быстрее и дешевле выявить гены  аутизма », — говорит ведущий автор исследования Арджун Кришнан (Arjun Krishna), научный сотрудник Принстонского университета.

Как полагают авторы, учёные могут использовать их модели прогнозирования для определения и интерпретации результатов полногеномного секвенирования (GWAS). Биомедицинские исследователи могут использовать эти предсказания и данные анализа, чтобы представить любой ген в  аутизм-ассоциированных  функциональных и анатомических контекстах.

Старший автор исследования Ольга Троянская, профессор информатики и геномики в Принстоне, добавляет: «В работе мы впервые сделали предсказание генов, связанных с расстройством аутистического спектра по всему геному человека. Метод, который мы разработали поможет выявить гены, ассоциированные с  аутизмом , даже если ранее они не были связаны с ним. Мы добиваемся этого используя функциональную карту мозга (мозг-специфические генные сети), генерируемую за счет интеграции тысячи геномных наборов данных».

Текст: Алексей Паевский

neuronovosti.ru/deep-learning-autism

Ученые воспользовались технологией выращивания органоидов и внесли в ДНК стволовых клеток, которые стали основой имитации коры головного мозга, мутацию из генома неандертальца, расшифрованного около десяти лет назад. Такая манипуляция позволила пронаблюдать за тем, как развивался мозг наших предков, и оказалось, что его форма и конструкция нейронных связей весьма отличаются от таковых у современных людей. Авторы рассказали о своей работе на конференции Imagination  and Human Origins, однако подробности доклада настолько заинтересовали всех, что они были  опубликованы в редакционной заметке журнала Science.

Человечество впервые узнало, какие особенности в себе таит геном неандертальца, в 2009 году, когда международная группа генетиков под руководством Сванте Паабо объявила об окончании проекта по его расшифровке, который начался в 2006 году. Ученые прочитали 3,7 миллионов пар нуклеотидов ДНК, взятой из фаланги пальца взрослой неандертальской женщины возрастом 50 тысяч лет, который нашли в Денисовой пещере. С тех пор исследователи пытаются выяснить, какие биохимические, молекулярные и гистологические детали жизнедеятельности могли обуславливать те или иные особенности генома предков человека.

Понятное дело, что мозг, как самый сложный и один из наиболее интересных с точки зрения эволюции органов, сильно интересовал ученых. Технологии редактирования генома, а также выращивания в чашке Петри из плюрипотентных клеток любые органоиды, в том числе участки мозговой ткани, предоставили возможность исследователям увидеть своими глазами, как в процессе развития видоизменяется мозг с частично неандертальским вариантом генома, и что происходит на микроструктурном уровне.

С помощью системы CRISPR/Cas9 научная группа под руководством Алиссона Мюотри (Alysson Muotri) внесла изменения в единственный ген NOVA1 ДНК фибробластов (из 200 функционально значимых), которые затем «переформатировали» в стволовые клетки и заставили с помощью «коктейля» из ростовых факторов дифференцироваться в нейроны. Продукт этого гена – белок, который контролирует процесс созревания РНК (сплайсинг), следовательно, его видоизменение могло привести и к перестройке целого пула других белков, подконтрольных матричным РНК.

Получившиеся из таких клеток органоиды, которые росли в течение нескольких месяцев, несколько отличались по форме от органоидов из клеток современного человека. Они, по словам ученых, казались сморщенными и похожими на «попкорн», тогда как контрольные органоиды имели ровные округлые очертания. Изменения прослеживались и на микроструктурном уровне: клетки в неандероидах (так исследователи назвали органоиды с неандертальской мутацией) мигрировали быстрее, строили со своими «соседями» меньше количество связей, напоминая то, как выглядят нейронные сети в мозге детей с аутизмом.

Тем не менее, Сванте Паэбо, сейчас уже директор Института эволюционной антропологии им. Макса Планка в Лейпциге, Германия, отнесся к результатам опыта скептично, потому что невозможно предсказать, какие генетические различия «функционально релевантны». К тому же органоид крайне слабо отражает реакции, которые происходят в мозге взрослого человека, да и случайные мутации в процессе его роста не исключены. Однако, его научная группа также начала подобные эксперименты, и только в большом количестве информации и повторяющихся опытов, по его мнению, найдется некая истина.

Текст: Анна Хоружая

https://neuronovosti.ru/naturesci98-neanderthal-brain/

Терапия стволовыми клетками помогла регенерировать нейронам в поврежденных областях спинного мозга и снова начать двигаться данио-рерио – популярной аквариумной рыбке семейства карповых и одному из лучших модельных животных в нейробиологии. Возможно, такой способ лечения можно будет применить и на парализованных людях с травмой спинного мозга. Исследователи из университета Монаша (Австралия) представили свою работу на Международной конференции по исследованию стволовых клеток в Мельбурне на этой неделе.

Данио-рерио — небольшие тропические рыбки, которые известны как «мастера регенерации». Они умеют восстанавливать многие ткани или органы после травмы, а наблюдать за этим процессом можно практически в режиме реального времени.

Исследователи изолировали группу стволовых клеток и клеток-предшественников нейронов, которые очень быстро колонизируют и восстанавливают поврежденный спинной мозг рыбы. Наблюдая за изолированным участком благодаря методам конфокальной микроскопии и микроскопии световым листом, они смогли отслеживать регенерацию нервов: они увидели, как эти клетки двигаются, ведут себя и восстанавливают спинной мозг.

Ученые выделили две «волны» регенерации: миграцию клеток-предшественников к месту повреждения, а затем активацию стволовых клеток в областях, окружающих участок травмы. Процесс регенерации занял от двух до четырех дней у взрослой рыбы и не более двух дней у личинки.

Исследователи считают: если изучить этот процесс на молекулярном и генетическом уровне, получится узнать, применим ли такой же процесс терапии для людей с травмами спинного и головного мозга.

Текст: Любовь Пушкарская

neuronovosti.ru/spinka-u-rybki

Влияют ли размеры мозга и сложность его строения на способность горевать, взялись выяснить итальянские исследователи. Изучив поведение дельфинов и китов, которые могут проявлять чувства по отношению к умершим сородичам, прийти к однозначному выводу учёные не смогли. О подробностях эксперимента они рассказали в заметке на сайте Science.

Помимо людей скорбеть из-за потери близкого существа способны также шимпанзе, бабуины и слоны. Такая реакция считается естественной, однако нельзя точно сказать, могут ли переживать и другие виды млекопитающих. Поведение, похожее на проявления грусти от утраты, часто наблюдается у китообразных, о чём свидетельствуют многочисленные фото и видео. Например, на некоторых самки дельфинов плывут вместе со своими мертвыми детенышами, подталкивая их тела своим туловищем.

Команда учёных вместе с биологом Джованни Беарци (Giovanni Bearzi) из Центра изучения и сохранения дельфинов в Порденоне в Италии исследовала около 80 научных свидетельств скорбящего поведения на протяжении 46 лет, начиная с 1970 по 2016 год. Исследователи выяснили, что грусть проявляется у 20 из 88 видов китообразных, в основном у дельфинов рода Sousa и Tursiops, а также китов- горбачей Megaptera novaeangliae.

В результате авторы работы, опубликованной в научной статье в журнале Zoology, нашли взаимосвязь между размером мозга китообразных и его сложным устройством. Выяснилось, что у дельфинов мозг больше и сложнее по сравнению с представителями подотряда усатых китов. Такой результат, по мнению авторов, может быть спровоцирован многочисленными исследованиями, в ходе которых на протяжении 50 лет биологи изучали в основном дельфинов. Несмотря на это, выражение скорби, скорее всего, присуще только социальным животным со сложно организованным и крупным серым веществом головного мозга.

Учёные считают, что для однозначного ответа на вопрос о способности к переживанию у морских млекопитающих требуются дополнительные данные. К примеру, записи звуков скорбящих китообразных или анализ выдыхаемой воды на содержание гормонов могли бы дополнить картину и помочь сделать точный вывод. А пока эмоциональность китообразных остаётся загадкой.

Текст: Екатерина Заикина

https://neuronovosti.ru/naturesci99-dolphin-death/

Ученые из Медицинской школы Университета штата Вашингтон в Сент-Луисе и инженеры из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейне в 2016 году создали датчики, которые нейрохирурги смогут имплантировать под черепную коробку без необходимости их впоследствии удалять: по окончании работы датчики просто растворяются. О своей разработке команда сообщила  в престижном журнале Nature.

Сообщество исследователей и разработчиков двух университетов создали датчики размером с кончик простого карандаша, которые нейрохирурги могут имплантировать во время операций под черепную коробку для постоянного точного мониторинга внутричерепного давления и температуры. Датчики растворяются в течение нескольких десятков часов.

«Электронные устройства и их биомедицинские применения активно развиваются. Но главное препятствие состояло в том, что имплантаты часто вызывают иммунную реакцию, которая может оказаться проблематичной для пациентов. Преимущество новых устройств в том, что они растворяются со временем, поэтому не останутся в мозге надолго и их не придется доставать обратно, что резко уменьшает риск инфекции и дальнейших осложнений», — говорит доктор Рори Дж. К. Мерфи, нейрохирург в Медицинской школы Университета штата Вашингтон в Сент-Луисе и Еврейского госпиталя Барнс в Сент-Луисе, соавтор статьи.

Важность таких датчиков неоспорима: только в США погибает от черепно-мозговых травм более 50 000 человек в год. Новые устройства в основном сделаны из полимолочной кислоты, сополимеризованной с гликолевой кислотой (PLGA) и силикона. В первом «раунде» испытаний их погружали в физиологический раствор, где они растворялись в течение двух дней, после чего провели испытания на мышах. Теперь ученые приступают к исследованиям на людях.

Текст: Алексей Паевский

https://neuronovosti.ru/naturesci100-sensors/

Сотрудники компании Volta Medical закончили пятилетнюю разработку программного обеспечения AIFib для искусственного интеллекта, который обеспечит врачей-кардиологов дополнительным инструментом диагностики фибрилляций предсердий.  Об этом сообщает портал Med Tech Innovation News.

В клинической практике для определения первопричины, кардиологи вынуждены манипулировать зондами внутри сердца, чтобы определить электрические сигналы и обнаружить их визуально. Volta Medical – французская компания – разработчик медицинский устройств, которая объединила усилия десятилетних исследований и последние пять лет работала над созданием искусственного интеллекта для диагностики фибрилляции предсердий. Подход сотрудников заключался в автоматизации этой процедуры и повышении доступа к ней большинства хирургов.

По сравнению с традиционными компьютерными методами, идентификация при помощи которых затруднена из-за высокого уровня сложности, новая система способна избавить и врача, и пациента от долгих процедур и повысить эффективность работы. Как рассказывают авторы разработки, AIFib позволит лечить наиболее сложных и тяжелобольных пациентов во всех оснащённых медицинских учреждениях, что до сих пор можно было сделать только в ограниченном количестве экспертных центров.

Программное обеспечение показало себя многообещающим по результатам первых тестов. Испытание состояло из анализа внутрисердечных электрических сигналов при хирургической абляции (устранении электрического очага) фибрилляции предсердий. Производительность AIFib превзошла показатели, зафиксированные группой из 28 кардиологов. Теперь компания собирается провести дополнительные исследования, чтобы подтвердить эффективность программного обеспечения.

Сотрудники Volta Medical считают, что такое сложное программное обеспечение очень просто использовать, в чем заключается некий парадокс. Однако, в этом и состояла их цель — сделать сложное простым, — цитирует разработчиков Med Tech Innovation News.

Текст: Екатерина Заикина

neuronovosti.ru/ai-fibrillation

Граждане, с которыми следует консультироваться по хинолону и фторхинолоновым антибиотикам

Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) открыло регистрацию публичного слушания, которое состоится 13 июня 2018 года в помещении EMA. Общественное слушание даст возможность пациентам, врачам, медсестрам, фармацевтам, исследователям и всем желающим поделиться опытом применения антибиотиков хинолонового и фторхинолонового ряда, широко распространенных в Европейском союзе (ЕС).

Публичные слушания являются частью обзора, проводимого комитетом по безопасности EMA, комитетом по оценки риска в сфере фармаконадзора (PRAC), который изучает сообщения о серьезных постоянных побочных эффектах, затрагивающих, в данном случае, в основном мышцы, суставы и нервную систему. Некоторые из этих побочных эффектов были зарегистрированы у пациентов с не тяжелыми инфекциями, у которых могли быть использованы другие антибиотиками.

PRAC хотел бы получить информацию о рисках, связанных с этими антибиотиками, а также изучить возможные меры по безопасному использованию этих антибиотиков в дальнейшем.

 «Общественные слушания предоставляют гражданам возможность внести свой вклад в этот обзор. Их опыт и взгляды будут дополнять имеющиеся научные данные», - сказал Гидо Раси, исполнительный директор EMA. «Общественные слушания подчеркивают нашу приверженность к включению пациентов и медицинских работников в процесс принятия решений».

Для обеспечения эффективности мероприятия PRAC выдвинул три вопроса на рассмотрение: 

Как вы оцениваете роль хинолонов и фторхинолонов в лечении инфекций?

Как вы относитесь к рискам, связанным с использованием хинолона и фторхинолона?

На ваш взгляд, какие дальнейшие меры могут быть предприняты для оптимизации безопасного использования хинолонов и фторхинолонов?

Для тех, кто не может присутствовать лично, слушание будет транслироваться в прямом эфире на веб-сайте EMA.

www.ema.europa.eu/ema, июнь 2018

Сорокина А. В., Алексеева С. В., Мирошкина И. А.

Определялись переносимые, токсические и летальные дозы нового оригинального противомигреневого лекарственного средства Тропоксина в таблетированной форме при однократном пероральном и внутрибрюшинном введении беспородным белым мышам и крысам. Регистрировались сроки развития интоксикации и гибели животных с подробным описанием наблюдаемой клинической картины. Были определены среднелетальные дозы: LD50 = 759 (645 - 893) мг/кг у самок мышеи, LD50 = 864 (764 - 977) мг/кг у самцов мышей при внутрибрюшинном введении; LD50 = 1152 (686 - 1932) мг/кг у самок мышей, LD50 = 1006 (605 - 1673) мг/кг у самцов мышей при пероральном введении; LD50 = 490 (400 - 601) мг/кг у самок крыс. LD50 = 515 (507 - 524) мг/кг у самцов крыс при внутрибрюшинном введении. Тропоксин при пероральном введении крысам вплоть до дозы 5 г/кг не вызывал гибели животных. Установлено, что Тропоксин в таблетированной форме при пероральном и внутрибрюшинном введении является малотоксичным и по классификации Сидорова К.И. (1973 г.) относится к 4 классу токсичности.

Фармакокинетика и фармакодинамика. – 2017. - №. 3. – С. 39-42.

Николаев С.В., Логвинов И.О., Антипов П.И. и др.

Исследовано нейропротекторное действие цикло-L-пролил глицина в экспериментах in vitro. Показано, что L-ЦПГ оказывает нейропротекторное действие в условиях оксидативного стресса, глутаматной и 6-гидроксидофаминовой токсичности.

Фармакокинетика и фармакодинамика. – 2017. - №. 3. – С. 26-29.