Новости нейронаук радуют нас каждый день, но откуда они появляются? Исследователи трудятся, изучая мозг всеми возможными способами – от клеточных культур до подключения электродов на поверхности тела. В то же время многое дает прижизненное изучение функционирования нейронов, например, при помощи оптогенетики. Но как ученые изучают активность нейронов внутри черепа? Существует множество вариантов – истончение черепа и даже вырезание «окошка», чтобы потом вставить туда стекло… все это необходимо для того, чтобы флуоресценция, которую фиксирует исследователь, не рассеивалась и не терялась.

На этом пути есть много сложностей, но теперь исследователи из Института оптики, точной механики и физики в Чанчуне и Университета в Хуачжуне решили эту проблему. Благодаря их разработке на нейроны можно теперь смотреть, как в аквариум – с помощью специального раствора они нашли способ сделать участок черепа прозрачным, без его повреждения. Причем реактивы для этого совершенно не экзотичны. Метод удостоился публикации в журнале Light: Science & Applications издательской группы Nature.

Он имеет большие перспективы для нейробиологических наук – метод уже позволил визулизировать кортикальные структуры в синаптическом разрешении с помощью двухфотонной микроскопии. Сами разработчики использовали его для изучения пластичности дендритных шипиков в критические периоды и для визуализации дендритов и микроглии после лазерной абляции, отмечая безопасность и относительную простоту его использования.

Череп состоит из трех слоев костной ткани – так называемой компактной, затем губчатой и снова компактной. Основные же компоненты костной ткани – минеральные вещества, вроде солей кальция и матрикс, то есть, органический каркас, состоящий из белков.

Для наблюдения за нейронами исследователи решили не истончать череп, и уж тем более не выпиливать его (так поступают только со взрослыми мышами, так как у них слишком сильно увеличивается доля плотной костной ткани). Они решили просто сделать череп прозрачным. Для этого, конечно, приходится иммобилизовать животное (в данном случае мышь), сбрить шерсть на голове и убрать с необходимого участка скальп. После этого на череп в зависимости от возраста наносится коллагеназа (фермент, расщепляющий коллаген), ЭДТА (комплексообразующее соединение, связывающее ионы двухвалентных металлов – кальция и магния) на 5-15 минут. Затем растворы удаляются ваткой, на их место наливается глицерин. Сверху помещается пластиковая пластина, чтобы отделить этот участок от микроскопа и вуа-ля – с помощью двухфотонной или другой микроскопии регистрируется флуоресценция от нейронов на глубине до 25 микрометров (а это довольно много).

Как уже было сказано, такой способ гораздо менее травматичен, чем используемые ранее, и дает результаты не хуже них, а местами даже лучше — чрез истонченный череп излучение регистрируется на глубину до 10 микрометров. Он открывает новые перспективы, которые станут основой для дальнейших прорывов в нейробиологии.

http://neuronovosti.ru/brain-window/

Одна из злокачественных опухолей мозга – медуллобластома – обладает крайне агрессивным характером, склонна к частым рецидивам даже после активного лечения иотличается значительной смертностью. Но коллектив американских исследователей создал моноклональное антитело 3F8, которое способно нацеливаться на одну из молекул на поверхности клеток опухоли и, тем самым, таргетно её уничтожать. 

Важно, что исследователи рассказали о результатах уже II этапа клинических испытаний препарата. Здесь тестировались эффективность, токсичность и рассчитывалась дозиметрия дистанционной радиоиммунотерапии (cRIT) после внутрижелудочкового введения 3F8, меченого изотопом I131, пациентам с медуллобластомой.

В испытание вошли 43 пациента с гистопатологически подтверждённым типом опухоли. Перед тем, как вводить препарат, врачи оценивали адекватность тока спинномозговой жидкости с помощью небольших доз 124I-3F8 или 131I-3F8 и их дальнейшей визуализации. Таким образом, индивидуально рассчитались дозовые нагрузки, а затем, если всё было хорошо, каждому больному вводилось до четырёх терапевтических инъекций 131I-3F8 (всего ввели 167 доз). Эффективность лечения учёные оценивали, сравнивая МР-снимки до и после терапии примерно через каждые 3 месяца в течение первого года после инъекций, а потом МРТ проводили через каждые 6-12 месяцев.

В итоге результаты смогли оценить у 42 человек. За чуть больше, чем 2 года, врачи не зафиксировали ни одного летального исхода от лечения, а  токсичность, связанная с введением лекарственного средства, проявилась в виде острой брадикардии (замедление сердечного ритма), головных болей, усталости и изменений в составе спинномозговой жидкости, связанной с развитием так называемого химического менингита (у одного человека).

Общая поглощённая доза составила 1453 сГр, а медиана выживаемости после первой дозы оказалась равной 24,9 месяца. Причём, у многих пациентов зафиксировали стойкую ремиссию как на основе МР-данных, так и цитологически, а медиана  прогрессирования опухоли перешла за границу в 11 месяцев. За год свободными от роста патологических тканей остались 47,6 процентов пациентов, а за 5 лет — 23,7 процентов. Соотвественно, эти люди имели и значительно более низкий риск смерти по сравнению с теми пациентами, кто лечение не получал. К концу периода наблюдения умерло 27 человек, а 11 не просто выжили, но и остались в полной ремиссии.

Авторы делают вывод, что cRIT с моноклональным антителом 3F8, меченым I131, безопасна, не несёт сильной радионагрузки и в комплексе с обязательными методами лечения опухоли имеет высокую клиническую пользу. А это важно, так как медуллобластома преимущественно встречается у детей, и полное избавление от патологии гарантирует им долгую жизнь.

http://neuronovosti.ru/medulloblastoma/

Одна из главных проблем неврологических (и некоторых других) больных, как правило пожилого возраста – это необходимость постоянно держать их под контролем в отношении падений. Ведь если верить Всемирной организации здравоохранения, каждый год случается около 37.3 млн падений, после которых в больницу или клинику. Из этих миллионов ежегодно во всем мире умирает около 646 000 человек.

Компания Kardian представила систему Kardian Contactless Health Monitoring System, которая позволяет мониторить помещение и сигнализировать, если пациент внезапно быстро сел, что означает, что он собирается внезапно встать, или что он упал.

В качестве дополнительных опций системы, которая представляет собой импульсный ультраширокополосный радар (сканирующий помещение миллион раз в секунду) – контроль сердцебиения пациента, его дыхания и оповещение об апноэ сна и прочих отклонениях от нормы. Точность системы оценивают в 99%

Первоначальная цена системы составляет $15000 и, естественно, в первую очередь она будет доступна для больниц и домов престарелых, однако по мере снижения стоимости возможно будет устанавливать ее и дома: она предусматривает интерграцию с комплексом «умного дома».

http://neuronovosti.ru/fall-detector/

В любом организме есть микроскопические и часто наноскопические структуры, в изучении которых нуждаются учёные.  Тем не менее, существующие методы микроскопии позволяют визуализировать живую ткань мозга только после окраски клетки. Пометить таким образом клетки в определённой области мозга одновременно не получается из-за технических ограничений. Это препятствует пониманию их взаимосвязи и организации между собой. Учёные из нескольких стран разработали новый метод, предназначенный для улучшения визуализации клеток в живых тканях, и рассказали  о нём на страницах журнала Cell.

Учёные из Achucarro Basque Center for Neuroscience и Университета Бордо (University of Bordeaux) объединились и разработали новый метод, который получил название  SUSHI (Super-resolution Shadow Imaging). Он позволяет маркировать крошечное пространство одним движением, тем самым избавляя от необходимости индивидуально помечать все клетки, необходимые для изучения.

Учитывая, что эта «метка» также остаётся за пределами клеток, создаётся негативное изображение, похожее на плёнку, которую используют в старых камерах. Таким образом, отрицательное изображение содержит ту же информацию о клетках мозга, что и соответствующее положительное изображение, но благодаря тому, что процедура маркировки более проста, гораздо легче получить это изображение и всю информацию, содержащуюся в нем.

«Техника SUSHI революционна, поскольку позволяет одновременно отображать все клетки мозга в определённой области живой ткани мозга. В прошлом мы сталкивались с пробелами в микроскопических изображениях, потому что не могли маркировать все клетки одновременно. Это было  для нас большим препятствием. Отныне новый метод позволит нам увидеть все клетки в области исследования, которые мы помещаем под линзу микроскопа, а также все их взаимодействия, и это позволит нам усовершенствовать наши знания о функциях мозга в здоровом органе и в больном», — поясняет автор исследования, доктор Ян Тоннесен (Dr Jan Tønnesen).

Эта работа стала результатом трансграничного, междисциплинарного проекта, разработанного исследовательской группой под руководством профессора Валентина Негерля (Valentin Nägerl) из Университета Бордо (Франция) и доктором Яном Теннесеном, который присоединился к отделу нейронауки Университета страны Басков (UPV/EHU’s Department of Neurosciences) и работает на объектах ACHUCARRO в научном парке Университета в Лейоа.

http://neuronovosti.ru/sushi-1/

Международная группа учёных из Имперского колледжа Лондона и Университета Гонконга разработала новый метод исследования мозга. В его основе лежит 3D-визуализация, которую ранее применяли только для мышей. С помощью нового очищающего средства исследователи смогли видоизменить его для человеческих образцов и разглядеть клетки мозга на микроскопическом уровне. О подробностях – на страницах Nature Communications.

Обычно в процессе гистологического изучения мозга берутся небольшие образцы ткани, порезанные на ультратонкие слайсы, и окрашиваются, после чего возможно выявить какие-либо изменения – например, наличие патологических белковых образований. В последние годы в методах молекулярного маркирования случился прогресс, и вместе с доступностью лазерных микроскопов появились современные способы очистки тканей. Они позволяют делать ткань мозга прозрачной и дают возможность исследователям создавать их анатомическую структуру в 3D.

До недавнего времени такую манипуляцию проводили только для мозга грызунов – первоначально метод разрабатывался именно для этого, а исследований с использованием образцов мозга человека проводилось мало. Основным препятствием служила сложность сохранения уникальных свойств человеческого мозга, когда ткани обрабатывались после вскрытия.

Команда авторов из Великобритании и Китая разработала новое очищающее средство для тканей человеческого мозга – OPTIClea, которое позволило применить широкий спектр методов молекулярной маркировки для трёхмерной визуализации «свежих» и «архивных» образцов. С его помощью учёные смогли окрасить нейроны, глиальные клетки и кровеносные сосуды, а также патологические маркеры, к примеру, тау-белки, которые присутствуют в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Исследователям даже удалось определить, как молекулы белка соотносятся между собой в трёхмерном пространстве.

«Эти методы позволяют нам выявить микроскопическую структуру человеческого мозга в захватывающих деталях», — отмечает профессор Стив Джентман (Steve M. Gentleman), научный директор британского Банка мозга Паркинсона в Имперском колледже Лондона. – «Используя подобные инструменты, мы сможем визуализировать, как клетки взаимодействуют друг с другом, в 3D и узнать больше о связях, которые повреждаются при нейродегенеративных заболеваниях мозга».

Учёный также выразил большую благодарность семьям доноров мозга за их безграничный альтруизм, без которого эксперимент осуществить было бы невозможно.

Новый метод очистки относительно недорогой, экономит время, легко выполняется и имеет все шансы стать основой для дальнейшего развития науки и, в частности, медицины. Исследователи надеются, что их разработка поможет понять строение клеток мозга и их соединений ещё лучше, а также ускорит обнаружение патологий, которые лежат в основе дегенеративных заболеваний.

http://neuronovosti.ru/brain-histology-3d/

Почему одним людям во взрослом возрасте изучение второго языка даётся изначально легче, чем другим – вне зависимости от уровня образованности и других данных? «Способность к языкам» давно известна как эмпирический факт, однако в чем она заключается на уровне мозга, оставалось неизвестным. Канадским ученым, кажется, удалось узнать, как можно предсказать, насколько легко будет учить второй язык. Результаты исследования опубликованы в Journal of Neuroscience в 2016 году.

Нейрофизиологи из Университета МакГилл в Монреале провели исследование на 15 взрослых англоговорящих студентах перед 12-недельным курсом французского языка (как мы помним, в Канаде два основных языка: английский и французский). При помощи фМРТ они изучали так называемые «сети покоя» — активность мозга тогда, когда человек, казалось бы, не занят совсем никакой деятельностью. Особенно ученых интересовали связности между отдельными зонами мозга, а именно — передней островковой долей большого мозга/лобной покрышкой (важных при беглой речи) и визуальной областью словоформы (VWFA), которая активируется при чтении слов.

Авторы исследования утверждают, что обнаруженные различия в «сетях покоя» между этими двумя участками мозга позволяют однозначно предсказать успехи в будущем изучении языка.

«Однако это совсем не значит, что способность выучить второй язык полностью запрограммирована связями в мозге. Его пластичность настолько велика, что выучить языки может любой здоровый человек при должном уровне усердия», — говорит Сяоцянь Чай, ведущий автор исследования.

http://neuronovosti.ru/connectivity-language/

19 - 21 апреля 2018 года состоится Международная научно-практическая конференция «Аутизм. Вызовы и решения»

Место проведения: Мультимедийный Центр МИА «Россия сегодня» по адресу: г. Москва, Зубовский б-р., 4.

Приглашаем Вас на цикл ТУ «Основы остеопатической диагностики в общей терапевтической практике» (36 часов)

Проводит:

- кафедра остеопатии (зав. – заслуженный врач РФ, профессор Д.Е.Мохов) Северо-Западного ГМУ им. И.И. Мечникова,

- кафедра неврологии (зав. – заслуженный врач РФ, профессор А.И.Федин) ФДПО РНИМУ им. Н.И.Пирогова

- совместно с Институтом остеопатии г. Санкт Петербурга.

Приглашаем неврологов, терапевтов, врачей общей практики и семейной медицины.

Контактная информация: 8495-370-00-11; E-mail: nerv.kaf@mail.ru

Для просмотра номера газеты нажмите здесь >>

Для просмотра номера газеты нажмите здесь >>