Статьи журнала

Среди нейрофизиологов существует общепринятое мнение, что мозг человека и животных способен компенсировать сильные нарушения образованием новых активных областей и нейронных связей взамен утраченных. Двое известных учёных выступили против такой интерпретации. В своем обзоре они заново анализируют данные и выводы десятка ключевых работ по теме. Исследователи подробно опровергают идею быстро использовать скрытый потенциал мозга. По их мнению, восстановление требует долгого и упорного труда, который стоит за каждым случаем удивительного выздоровления.

Казалось бы, нет уже и щелочки в личной жизни, куда бы не влезли цифровые устройства. Ну разве что — сны. Их-то уж точно никто, кроме нас самих, не видит. Может, и не видит, а вот управлять нашими снами уже научились.

Как выяснили швейцарские ученые, выбросы СО₂ почвенными микробами в атмосферу Земли ускоряются в глобальном масштабе и к концу этого столетия увеличатся на 40%.

Ученые из университета Джона Хопкинса внесли свой вклад в создание микроминиатюр, только научных, то есть с научными целями. Они нанесли наноточки из золота на поверхность живой клетки человека — фибробласта.

Неужели нет фундаментального различия людей? Как ни странно, есть: у обитателей Европы примерно 2% генов унаследованы от неандертальцев. А у тех, кто живет южнее и на других континентах этого нет. Впрочем, любителям расовых теорий рано радоваться…

Более полувека назад ученые обнаружили, что диеты с высоким содержанием фруктозы провоцируют ожирение. При этом фруктозу продолжали добавлять во многие продукты и активно рекомендовали диабетикам как заменитель сахара. Однако у этой порочной практики есть и положительная сторона: вынужденно исследуя последствия неумеренного потребления фруктозы, ученые узнают много нового о метаболических заболеваниях.

Недосыпание ведет к серьезным нарушениям сознания и нервным болезням, однако биохимические механизмы явления до сих пор детально неизвестны. Ученые недавно подтвердили ключевую роль специфических белков в деградации когнитивных функций из-за бессонницы. При этом происходят органические изменения в гиппокампе, который отвечает за обучение и память. В опытах на мышах биологи оценивали их способность преодолевать простые лабиринты и распознавать новые объекты после двухдневной бессонницы. Потеря белка плеотрофина приводила к гибели нейронов гиппокампа. Его концентрация сможет служить индикатором когнитивных нарушений при бессоннице.

Музыка — древнее человеческое занятие, однако изменения, которые при ее прослушивании происходят в мозгу, до сих пор окончательно не ясны. Этими вопросами давно занимается группа западных нейрофизиологов, которая исследует электрический отклик мозга. На этот раз ученые первыми показали, что по электрическим сигналам слуховой коры можно определить строчки песни и различить слова в них, то есть воссоздать музыкальность речи. Для этого исследователи вновь провели детальный анализ экспериментальных данных, полученных десятилетие назад, когда ученые пытались понять, как мозг различает музыкальные произведения и их жанры. Результаты работы многообещающи, особенно для тех, кто из-за инсульта, ранений или паралича не может говорить внятно.

Ученые многих научных центров создают приборы, которые позволят говорить больным, даже парализованным людям. Большой шаг в разработке искусственной речи сделали европейские исследователи, которые научили программу искусственного интеллекта декодировать электрические сигналы, протекающие по сенсомоторной коре, и с точностью 92% преобразовывать их в слова. ИИ управлял синтезатором речи, говорившим голосом самого больного. В эксперименте участвовали больные эпилепсией, которым для лечения их заболевания вживили сенсоры в мозг. Нейрофизиологи уверены, что их достижения уже сейчас можно внедрять в клиническую практику.

Один из путей к разрешению столетней загадки о том, как мозг и нос работают вместе, лежит в установлении принципиально новых экспериментальных зависимостей и корреляций. Американские исследователи создали искусственный интеллект, способный соотнести запах вещества и структуру его молекулы. Алгоритм достиг уровня эксперта в различении и точном словесном описании запахов. ИИ также может предвидеть новые запахи для парфюмерной индустрии или синтеза составов для отпугивания насекомых. Алгоритм выдал описания запахов и их силу для полумиллиона молекул, которые еще не синтезированы.

Тайну партеногенеза разгадали благодаря обыкновенной плодовой мушке дрозофиле. Тайна, разумеется, хранится в игле, а игла — в яйце, а яйцо — в утке, а утка — в ларце и так далее. Игла в данном случае — это, конечно, ДНК.

Ученые до сих пор не понимали детально, какое влияние на мозг оказывает раннее чтение. Недавно это выяснили английские и китайские исследователи из Кембриджского университета, Университетов Фудань и Уорик. На основе структурированной информации открытой базы данных о более чем десяти тысячах американских подростков они провели широкий статистический анализ, посвященный раннему чтению. Кроме прочего нейрофизиологи учтановили, что оптимальное время чтения для детей примерно равно 12 часам в неделю.

При стрессе часть людей ест меньше обычного, однако большинству нужна дополнительная пища, причем вкусная и калорийная, желательно с большим содержанием жира и сахара. Если же стресс хронический, то он может сильно поменять пищевые привычки. Вместе с высококалорийным питанием он создает в мозгу положительную обратную связь, которая еще больше повышает аппетит. Тонкие детали этого механизма на грызунах выяснила группа австралийских ученых из Института медицинских исследований Гарвана.

За изучение влияния дневного сна на мозг взялись группа исследователей из Университетского колледжа Лондона и Республиканского университета Уругвая. Ученые проанализировали данные более четырехсот тысяч человек возрастом 40–69 лет, которые были белыми европейцами. Всего с привычкой вздремнуть оказались связаны 92 мутации ДНК. Ученые сравнили здоровье мозга тех, кто был генетически предрасположен вздремнуть с теми, кто не склонен. Оказалось, что короткий, но регулярный дневной сон помогает первым сохранить здоровье мозга, так как уменьшает скорость его сжимания с возрастом. Работа впервые однозначно установила эту причинно-следственную связь.

В последние десятилетия нейрофизиологи активно изучают лечение запахами. Исследователи из Университета Калифорния Ирвайн нашли простой способ стимулировать память людей от 60 до 85 лет. Оказалось, что приятный запах семи разных ароматических масел, который полгода каждую ночь появлялся в спальнях, резко улучшал их память в сравнении с контрольной группой. Участники эксперимента также сообщили о том, что они стали лучше спать. Похоже, ученые обнаружили эффективный метод улучшения памяти, который нужен всем людям.

Крупномасштабная электрическая активность мозга сложна и богата, однако ее единая пространственно-временная динамика до сих пор ускользала от нейрофизиологов. Исследователи Университета Сиднея и Университета Фудань обобщили данные магниторезонансного сканирований мозга сотни здоровых молодых людей и впервые увидели электрические сигналы, которые распространяются по поверхности нервной ткани и организуют активность коры и ее когнитивные процессы. Обнаружить интригующие волновые явления ученые смогли с помощью математических методов, которые позволяют выявлять структуру вихрей.