Наша географияЗаявка на членство+7 916 848-78-01info@rusneuro.net
О НейроНетеНаша миссияПартнерыНовостиПресс-центрДокументыНТИ 2.0СOVID-19Контакты
Новости / ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 08.06.2020-14.06.2020
Новости
14.06.2020

ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 08.06.2020-14.06.2020

Пушистый графен превзошел оптогенетику

Ученые из Университета Карнеги — Меллона в Питсбурге придумали, как заставить клетки реагировать на слабый свет без использования оптогенетики. Они изобрели способ оптической стимуляции клеток при помощи фототермических преобразователей из пушистого графена, для чего взяли проволоку из кремния наноскопической толщины и вырастили вдоль нее хлопья графена.

Схематическое изображение пушистого графена и его микроскопическое изображение

В результате получилась пушистая конструкция, в которой расстояние между каждым кусочком примерно 0,1-0,2 нанометров. За счет большой площади поверхности структура эффективно поглощает свет, вырабатывая тепло. Под воздействием миллисекундного импульса зеленого лазера мощностью два милливатта температура повышается на два градуса. 

Ученые вырастили культуру нейронов спинального ганглия крыс и ввели в нее суспензию пушистого графена с водой. Затем на графен начали светить лазером, отчего он нагревался и передавал тепло мембране. В результате резкого перепада температуры менялась ее электрическая емкость, под действием чего мембрана теряла поляризацию, что приводило к передаче нейроном импульса.

Восстановление зрения с помощью инфракрасных нанодатчиков и термогенетики

Группа ученых из Венгрии, Германии и Швейцарии нашла способ индуцировать чувствительность сетчатки при ее дегенерации. Некоторые виды змей воспринимают инфракрасный свет ближнего диапазона, используя чувствительные к температуре катионные каналы рецептора переходного потенциала (TRP), экспрессируемые в специализированном органе. Исследователи решили использовать их в своих целях на мышиной модели.

Схема экспериментов в первичной зрительной коре. Кальциевые ответы нейронов коры головного мозга на 100-миллисекундную NIR-стимуляцию у мышей.

Золотые наностержни, способные детектировать инфракрасное излучение, были связаны с антителами к каналам переходного потенциала. При поглощении инфракрасного излучения, они преобразовывали его в тепло, возбуждая ионные каналы. В свою очередь, каналы с помощью методов молекулярной инженерии ученые заставили экспрессироваться на палочках – светочувствительных клетках сетчатки.

Таким образом, ИК-излучение стимулировало фоточувствительные клетки сетчатки, заставляя их генерировать потенциал действия. В первичной зрительной коре у мышей, экспрессирующих эти ионные каналы, больше клеток реагировало на ближний инфракрасный раздражитель, чем в контроле. Изменяя длину золотых наностержней, ученые могли настроить систему на различные длины волн инфракрасного излучения.

Искусственный мозг тоже может нуждаться во сне

Ученые из Лос-Аламосской лаборатории обнаружили, что моделирование пикирующей нейронной сети стало нестабильным после продолжительных периодов обучения без присмотра. Когда они подвергли сеть воздействию состояний, аналогичных волнам, которые живой мозг испытывает во время сна, стабильность была восстановлена. Было похоже, что авторы дали нейронным сетям эквивалент спокойного ночного отдыха.

Изначально группа боролась за стабилизацию нейронных сетей, проходящих обучение без словаря, которое включает классификацию объектов без предварительных примеров для сравнения. Вопрос о том, как предотвратить нестабильность систем обучения, в действительности возникает только при попытке использовать биологически реалистичные процессоры. Авторы характеризуют свое решение подвергнуть сети искусственному аналогу сна как почти последнее предпринятое усилие по их стабилизации. 

Наилучшие результаты были получены, когда они использовали волны так называемого гауссовского шума, который включает в себя широкий диапазон частот и амплитуд. Ученые предполагают, что шум имитирует вход, полученный биологическими нейронами во время медленного сна. Результаты показывают, что медленный сон может частично способствовать тому, чтобы корковые нейроны сохраняли свою стабильность и не галлюцинировали.

Носимый магнитоэнцефалограф натянули на всю голову

Исследователи из Ноттингемского университета представили улучшенную версию носимого магнитоэнцефалографа: теперь шлем, в котором используются 49 сенсоров на основе магнитометров на щелочных металлах с оптической накачкой, может регистрировать активность всего головного мозга. Результаты нейровизуализации с помощью такого шлема сравнимы с классическим магнитоэнцефалографом — как по пространственному, так и по временному разрешению.

В отличие от фМРТ с его высоким пространственным, но низким временным разрешением, и ЭЭГ, у которого временное разрешение выше, а пространственное — ниже, магнитоэнцефалография (МЭГ) позволяет визуализировать активность мозга точнее относительно и времени, и пространства. Ученые разработали два прототипа нового МЭГ-шлема: первый, более гибкий, похож на ЭЭГ-шапочку, а второй выглядит как полноценный (и довольно массивный) шлем.

Мягкая шапочка в стиле ЭЭГ и жесткий аддитивно изготовленный шлем

Чтобы опробовать МЭГ-шлемы в действии, ученые регистрировали активность мозга двух участниц своего эксперимента в то время, пока они следили за меняющимися на экране фигурами и одновременно двигали рукой — таким образом можно было проследить активность зрительной и моторной коры. Для оценки эффективности измерений эксперимент также повторили и в классическом МЭГ.

Создан первый имплант, работающий на энергии магнитного поля

Американские ученые из Университета Райса разработали имплант, который может стимулировать работу мозга и нервной системы без использования батареек или других проводных источников питания. Человеку он может быть имплантирован минимально инвазивным способом для лечения болезни Паркинсона, эпилепсии, депрессии и других заболеваний.

Уникальный подход заключается в двухслойной пленке, которая преобразует энергию магнитного поля в электроэнергию. Имплант по своему размеру меньше рисового зерна, однако выдает тот же тип высокочастотных сигналов, что и клинически одобренные импланты с питанием от батареек. Чтобы протестировать жизнеспособность импланта, ученые провели эксперименты на моделях крыс с болезнью Паркинсона. 

Образец «магнитоэлектрической» пленки университета Райса на фоне зерен риса (игра слов: рис по английски rice, как и Rice University)

Обеспечение импланта энергией было решено с помощью создания двухслойной пленки. Первый слой состоит из соединений железа, бора, кремния и углерода. Находясь под воздействием магнитного поля, он генерирует необходимые вибрации. Второй слой сделан из пьезоэлектрического кристалла, который преобразовывает колебания от первого слоя в электроэнергию. Имплант обеспечивал необходимую глубокую стимуляцию мозга грызунов, которые при этом спокойно перемещались по своему вольеру.

10.07.2020ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 06.07.2020-12.07.2020

Признаки COVID-19 в речи, восприятие речи во время сна, передача данных через чип, с помощью света, робот проводит химические экспиременты, разработка биоморфного нейропроцессора в России

 

Подробнее
10.07.2020Международный конкурс NEUROTECH CUP-2020 в поисках 20 лучших проектов!

NEUROTECH CUP 2020 - международный конкурс проектов молодых исследователей и инженеров в области нейротехнологий и искуственного интеллекта

 

Подробнее
6.07.2020Школьники и студенты из 37 регионов России стали участниками онлайн-акселератора «Вектор»

Было подано 463 заявки на участие, 145 человек в настоящее время проходят программу обучения

 

Подробнее
3.07.2020ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 29.06.2020-05.07.2020

VR-очки с голографическим экраном, жидкий протез сетчатки, кристаооы для сверхбыстрой магнитно-оптической памяти, обман рецепторов, с помощью VR

 

 

Подробнее
3.07.2020РФПИ и ГК «ХимРар» объявляют об увеличении производства «Авифавира» для лечения коронавирусной инфекции и начале экспортных поставок

РФПИ и «ХимРар» произвели первые 100 тыс. курсов «Авифавира», интерес к импорту «Авифавира» выразили более 50 стран

Подробнее
26.06.2020ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 22.06.2020-28.06.2020

Тест креативности нейронных сетей, искуственный синапс, распознавание нарисованного в воздухе текста, новый способ создания оптоэлектронных устройств, исследование мозга человека, который не видит цифры 

 

Подробнее
19.06.2020ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 15.06.2020-21.06.2020

Новый метод дистанционного подслушивания, оптические чипы, диалог с виртуальным помощником, пленка из наночастиц, восстановление памяти мышам с деменцией 

 

Подробнее
7.06.2020Российский препарат против коронавируса «Авифавир», производства ГК «ХимРар», начнут выдавать бесплатно

Российский препарат против коронавируса Авифавир" будет бесплатным в России в рамках обязательного медицинского страхования (ОМС)

 

Подробнее
5.06.2020ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 01.06.2020-07.06.2020

Протез мозга, новый способ определения уровня сознания пациентов с нарушениями, эффективность внутривенного введения нимодипина, пульт дистанционного управления нейронами, ГМ-мыши с инфракрасным зрением 

 

Подробнее
31.05.2020ЗАРЕГИСТРИРОВАН ПЕРВЫЙ В РОССИИ ПРЕПАРАТ ОТ КОРОНАВИРУСА, ПРОИЗВЕДЕННЫЙ ГК «ХИМРАР»

Минздрав одобрил противогриппозный препарат с торговым названием «Авифавир», производством которого займется совместное предприятие РФПИ и группы компаний «ХимРар»

 

Подробнее
123242, г. Москва, Малый Конюшковский пер., д. 2, оф. 17