Наша географияЗаявка на членство+7 916 848-78-01info@rusneuro.net
О НейроНетеНаша миссияЧлены союзаНовостиПресс-центрДокументыАрхивКонтакты
Новости / Обзор новостей нейротехнологий 12.01.18 - 19.01.18
Новости
19.01.2018

Обзор новостей нейротехнологий 12.01.18 - 19.01.18

Креативность человека видна на сканах мозга

“Robust prediction of individual creative ability from brain functional connectivity” | PNAS | doi: 10.1073/pnas.1713532115

    трекинг состояний

Психологи ряда американских университетов, включая Гарвардский и Йельский, показали, что творческое мышление зависит от функциональной связности трех разных сетей мозга, которые часто работают в оппозиции друг другу. Затем, используя функциональную томографию, ученые смогли по снимкам мозга определить, что один человек более креативен, нежели другой. 

В исследовании участвовали 163 человека, им предлагали пройти тесты на дивергентное мышление, где от участника требуется придумать нестандартный способ использования того или иного предмета. Например, на экране показывают носок и просят перечислить варианты его применения. Некоторые идеи были более творческими, чем другие. Один участник предложил согреть носком ногу, в то время как другой придумал использовать его в качестве системы фильтрации воды.
 

Изображения сетей высокого и низкого уровней креативности. Показаны значимые узлы и связи. Цвета по окружности соответствуют долям мозга. L, левое полушарие; R, правое полушарие.

По завершении теста людям делали фМРТ сканирование. Ученые оценили оригинальность идей участников и измерили функциональную связность между областями мозга -- насколько активность в разных зонах коры коррелировала между собой. Они получили примерно 35 000 показателей и отсекли те, что не коррелировали с оценками творчества. Те, что остались, составили «высоко-креативную» сеть: набор соединений, имеющих большое значение для создания оригинальных идей.

Определив сеть, авторы решили убедиться, что люди с более сильными связями именно в этой сети будут выигрывать в творческих задачах. Они измерили силу связей в сканах мозга участников, которые не были задействованы в анализе, и построили прогноз. Результат прогноза совпал с реальным результатом тестов. Так авторы смогли предсказать уровень творческого мышления человека, опираясь лишь на силу функциональных связей в “творческой” сети мозга.

Вызванная активация множества генов в головном мозге

“In vivo simultaneous transcriptional activation of multiple genes in the brain using CRISPR–dCas9-activator transgenic mice” | Nature Neuroscience | doi: 10.1038/s41593-017-0060-6

    нейромодуляция

Биоинженеры из Центра изучения мозга и интеллектуальных технологий Китайской академии наук, а также Шанхайского технического университета разработали универсальную платформу для одновременной активации множества генов в нервной системе. Новый метод использует технологию dCas9, один из видов инструмента геномного редактирования CRISPR. С ее помощью ученые регулировали экспрессию выбранных ими генов в мозге мышей и перепрограммировали астроциты в нейроны in vivo.

В нейронных процессах участвует много генов. Поэтому, чтобы разобраться в сложной генетической регуляции нервной системы, нужен инструмент влияния на активность сразу большого количества генов в живом организме. Для повышения экспрессии обычно вводят инъекцию с трансгенами, но авторы предложили более естественный путь, когда небольшая порция введенных РНК активирует гены, уже присутствующие в клетках мозга.

Инъекция векторов с рекомбиназой Cre и направляющими РНК в кору головного мозга (красный) или кору мозжечка (фиолетовый) мышей. Вектор 1 служит в качестве контроля, а aCaMKII используется как нейрон-специфичный промотор.

Ученые создали линию мышей с помощью генной инженерии и чуть поменяли систему тегирования белка (SunTag), состоящую из массива пептидов и гибридного антитела, заменив активатор транскрипции VP64 на более эффективный p65-HSF1. Используя эту систему, они провели несколько экспериментов на клеточных культурах и с живыми мышами, прицельно повысив экспрессию как отдельных, так и сразу группы генов путем добавления смеси направляющих РНК. Всего до десяти генетических элементов удалось “включить” одновременно.

Для демонстрации метода авторы активировали в зрелых астроцитах среднего мозга мыши три нейрогенных фактора транскрипции. Спустя месяц клетки превратились в нейроны, стали генерировать потенциал действия и сформировали полноценные синапсы. Авторы заключают, что их метод позволяет проводить прямое перепрограммирование клеток в живом мозге. По их утверждению, это первое использование системы активации dCas9 для изменения фенотипа у высших животных.

Подавление активности в здоровом полушарии для лечения инсульта

“Combining robotic training and inactivation of the healthy hemisphere restores pre-stroke motor patterns in mice” | eLife | doi: 10.7554/eLife.28662

   нейромодуляция

Итальянские инженеры из Института нейронаук и Института био-робототехники предложили комбинированную терапию инсультов, при которой интенсивные упражнения на роботизированном устройстве сочетаются с инактивацией здорового полушария головного мозга. Ученые провели эксперименты на мышах и получили восстановление подвижности конечностей после реабилитации.

С помощью калийной соли “бенгал роз” авторы имитировали очаговое ишемическое поражение в первичной моторной коре мышей, воздействуя на одну сторону мозга. Считается, что потеря взаимного межполушарного контроля приводит к тому, что здоровое полушарие начинает чрезмерно тормозить противоположное, особенно нейроны в тканях вокруг поврежденного участка. И это мешает быстрому восстановлению функций.

Чтобы противодействовать таким тормозящим влияниям, авторы провели инактивацию передней моторной коры в здоровом полушарии с помощью инъекций синаптического токсина, который блокирует нейропередачу. Утихомирив кору здорового полушария мышей, авторы помещали их на роботизированную платформу, разработанную на основе одного из первых человеческих реабилитационных роботов, ArmGuide.

На платформе мыши ежедневно упражнялись, разрабатывая передние лапы повторяемыми и интенсивными попытками движений. Эта стратегия оказалась чрезвычайно эффективна, лапы со временем восстановили свою функцию. И результат оказался лучше, чем у тех мышей, которые проходили только физическую реабилитацию, без подавления коры в здоровом полушарии. Авторы считают, что отключение торможения нейронов вокруг очага ишемии стимулировало нейропластичность в поврежденных тканях.

Сложность ЭЭГ мозга коррелирует с надежной памятью

“Signal complexity of human intracranial EEG tracks successful associative memory formation across individuals” | Journal of Neuroscience | doi: 10.1523/JNEUROSCI.2389-17.2017

    трекинг состояний

Американские нейробиологи из Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS NIH) показали, что хорошая память может быть связана с тем, насколько сложна и изменчива активность мозга у конкретного индивида. Лучше запоминают те люди, у которых сигналы, видимые на электроэнцефалограмме (ЭЭГ), имеют более высокую энтропию, и мозг, следовательно, проявляет более гибкое поведение, что полезно для закрепления памяти.

Ученые провели исследование с 43 пациентами; для контроля не поддающейся лечению эпилепсии им ранее ввели под череп электроды, считывающие интракраниальную ЭЭГ. Каждый участник проходил тесты на запоминание. Человек последовательно видел на экране пары слов, а позже ему показывали пары с одним из “старых” слов, и он должен был назвать второе. До теста, во время и после у пациентов снимали ЭЭГ, затем анализировали сигналы по группе и индивидуально.

Вверху схема теста на запоминание. Внизу показано покрытие электродов по интересующей области мозга. Цвет отражает количество электродов в пределах 12,5 мм.

После очистки данных, удаления артефактов ученые изучили ЭЭГ по трем критериям. Они измеряли диапазон, спектральную плотность мощности и энтропию сигналов каждого участника, сопоставляя их с результатами тестов. У тех пациентов, что лучше справились с задачей на запоминание, сигналы были сложнее, с более плоским уклоном по спектральной плотности и более высокой энтропией (непредсказуемостью).  

Зависимость наблюдалась не только во время тестов, но и спустя часы и дни, что характеризует присущее мозгу конкретного человека качество. Как отмечают авторы, они нашли метрику ЭЭГ, по которой можно оценить потенциал памяти человека. Возможное объяснение отличий силы памяти между людьми состоит в том, что разные мозги могут проявлять разную сложность, позволяя большее число уникальных когнитивных состояний, связанных с кодированием воспоминаний. 

22.02.2019ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 16.02.2019 - 22.02.2019

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
21.02.201926.02 состоится II встреча цикла «Невероятное очевидное: физическое и психическое в научной картине мира»

При поддержке сообщества НейроНет пройдет вторая встреча в цикле «Невероятное очевидное: физическое и психическое в научной картине мира»

Подробнее
21.02.2019В Москве прошёл IV Съезд Отраслевого союза Нейронет.
9 февраля на Малом Конюшковском переулке в «Точке кипения» прошёл IV всероссийский Съезд Отраслевого союза "Нейронет".
Подробнее
20.02.2019Создание «Нейроуха» в России

«Нейроухо» - это система на основе нейросетевых технологий анализа звуковой среды, которая поможет следить за больными и вовремя оказывать необходимую помощь. Она предназначена как для медицинских учреждений, так и для домашнего использования.

Подробнее
16.02.201926.02 состоится семинар «Интеллектуальная собственность: контракты и патенты – как защитить свои права, получить инвестиции и заработать».

Агентство защиты интеллектуальных прав «ИНКО», Cantor Colburn LLP, Kama Flow приглашают вас принять участие в семинаре «Интеллектуальная собственность: контракты и патенты – как защитить свои права, получить инвестиции и заработать»

Подробнее
15.02.2019ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 09.02.2019 - 15.02.2019

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
14.02.201922-24 февраля в Академпарке пройдёт Нейрохакатон

Нейрохакатон, посвящённый технологиям для помощи людям с аутизмом

Подробнее
11.02.20197 стартапов для Кремниевой долины от Сбербанка и 500 Startups

Сбербанк выпустил 30 команд стартапов, которые прошли акселерацию в совместном российско-американском акселераторе Сбербанка и 500 Startups. Сбербанк также принял решение об инвестировании до 120 млн рублей в них.

Подробнее
9.02.2019 IVСъезд Отраслевого союза Нейронет

Сегодня проходит IV Съезд Отраслевого союза Нейронет. 

Подробнее
8.02.2019В лаборатории нейровычислительных систем МФТИ создан первый отечественный нейросетевой процессор

Фонд перспективных исследований (ФПИ) продемонстрировал работу первого российского специализированного нейросетевого процессора для энергоэффективного выполнения алгоритмов машинного обучения, основанных на математическом аппарате глубоких нейронных сетей

Подробнее
8.02.2019ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 02.01.2019 - 08.02.2019

Самые актуальные новости за неделю

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