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. 

17.08.2018Обзор новостей нейротехнологий 13.08.18 - 17.08.18

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
17.08.2018Нейроэкономика. Кто принимает решения за нас?

22 августа состоится очередная лекция, в рамках специального проекта Отраслевого союза "Нейронет" NeuroAcademy, на тему "Нейроэкономика". Лектором выступит кандидат биологических наук, директор Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ, ведущий научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ Василий Ключарев

Подробнее
15.08.2018Российские генетики научились прогнозировать внешность будущих детей

Научные сотрудники медико-генетического центра Genotek разработали метод, который позволяет прогнозировать внешность будущего ребенка по генетическим данным родителей. Он может стать востребованным в случае массового распространения технологий ЭКО или редактирования генома для выбора родителями внешности их детей.

Подробнее
14.08.2018Как машинам научиться понимать нас?

17 августа состоится очередная лекция, в рамках специального проекта Отраслевого союза "Нейронет" NeuroAcademy, на тему "Нейроинформатика на примере анализа текстов". Лектором выступит Профессор Департамента компьютерных наук НИУ ВШЭ, сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, руководитель Microsystems Ltd Александр Харламов

Подробнее
10.08.2018Обзор новостей нейротехнологий 04.08.18 - 10.08.18

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
9.08.2018НейроЧат в числе ста лучших изобретений России по версии Роспатента

Коммуникационная система НейроЧат для людей с серьёзными ограничениями речи и движений, позволяющая общаться силой мысли, была признана одним из лучших изобретений России за прошедший год

Подробнее
7.08.2018Контакт с мозгом: нейроинтерфейсы и искусственный интеллект

14 августа состоится очередная лекция, в рамках специального проекта Отраслевого союза "Нейронет" NeuroAcademy, которая будет посвящена взаимодействию с мозгом. Лектором выступит создатель и руководитель Лаборатории нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов на базе биологического факультета МГУ им. Ломоносова, Александр Каплан. 

Подробнее
6.08.2018Сбербанк показал, как будет выглядеть его робот «Ника»

Сбербанк показал робота собственной разработки «Ника» с системой искусственного интеллекта iPavlov. 

Подробнее
3.08.2018Обзор новостей нейротехнологий 28.07.18 - 03.08.18

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
2.08.2018Технологическая сингулярность

В рамках образовательного интенсива "Остров 10-21" прошла лекция на тему "Технологическая сингулярность". Спикером выступил амбассадор Университета сингулярности в России, генеральный директор "Орбитал капитал партнерз" Евгений Кузнецов.

Подробнее
1.08.2018Революция в ИИ. Как это было.

31 июля в Отраслевом союзе "Нейронет" прошла очередная лекция в рамках летнего цикла лекций масштабного образовательного проекта Neuro Academy, которая была посвящена "революции глубокого обучения" в технологиях искусственного интеллекта. Лектором выступил Виталий Дунин-Барковский.

Подробнее
30.07.2018Программа мероприятий NeuroHub завершается

В апреле этого года при содействии Центра нейроинформационных технологий негосударственного института развития «Иннопрактика» стартовал проект NeuroHub, который был создан как площадка для развития стартапов в области нейротехнологий и реализован сообществом CommON

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