Лебедев про мозг

Из рубрики «Для эрудитов» Преобразование Радона названо в честь австрийского математика Иоганна Радона, который опубликовал его в 1917 году. Он доказал, что функцию можно точно восстановить по всем её линейным интегралам. Это преобразование представляет собой математический мост между проекциями объекта и его истинной формой. Прибор просвечивает объект со всех сторон, собирая теневые картинки, каждая из которых получается интегрированием плотности вдоль прямой линии луча. В двумерном случае прямое преобразование Радона записывается так: R f (t, φ) = ∫ f(x, y) δ(t − x cos φ − y sin φ) dx dy. Здесь δ — дельта-функция Дирака, которая выделяет прямую линию L, заданную уравнением t = x cos φ + y sin φ. Параметры: φ — угол нормали к прямой, t — расстояние от начала координат до прямой. Символ R обозначает оператор преобразования. Запись R f (t, φ) читается как «результат применения оператора R к функции f». Оператор R берёт исходную функцию f от координат x и y, вычисляет её интегралы вдоль всех возможных прямых и выдаёт новую функцию, зависящую от параметров прямой t и φ. Результат R f (t, φ) называют синограммой. Если записать интегралы по всем возможным прямым при всех углах, получится полный набор данных. Обратное преобразование Радона восстанавливает исходную функцию. Одна из форм формулы обращения: f(x, y) = − 1/(2π) ∫₀^π H[ ∂/∂t R f (t, φ) ] dφ, где H — преобразование Гильберта по переменной t. На практике в компьютерной томографии используют дискретные аналоги, например метод фильтрованных обратных проекций. Именно так работает компьютерная томография, а также методы в геофизике и астрофизике. #дляэрудитов

В ходе исследования на мышах, обученных проходить сложные лабиринты с постоянно меняющимися целями, авторы выяснили, что медиальная фронтальная кора (mFC) необходима для эффективной навигации. В этой области были обнаружены два ключевых компонента нейронных представлений: структурированная репрезентация положения субъекта в лабиринте и гибкая репрезентация кратчайшего пути до текущей цели. Оба типа представлений осциллировали в циклах тета-ритма, причем обработка информации о расстоянии до цели происходила со сдвигом во времени. Полученные данные указывают на то, что mFC поддерживает целенаправленную навигацию, оценивая возможные будущие траектории на основе их удаленности от цели и обновляя стратегию поведения. https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.09.729603v1

Собачье сердце (Игорь Ефимов, профессор университета в Чикаго, иноагент.) Полное видео здесь: https://www.youtube.com/live/0D0lAHMuUUo?is=iSOSfUE8EnrK7D6S

Как помочь голубю? Этот пост описывает поведение голубя, который начал постоянно совершать мастурбационные действия после того, как хозяин поменял расположение предметов в клетке. Автор предполагает, что птица, будучи сильно привязанной к человеку, восприняла перестановку как поощрение ухаживания и помощь в строительстве гнезда. С точки зрения нейротехнологий, «починка» такого поведения не должна сводиться к подавлению естественного инстинкта. Проблема не в патологии, а в неверной интерпретации птицей среды. Вмешательство стоило бы начать с неинвазивной нейромодуляции, например, с транскраниальной магнитной стимуляции зон, связанных с привыканием и снижением реакции на новые стимулы. Это помогло бы ослабить навязчивый паттерн «перестановка → готовность к размножению». Далее можно применить технологию замкнутой нейрообратной связи, основанной на электроэнцефалограмме голубя. Птицу обучают расслабляться и уменьшать выбросы дофамина, связанные с ритуализированными движениями, в ответ на сигнал, снимаемый с собственных мозговых волн. Однако ключевой метод — это оптогенетическое редактирование вентральной области покрышки. С помощью светочувствительных каналов можно на время подавлять активность нейронов, отвечающих за мотивацию к стереотипным сексуальным действиям в ответ на тактильные стимулы от предметов клетки. Но самый практичный и гуманный нейротехнологический подход — использовать малые дозы серотонинергических нейропептидов, доставляемых через наносферы к миндалевидному телу. Это снизит тревожность и навязчивость, возникшие из-за неправильной интерпретации действия хозяина, и позволит мозгу голубя перестроить ассоциативную связь между новой обстановкой и половым поведением. В итоге голубя не нужно «чинить» — нужно скоординировать его нейронные паттерны так, чтобы он перестал воспринимать каждую перестановку как приглашение к спариванию с человеком, и вернулся к спокойному исследованию обновлённой клетки.

Макрофаги, такие макрофаги: Ученые из Университета Кюсю обнаружили, что внутренние биологические часы напрямую управляют воспалением в иммунных клетках. Белок BMAL1, работающий как главный хронометрист клетки, переносит фермент MFP2 внутрь ядра, где тот запускает цепочку воспалительных сигналов. В экспериментах на мышах удаление BMAL1 в макрофагах резко снижало и воспаление, и развитие опухолей печени. При этом активность этого механизма колеблется в течение суток, достигая пика вместе с максимальным уровнем самого BMAL1. Открытие позволяет разрабатывать противовоспалительные терапии, которые будут действовать точно в нужное время дня, усиливая эффект и уменьшая побочные реакции. https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(26)00558-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2211124726005589%3Fshowall%3Dtrue

Из рубрики «Чужие письма» #чужиеписьма

Лекция Михаила Лебедева «Как нейротехнологии помогают людям» на фестивале «Наука и Мороженое Fest» Как достижения нейронаук помогают людям возвращать утраченные возможности? Что умеют современные нейропротезы и интерфейсы «мозг-компьютер»? И какие технологии уже сегодня меняют жизнь пациентов? 🧠 Об этом расскажет Михаил Лебедев — доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник Института эволюционной физиологии и биохимии имени И.М. Сеченова РАН, грантополучатель РНФ. На лекции речь пойдет о последних достижениях в области нейротехнологий и о том, как научные разработки помогают людям восстанавливать зрение, слух, речь и двигательную активность. Мероприятие будет интересно всем, кто хочет больше узнать о современных технологиях на стыке нейронаук, медицины и инженерии, а также о том, как научные открытия становятся частью повседневной жизни. 📌 Когда: 14 июня, 15:00 (мск) 📌 Где: павильон «Умный город», ВДНХ Вход на мероприятие бесплатный. Регистрация доступна по ссылке. 😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новости_Фонда

Экспериментальные голуби просто исчезли Выпущенные в пасмурное небо, они растворились в нём бесследно. Их судьба нисколько не озаботила ученых. Вместо поисков или размышлений об этике они бросились писать наукообразную статью для журнала Science. Птицы стали лишь строчкой в статистике, подтверждающей гипотезу и очередной грант. Это до боли напоминает старый анекдот про таракана: «Экспериментатор отрывает таракану одну ногу и командует: “Беги!” Таракан бежит. Отрывает вторую — командует: “Беги!” Таракан бежит. Отрывает третью, четвёртую, пятую — таракан всё ещё бежит, хотя с трудом. Наконец, отрывает последнюю, шестую ногу, командует: “Беги!” Таракан лежит на месте. Экспериментатор записывает в журнале: “После отрыва всех шести ног таракан перестал реагировать на звуковую команду. Вывод: рецепторы слуха у таракана находятся в ногах”». Чтобы понять, почему голуби исчезли, нужно разобраться, что им вводили. Вещество — кладронат в липосомах, «троянский конь»: макрофаги поглощают липосомы, внутри них кладронат превращается в токсичный аналог АТФ, блокирует энергообмен и запускает апоптоз — программируемую гибель клеток. Птицам выжигали ключевые физиологические элементы. Макрофаги отвечают за иммунитет и гомеостаз, их массовая гибель ведёт к иммунодефициту. Производители кладронатных липосом прямо предупреждают: гибель животного после инъекции — не редкость. Свободный кладронат безвреден (его применяют при остеопорозе), но в липосомах он становится ядом. Эксперимент ставили «чисто»: голубям вкололи яд за день до сплошной облачности, лишающей солнечных ориентиров. В пасмурный день контрольная группа (пустые липосомы) вернулась за 70 минут, а голуби с убитыми макрофагами потеряли направление — никто не долетел в этот день. Лишь некоторые объявились на следующий день, возможно, оправившись от токсической инъекции.

Плохой научный руководитель — это тип, который постоянно звонит своему подопечному в любое время суток, включая ночи и выходные, не считаясь с личными границами. При этом сам он практически не появляется на месте работы, ссылаясь на дела в другом городе, где он занимается неизвестно чем. Такое поведение, согласно исследованию с участием более 2600 респондентов, напрямую вредит психическому здоровью молодых учёных: 45% опрошенных назвали это влияние значительным. Неудивительно, что почти половина из тех, кто ушёл из науки, назвали негативный опыт общения с руководителем одной из главных причин своего решения. В итоге вместо поддержки и регулярных встреч, которые ценят более 50% аспирантов, такой начальник создаёт хаос и дистанцию, выталкивая талантливых исследователей из академической среды.

В глянцевом журнале «Нейроскоп» вышла наинтереснейшая статья.

Для Вас мы собрали папку с образовательными каналами📁 Больше не нужно бесконечно листать ленту и искать полезные материалы по всему Telegram. В нашей папке , есть все необходимые каналы про -саморазвитие -тьюторство -образование -каналы про учебу Добавляй , чтобы не потерять 📒Папка доступна 72 часа

Из рубрики «Для эрудитов» Эксперименты Олега Газенко на собаках начались в середине 1950‑х годов для проверки влияния невесомости на организм. Собак отбирали беспородных, небольших по размеру. В полете Лайки на «Спутнике‑2» в 1957 году собака погибла через несколько часов от перегрева. Позже Газенко признал это решение ошибкой. Полеты Белки и Стрелки в 1960 году прошли успешно. Запись сигналов мозга собак в открытых источниках подробно не описана, основное внимание уделялось ЭКГ, давлению и другим физиологическим параметрам. Инесса Козловская проводила эксперименты на обезьянах в рамках программы «Бион». В полетах биоспутников регистрировалась активность отдельных нейронов вестибулярных ядер и мозжечка, а также движения глаз, конечностей и электромиограммы. Это позволило изучить влияние невесомости на сенсорные системы и управление движениями. Виктор Гурфинкель работал с космонавтами. Он исследовал управление позой и движениями в невесомости, ввел понятие «схема тела». В эксперименте «Поза» на «Салютe‑7» использовал стабилометрические платформы для анализа равновесия после полета. Также изучал шагательные движения и роль опорных сигналов от стоп для реабилитации после невесомости. #дляэрудитов

Из рубрики «Для эрудитов» После смерти Ленина в 1924 году советское руководство организовало изучение его мозга, чтобы найти анатомическое подтверждение гениальности. Из Германии пригласили невролога Оскара Фогта. Он не только исследовал мозг, но и основал в Москве Институт мозга. Мозг консервировали два года, затем сделали десятки тысяч срезов. В 1929 году Фогт доложил, что в коре Ленина обнаружены исключительно крупные и многочисленные нейроны, отвечающие за ассоциативное мышление, и назвал его «спортсменом ассоциативного мышления». При этом мозг весил 1340 граммов (ниже нормы) и был сильно поврежден сосудистыми болезнями. Позднее в архивах нашли данные о возможном нейросифилисе. Сам Институт мозга продолжил коллекционировать мозги выдающихся людей. Современная наука отвергает связь между размером нейронов и гениальностью, но атлас мозга Ленина, опубликованный в 2004 году, используется до сих пор. #дляэрудитов

Из рубрики «Для эрудитов» Работа канадского нейрохирурга Уайлдера Пенфилда в середине XX века привела к созданию так называемого гомункула Пенфилда. Во время операций на мозге у пациентов с эпилепсией он стимулировал разные участки коры электрическим током и наблюдал за реакциями. Так он выяснил, что сенсорная и моторная зоны коры организованы по принципу соматотопии: каждая часть тела представлена в определенном участке коры, а размер этого участка зависит от важности тонких движений или чувствительности. В результате на карте мозга кисти рук и губы занимают огромную площадь, а туловище и ноги — крошечную. Отсюда появилась фигура человечка с огромными кистями и большим ртом. В этой работе участвовал и его коллега Эдвин Болдри. Позже эти классические представления пересматривались. В 2023 году с помощью фМРТ обнаружили новые зоны между классическими участками для рук, ног и лица. Эти зоны активируются не при движении какой-то одной частью тела, а при планировании любых движений и, вероятно, координируют движения всего тела. Границы между зонами оказались более размытыми и индивидуальными, чем на четкой схеме Пенфилда. Кроме того, сейчас известно несколько гомункулов. В 2019 году нашли новый в предклинье — области теменной доли. Этот гомункул организован от пальцев ног до языка и участвует в интеграции ощущений с движением и схемой тела. Подобные карты тела также обнаружили в бледном шаре — глубокой структуре, важной для лечения болезни Паркинсона. Таким образом, идея одного гомункула сменилась пониманием сложной и распределенной системы представления тела в мозге. #дляэрудитов

Конфликт между Иваном Павловым и Владими Бехтеревым начался еще в студенческие годы из-за премии и приоритета в заграничной командировке, которую предпочли отдать Бехтереву. Научные разногласия касались методов. Павлов использовал метод условных слюнных рефлексов на здоровых животных. Бехтерев предпочитал метод раздражения и разрушения участков коры, а также изучал двигательные рефлексы, называя их сочетательными. Павлов критиковал подход Бехтерева как грубый, Бехтерев указывал на ограниченность слюнных рефлексов. Оба ученых претендовали на приоритет открытия условного рефлекса. В 1907 году на диспуте Павлов разгромил работу ученика Бехтерева Белицкого, продемонстрировав собаку с удаленным участком коры, которая реагировала на стимул. Сотрудник Бехтерева Спиртов показывал собак с противоположным результатом. По воспоминаниям, при встрече на улице ученые переходили на другую сторону, чтобы не здороваться. Бехтерев умер в 1927 году через несколько часов после диагноза Сталину. Официальная причина — отравление некачественной пищей. Существует версия о насильственной смерти. Прямых доказательств причастности Павлова нет, но после смерти Бехтерева его школа подвергла рефлексологию Бехтерева критике, что привело к упадку этого направления в СССР.

Франц Йозеф Галь, немецкий анатом и основоположник френологии, прибыл в Париж в октябре 1807 года. Френология, которую он разработал, представляла собой учение о том, что по форме черепа человека можно судить о его психических способностях и чертах характера. Галь утверждал, что мозг является органом разума и что различные психические функции, такие как память, агрессивность, осторожность, любовь к потомству или склонность к воровству, локализованы в определённых участках мозга. Эти участки работают как независимые органы, причём чем более развита та или иная способность, тем больше объём соответствующей мозговой ткани. Поскольку череп, как считал Галь, плотно прилегает к мозгу и формируется под его давлением, внешние выпуклости и впадины на черепе напрямую отражают степень развития тех или иных мозговых центров. Следовательно, ощупав и измерив череп человека, можно составить подробный психологический портрет: большая шишка в области лба указывала на высокий интеллект, а выпуклость на затылке — на развитые инстинкты и агрессию. Галь выделил двадцать семь таких способностей, позже его последователи увеличили это число до более тридцати. Несмотря на претензию на научность, френология была отвергнута академической наукой из-за отсутствия строгих доказательств, игнорирования индивидуальных различий в толщине костей и мышц, а также из-за сведения человеческой психики к набору «шишек». В это время Наполеон Бонапарт находился на пике своего могущества и активно перекраивал французское общество. Отношения между двумя этими фигурами с самого начала были непростыми и характеризовались глубокой взаимной неприязнью. Наполеон испытывал отвращение к иностранцам и, кроме того, считал учение Галя абсурдным. Император видел во френологии опасный материализм, который противоречил его взглядам на устройство общества и, возможно, религиозным догматам, ведь френология предполагала, что характер человека жёстко предопределён биологически, что оставляло мало места для свободной воли, моральной ответственности и божественного вмешательства. Согласно некоторым источникам, Галь осматривал череп Наполеона и пришёл к выводу, что окружность головы императора слишком мала, что, по его теории, свидетельствовало об ограниченных умственных способностях. Естественно, такое заключение вряд ли могло расположить к себе властного правителя. Не ограничиваясь личной неприязнью, Наполеон использовал свой авторитет, чтобы нанести удар по научной репутации Галя. Он настоятельно советовал Жоржу Кювье, влиятельному ученому, отвергнуть учение немца. Когда Галь и его последователь Иоганн Шпурцхайм в 1808 году подали мемуар в Национальный институт Франции, комиссию возглавил именно Кювье. Работа была отклонена как неоригинальная и ненаучная, что вызвало ярость Галя, который публично выразил своё разочарование в письмах и публикациях. Несмотря на давление со стороны властей и непризнание официальной академической средой, Галю удалось выстроить свою жизнь в Париже вполне успешно. Он давал публичные лекции и вёл медицинскую практику, что позволяло ему обеспечивать себя. Более того, он стал знаменитостью в парижских интеллектуальных салонах, где его умение читать характеры по черепам воспринималось как захватывающее развлечение и мистическое искусство. Галь пережил своего недоброжелателя и умер в 1828 году, оставив неоднозначное наследие, часть которого, например идея локализации функций в мозге, впоследствии нашла подтверждение, но уже в совершенно ином научном контексте.

Из рубрики «Для эрудитов» Пациент Н.М., известный также как Генри Молисон, перенес хирургическую операцию, в ходе которой ему были удалены медиальные височные доли, включая гиппокамп и окружающие его структуры коры. Это было сделано для купирования тяжелой эпилепсии, но привело к глубокой антероградной амнезии. Бренда Милнер в своих экспериментах с ним использовала зеркальное рисование. Н.М. должен был обвести контур фигуры, глядя на свою руку только через зеркало, что требует зрительно-моторной координации в перевернутых координатах. Милнер обнаружила, что, хотя каждый день Н.М. не помнил того, что уже выполнял это задание, его навыки рисования от сеанса к сеансу заметно улучшались. Он допускал все меньше ошибок и быстрее обводил фигуру, демонстрируя бессознательное обучение процедурной памяти. Таким образом, эксперимент доказал, что гиппокамп и прилегающие удаленные области не нужны для приобретения новых моторных навыков, хотя при этом у пациента полностью отсутствовала сознательная память о самих тренировках. #дляэрудитов

На конференции в Сочи Виктор Коршунов остро поднял вопрос о дофамине. В этой связи стоит уточнить, о чем процитированная на слайде статья: Roy A. Wise Dual Roles of Dopamine in Food and Drug Seeking: The Drive-Reward Paradox Связаны ли переедание и наркомания общими нейроадаптациями и мозговыми механизмами? Автор анализирует так называемый парадокс «побуждение—вознаграждение», чтобы выяснить, участвует ли дофаминовая система преимущественно в «хотении» (желании) или в «нравимости» (удовольствии) от еды и наркотиков. Автор приходит к выводу, что дофаминовая система играет ключевую роль прежде всего в «хотении» (wanting), а не в «нравимости» (liking) — то есть в мотивации и стремлении к получению награды, а не в самом чувстве удовольствия от неё. Этот механизм един для пищи и для наркотиков: компульсивное переедание и компульсивный приём наркотиков имеют общую нейробиологическую основу. Таким образом, ожирение в определённой степени можно рассматривать как форму аддиктивного поведения.

Из рубрики «Философские притчи» Однажды Александр Панчин решил выпустить видео о мастурбациях. Это был лишний повод пройтись по Брайану Джонсону и церковникам. Но не только. Ведь мастурбация играет важную эволюционную роль, и мастурбируют все: от клопов до орангутангов. И вдруг Александр Панчин понял, что в широком смысле мастурбация — это принесение себе удовольствия своими же собственными действиями. Например, задумал видео, сделал — получил удовольствие. И всем этим управляет мозг, и для него это очень важный механизм. Иначе, если бы не было обратной петли, связанной с удовольствием, то никакие действия не получили бы подкрепления, и не было бы нейрональной пластичности. Когда префронтальная кора инициирует целенаправленное действие, например, принятие сложного решения или планирование последовательности шагов, мозг запускает механизм получения удовольствия, чтобы закрепить это поведение. Префронтальная кора посылает сигналы в полосатое тело, где расположено прилежащее ядро. Это ключевой узел системы вознаграждения. Затем информация передается в вентральную покрышечную область, где происходит выброс дофамина. Именно дофамин выступает главным нейротрансмиттером подкрепления. Он высвобождается в прилежащее ядро и далее в префронтальную кору, создавая чувство удовлетворения. Параллельно задействуется миндалевидное тело, которое оценивает эмоциональную значимость результата, и гиппокамп, фиксирующий контекст действий. Еще один важный путь связан с серотонином, который модулирует терпеливость в ожидании подкрепления, и с норадреналином, усиливающим бодрствование и внимание при целенаправленных актах. Если все получается, дофаминовый сигнал становится устойчивым; если же результат превосходит ожидания, возникает фазический всплеск дофамина, который перестраивает синаптические связи, усиливая вероятность повторения той же последовательности. При этом префронтальная кора получает обратную связь не только через дофамин, но и через глутаматные проекции из таламуса, замыкая контур. Кроме того, удовольствие не является пассивным получением награды, а активно вычисляется как разница между ожиданием результата и реальным результатом. Такая работа мозга позволяет ему учиться и оптимизировать инициативы, исходящие из префронтальной коры. А как же сознание? — спросите вы. Очень хороший вопрос, над которым задумываются и философы. — Мастурбируют ли зомби? — спрашивают они. И подробно отвечают на этот вопрос. А о том, мастурбирует ли искусственный интеллект, узнаете из видео Александра Панчина. #философскиепритчи