Как известно, ранняя и достоверная диагностика онкологических заболеваний — одно из наиболее востребованных направлений биомедицинских исследований. При хирургическом удалении злокачественных новообразований врачам очень важно видеть границы оперируемой области. Чем качественней будет отмечена зона новообразования, тем эффективнее пройдёт процедура, у пациента не возникнет осложнений в виде метастазов.

Ученые НИТУ «МИСиС», работающие под руководством профессора Юрия Уткина, разработали уникальное гибридное соединение (конъюгат) из двух молекул с разными свойствами — альфа-нейротоксинов, полученных из яда таиландской кобры, и флуоресцентных квантовых полупроводниковых наночастиц селенида кадмия (так называемые квантовых точек). Полученные конъюгаты могут использоваться для создания медицинских тест-систем, визуализирующих ряд онкологических новообразований.

Индийская сторона провела исследование цитотоксичности альфа-нейротоксинов, факторов роста нервов, а также их конъюгатов с флуоресцентными нанокристаллами на клетках разных видов.

Змеиные яды — это сложные смеси белков, обладающие различными видами биологической активности. В частности, яды кобр и мамб содержат альфа-нейротоксины, которые взаимодействуют со специфическими рецепторами и полностью блокируют передачу нервных импульсов в организме (на чём и основано парализующее действие яда при укусе змей).

Биологическими «мишенями» альфа-нейротоксинов являются никотиновые холинорецепторы. Это специфические группы белков, которые раковая опухоль (например, мелкоклеточный рак лёгких или рак молочной железы) вырабатывает в патологически большом количестве. В здоровом организме холинорецепторы участвуют в проведении нервного импульса.

Для визуализации опухоли учёные России и Индии решили использовать уникальное свойство токсинов — избирательное взаимодействие с определённым маркером болезни. Сцепка «нейротоксин-квантовая точка» попадает с кровотоком в поражённый орган и обозначает всю зону опухоли за счёт яркой флуоресценции наночастиц. Они светятся при облучении невидимым глазу УФ-излучением (хирург может использовать источники ультрафиолета при проведении операции).

«Мы синтезировали конъюгаты квантовых точек с токсинами с помощью специально разработанных методик, которые обеспечивают стабильность полученных соединений при введении в организм. Наночастицы селенида кадмия покрыты тонкой плёнкой пептида, что даёт высокую степень биосовместимости конъюгатов и позволяет нейтрализовать токсичность самих квантовых точек. При этом созданные конъюгаты обладают существенно меньшим размером по сравнению с аналогами, что значительно облегчает процесс доставки препарата в орган», — рассказал руководитель проекта профессор Уткин, эксперт Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС».

По словам учёного, использование флуоресцентных наночастиц может существенно повысить эффективность диагностических исследований, поскольку по целому ряду параметров они существенно превосходят традиционные метки, обладая более яркой флоуресценцией и высокой устойчивостью к выцветанию.

Полученный препарат также можно использовать в качестве терапевтического средства с адресной доставкой, если к молекуле конъюгата присоединить лекарство. Как известно, в лечении онкологических заболеваний важнейшей задачей является именно адресность по отношению к пораженному органу, поскольку большая часть лекарств токсичны и оказывают негативное влияние на здоровые ткани и органы.

В настоящее время коллектив разработчиков оптимизирует характеристики препарата и готовится к доклиническим исследованиям полученных образцов. Испытания in vivo (в живых организмах) запланированы на ближайшее время.

Ссылка на источник


дыхание
Учёные: вдыхание воздуха через нос укрепляет память и усиливает реакцию на пугающие стимулы, а при дыхании через рот этот эффект исчезает.

Работу мозга можно изменить с помощью дыхания – такое заявление сделали американские неврологи и психологи после проведения своего нового исследования.

Команда учёных из Северо-Западного университета (Чикаго) впервые доказала, что ритм дыхания создаёт электрическую активность в мозге человека, которая усиливает эмоциональный отклик. Оказалось, на реакцию человека влияют два фактора: вдох или выдох он совершает и дышит ли при этом ртом или носом.

В первый раз специалисты обратили внимание на различия в активности мозга в связи с осуществлением вдоха или выдоха, изучая мозговую активность пациентов, которые страдали от эпилепсии. Тогда к операции на головном мозге готовили семерых человек, и за неделю до вмешательства хирург имплантировал им электроды в головной мозг. Это позволило учёным получить электрофизиологические данные.

Электрические сигналы показали, что активность мозга менялась вместе с дыханием, причём вся деятельность происходила в тех же областях мозга, где обрабатываются эмоции, память и запахи.

Чтобы убедиться в правильности предположений, медики провели эксперимент с 60 здоровыми добровольцами: они должны были быстро реагировать на различные ситуации (им показывали лица людей, демонстрирующие выражения либо страха, либо удивления и просили определить эмоцию), в то время как специалисты фиксировали ритм их дыхания.

Результаты показали, что люди быстрее идентифицировали эмоцию страха на вдохе и при носовом дыхании. Некоторые лучше запоминали тот или иной объект, если также увидели его во время вдоха. При дыхании ртом таких эффектов не наблюдалось.

«Существует огромная разница в активности мозга в миндалине и гиппокампе при вдохе и выдохе, — поясняет руководитель исследования Кристина Зелано (Christina Zelano). — При вдохе происходит стимуляция нейронов в обонятельной коре, миндалине и гиппокампе, по всей лимбической системе«.

Поясним, что в мозге человека миндалевидные тела (или миндалины), а также гиппокамп являются частью лимбической системы и играют ключевую роль в консолидации памяти и формировании эмоций – как отрицательных (страх), так и положительных (удовольствие).

По словам исследователей, вполне вероятно, что в опасной ситуации учащённое дыхание даёт преимущество: при вдохе происходит синхронизация колебаний мозга с работой лимбических зон.

«В состоянии паники ваш ритм дыхания становится быстрее, и на вдох вы тратите больше времени, чем когда находитесь в спокойном состоянии, — рассказывает Зелано. — Таким образом, учащённое дыхание – это наша врождённая реакция на страх. Она оказывает положительное влияние на функции головного мозга и позволяет быстрее реагировать на опасности».

Научная статья авторов исследования опубликована в издании Journal of Neuroscience.

Напомним, что ранее учёные обнаружили нейроны, которые подавляют страх, а также доказали, что некоторые участки мозга постоянно засыпают и просыпаются в течение дня без нашего ведома.

Ссылка на источник

«Если ты говоришь с Богом – это молитва, если Бог говорит с тобой – это шизофрения». Конечно, это отчасти — шутка, но эту максиму взяли на вооружение психиатры. И весьма эффективно лечат «голоса в голове» галоперидолом, понятия не имея, откуда они на самом деле берутся. Впрочем, последняя работа учёных из Отделения нейробиологии развития Детского исследовательского госпиталя св. Иуды в Мемфисе, штат Теннеси, опубликованная в Nature Medicine (IF=30.357), кажется, может пролить свет на эту загадку.

pr_charcot_dsc09405-1

Судя по всему, всё дело – в молекуле miR-338-3p, относящейся к типу так называемых микроРНК. Это весьма небольшие молекулы рибонуклеиновой кислоты (около 20 нуклеотидов), которые влияют на экспрессию генов. Конкретная miR-338-3p влияет на работу гена, кодирующего дофаминовый рецептор Drd2 в синапсах слухового ядра таламуса (известно, что в этом отделе головного мозга есть четыре ядра, перераспределяющих слуховую, тактильную, зрительную информацию и информацию о балансе и равновесии).

Если производство miR-338-3p блокировалось, то количество рецепторов резко увеличивалось, в результате таламокортикальные связи (связи между слуховым ядром таламуса и слуховой корой головного мозга) работали аномально. Вероятно, без таламуса, проводящего предварительную обработку «входящего звука», и появляются «голоса», которых на самом деле нет.

Избыточное количество рецепторов Drd2 было подтверждено как с экспериментами на мышах, так и на тканях мозга болевших шизофренией. Кроме того, мыши, у которых «отключали» miR-338-3p, начинали вести себя неадекватно при появлении новых источников звуков. Восстановление работы микроРНК привело к нормализации поведения грызунов.

Как предполагают авторы, микроРНК может стать новым способом лечения шизофрении без побочных эффектов.

Текст: Алексей Паевский

Ссылка на источник

Часто можно услышать о том, что какая-то песня «завязла в ушах». Действительно, порой бывает, что услышанная песенка, вне зависимости от качества музыки и слов, всё проигрывается и проигрывается в твоей голове. В английском языке для таких песен есть даже особое слово: earworm, дословно — «ушной червь», хотя лучше перевести это словом «песня-паразит».

earworm-music-neurosciencenews-public-1

Исследователи из Университета Дарэма во главе с доктором Келли Якубовски (Kelly Jakubowski)провели первое широкомасштабное исследование подобных песенок и опубликовали результаты в Psychology of Aesthetics, Creativity and the Arts (IF=3.054).

Авторы опросили 3000 человек о том, какие же песни чаще всего «застревали в их?

Вот список самых «паразитических» песен, названных участниками опроса:


  • Bad Romance – Lady Gaga

  • Can’t Get You Out Of My Head – Kylie Minogue

  • Don’t Stop Believing – Journey

  • Somebody That I Used To Know – Gotye

  • Moves Like Jagger – Maroon 5

  • California Gurls – Katy Perry

  • Bohemian Rhapsody – Queen

  • Alejandro – Lady Gaga

  • Poker Face – Lady Gaga

Как мы видим, Леди Гага – вне конкуренции: три места из десяти!

Анализ песен показал, что для повышенной «застреваемости» мелодия должна соответствовать нескольким правилам, парадоксально не сочетаемых друг с другом.. Во-первых, мелодия должна быть классически «поп-музыкальной» — с подъемом тона в первой строке и падением его во второй. А во-вторых, она должна содержать какой-то необычный мелодический ход или разорванный ритм, например, в повторе мелодии должно быть на пару нот меньше, чем вы ожидаете.

Также авторы обзора предлагают три способа извлечь песню-паразита из ушей.

Первый — «побороться» с песней, лечить «подобное подобным»: раз уж она играет сама в ушах – послушать ее принудительно. Как сообщили многие опрошенные, это позволяет разомкнуть порочный круг.

Второй – послушать «совсем другую» песню, другого жанра и стиля. Британцы назвали самой лучшей «песней-лекарством» — «Боже, храни королеву». Неудивительно!

Третий способ – просто отвлечься и дать песне-червяку просто сойти на нет. Удивительно, но тоже помогает.

Текст: Алексей Паевский

Ссылка на источник

Page generated 20 September 2017 07:27
Powered by Dreamwidth Studios