Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

С помощью микроскопических щупов ученые научились измерять электрическое напряжение внутри нейронов



С помощью микроскопических щупов ученые научились измерять электрическое напряжение внутри нейронов
2013-06-24 08:30 Чарский

Мы догадывались, что остроту ума и тонкость мысли можно объективно оценить с помощью очень тонкого и острого предмета. А специалисты из частного исследовательского Университета Дьюка (США) такой предмет недавно создали и предъявили медицинскому сообществу планеты. Это микрощуп, измеряющий показатели электрического сигнала внутри живых, функционирующих клеток нервной системы человека и животных.

Микрощуп для нейронов

Игла, которая интересуется, как дела внутри нейрона, подключенного в нервную цепь, выполнена из углерода. Изучение реакции нервных клеток на сигналы, поступающие от соседей, поможет установить, каковы их функции в сложной системе головного мозга, трехмерные модели которого в наше время создаются за большие деньги в нескольких странах с развитой медицинской наукой (например, Обама денег дал).

Диаметр "гарпуна" для нейронов — всего 5-10 микрометров. Специалисты из Дьюка испытали устройство на иссеченных фрагментах активной мозговой ткани лабораторной мыши. Все получилось, как было задумано — впервые медики получили запись процессов, происходящих в нейронах позвоночного животного.

Углеродные нанотрубки длиной около миллиметра для этого очень удобны, сообщает автор концепции и эксперимента биохимик Брюс Доналд. Такие трубки (в отличие от "классики" металлических и стекляных электродов прошлого) прочны, биологически совместимы с живыми тканями, хорошо проводят электричество. Поверхность "гарпуна", за исключением его острия, покрыта изолирующим слоем.

Острие вольтметра для нейронов

Команда Доналда зафиксировала слабые изменения электрической активности внутри клетки, возникающие в ответ на входящие сигналы. Коих много — в коре головного мозга, например, каждый нейрон может получать слабые импульсы от 10 тысяч себе подобных. Обработав их, клетка "решает", стоит ли передавать сигнал через синапс дальше. Вторгшись в один нейрон, ученые получают "гостевой" доступ ко всем его активным соседям и коллегам по ЦНС.

Микрощуп поместить в живой нейрон можно на длительное время, работа клетки от этого не страдает. В планах экспериментаторов — разработка более тонких игл, возможно, толщиной примерно в 100 нанометров. С такими штуковинами несложно будет проникнуть не только в кору, но и в глубинные структуры мозга — покамест мышиного, пребывающего под анестезией. И выяснить, например, что происходит с нервными клетками в процессе запоминания или забывания информации, с точки зрения электродинамики.

Что творится в мозгу у мышки



Тюлень-робот улучшает качество жизни слабоумных стариков
2013-06-24 20:44 Чарский

Электронно-механические игрушки с базовым искусственным интеллектом способны помочь жить относительно красиво и спокойно людям, страдающим приобретенной деменцией, сообщают ученые из Австралии и Германии.

Исследователи обнаружили, что общение с терапевтическим роботом делает людей со слабоумием средней и поздней стадий менее тревожными и в целом улучшает качество их существования в специализированных учреждениях.

Робот помогает старикам

Робот PARO, выглядящий, как миленький детеныш гренландского тюленя, нашпигован умным софтом и тактильными датчиками, поэтому он реагирует на звуки и прикосновения. Роботюлень также способен выражать несложные эмоции, например, удивление, радость, недовольство, приучается к данной ему человеком кличке и распознаванию голосовых команд.

Тюлень-робот и престарелые пациенты

Эксперимент с милыми роботами и проблемными стариками был проведен параллельно в Университете Гриффита (Австралия) и нескольких лечебных учреждениях ФРГ. Изучалось, что для подопечных лучше — общение с пушистой машиной или традиционные групповые чтения.

В Квинсленде, в доме престарелых 18 пожилых австралийцев сначала на продолжении пяти недель играли и общались с игрушкой, а затем такой же период времени потратили на занятия в терапевтических группах. После каждой части исследования у пациентов измеряли специфические для страдающих сенильным слабоумием показатели — такие как качество жизни в целом, склонность к блужданию, уровень апатии, уровни депрессивности и тревожности.

Оказалось, что терапевтические роботы оказывают на страдальцев позитивное, клинически значимое воздействие, а с падением уровня тревоги у больных растет их удовлетворение жизнью, такой, как есть. В компании безобидного тюленя больные чувствуют себя как минимум не одинокими. Ранее предпринимались попытки использовать для терапии симптомов деменции настоящих животных, однако возникали проблемы с гигиеной и "выкрутасами" звериной натуры. Аллергия, опять же, возможна, да лишняя забота для медсестер и уборщиков. Но — только не "где-то" в России, где со зверьем в обшарпанных богадельнях все в ажуре:

А у нас - настоящие животные помогают старикам не сойти с ума от одиночества

Исследование показало, что роботы наподобие PARO ничем не хуже в деле реабилитации пожилых пациентов, оберегания оных от проявлений агрессии или депрессии, чем настоящие кошечки, собачки и прочие привычные любимцы.

Один такой робот-тюлененок стоит "всего" 6 тысяч долларов. Для социально-ориентированных обществ, где не разворовываются бюджеты, это "копейки", ибо жизнь и здоровье пациентов цены не имеет. Белёк PARO, мягкий и теплый, умеет днем бодрствовать, а ночью тихонько спать, в отличие от своих прототипов из живой природы американского Севера.

Вот так



В избранное