"Включи мозги": июльские открытия и разработки российских ученых в области нейрологии

Статья

Открытия месяца

Михаил Метцель/ТАСС

Страшна ли радиация нейронам, как реагируют на воздействие внешней среды разные участки мозга и удастся ли искусственной нейросети помочь восстановить сетчатку глаза, — в материале корреспондентов портала "Будущее России. Национальные проекты"

Одни говорят, что люди используют потенциал головного мозга всего на 10–20% от возможного, другие вменяют центру нервной системы человека чуть ли не мистические способности, а третьи ищут научное "соединение" ума и души — интерес к изучению мозга не угасал никогда. Являясь главным органом человеческого тела, он по-прежнему хранит множество тайн и нерешенных вопросов о своем строении и о том, как устроена его работа.

Одной из глобальных целей национального проекта "Наука" является вхождение России в топ-5 мировых научных держав, и с этой целью государство активно поддерживает самые прорывные разработки отечественных ученых. Последние в свою очередь активно выдают изобретения, в том числе исследования в области лечения заболеваний головного мозга.

О том, какие открытия совершили ученые в минувшем месяце, страшна ли радиация нейронам, как реагируют на воздействие внешней среды разные участки мозга и удастся ли искусственной нейросети помочь восстановить сетчатку глаза, — в материале корреспондентов портала "Будущее России. Национальные проекты", оператором которого является ТАСС.

Марганцовка против радиации: как спасти мозг от излучения

Радиация по-прежнему остается одним из самых опасных явлений внешней среды. И речь не о ядерных катастрофах или выбросах радиоактивных веществ в атмосферу. Люди каждый день сталкиваются с радиацией — как с солнечной, так и с той, что производит окружающая нас техника. В первую очередь радиация бьет по внешнему барьеру организма — коже. Но гораздо опаснее, когда радиация проникает внутрь, в частности в головной мозг. Российские ученые нашли ответ на вопрос, как защитить наш "пульт управления" от опасного облучения.

Новое исследование ученых Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН в Новосибирске показало, что оксид марганца является одним из самых эффективных средств, способных защитить мозг человека от негативного воздействия радиации, и его можно применять для "подсветки" глиобластомы. В процессе изучения соединения выяснилось, что наночастицы усиливают радиационное действие на клетки и в то же время делают организм устойчивее к воздействию излучения.

Глиобластома и рак мозга встречаются реже, чем другие формы онкологии, однако они в разы опаснее и тяжелее в лечении. К тому же до сих пор нет способа лечения для полного избавления от этого заболевания. Открытие новосибирских ученых — большой шаг на пути решения этой проблемы.

Помни и не забывай: ученые выяснили, как сохранить память пациентам после лучевой терапии мозга

Ученые Института теоретической и экспериментальной биофизики и Объединенного института ядерных исследований РАН обнаружили, что клетки мозга по-разному реагируют на повреждение ядерной части ДНК и так называемой митохондриальной ДНК, которая отвечает за ее энергозапас. Так, повреждения ДНК митохондрии залечиваются относительно быстро, а ядерной части — медленно.

Исследования проводились на лабораторных крысах с воздействием на три разных участка — гиппокамп, кору головного мозга и мозжечок. В ходе исследований выяснилось, что самые значительные повреждения мозга от пучков протона получил мозговой центр памяти гиппокамп, а меньше всего — мозжечок.

Открытие прежде всего позволит пересмотреть методы и формы лечения пациентов с заболеваниями головного мозга и избежать потери памяти от воздействия облучения. В частности, ученые предлагают перед лучевой терапией заполнять гиппокамп пациента антиоксидантами. Это, по их мнению, позволит защитить его клетки от разрушения в процессе облучения.

Новые глаза от искусственного интеллекта: ученые придумали, как быстро восстановить сетчатку

Ученые из Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института системного программирования РАН и Института глазных исследований имени Чарльза Шепенса Гарвардской школы медицины (США) разработали нейросеть, которая способна распознавать ткани формирующейся искусственной сетчатки.

Сегодня способы создания новых клеток для восстановления функций головного мозга и органов чувств уже существуют, однако этот процесс крайне трудоемок — ученым необходимо вовремя отследить, что среди клеток нужного типа не появились другие. Для этого используется флуоресцентный белок, который добавляют в ДНК разрабатываемых тканей. Он выделяет новые клетки цветом, который видно в микроскоп. В "ручном режиме" эта работа крайне сложна и создание новых клеток значительно замедляется.

Новая нейросеть умеет анализировать структуру ткани с точностью до 84%. Технология не только ускоряет работу с новыми клетками, но и приближает ученых к созданию клеточной терапии заболеваний сетчатки, что позволит предотвратить прогрессирование заболевания и вернуть больным уже утраченное зрение. В дальнейшем такой подход может быть перенесен в разработку искусственных органов для человека, отмечают ученые.