Измерена электронная работа мозга

25.12.2014

Ученым из Ecole Polytechnique Federale de Lausanne удалось не только наблюдать, но и измерить синаптическую передачу у животного благодаря методу оптогенетики. Этот метод использует свет, чтобы точно контролировать деятельность конкретных нейронов.

Ученые впервые смогли наблюдать синаптическую передачу в мозге животного благодаря оптогенетике - сочетанию генетики с физикой света.

Клетки нервной системы (нейроны) сообщаются, передавая друг другу химические соединения через синапсы. Синаптическая передача важна для быстрой обработки головным и спинным мозгом огромного количества поступающих сигналов. В то же время изучать синаптическую передачу в живом организме крайне трудно.

Ученым из Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) удалось не только наблюдать, но и измерить синаптическую передачу у животного благодаря методу оптогенетики. Этот метод использует свет, чтобы точно контролировать деятельность конкретных нейронов. Оптогенетика предполагает внедрение в мембрану нервных клеток специальных каналов - опсинов, реагирующих на возбуждение светом.

Во время экспериментов, при попадании синего света на нейроны, содержащие светочувствительный белок, нейроны активируются и выстреливают сигналы. В то же время ученые измеряли электрические сигналы в соседних нейронах с помощью микроэлектродов, которые могут записывать небольшие изменения напряжения.

Ученые также использовали передовые достижения в томографии для того, чтобы заглянуть глубоко в мозг подопытной мыши и определить тип каждого интернейрона, который они изучают. Данные показали, что нейронные передачи от светочувствительных нейронов различались в зависимости от типа интернейронов.

<< Назад: Умная камера видеонаблюдения с функцией слежения 25.12.2014

>> Вперед: На Марсе найдены органические молекулы 24.12.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Стволовые клетки в животноводстве 28.07.2025 Современные коровы производят рекордные объемы молока - свыше 50 килограммов в день, что делает их настоящими биореакторами на четырех ногах. Однако подобная нагрузка неизбежно сопровождается серьезными биологическими издержками, в первую очередь воспалительными заболеваниями молочных желез. Именно эту проблему попытались решить ученые из Еврейского университета Иерусалима, предложив неожиданное решение - использование стволовых клеток. Исследование демонстрирует, что мезенхимальные стволовые клетки, а также вещества, которые они выделяют, способны заметно снижать воспаление и одновременно повышать жирность молока. Эти клетки, присутствующие в костном мозге и жировой ткани взрослых организмов, давно известны своей способностью укреплять иммунную систему и тормозить воспалительные процессы. Но впервые их потенциал был направлен на решение проблем, связанных с молочной продуктивностью крупного рогатого скота. В лабораторных условиях исследователи ввели мезенхимальные клетки в культуру эпителиальных клеток, полученных из молочной железы коровы. Даже при наличии искусственно вызванного клеточного стресса, модель показала заметное снижение воспаления. Более того, наблюдалось значительное усиление активности генов, отвечающих за синтез жиров, что может указывать на рост питательной ценности производимого молока. Особое внимание ученые обратили на тот факт, что терапевтический эффект проявлялся даже без прямого контакта между стволовыми клетками и тканями молочной железы. Это открывает путь к неинвазивным формам применения технологии, в частности, через обогащенные кормовые добавки. Такой способ доставки активных молекул значительно упростит внедрение подхода на фермах и снизит потенциальные затраты. Доктор Рони Тадмор-Леви, один из авторов исследования, подчеркивает, что положительный эффект наблюдался во всех тестируемых условиях. Он отмечает, что как сами клетки, так и выделяемые ими вещества вызывали стабильное повышение жирности молока, не вызывая побочных последствий для клеток. Этот результат может изменить представление о способах улучшения качества молочной продукции без вмешательства в геном животных. Отдельного внимания заслуживает тот факт, что хроническое воспаление у коров часто приводит к маститу - одному из самых распространенных заболеваний у высокопродуктивных животных. Болезнь не только снижает надои, но и вызывает страдания у животных, снижая их продолжительность жизни и увеличивая расходы на лечение. В этом контексте использование стволовых клеток может стать значительным шагом в сторону более гуманного и устойчивого животноводства.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026