мозг наука исследования
Десятимесячный мини-мозг оказался похож по нейронной активности на мозг недоношенных детей
Исследователям удалось увидеть в органоидах коры головного мозга электрическую активность, очень похожую активность мозга недоношенных детей. На исходе двух месяцев культивации в них органоидах зафиксировали вспышки нейронной активности: поначалу сигналы были синхронизированы, но потом их паттерн усложнился по мере взросления органоидов. Ученым удалось поддерживать рост клеток органоида мозга в течение десяти месяцев, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Stem Cell.
Технология выращивания органоидов позволяет перепрограммировать клетки таким образом, что из них при делении вырастает крохотная модель эмбрионального мозга. Несмотря на очень скромный размер (обычно с горошину) эти мини-мозги ведут себя во многом как настоящие: в них могут бытьхарактерные для настоящего мозга слои нейронов и деление на отделы, а активность генов оказывается похожа на активность мозга на 8–16 неделях после зачатия. Обычно органоиды растут не очень долго и начиная с определенного момента — он наступает в разное время для разных классов органоидов — перестают достоверно воспроизводить мозговые процессы. Отчасти это связано с тем, что при достижении определенного размера им становится тяжело расти вне обычного окружения, например без снабжающих их обычно кислородом сосудов. Из-за этого до недавнего момента исследования на органоидах воспроизводили только начальные этапы роста мозга.
Сотрудникам из Лаборатории Элисона Миотри (Alysson R. Muotri) Калифорнийского Университета в Сан-Диего удалось поддерживать рост клеток органоида мозга в течение десяти месяцев. За такое долгое время нейроны органоидов успевают не только дифференцироваться в сложные структуры с большим числом разных клеток, но и начать общаться и формировать нейронную сеть. Модели со зрелыми формирующими синапсы нейронами научились делать еще в 2015 году, но в новом исследовании удалось сделать их настолько аккуратно, что их электрическая активность оказалась удивительно похожа на таковую у недоношенных детей.
Оптимизация протоколов выращивания привела к тому, что органоиды оказались удивительно похожи на человеческий мозг как в плане разнообразия нейронов, так и их электрической активности. Четыре раза за десять месяцев ученые отбирали образцы для РНК-секвенирования отдельных клеток, чтобы найти в них активность, специфичную для разных типов нервной ткани. Всего исследователи проанализировали 15990 клеток, относящихся к одному из пяти основных классов: клетки-предшественники, промежуточные клетки предшественники, глиальные летки, глутаматергические нейроны и ГАМК-ергические нейроны, которые обычно встречаются в коре головного мозга только у приматов. В зависимости от возраста органоида соотношение этих клеток менялось.
Чтобы замерить электрическую активность в органоидах, их выращивали на мультиэлектродных чипах, которые улавливали электрические импульсы и записывали их в виде электроэнцефалограммы. У людей по мере развития паттерн ЭЭГ меняется: чем старше мозг, тем меньше промежутки между вспышками активности нейронов. Ученые получили аналогичную динамику для своих органоидов, а в качестве верификации сравнили электрические паттерны органоидов с ЭЭГ 39 недоношенных детей.
Дополнительно они попытались научиться предсказывать возраст органоидов по ЭЭГ — такая проверка дала бы дополнительную уверенность, что развитие органоидов идет по такому же пути что и в настоящих мозгах и может служить адекватной моделью для их исследования. Они обучили нейронную сеть предсказывать возраст на обычных образцах ЭЭГ, а затем попробовали этой сетью предсказать возраст органоидов. Оказалось, что нейросеть хорошо справляется с этим заданием, — особенно в случае органоидов постарше.
В своей прошлой работе исследователи из той же лаборатории вырастили органоиды с мутациями, характерными для неандертальцев. Чем они отличались от обычных органоидов, можно прочитать тут.
мозг наука Йельский университет
Ученые впервые воскресили мозг спустя 4 часа после смерти
Произошло нечто невероятное: ученые сумели восстановить клеточную активность в мозге свиней спустя несколько часов после смерти животного! И хотя в процессе активизировались не все нейроны, этот опыт уже назвали огромным прорывом.Ученые Йельского университета поместили 32 свиных мозга в систему BrainEX, где они плавали в особой жидкости, которая заменяла кровь, доставляя кислород, сахар и прочие нужные веещества. Удивительно, но спустя 6 часов мозги показали признаки активности.
Этот эксперимент показывает, что мозг — возможно, даже человеческий — гораздо более устойчивый к распаду, чем считалось ранее. И хоть такие опыты на людях проводить ещё никто не готов, похоже, живые головы в банках из «Футурамы» действительно могут стать реальностью!
мозг реактор образовательный длинопост привычки
Плохая привычка может разрушить жизнь. Вы это прекрасно понимаете и очень хотите от неё избавиться, но… у вас ничего не выходит. Хотите знать, почему?
А потому что ваш мозг знает множество хитрых способов держать вас во власти ваших привычек.
1. Ваш мозг считает вас «будущего» совершенно другой личностью
Вы знаете, что завтра ровно в 8:00 вам предстоит сдавать важный экзамен. И, тем не менее, уже час ночи, а вы всё ещё пребываете в бесцельных блужданиях по закоулкам интернета. Умом-то вы, конечно, понимаете, что давно пора отправляться спать и что завтра ваше ночное бдение выйдет боком, но на подсознательном уровне «завтрашняя версия» самого себя представляется вам совершенно другим человеком. Тот, завтрашний, и будет разбираться с последствиями; а сегодняшний посмотрит ещё какой-нибудь боевик.
В ходе одного научного исследования выяснилось, что когда мы думаем о самих себе и о других людях активизируются совершенно разные части нашего серого вещества. Это вполне понятно – мозг отводит разные доли себе любимому и всем остальным, потому что, в первую очередь, думает о собственных нуждах. Странно то, что у некоторых людей, при размышлениях о себе в будущем активизировались те области, что были зарезервированы для «посторонних».
Ну и как вам теперь мотивировать себя отказаться от булочки и отправиться в тренажёрный зал? Вы можете сколько угодно убеждать себя, что скоро на вас не застегнётся ни одна пара штанов, но, поскольку ваш мозг отказывается ассоциировать себя с завтрашним толстяком, то будет манипулировать вашим подсознанием, чтобы в очередной раз насладиться ароматной выпечкой.
2. Для формирования устойчивой «хорошей» привычки требуется около десяти недель
Допустим, у вас есть одна-две дурные привычки от которых вам обязательно надо избавиться. Вы решаете начать с того, чтобы обзавестись несколькими хорошими, потому что, как известно, самый верный способ побороть зависимость – это вытеснить её другой зависимостью. Вы покупаете абонемент в местный тренажёрный зал, и планируете тренироваться по три раза в неделю и победить, наконец, страсть к пирожным. Или к пиву. Или ещё к чему-нибудь.
Как вы думаете, сколько времени вам придётся принуждать себя, пока тренировки не станут неотъемлемой частью вашей жизни? И как скоро физические упражнения начнут приносить удовольствие?
Согласно результатам одного исследования, на формирование привычки уходит примерно 66 дней. За это время сознательные усилия и принуждение переходят в автоматизм. Так что если вы решите подружиться с беговой дорожкой, имейте в виду что только через два месяца она превратиться из пытки в привычное занятие. В течение этих двух месяцев разного рода препоны и рогатки будут вставать на вашем пути непрестанно. То вы простудитесь, то придётся задержаться на работе… И всё. Конец хорошей привычке и возвращение к прежним «вредным» радостям – потому что последние уже давно сформированы и встроены в вашу жизнь. Это происходит не потому что ваш мозг желает вам зла – просто он любит результативность, а вредные привычки всегда результативны. А результата он добивается такого: превратить вашу жизнь в набор повторяющихся действий, которые можно делать на автопилоте, выработать на основе имеющегося опыта набор правил, которые позволили бы проживать жизнь, затрачивая минимум энергии. Всё. Поэтому если вы захотите нарушить привычный ход вашей жизни, вам придётся очень туго. Месяца два.
3. Сила воли – ограниченный ресурс
Если вы всё же твёрдо решили, например, бегать каждое утро, и настроились на продолжительную борьбу с самим собой, мы считаем своим долгом вас предостеречь: самую большую опасность на вашем пути к совершенству представляют не разного рода неподконтрольные вам обстоятельства, а… недостаток мотивации. То есть если вы, скажем, бегаете каждое утро и уже можете похвастаться определёнными успехами, то в какой-то момент можете решить, что заслужили передышку. Оказывается, чем чаще и дольше люди сопротивляются своим желаниям, тем меньше силы воли у них остаётся для сопротивления последующему желанию. В психологии это явление носит название «истощение силы воли».
Во время эксперимента учёные попросили одну группу студентов запомнить двузначное число, а другую – семизначное. Затем предложили участникам из обеих групп выбор между пирожным и фруктовым салатом. Поразительно, но студенты, которые запоминали семизначное число, выбирали пирожные в два раза чаще. То есть для того, чтобы заметно снизить силу воли и выбросить белый флаг достаточно запомнить каких-то пять лишних цифр. Затем учёные провели другой эксперимент, в котором подошли к той же проблеме с другой стороны: добровольцам показали два блюда – одно со свежеприготовленным печеньем, а другое – с редиской. Половину участников предварительно проинструктировали взять печенье, другую половину – взять редис. После этого всех попросили решить сложную геометрическую головоломку. Те, что брали редис, бросили задание через восемь минут, а те, кому досталось печенье, бились над головоломкой целых 19 минут.
Несмотря на то, что выполнение задания не требовало никаких физических усилий, отказ от аппетитного печенья отнял у участников часть сил, которые могли быть потрачены на выполнение задания.
4. Мозг использует ваши успехи как повод для того, чтобы сделать себе поблажку
Для одного из недавних исследований учёные собрали группу сидящих на диете и уже добившихся заметных успехов людей. Волонтёров разделили на две группы. Одних стали расхваливать за успехи на пути к достижению своего идеала, другим ничего особенного не говорили. После этого обеим группам предложили выбор между яблоком и плиткой шоколада в качестве благодарственного подарка за участие в исследовании. 85 процентов из тех, кого хвалили, выбрали шоколад, во второй же группе шоколад предпочли только 58 процентов участников. Те, кому пели дифирамбы, решили, что они имеют полное право разок вознаградить себя за успехи, в то время как другие смиренно жевали яблоки. Другими словами, осознание успеха – первый шаг к провалу. Если бы «празднование» ограничивалось только одной шоколадкой, в этом не было бы большой беды. Но… спросите у любого человека, выкарабкавшегося из какой бы то ни было зависимости, и он подтвердит, что «разок» практически всегда превращается в целый поток мелких поражений, и вы не успеваете оглянуться, как от ваших успехов не остаётся и следа. Как мы уже говорили, мозг предпочитает прежний, привычный, а значит и менее энергозатратный способ существования, даже если с ним вы рискуете не дожить и до сорока.
Но иногда…
5. Вы миритесь с дурной привычкой, чтобы уберечь себя от большого провала
Есть особый тип людей, которые вечно ноют. На их пути к успеху вечно стоит какая-то непреодолимая преграда – ни одна, так другая. Пообщавшись с таким человеком достаточно долго, вы понимаете – он и не стремится чего-то достичь, просто всё время изобретает себе новые и новые препятствия – и, по-видимому, нарочно. Это явление психологи называют » мазохистское личностное расстройство». Учёные объясняют подобное поведение следующим образом: человек подсознательно «соглашается» на неудачу, которую может относительно легко пережить, потому что боится другой, какой-то очень болезненной. То есть совершает своего рода сделку. Например, одинокий парень скорее совсем откажется от общения с девушками и будет терпеть насмешки, чем позволит какой-нибудь красотке отвергнуть его как ботаника/тюфяка/прыщавого зануду. А дальше – очень легко понять, как из этого вырастает очередная дурная привычка. Допустим, работа в офисе для вас осложняется тем, что вы ненавидите носить галстуки или вставать по утрам. В таком случае, у вас появляется очень веская мотивация холить и лелеять в себе эти слабости, потому что они защищают вас от позора оказаться некомпетентным и потерпеть крах в профессиональной деятельности. Поэтому вы продолжаете шататься без дела, но с иллюзией собственной профессиональной гениальности, проявить которую всегда что-нибудь, да мешает. Дурная привычка стоит на страже вашей самооценки.
И пока ваше сознательное «я» ненавидит себя за свои слабости, подсознательное «я» втихаря саботирует любую вашу попытку справиться с ними, потому что ему ваше самосовершенствование ни к чему, потакание своим желаниям – вот его единственная цель.
Отличный комментарий!