Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи из Женевского университета (Швейцария) разработали экономическую игру, которая позволяла проследить, какие отделы мозга активируются в ответ на чувства несправедливости, гнева и на желание мстить.
В экономической игре участник сталкивается с честным поведением одного игрока и несправедливыми провокациями другого. Затем ученые с помощью визуализации мозга наблюдали, какие области активировались, когда участник исследования чувствовал несправедливость по отношению к нему и испытывал гнев. На втором этапе ученые дали возможность участнику отомстить. Тогда они определили, что с желанием мести связана дорсолатеральная префронтальная кора. Если она была активной на этапе провокации, то человек мог удержаться от мести.
До сих пор исследования о гневе и жажде мщения, которая вытекает из него, были основаны главным образом на рассказах участников, которым знакомо чувство гнева, или на интерпретации гнева на сфотографированных лицах. Ольга Климецки-Ленц - научный сотрудник Швейцарского центра аффективных наук Женевского университета - хотела в режиме реального времени проанализировать, как мозг реагирует на чувство злости и гнева и как эти чувства материализуются в месть.
В игре под названием «Неравенство», созданной Ольгой Климецки-Ленц, предполагается, что, прежде чем у «жертвы» появится возможность отомстить, она испытает чувство несправедливости и гнев. Всего в игре приняло участие 25 человек. «У участника есть экономические взаимодействия с двумя игроками, чье поведение действительно запрограммировано, но он об этом не знает, - объясняет Ольга Климецки-Ленц. - Один из них дружелюбен, предлагает участнику только взаимовыгодные финансовые взаимодействия и отправляет приятные сообщения, а другой игрок стремится преумножить только свою прибыль, его стремления противоречат интересам участника, и от него исходят раздражающие сообщения».
Игра проходит в три этапа, в течение которых участник подвергается магнитно-резонансной томографии (МРТ), что позволяет ученым измерять активность мозга. Затем участник получает фотографии двух других игроков, а также сообщения и финансовые транзакции, которые он приобретает и выпускает. На первом этапе участник контролирует и выбирает, кому и какое количество прибыли будет распределено. «Здесь мы заметили, что в среднем участники справедливы по отношению к другим игрокам», - говорит Ольга Климецки-Ленц. Второй этап - провокация: участник пассивно принимает решения двух других игроков, особенно провокации и несправедливость недобросовестного игрока, которые вызывают чувство гнева, оцениваемое по шкале от 0 до 10 самим участником. На последнем этапе участник снова становится хозяином игры и может мстить двум другим игрокам. Как правило, участники оставались довольны честным игроком, но отомстили за несправедливость, допущенную недобросовестным игроком.
В экономической игре участник сталкивается с честным поведением одного игрока и несправедливыми провокациями другого. Затем ученые с помощью визуализации мозга наблюдали, какие области активировались, когда участник исследования чувствовал несправедливость по отношению к нему и испытывал гнев. На втором этапе ученые дали возможность участнику отомстить. Тогда они определили, что с желанием мести связана дорсолатеральная префронтальная кора. Если она была активной на этапе провокации, то человек мог удержаться от мести.
До сих пор исследования о гневе и жажде мщения, которая вытекает из него, были основаны главным образом на рассказах участников, которым знакомо чувство гнева, или на интерпретации гнева на сфотографированных лицах. Ольга Климецки-Ленц - научный сотрудник Швейцарского центра аффективных наук Женевского университета - хотела в режиме реального времени проанализировать, как мозг реагирует на чувство злости и гнева и как эти чувства материализуются в месть.
В игре под названием «Неравенство», созданной Ольгой Климецки-Ленц, предполагается, что, прежде чем у «жертвы» появится возможность отомстить, она испытает чувство несправедливости и гнев. Всего в игре приняло участие 25 человек. «У участника есть экономические взаимодействия с двумя игроками, чье поведение действительно запрограммировано, но он об этом не знает, - объясняет Ольга Климецки-Ленц. - Один из них дружелюбен, предлагает участнику только взаимовыгодные финансовые взаимодействия и отправляет приятные сообщения, а другой игрок стремится преумножить только свою прибыль, его стремления противоречат интересам участника, и от него исходят раздражающие сообщения».
Игра проходит в три этапа, в течение которых участник подвергается магнитно-резонансной томографии (МРТ), что позволяет ученым измерять активность мозга. Затем участник получает фотографии двух других игроков, а также сообщения и финансовые транзакции, которые он приобретает и выпускает. На первом этапе участник контролирует и выбирает, кому и какое количество прибыли будет распределено. «Здесь мы заметили, что в среднем участники справедливы по отношению к другим игрокам», - говорит Ольга Климецки-Ленц. Второй этап - провокация: участник пассивно принимает решения двух других игроков, особенно провокации и несправедливость недобросовестного игрока, которые вызывают чувство гнева, оцениваемое по шкале от 0 до 10 самим участником. На последнем этапе участник снова становится хозяином игры и может мстить двум другим игрокам. Как правило, участники оставались довольны честным игроком, но отомстили за несправедливость, допущенную недобросовестным игроком.
Фаза провокации играла решающую роль в локализации чувства гнева в мозге. «Именно на этом этапе мы смогли определить, какие области были связаны с чувством гнева», - добавляет Ольга Климецки-Ленц. Ученые наблюдали за активностью мозга, когда участник рассматривал фотографию бесчестного игрока. Выяснилось, что активными становятся верхняя височная доля, а также миндалина, известная в основном своей ролью в чувстве страха и в обработке значимости эмоций. Эти две области коррелировали с чувствами гнева: чем выше уровень гнева, тем сильнее их активность.
Но самое главное, что игра позволила ученым «определить решающую роль дорсолатеральной префронтальной коры - зоны, которая находится в передней части мозга и является ключевой в регулировании эмоций», - объяснила Ольга Климецки-Ленц.
Чем можно объяснить тот факт, что 11 участников исследования не стали мстить обидчику и сохранили к нему объективное отношение? Ученые обнаружили, что чем выше у человека активность дорсолатеральной префронтальной коры на этапе провокации, тем меньше его желание отомстить неприятному игроку. И напротив, низкая активность этого участка мозга заставляла участников изобретать наказания и способы мести. «Мы наблюдали, что дорсолатеральная префронтальная кора координируется с двигательной корой… - объяснил исследователь. - Следовательно, существует прямая корреляция между активностью мозга в дорсолатеральной префронтальной коре и поведенческими решениями».
Теперь ученые собираются выяснить, может ли трансмагнитная стимуляция дорсолатеральной префронтальной коры подавлять жажду мести.
Но самое главное, что игра позволила ученым «определить решающую роль дорсолатеральной префронтальной коры - зоны, которая находится в передней части мозга и является ключевой в регулировании эмоций», - объяснила Ольга Климецки-Ленц.
Чем можно объяснить тот факт, что 11 участников исследования не стали мстить обидчику и сохранили к нему объективное отношение? Ученые обнаружили, что чем выше у человека активность дорсолатеральной префронтальной коры на этапе провокации, тем меньше его желание отомстить неприятному игроку. И напротив, низкая активность этого участка мозга заставляла участников изобретать наказания и способы мести. «Мы наблюдали, что дорсолатеральная префронтальная кора координируется с двигательной корой… - объяснил исследователь. - Следовательно, существует прямая корреляция между активностью мозга в дорсолатеральной префронтальной коре и поведенческими решениями».
Теперь ученые собираются выяснить, может ли трансмагнитная стимуляция дорсолатеральной префронтальной коры подавлять жажду мести.
Речь идет о системном апгрейде организма — это смесь фанатичного соблюдения ЗОЖ и приема препаратов, доходит и до вмешательства в ДНК. Одни на биохакинге активно зарабатывают, другие — предупреждают о его опасности
Биохакер решается на радикальные эксперименты с телом с целью сделать себя счастливее, выносливее, быстрее рядового жителя планеты. На Западе уже сформировался целый рынок биохакинга, объем которого измеряется миллиардами долларов. У каждого его потребителя индивидуальная программа самоапгрейда. Большинство из них люди с высокими доходами. У биохакинга как явления три вида последователей. Первые меняют собственную ДНК, вкалывают себе инъекции препаратов, иной раз не прошедших испытания. Среди них есть ученые, исследователи, а есть и люди с улицы, рискующие своей жизнью. Вторые стремятся стать смесью киборга и человека, вживляют в тело микрочипы и другие устройства.
Но есть третье направление, менее экстремальное. Как раз оно становится массовым и дошло до России. Смесь здорового образа жизни, доведенного до абсолюта системностью диет, сна, тренировок и медитаций, с приемом препаратов. Физические показатели регулярно замеряются, анализы сдаются. Создается цифровая копия здоровья. Все, как в большом спорте, говорит спортивный физиолог, тренер Ян Бравый:
«В спорте это вообще нормальное явление уже на протяжении 50 лет, когда без регулярного отслеживания своего состояния, тоже как биохакинг. Гормональный статус, генетика и уровень физической активности, уровень восстановительных процессов, питания, сон — все это всегда было включено в спорт, но биохакингом не называлось. Называлось, допустим, «мониторинг тренировочной нагрузки». Это профессионалами воспринимается как новое модное слово».
На услугу биохакинга в России только начинает складываться спрос. За это, к примеру, готовы заплатить триатлонисты. У большинства потенциальных клиентов пока мало понимания, что такое правильный биохакинг. Они рискуют и проходят сложный путь самостоятельно: тренируются, медитируют, спят по графику, соблюдают режим и диету и, главное, принимают препараты. Например, антидепрессанты, гормоны роста и, конечно, биологически активные добавки, говорит врач-терапевт, кардиолог, медицинский блогер Филипп Кузьменко: «Приверженцы доказательной медицины смотрят на это все широко открытыми от удивления глазами. Любой вывод можно делать только после проведения тщательно поставленного эксперимента с соблюдением всех протоколов и правил. Юный биохакер Вася захочет себя усовершенствовать и начнет принимать различные препараты без назначения врача. Любой медикаментозный препарат имеет такое понятие, как «показание к применению». Там нет показания «я хочу стать сильней», такого препарата не существует. Начитавшись в интернете, ознакомившись с фармакокинетикой препарата, они считают, что это может им как-то помочь. Исследований на эту тему нет».
Биохакер решается на радикальные эксперименты с телом с целью сделать себя счастливее, выносливее, быстрее рядового жителя планеты. На Западе уже сформировался целый рынок биохакинга, объем которого измеряется миллиардами долларов. У каждого его потребителя индивидуальная программа самоапгрейда. Большинство из них люди с высокими доходами. У биохакинга как явления три вида последователей. Первые меняют собственную ДНК, вкалывают себе инъекции препаратов, иной раз не прошедших испытания. Среди них есть ученые, исследователи, а есть и люди с улицы, рискующие своей жизнью. Вторые стремятся стать смесью киборга и человека, вживляют в тело микрочипы и другие устройства.
Но есть третье направление, менее экстремальное. Как раз оно становится массовым и дошло до России. Смесь здорового образа жизни, доведенного до абсолюта системностью диет, сна, тренировок и медитаций, с приемом препаратов. Физические показатели регулярно замеряются, анализы сдаются. Создается цифровая копия здоровья. Все, как в большом спорте, говорит спортивный физиолог, тренер Ян Бравый:
«В спорте это вообще нормальное явление уже на протяжении 50 лет, когда без регулярного отслеживания своего состояния, тоже как биохакинг. Гормональный статус, генетика и уровень физической активности, уровень восстановительных процессов, питания, сон — все это всегда было включено в спорт, но биохакингом не называлось. Называлось, допустим, «мониторинг тренировочной нагрузки». Это профессионалами воспринимается как новое модное слово».
На услугу биохакинга в России только начинает складываться спрос. За это, к примеру, готовы заплатить триатлонисты. У большинства потенциальных клиентов пока мало понимания, что такое правильный биохакинг. Они рискуют и проходят сложный путь самостоятельно: тренируются, медитируют, спят по графику, соблюдают режим и диету и, главное, принимают препараты. Например, антидепрессанты, гормоны роста и, конечно, биологически активные добавки, говорит врач-терапевт, кардиолог, медицинский блогер Филипп Кузьменко: «Приверженцы доказательной медицины смотрят на это все широко открытыми от удивления глазами. Любой вывод можно делать только после проведения тщательно поставленного эксперимента с соблюдением всех протоколов и правил. Юный биохакер Вася захочет себя усовершенствовать и начнет принимать различные препараты без назначения врача. Любой медикаментозный препарат имеет такое понятие, как «показание к применению». Там нет показания «я хочу стать сильней», такого препарата не существует. Начитавшись в интернете, ознакомившись с фармакокинетикой препарата, они считают, что это может им как-то помочь. Исследований на эту тему нет».
Как бы там ни было, к биохакингу подключились предприимчивые бизнесмены. На модной волне рекламируется, например, энергетически чистая еда, стоимость диет — от 60 тысяч рублей и выше. Открываются лаборатории, в которых за четыре часа обещают исследовать тело досконально, разработав индивидуальную программу улучшения жизни. Например, системное кардиообследование с консультацией и рекомендациями будет стоить минимум 12 тысяч рублей.
Но ведь идея биохакинга в том, чтобы постоянно улучшать работу всех систем организма, а совершенствованию, как известно, нет предела.
Но ведь идея биохакинга в том, чтобы постоянно улучшать работу всех систем организма, а совершенствованию, как известно, нет предела.
Медицинские эксперты из Cedars-Sinai Medical Center в Лос-Анджелесе (США) предложили новую формулу расчета относительной жировой массы тела человека, которая является в медицинском плане более точным показателем, чем другие аналогичные формулы, существующие на сегодняшний день.
Классический индекс массы тела, в котором используются рост и вес человека, считается неточным, так как в нем не учитываются объемы мышц, костей и лишнего жира, а также гендерные особенности тела человека. Ученые изучили более 300 уже имеющихся формул для расчета процентной доли жира в организме, использовав базу данных, куда вошли 12 тысяч взрослых человек. Для 3,5 тысячи пациентов была рассчитана относительная масса жира по формуле RFM, после чего исследователи сравнили полученные результаты с данными денситометрии (DXA) - метода, на сегодняшний день считающегося самым точным для измерения процентного содержания жира, мышц и других тканей. Данные расчетов по формуле RFM лучше чем результаты расчетов по другим формулам соответствовали результатам сканирования методом DXA. Новая формула получила название «относительной массы жира» (Relative Fat Mass, RFM) и учитывает рост и обхват талии, которая измеряется в верхней части бедра:
Мужчины: RFM = 64 - (20 х рост / обхват талии);
Женщины: RFM = 76 - (20 х рост / обхват талии).
Ученые планируют провести дополнительные исследования, чтобы точно определить границы RFM для нормального содержания жира, пониженного и повышенного.
Классический индекс массы тела, в котором используются рост и вес человека, считается неточным, так как в нем не учитываются объемы мышц, костей и лишнего жира, а также гендерные особенности тела человека. Ученые изучили более 300 уже имеющихся формул для расчета процентной доли жира в организме, использовав базу данных, куда вошли 12 тысяч взрослых человек. Для 3,5 тысячи пациентов была рассчитана относительная масса жира по формуле RFM, после чего исследователи сравнили полученные результаты с данными денситометрии (DXA) - метода, на сегодняшний день считающегося самым точным для измерения процентного содержания жира, мышц и других тканей. Данные расчетов по формуле RFM лучше чем результаты расчетов по другим формулам соответствовали результатам сканирования методом DXA. Новая формула получила название «относительной массы жира» (Relative Fat Mass, RFM) и учитывает рост и обхват талии, которая измеряется в верхней части бедра:
Мужчины: RFM = 64 - (20 х рост / обхват талии);
Женщины: RFM = 76 - (20 х рост / обхват талии).
Ученые планируют провести дополнительные исследования, чтобы точно определить границы RFM для нормального содержания жира, пониженного и повышенного.
Исследователи из Копенгагенского университета заметили, что кардиотренировка на велотренажере в три раза увеличивает выработку гормона FGF21, чем силовые тренировки. FGF21 оказывает сильное положительное влияние на обмен веществ.
«Конечно, для нас, исследователей, очень интересно увидеть, как разные формы физической активности действительно по-разному влияют на организм. Мы знаем о воздействии различных видов тренировок на более известные гормоны - такие как адреналин и инсулин, в течение длительного времени, но тот факт, что силовые тренировки и сердечно-сосудистые упражнения влияют на гормоны FGF по-разному, является новыми для нас», - говорит доцент Центра фундаментальных метаболических исследований «Ново Нордиск» Кристоффер Клемменсен, который участвовал в исследовании.
Участие в испытаниях приняли 10 здоровых молодых людей. Их случайным образом разделили на две группы; представители каждой группы делали оба вида тренировок по одному разу в неделю. Уровень обеих тренировок был достаточно сложным, и продолжались они по 60 минут. Кардиотренировка заключалась в езде на велотренажере на уровне 70% максимального потребления кислорода, а силовая тренировка состояла из пяти упражнений, включающих основные группы мышц в организме и повторяющихся по 5-10 раз.
Впоследствии у участников в течение четырех часов были взяты восемь образцов крови для фиксации изменений уровня сахара в крови, молочной кислоты, различных гормонов и желчной кислоты в организме. Именно эти измерения показали значительное увеличение производства гормона FGF21 в результате выполнения кардиоупражнений. Силовые тренировки не показали существенных изменений в отношении этого гормона.
«Тренировка выносливости на велосипеде оказывает заметное влияние на метаболический гормон; нам нужно более внимательно рассмотреть, связано ли изменение FGF21 с оздоровительными эффектами упражнений. В настоящее время тестируется потенциал FGF21 в качестве лекарственного средства против диабета, ожирения и подобных метаболических расстройств, поэтому тот факт, что мы можем увеличить производство самостоятельно с помощью тренировки, интересен», - уточняет Кристофер Клеменсен.
Исследователи также измерили содержание в крови другого гормона - FGF19, который, среди прочего, был связан с ростом мышц в тестах на животных. Ученые ожидали, что влияние на этот гормон окажут силовые тренировки. Однако прогнозы не оправдались.
«Это непосредственно противоречит нашей гипотезе, но производство гормона роста FGF19 немного снизилось после силовой тренировки. Для меня это подчеркивает, что в эффекте силовой тренировки есть что-то нам не известное. И, конечно же, это представляет широкое поле для исследований», - говорит соавтор исследования Йорна Вульфа Хельге, профессора физической активности и здоровья в Центре здорового старения и Департамента биомедицинских наук.
На данный момент исследователи отмечают некоторую ограниченность результатов. Во-первых, образцы крови не брались спустя более чем четыре часа после тренировки, то есть не ясно, насколько эффект долгосрочен. Также ученые пока ничего не могут сказать о влиянии на гормоны длительного курса тренировок. Однако результаты, особенно в отношении метаболического гормона FGF21, настолько значительны, что они обеспечивают прочную основу для исследования того, могут ли подобные эффекты наблюдаться у других группах испытуемых.
«Конечно, для нас, исследователей, очень интересно увидеть, как разные формы физической активности действительно по-разному влияют на организм. Мы знаем о воздействии различных видов тренировок на более известные гормоны - такие как адреналин и инсулин, в течение длительного времени, но тот факт, что силовые тренировки и сердечно-сосудистые упражнения влияют на гормоны FGF по-разному, является новыми для нас», - говорит доцент Центра фундаментальных метаболических исследований «Ново Нордиск» Кристоффер Клемменсен, который участвовал в исследовании.
Участие в испытаниях приняли 10 здоровых молодых людей. Их случайным образом разделили на две группы; представители каждой группы делали оба вида тренировок по одному разу в неделю. Уровень обеих тренировок был достаточно сложным, и продолжались они по 60 минут. Кардиотренировка заключалась в езде на велотренажере на уровне 70% максимального потребления кислорода, а силовая тренировка состояла из пяти упражнений, включающих основные группы мышц в организме и повторяющихся по 5-10 раз.
Впоследствии у участников в течение четырех часов были взяты восемь образцов крови для фиксации изменений уровня сахара в крови, молочной кислоты, различных гормонов и желчной кислоты в организме. Именно эти измерения показали значительное увеличение производства гормона FGF21 в результате выполнения кардиоупражнений. Силовые тренировки не показали существенных изменений в отношении этого гормона.
«Тренировка выносливости на велосипеде оказывает заметное влияние на метаболический гормон; нам нужно более внимательно рассмотреть, связано ли изменение FGF21 с оздоровительными эффектами упражнений. В настоящее время тестируется потенциал FGF21 в качестве лекарственного средства против диабета, ожирения и подобных метаболических расстройств, поэтому тот факт, что мы можем увеличить производство самостоятельно с помощью тренировки, интересен», - уточняет Кристофер Клеменсен.
Исследователи также измерили содержание в крови другого гормона - FGF19, который, среди прочего, был связан с ростом мышц в тестах на животных. Ученые ожидали, что влияние на этот гормон окажут силовые тренировки. Однако прогнозы не оправдались.
«Это непосредственно противоречит нашей гипотезе, но производство гормона роста FGF19 немного снизилось после силовой тренировки. Для меня это подчеркивает, что в эффекте силовой тренировки есть что-то нам не известное. И, конечно же, это представляет широкое поле для исследований», - говорит соавтор исследования Йорна Вульфа Хельге, профессора физической активности и здоровья в Центре здорового старения и Департамента биомедицинских наук.
На данный момент исследователи отмечают некоторую ограниченность результатов. Во-первых, образцы крови не брались спустя более чем четыре часа после тренировки, то есть не ясно, насколько эффект долгосрочен. Также ученые пока ничего не могут сказать о влиянии на гормоны длительного курса тренировок. Однако результаты, особенно в отношении метаболического гормона FGF21, настолько значительны, что они обеспечивают прочную основу для исследования того, могут ли подобные эффекты наблюдаться у других группах испытуемых.
Находка может приблизить ученых к ответу на один из самых интригующих и сложных вопросов о человеческом мозге: что отличает его от мозга других животных?
«Мы действительно не понимаем, что делает человеческий мозг особенным, - объясняет Эд Лейн - исследователь в Алленском институте мозговой науки. - Изучение различий на уровне клеток и связей - это хорошо для начала, и теперь у нас есть новые инструменты для этого».
В новом исследовании Лейн и его коллеги находят один из возможных ответов на этот сложный вопрос. Исследовательская группа, возглавляемая Лейном и Габором Тамасом - кандидатом наук, неврологом из Университета Сегеда в Венгрии, обнаружила новый тип клеток мозга человека, который никогда не был замечен у мышей и других изучаемых в лаборатории животных.
Тамас и аспирант Университета Сегеда Эстер Болдог назвали эти новые клетки «нейронами шиповника». Им показалось, что плотный пучок, который образует аксоны каждой клетки мозга вокруг центра клетки, выглядит как роза после того, как ее лепестки опали. Недавно обнаруженные клетки относятся к классу нейронов, известных как ингибирующие нейроны, которые тормозят активность других нейронов в головном мозге.
Исследование не доказало, что эти клетки мозга существуют исключительно у людей. Но тот факт, что открытый нейрон не встречался у грызунов, интригует, и это автоматически добавляет клетки в очень короткий список специализированных нейронов, которые могут существовать только у людей или приматов.
Ученые пока не понимают функции нейронов в человеческом мозге, но их отсутствие у мышей показывает, насколько трудно моделировать заболевания мозга человека у лабораторных животных. Дальше ученые хотят обнаружить «нейроны шиповника» у умерших людей с нейропсихиатрическими расстройствами, чтобы определить, изменяются ли эти специализированные клетки при заболеваниях человека.
Конвергенция методов
В своем исследовании ученые использовали образцы тканей мозга двух мужчин, которые умерли в возрасте 50 лет. Они сконцентрировалась на участках верхнего слоя коры головного мозга, которая отвечает за человеческое сознание и многие другие функции, которые мы считаем уникальными для нашего вида. По сравнению с размером тела человека, этот участок мозга у него гораздо больше, чем у других животных.
«Это самая сложная часть мозга и даже считается самой сложной структурой в природе», - сказал Лейн.
Исследовательская лаборатория Тамаса в Венгрии изучает мозг человека, используя классический подход к нейронауке, проводя детальные исследования форм клеток и их электрических свойств. В Институте Аллена Лейн возглавляет группу, которая занимается раскрытием набора генов, которые делают человеческие клетки мозга уникальными для каждого человека и отличными от клеток мозга мышей.
Несколько лет назад Тамас посетил Институт Аллена, чтобы представить свои последние исследования по специализированным типам клеток человеческого мозга, и две исследовательские группы увидели, что они наткнулись на одну и ту же клетку, используя абсолютно разные методы.
«Мы поняли, что мы рассматриваем один и тот же тип клеток с абсолютно разных точек зрения», - сказал Тамас. Поэтому они решили сотрудничать.
Группа Института Аллена, в сотрудничестве с исследователями из Института Дж. Крейга Вентера, обнаружила, что нейроны «шиповника» включают уникальный набор генов, не встречающийся ни в одном из типов клеток головного мозга мыши, которые они изучали. Исследователи Университета Сегеда увидели, что нейроны «шиповника» образуют синапсы с другим типом нейронов в другой части коры человека, известном как пирамидальные нейроны.
Это одно из первых исследований коры головного мозга человека, объединяющих столь различные методы для изучения типов клеток, - сказала Ребекка Ходж - старший научный сотрудник Института исследований мозга Аллена и автор исследования.
«Мы действительно не понимаем, что делает человеческий мозг особенным, - объясняет Эд Лейн - исследователь в Алленском институте мозговой науки. - Изучение различий на уровне клеток и связей - это хорошо для начала, и теперь у нас есть новые инструменты для этого».
В новом исследовании Лейн и его коллеги находят один из возможных ответов на этот сложный вопрос. Исследовательская группа, возглавляемая Лейном и Габором Тамасом - кандидатом наук, неврологом из Университета Сегеда в Венгрии, обнаружила новый тип клеток мозга человека, который никогда не был замечен у мышей и других изучаемых в лаборатории животных.
Тамас и аспирант Университета Сегеда Эстер Болдог назвали эти новые клетки «нейронами шиповника». Им показалось, что плотный пучок, который образует аксоны каждой клетки мозга вокруг центра клетки, выглядит как роза после того, как ее лепестки опали. Недавно обнаруженные клетки относятся к классу нейронов, известных как ингибирующие нейроны, которые тормозят активность других нейронов в головном мозге.
Исследование не доказало, что эти клетки мозга существуют исключительно у людей. Но тот факт, что открытый нейрон не встречался у грызунов, интригует, и это автоматически добавляет клетки в очень короткий список специализированных нейронов, которые могут существовать только у людей или приматов.
Ученые пока не понимают функции нейронов в человеческом мозге, но их отсутствие у мышей показывает, насколько трудно моделировать заболевания мозга человека у лабораторных животных. Дальше ученые хотят обнаружить «нейроны шиповника» у умерших людей с нейропсихиатрическими расстройствами, чтобы определить, изменяются ли эти специализированные клетки при заболеваниях человека.
Конвергенция методов
В своем исследовании ученые использовали образцы тканей мозга двух мужчин, которые умерли в возрасте 50 лет. Они сконцентрировалась на участках верхнего слоя коры головного мозга, которая отвечает за человеческое сознание и многие другие функции, которые мы считаем уникальными для нашего вида. По сравнению с размером тела человека, этот участок мозга у него гораздо больше, чем у других животных.
«Это самая сложная часть мозга и даже считается самой сложной структурой в природе», - сказал Лейн.
Исследовательская лаборатория Тамаса в Венгрии изучает мозг человека, используя классический подход к нейронауке, проводя детальные исследования форм клеток и их электрических свойств. В Институте Аллена Лейн возглавляет группу, которая занимается раскрытием набора генов, которые делают человеческие клетки мозга уникальными для каждого человека и отличными от клеток мозга мышей.
Несколько лет назад Тамас посетил Институт Аллена, чтобы представить свои последние исследования по специализированным типам клеток человеческого мозга, и две исследовательские группы увидели, что они наткнулись на одну и ту же клетку, используя абсолютно разные методы.
«Мы поняли, что мы рассматриваем один и тот же тип клеток с абсолютно разных точек зрения», - сказал Тамас. Поэтому они решили сотрудничать.
Группа Института Аллена, в сотрудничестве с исследователями из Института Дж. Крейга Вентера, обнаружила, что нейроны «шиповника» включают уникальный набор генов, не встречающийся ни в одном из типов клеток головного мозга мыши, которые они изучали. Исследователи Университета Сегеда увидели, что нейроны «шиповника» образуют синапсы с другим типом нейронов в другой части коры человека, известном как пирамидальные нейроны.
Это одно из первых исследований коры головного мозга человека, объединяющих столь различные методы для изучения типов клеток, - сказала Ребекка Ходж - старший научный сотрудник Института исследований мозга Аллена и автор исследования.
«В одиночку эти методы являются мощными, но они не дают вам полную картину того, что может делать клетка, - сказала Ходж. - Вместе они демонстрируют вам дополнительные вещи о клетке, которые потенциально могут рассказать, как она функционирует в мозге».
Функции новых нейронов
Точная функция новых нейронов пока остается загадкой. Вероятно, они составляют всего от 10% до 15% ингибирующих нейронов в верхнем слое коры, а в других частях их должно быть еще меньше. Наличие точек соприкосновения с другими нейронами предполагает, что в сильном положении нейроны «шиповника» могут подавлять другие входящие, возбуждающие сигналы, благодаря которым сложные цепи нейронов активизируют друг друга по всему мозгу. Исследователи теперь планируют изучить, как нейроны «шиповника» организованы в этих более крупных схемах, и выяснить, может ли их дисфункция играть роль в нейропсихиатрических болезнях.
Функции новых нейронов
Точная функция новых нейронов пока остается загадкой. Вероятно, они составляют всего от 10% до 15% ингибирующих нейронов в верхнем слое коры, а в других частях их должно быть еще меньше. Наличие точек соприкосновения с другими нейронами предполагает, что в сильном положении нейроны «шиповника» могут подавлять другие входящие, возбуждающие сигналы, благодаря которым сложные цепи нейронов активизируют друг друга по всему мозгу. Исследователи теперь планируют изучить, как нейроны «шиповника» организованы в этих более крупных схемах, и выяснить, может ли их дисфункция играть роль в нейропсихиатрических болезнях.
Профессор Мацей Банах из Медицинского университета Лодзи в Польше сказал: «Мы обнаружили, что люди, придерживающиеся низкоуглеводной диеты, подвергались повышенному риску преждевременной смерти. Риски также были увеличены по отдельным причинам смерти, включающим ишемическую болезнь сердца, инсульт и рак. Этой диеты следует избегать».
Ожирение является серьезной проблемой во всем мире и повышает риск возникновения нескольких хронических состояний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, гипертония, диабет 2 типа и рак. Для снижения веса предлагаются самые разные диеты, в том числе с низким содержанием углеводов и высоким содержанием белка и жира. Вопрос, насколько такая диета является безопасной, остается спорным. Предыдущие исследования приводили к противоречивым результатам относительно влияния такого типа питания на развитие сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
Новое исследование опиралось на репрезентативную выборку из 24 825 участников Национального обследования состояния здоровья и питания в США за период с 1999 по 2010 год. Ученые анализировали взаимосвязь между низкоуглеводными диетами, смертностью от всех причин, а также смертностью от ишемической болезни сердца, цереброваскулярных заболеваний (включая инсульт) и рака. В среднем, риск смертности от всех причин у людей, потреблявших очень мало углеводов, на 32% выше, чем у участников с высоким уровнем потребления углеводов. Кроме того, риск смерти от ишемической болезни сердца, цереброваскулярных заболеваний и рака был выше на 51%, 50% и 35% соответственно.
Результаты были подтверждены в метаанализе семи проспективных когортных исследований с 447 506 участниками и средней продолжительностью наблюдения 15,6 лет. Эти исследования выявили 15%, 13% и 8% увеличение риска общей смертности от сердечно-сосудистых заболеваний и рака у людей с низкоуглеводной диетой, по сравнению с теми, кто ел нормальное количество углеводов.
По словам профессора Банаха, «низкоуглеводные диеты могут быть полезны в краткосрочной перспективе, чтобы похудеть, снизить кровяное давление и улучшить уровня глюкозы в крови, но наше исследование показывает, что в долгосрочной перспективе они связаны с повышенным риском смерти от всех причин и смерти конкретно из-за сердечно-сосудистых заболеваний, цереброваскулярных заболеваний и рака».
Ожирение является серьезной проблемой во всем мире и повышает риск возникновения нескольких хронических состояний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, гипертония, диабет 2 типа и рак. Для снижения веса предлагаются самые разные диеты, в том числе с низким содержанием углеводов и высоким содержанием белка и жира. Вопрос, насколько такая диета является безопасной, остается спорным. Предыдущие исследования приводили к противоречивым результатам относительно влияния такого типа питания на развитие сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
Новое исследование опиралось на репрезентативную выборку из 24 825 участников Национального обследования состояния здоровья и питания в США за период с 1999 по 2010 год. Ученые анализировали взаимосвязь между низкоуглеводными диетами, смертностью от всех причин, а также смертностью от ишемической болезни сердца, цереброваскулярных заболеваний (включая инсульт) и рака. В среднем, риск смертности от всех причин у людей, потреблявших очень мало углеводов, на 32% выше, чем у участников с высоким уровнем потребления углеводов. Кроме того, риск смерти от ишемической болезни сердца, цереброваскулярных заболеваний и рака был выше на 51%, 50% и 35% соответственно.
Результаты были подтверждены в метаанализе семи проспективных когортных исследований с 447 506 участниками и средней продолжительностью наблюдения 15,6 лет. Эти исследования выявили 15%, 13% и 8% увеличение риска общей смертности от сердечно-сосудистых заболеваний и рака у людей с низкоуглеводной диетой, по сравнению с теми, кто ел нормальное количество углеводов.
По словам профессора Банаха, «низкоуглеводные диеты могут быть полезны в краткосрочной перспективе, чтобы похудеть, снизить кровяное давление и улучшить уровня глюкозы в крови, но наше исследование показывает, что в долгосрочной перспективе они связаны с повышенным риском смерти от всех причин и смерти конкретно из-за сердечно-сосудистых заболеваний, цереброваскулярных заболеваний и рака».
Средний возраст участников исследования был 47,6 года, и 51% из них составляли женщины. Они были разделены на квартили на основе обычного процентного уровня углеводов в их рационе. Риски смертности от всех причин за 6,4 года наблюдений увеличивался по мере снижения потребления углеводов от группы к группе. Более того, риск оставался значительным и после корректировки всех доступных факторов, которые могли повлиять на эту связь.
Ученые также выяснили, какая связь между смертностью от всех причин и низкоуглеводными диетами у людей, страдающих ожирением (индекс массы тела ИМТ 30 кг/м2 или более) и не страдающих в двух возрастных группах (до 55 лет и после 55 лет), и обнаружил, что эта связь была самой сильной среди пожилых пациентов, не страдающих ожирением.
Что касается механизмов, лежащих в основе корреляции между низкоуглеводными диетами и смертью, профессор Банах отметил, что даже животный белок, а особенно красное и обработанное мясо, уже связано с повышенным риском развития рака. По его мнению, повышенный риск смертности может вызывать именно «сокращение потребления клетчатки и фруктов и увеличение потребления животного белка, холестерина и насыщенных жиров». Кроме того, люди, придерживающиеся низкоуглеводной диеты, могут испытывать недостаток в минералах, витаминах и фитохимических веществах».
Профессор Банах заключил: «В нашем исследовании подчеркивается неблагоприятная связь между низкоуглеводными диетами и общей смертностью, а также смертью от специфических причин. Эта связь основана на индивидуальных данных и объединенных результатах предыдущих исследований. Результаты показывают, что низкоуглеводные диеты являются небезопасными и их не следует рекомендовать».
Ученые также выяснили, какая связь между смертностью от всех причин и низкоуглеводными диетами у людей, страдающих ожирением (индекс массы тела ИМТ 30 кг/м2 или более) и не страдающих в двух возрастных группах (до 55 лет и после 55 лет), и обнаружил, что эта связь была самой сильной среди пожилых пациентов, не страдающих ожирением.
Что касается механизмов, лежащих в основе корреляции между низкоуглеводными диетами и смертью, профессор Банах отметил, что даже животный белок, а особенно красное и обработанное мясо, уже связано с повышенным риском развития рака. По его мнению, повышенный риск смертности может вызывать именно «сокращение потребления клетчатки и фруктов и увеличение потребления животного белка, холестерина и насыщенных жиров». Кроме того, люди, придерживающиеся низкоуглеводной диеты, могут испытывать недостаток в минералах, витаминах и фитохимических веществах».
Профессор Банах заключил: «В нашем исследовании подчеркивается неблагоприятная связь между низкоуглеводными диетами и общей смертностью, а также смертью от специфических причин. Эта связь основана на индивидуальных данных и объединенных результатах предыдущих исследований. Результаты показывают, что низкоуглеводные диеты являются небезопасными и их не следует рекомендовать».
«Мы выяснили, что многие британцы, курившие и пившие в подростковом возрасте, чаще страдают от артериосклероза и понижения гибкости артерий даже в тех случаях, если они употребляли их эпизодически», — рассказывает Джон Динфилд из университетского колледжа Лондона.
В последние годы ученые нашли множество намеков на то, что алкоголь не только разрушает печень и вызывает тяжелую психологическую и физиологическую зависимость, но и способствует развитию рака, диабета и множества других тяжелых болезней. Аналогичные новые негативные черты были открыты и у табака.
По статистике ВОЗ, алкоголизм и курение уносят каждый год примерно 3,5 и 5 миллионов жизней, что сопоставимо с числом жертв автомобильных катастроф и некоторых форм рака. Сегодня многие наркологи активно призывают правительства всех стран приравнять спиртное и сигареты и тяжелые наркотики и запретить их употребление и оборот, так как они уносят не меньше жизней, чем героин или другие опиаты.
Динфилд и его коллеги изучали то, как употребление спиртных напитков и сигарет в молодости и юности влияет на здоровье людей на протяжении всей их жизни. Для этого ученые собрали группу из почти двух тысяч подростков в возрасте 13 лет и наблюдали за их здоровьем на протяжении нескольких десятилетий, периодически проводя опросы по поводу их вредных привычек.
Неожиданным образом выяснилось, что очень много подростков употребляло спиртное и табак — каждый пятый молодой британец курил или регулярно пил пиво, вино и прочие крепкие напитки.
Как показали наблюдения за их жизнью, регулярное или эпизодическое употребление любых порций алкоголя и даже небольшого числа сигарет приводило к тому, что артерии подростков становились более ломкими по сравнению с сосудами их сверстников — их гибкость снижалась на 3-10%.
Это, как отмечают ученые, заметно повысило их шансы заполучить атеросклероз и другие болезни сердца и сосудов в средние годы жизни и во время старости. Что интересно, наблюдения Динфилда и его команды показывают, что алкоголь и табак усиливают негативные эффекты друг друга. Ломкость артерий любителей и того, и другого «продукта» была непропорционально выше, чем у подростков, употреблявших или спиртное, или только сигареты.
Если подростки не завязывали с вредными привычками, то тогда изменения в работе артерий, по словам медиков, становились необратимыми. С другой стороны, если они отказывались от подобных увлечений, их сосуды приходили в норму, причем это происходило примерно с одинаковой частотой и среди тех детей, кто пил и курил достаточно долго, и среди тех, кто только начал употреблять алкоголь и табак.
В последние годы ученые нашли множество намеков на то, что алкоголь не только разрушает печень и вызывает тяжелую психологическую и физиологическую зависимость, но и способствует развитию рака, диабета и множества других тяжелых болезней. Аналогичные новые негативные черты были открыты и у табака.
По статистике ВОЗ, алкоголизм и курение уносят каждый год примерно 3,5 и 5 миллионов жизней, что сопоставимо с числом жертв автомобильных катастроф и некоторых форм рака. Сегодня многие наркологи активно призывают правительства всех стран приравнять спиртное и сигареты и тяжелые наркотики и запретить их употребление и оборот, так как они уносят не меньше жизней, чем героин или другие опиаты.
Динфилд и его коллеги изучали то, как употребление спиртных напитков и сигарет в молодости и юности влияет на здоровье людей на протяжении всей их жизни. Для этого ученые собрали группу из почти двух тысяч подростков в возрасте 13 лет и наблюдали за их здоровьем на протяжении нескольких десятилетий, периодически проводя опросы по поводу их вредных привычек.
Неожиданным образом выяснилось, что очень много подростков употребляло спиртное и табак — каждый пятый молодой британец курил или регулярно пил пиво, вино и прочие крепкие напитки.
Как показали наблюдения за их жизнью, регулярное или эпизодическое употребление любых порций алкоголя и даже небольшого числа сигарет приводило к тому, что артерии подростков становились более ломкими по сравнению с сосудами их сверстников — их гибкость снижалась на 3-10%.
Это, как отмечают ученые, заметно повысило их шансы заполучить атеросклероз и другие болезни сердца и сосудов в средние годы жизни и во время старости. Что интересно, наблюдения Динфилда и его команды показывают, что алкоголь и табак усиливают негативные эффекты друг друга. Ломкость артерий любителей и того, и другого «продукта» была непропорционально выше, чем у подростков, употреблявших или спиртное, или только сигареты.
Если подростки не завязывали с вредными привычками, то тогда изменения в работе артерий, по словам медиков, становились необратимыми. С другой стороны, если они отказывались от подобных увлечений, их сосуды приходили в норму, причем это происходило примерно с одинаковой частотой и среди тех детей, кто пил и курил достаточно долго, и среди тех, кто только начал употреблять алкоголь и табак.
Разработка американских ученых может произвести настоящую революцию в анестезиологии. Вещество уже прошло испытания на животных, включая высших приматов, и показало впечатляющие результаты.
Оно не только блокирует боль, но и лечит опиоидную зависимость. У макак обезболивающий эффект AT-121 был сравним с применением морфия уже при дозировке в 100 раз меньше. При этом он не только не вызывал привыкания, но и снижал уровень наркотической зависимости у животных, приученных к приему опиоида оксикодона.
В ходе опытов над обезьянами новое вещество даже в больших дозах не приводило к затруднению дыхания подопытных и не вызывало проблем с сердечной деятельностью.
В России с нетерпением ждут появления этого препарата, однако он пока находится на стадии испытаний, поэтому появится в стране в лучшем случае через пять лет, прокомментировал ситуацию глава ГБУ НИИ Организации здравоохранения Москвы Давид Мелик-Гусейнов: «На самом деле, мы очень трепетно отслеживаем историю с клиническими исследованиями этого нового препарата, пока он идет под кодовым наименованием. То есть наименование, состоящее из букв и цифр, а потому как еще эта разработка не стала коммерциализированной, то есть она еще не вышла в рыночное обращение. Но то, что мы видим на этапе доклинических исследований, исследований, которые проводятся на животных, препарат действительно себя очень хорошо зарекомендовал. Во-первых, и по объему дозировки, то есть доза значительно меньше, чем при использовании обезболивающих средств других категорий, и по терапевтическому эффекту такой же по силе эффект, как, допустим, при использовании морфина, отсутствие привыкания, отсутствие каких-то серьезных побочных явлений. И это все вселяет определенные надежды, что когда препарат начнут испытывать на людях, а скорее всего, этот этап клинических исследований начнется в ближайшее время, хочется верить, что все эти свойства, которые сейчас препарат показывает на животных, сохранятся, и в какое-то время препарат, в том числе, появится в России. Но ждать этого придется достаточно долго. В лучшем случае препарат, если все пойдет успешно, появится в системе снабжения через пять лет».
Как сообщает ВВС, в Соединенных Штатах более 2 млн человек злоупотребляют медицинскими опиоидами. В 2017 году министр здравоохранения США объявил чрезвычайное положение, чтобы обуздать национальный опиоидный кризис.
Оно не только блокирует боль, но и лечит опиоидную зависимость. У макак обезболивающий эффект AT-121 был сравним с применением морфия уже при дозировке в 100 раз меньше. При этом он не только не вызывал привыкания, но и снижал уровень наркотической зависимости у животных, приученных к приему опиоида оксикодона.
В ходе опытов над обезьянами новое вещество даже в больших дозах не приводило к затруднению дыхания подопытных и не вызывало проблем с сердечной деятельностью.
В России с нетерпением ждут появления этого препарата, однако он пока находится на стадии испытаний, поэтому появится в стране в лучшем случае через пять лет, прокомментировал ситуацию глава ГБУ НИИ Организации здравоохранения Москвы Давид Мелик-Гусейнов: «На самом деле, мы очень трепетно отслеживаем историю с клиническими исследованиями этого нового препарата, пока он идет под кодовым наименованием. То есть наименование, состоящее из букв и цифр, а потому как еще эта разработка не стала коммерциализированной, то есть она еще не вышла в рыночное обращение. Но то, что мы видим на этапе доклинических исследований, исследований, которые проводятся на животных, препарат действительно себя очень хорошо зарекомендовал. Во-первых, и по объему дозировки, то есть доза значительно меньше, чем при использовании обезболивающих средств других категорий, и по терапевтическому эффекту такой же по силе эффект, как, допустим, при использовании морфина, отсутствие привыкания, отсутствие каких-то серьезных побочных явлений. И это все вселяет определенные надежды, что когда препарат начнут испытывать на людях, а скорее всего, этот этап клинических исследований начнется в ближайшее время, хочется верить, что все эти свойства, которые сейчас препарат показывает на животных, сохранятся, и в какое-то время препарат, в том числе, появится в России. Но ждать этого придется достаточно долго. В лучшем случае препарат, если все пойдет успешно, появится в системе снабжения через пять лет».
Как сообщает ВВС, в Соединенных Штатах более 2 млн человек злоупотребляют медицинскими опиоидами. В 2017 году министр здравоохранения США объявил чрезвычайное положение, чтобы обуздать национальный опиоидный кризис.