Выращены миниатюрные нейросети мозга

09.07.2019

Исследователи из Японии получили функциональные нейронные сети из церебральных органоидов. Хотя органоиды на самом деле не могут "думать", эти сети можно использовать в качестве модели для изучения функций мозга и развития неврологических заболеваний.

Церебральные органоиды - это искусственно выращенные трехмерные культуры тканей, которые напоминают мозг человека и могут имитировать его развитие. Чтобы их получить, ученые создали "шар" плюрипотентных стволовых клеток, которые могут развиться в различные ткани организма. Затем они поместили клетки в чашку Петри, заполненную питательным материалом, который имитировал среду, необходимую для развития мозга. Используя органоиды, команда успешно визуализировала синхронизированные и несинхронизированные действия во всей нейросети и в соединениях между отдельными нейронами.

Также исследователи разработали инструмент для оценки комплексного динамического изменения сетевой активности в обнаруженной области. Он позволил проследить за активностью более 1000 клеток. Новый метод может помочь ученым понять процессы, с помощью которых информация кодируется в мозге благодаря активности определенных типов клеток, а также фундаментальные механизмы, лежащие в основе психических заболеваний.

Как отметил первый автор исследования Дзюн Такахаши (Jun Takahashi), профессор Киотского университета, в будущем прикладные исследования органоидов найдут применение в трех основных областях: открытии лекарств, моделировании психоневрологических расстройств и регенеративной медицине.

<< Назад: Гарнитура Logitech G Pro X 10.07.2019

>> Вперед: Деревья помогают с городской жарой 09.07.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Трехмерная сканирующая система 10.04.2013 Специалисты из шотландского Heriot-Watt University создали оригинальную сканирующую систему, которая позволяет создать объемную модель объекта, находящегося на расстоянии почти 1 км. Речь идет не о стереоснимке, а именно о трехмерной, объемной, модели высокого разрешения, которую можно "покрутить" и рассмотреть с разных сторон. До сих пор сделать такую модель можно было только после съемки объекта с различных ракурсов, но новая технология time-of-flight (ToF) позволяет сделать это с большого расстояния и фактически из одной точки. Технология ToF в настоящее время широко используется для машинного зрения. В Heriot-Watt University ее творчески переработали и создали "дальнобойный" аппарат для объемного фотографирования. Суть технологии в следующем: маломощный инфракрасный лазерный луч быстро сканирует объект, пиксель за пикселем регистрируя время полета фотонов туда/обратно. Система имеет разрешение в считанные миллиметры, поскольку оснащена сенсором, способным улавливать отдельные фотоны. Новый сканер особенно хорош, если нужно обнаружить объекты, скрытые за каким-либо "хаотическим нагромождением" предметов, например, листвой деревьев. Тем не менее, пока он не может сделать детальный снимок человеческого лица - на снимках оно выглядит темным пятном. Это из-за того, что на длинных волнах человеческое лицо не отражает достаточно большое число фотонов. Тем не менее, отражательная способность кожи может меняться при различных обстоятельствах, например, можно отличить сухую кожу от вспотевшей. Также новый сканер легко отличает манекен от живого человека. В настоящее время разработчики планируют увеличить быстродействие сканирующей системы: пока что снимок высокого разрешения можно получить лишь за 5-6 минут, хотя теоретически это можно сделать всего за несколько секунд. Существующая задержка связана со слишком медленной обработкой изображения на компьютере. Планируется использовать быстродействующие твердотельные диски (SSD) и более мощный компьютер. По расчетам исследователей, это сократит время обработки изображения до 1 минуты. В долгосрочной перспективе будут применяться специализированные процессоры, которые справятся с задачей еще быстрее. Кроме того, разработчики планируют увеличить дальность сканирования до 10 км и уменьшить габариты устройства.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025