/ Новости
Нейроны спинного мозга удалось восстановить в живом организме
Для спинного мозга повторен тот же трюк, который давно проделывают для мозга головного: спинномозговые нейроны были получены из вспомогательных клеток нервной ткани. Они похожи на естественные, но их функциональность ещё предстоит проверить.
В отличие от головного мозга, в котором новые нейроны продолжают кое-где появляться в течение всей жизни (а не только в период созревания), у спинного мозга такой счастливой особенности нет: если у взрослого человека повредились и погибли спинномозговые нейроны, ему придётся мириться с этой утратой всю оставшуюся жизнь. Быть может, даже в инвалидной коляске.
Учёные, впрочем, упорно ищут пути восстановления спинномозговых клеток. Самый очевидный, наверное, способ связан с использованием стволовых клеток — чтобы они превратились в нейроны и заделали повреждение. Однако исследователям из Юго-Западного медицинского центра при Техасском университете (США) как будто удалось найти иное решение — они превратили в нейроны служебные клетки нервной системы, астроциты.
Такие попытки предпринимаются с давних пор. Так, в 2008 году специалисты изСтэнфорда (США) превратили клетки кожи крысы в нейроны, проведя их через «стволовоподобное» состояние, а в 2010-м та же группа сумела уже напрямую провести это превращение, использовав три-четыре белка (через год то же самое удалось сделать для человеческих клеток). Исследователи из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (Германия) в 2012 году превратили в нейроны мозга перициты, которые в кровеносных сосудах мозга входят в гематоэнцефалический барьер; через год в Лундском университете (Швеция) эта процедура была повторена для астроцитов в мозге живых мышей.
Но всё это, легко заметить, проделывали для клеток мозга, и команда Чунь-Ли Чжана (Chun-Li Zhang) захотела проверить, можно ли таким образом получить нейроны для мозга спинного. Исследователи снова выбрали астроциты, потому что эти служебные клетки запускают залечивание и рубцевание нервных тканей после повреждения, защищая выжившие нейроны, но заодно тормозя рост клеток в больной зоне.
С помощью модифицированных вирусов, доставлявших гены в астроциты, учёные выяснили, что для перепрограммирования клеток достаточно одного-единственного гена SOX2. Астроциты, получив SOX2, превращались в нейробласты, предшественники нейронов. Метод работал как в культуре клеток, так и в живых мышах с повреждениями спинного мозга. Некоторые из этих нейробластов превращались в обычные нейроны, и эффективность процесса можно было удвоить, если клетки дополнительно стимулировали вальпроевой кислотой.
Новые нейроны, как пишут исследователи в Nature Communications, не оставались в одиночестве, а образовывали соединения с моторными нейронами спинного мозга.
Главный пафос работы в том, что новые спинномозговые нейроны были получены прямо в живом организме, и здесь, конечно, можно начать фантазировать о тех временах, когда к парализованным людям вернётся подвижность, и не благодарясупертехнологичным протезам, а с помощью вот такого превращения одних клеток в другие. Превращение тут непрямое, клетки проходят через стадию предшественников нейронов, однако в этом есть свой плюс: хотя весь процесс занимает больше времени, чем прямое превращение, в результате из одного астроцита получаются нейробласты, которые могут делиться и давать больше одного нейрона на один исходный астроцит.
Впрочем, вопросов к работе много. Во-первых, пока что метод не слишком эффективен — лишь 3–6% астроцитов в месте введения генетического лекарства удаётся превратить в нейробласты, и получающихся нейронов не хватает не только для того, чтобы у животного проявились какие-то видимые улучшения, но и для проверки (с помощью электродов) функциональности новых клеток. По сути, авторам удалось пока что доказать только то, что такой подход можно реализовать в живом спинном мозге.
Во-вторых, тут есть один парадокс, связанный с геном SOX2, использованным для превращения. По словам Мариуса Вернига (Marius Wernig) из Стэнфорда (под его руководством в 2008 году удалось превратить кожные клетки в нейроны), SOX2 обычно активен в предшественниках нейронов, но нужен он для того, чтобы предотвратить превращение нейробласта в нейрон. Почему же тогда именно с его помощью астроциты превращаются в нейроны? Авторы работы отвечают на это так: всё дело в степени активности гена, и в зависимости от этого клетка либо остаётся такой, как была, либо начинает перепрограммироваться. В общем, без дополнительных исследований тут не обойтись...
Источник: http://compulenta.computerra.ru/chelovek/meditsina/10011717/
Поделиться в Живом Журнале
Стать расой бессмертных – главная эволюционно-историческая задача человечества в III тысячелетии
Имея мышление бессмертных, парадигму бессмертных в качестве мировоззренческой основы, такие люди обязательно реализуют подобные технологии, и мир радикально изменится. Эволюционная ветвь гомо сапиенс в очередной раз сделает крутой вираж и вынесет человечество к невообразимым высотам, туда, где раньше парили только избранные одиночки – бессмертные и боги.
ПодробнееРобот открыл холодильник и принес оттуда пиво
Немецкие разработчики научили гуманоидного робота-помощника TIAGo самостоятельно искать путь к холодильнику, открывать его и приносить пиво. Модульный суперкомпьютер NVIDIA Jetson TX2, служащий зрительным центром робота, позволил ему не только эффективно проложить путь, но и найти пиво запрошенной марки по этикетке.
ПодробнееВ Швеции попытаются создать электронные копии умерших людей
Руководство крупной сети шведских похоронных бюро «Феникс» поставило перед собой амбициозную цель: попытаться создать максимально правдоподобные электронные копии усопших людей.
ПодробнееУчёные из США разработали искусственный аналог глаза
Новое изобретение представили учёные из Школы инженерных и прикладных наук при Гарвардском университете — они создали искусственный глаз, работающий по принципу человеческого.
ПодробнееАмериканцы занялись разработкой реактивных дронов для истребителей
Массачусетский технологический институт по заказу ВВС США занялся разработкой компактных реактивных беспилотных летательных аппаратов, которые можно было бы запускать со стандартного подвеса для ракет под крылом истребителя. Новая разработка получила название Firefly.
ПодробнееToyota представила гуманоидного робота с экзоскелетным управлением
Компания Toyota представила гуманоидного робота T-HR3, управляемого с помощью экзоскелетного контроллера с шлемом виртуальной реальности. Система позволяет оператору управлять движениями робота на месте или передвигать его, а также чувствовать отдачу при взаимодействии с объектами.
ПодробнееЧеловекоподобный робот научился делать сальто
Специалисты Boston Dynamics научили прямоходящего робота Atlas выполнять сальто. Ролик с демонстрацией его новых способностей опубликован на YouTube-канале компании.
ПодробнееРобот-спасатель от Honda: пять «глаз» и 33 степени подвижности
На Конференции по робототехнике в Ванкувере компания Honda представила прототип робота-спасателя E2-DR. У новинки 33 степени подвижности, пять «глаз» и защищенный от пыли и влаги корпус.
ПодробнееToyota представила автомобиль-робот, в салоне которого сразу 2 водительских места
Казалось бы, суть самоуправляемых автомобилей заключается в том, чтобы максимально обеспечить удобство пассажиров и «убрать» из салона водителя, доверив контроль за ситуацией роботу. Вроде бы логичное решение, но вот автоконцерн Toyota думает иначе. Недавно они представили крайне продвинутую версию самоуправляемого авто. Только вот водительских мест в нем аж целых два.
ПодробнееRHP2 - гуманоидный робот, созданный для того, чтобы падать, подниматься и снова падать
Исследователи-робототехники во всем мире тратят безумно большое количество времени и усилий для того, чтобы предотвратить или уменьшить вероятность падения создаваемых ими роботов.
ПодробнееМифы и факты о сверхумном искусственном интеллекте
Станет ли искусственный интеллект лучшим изобретением человечества или же, наоборот, его худшей ошибкой?
Подробнее/ мнения экспертов и членов инициативной группы
- Сергей ВладимировичДоктор философских наук, профессор
Кричевский«...В таком теле, как бы там медицина ни боролась, увы, есть масса рисков, радиационных и прочих, которые пока непреодолимы. И мы не можем существовать вне Земли, в этой враждебной среде, не решив эти вопросы».
- Павел ОлеговичПрофессор практики Московской школы управления СКОЛКОВО, к.э.н., партнер группы "Метавер"
Лукша«Развитие интерфейсов позволяет принципиально по-другому взаимодействовать не только с локальным пространством, но и с глобальным пространством, т.е. продолжая «мозг – компьютер – Сеть», мы можем получать системы принципиально нового способа организации».
- ДмитрийДиректор Всероссийского НИИ электрификации сельского хозяйства РАСХН
Стребков«Мы предлагаем шесть стратегических проектов для будущего мира, которые позволят увеличить энергетическую безопасность и создать новое энергетическое снабжение Земли, не основанное на сжигании ископаемого топлива».
- Александр ЯковлевичДоктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейроинтерфейсов биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова
Каплан«К тому времени, когда мозг можно будет перенести в искусственное тело, роботы достигнут совершенства формы и будут выглядеть, как вполне приличное человеческое тело...»
- Александр ВладимировичМастер ТРИЗ, вице-президент Международной ассоциации ТРИЗ, ректор Московского общественного института технического творчества
Кудрявцев«Развитие технической цивилизации в конечном счете приведет к полной автономии человека от внешних обстоятельств. Техника свернется как тонкая пленка, как некая субстанция, пронизывающая человека...»
- Марат СеменовичРазработчик инновационных технологий, изобретатель, мастер ТРИЗ (теория решения изобретательских задач), кандидат педагогических наук
Гафитулин«...В моем понимании слияние человека и машины началось сразу же, как только человек целенаправленно взял в руки предмет своего труда».
- Дмитрий ХаметовичХудожник, теоретик искусства, куратор Государственного центра современного искусства (Калининградский филиал)
БулатовЧлен инициативной группы«В ближайшем будущем гибридные схемы из комбинаций живых и неживых элементов позволят вернуть утраченные или изначально отсутствующие функции. И конечно, заметно усилить их по сравнению с обычными...»
- БарриМеждународный координатор Ассоциации Всемирной Истории, сопредседатель Оргкомитета GF2045
Родриг«Инновации нужно направить на экологическое равновесие видов и разрушение неорганической среды обитания. Нужно найти альтернативы войне и оружейной промышленности. То есть инновация – это процесс, который должен быть применен ко всему существующему...»
- Андрей ЮрьевичКандидат физико-математических наук, координатор международного проекта OpenWorm с российской стороны, научный сотрудник лаборатории Моделирования сложных систем ИСИ СО РАН им. А.П. Ершова
Пальянов«...Когда мы разгадаем червя – мы поймем жизнь...»
- МаксимРоссийский писатель-футуролог, журналист
КалашниковЧлен инициативной группы«Это то, что еще никто в мире не решился делать. Создание сверх- и постлюдей считаю спасением нас от вырождения и вымирания, обретением новой силы. Именно это может сделать Россию мировым лидером....»
- КевинБританский учёный-киборг. Доктор наук в области технической кибернетики (Институт теории информации и автоматизации Чешской АН, 1994). PhD в области электротехники (системы управления) (Имперский колледж Лондона, 1982)
Уорвик«...Я прочел все ваши материалы, и большинство идей мне очень близки. Ваш план работ на ближайшие 30 лет меня восхищает!»
- Александр ИвановичДоктор технических наук, профессор, заслуженный деятель наук России, является автором более 300 научных работ, в том числе 25 монографий
Галушкин«Я убежден в том, что нейросетевые технологии – это основа построения будущих систем управления роботами, т.е. мозга будущих роботов».
- Сергей ДмитриевичДоктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой химической энзимологии МГУ, член-корреспондент Российской Академии наук, директор Института биохимической физики РАН
ВарфоломеевЧлен инициативной группы«Нужно иметь электронный вариант мозга. Физический мозг, на мой взгляд, не может являться предметом интереса, так как он очень субтилен. Но вот создание электронного аналога с полным рецепторным оснащением, которое имело бы ту же историю, стимулы, мотивации, — это может оказаться очень интересно...»
- Сергей БорисовичИсследователь и теоретик фантастики и альтернативной истории, литературный критик и публицист, социолог, соционик и военный историк
Переслегин«... Проект «2045» требует немереного инженерного обеспечения. И я утверждаю, что и для России, и для всего мира единственная возможность преодолеть фазовый барьер – это решить не биологические задачи, не биотех, а решить задачу на удержание инженерии на критические 20 лет...»
- Владимир ГригорьевичДоктор физико-математических наук, профессор, руководитель группы автоволновых процессов, заведующий лабораторией Института прикладной физики РАН
ЯхноЧлен инициативной группы«Думаю, что именно понимание закономерностей в иерархии механизмов управления живыми системами позволит создать основу для производства эффективно работающих искусственных органов и имитаций тел человека.»