nplus1

nplus1

Рассказываем про науку понятно и интересно
На Пикабу
поставил 816 плюсов и 60 минусов
отредактировал 3 поста
проголосовал за 3 редактирования
Награды:
5 лет на Пикабу
226К рейтинг 624 подписчика 16 подписок 716 постов 498 в горячем

Дятел вышвырнул скворца из дупла

Жительница американского штата Мичиган Эмили Торнга (Emily Tornga) запечатлела на видео стычку между красноголовым дятлом (Melanerpes erythrocephalus) и обыкновенным скворцом (Sturnus vulgaris). Женщина наблюдала за дятлом, который, казалось, очищал вход в дупло, расположенное в сухом дереве. Неожиданно из отверстия высунулась голова скворца. Дятел тут же схватил скворца за шею и после недолгой борьбы вышвырнул его из дупла. По завершении драки победитель забрался на вершину дерева и некоторое время сидел там, а побежденная птица ретировалась. Видеозапись Торнга выложила на своей страничке в Instagram*.

Красноголовые дятлы — коренные обитатели лесов Восточной Америки. А вот скворцы попали сюда благодаря человеку. Вся североамериканская популяция вида происходит от 100 особей, которых выпустили в Нью-Йорке в конце XIX века (согласно популярному, но ошибочному утверждению, это было сделано в рамках проекта по акклиматизации в США всех птиц, упомянутых в произведениях Шекспира). Скворцы отлично прижились в Северной Америке и даже начали конкурировать с местными пернатыми за места для гнездования в дуплах. Нередко они занимают чужие гнезда, убивая при этом взрослых птиц и их птенцов. Вероятно, скворец, которого запечатлела Торнга, тоже оккупировал выдолбленное дятлом дупло, однако хозяину удалось защитить свое жилище от захватчика.

*Instagram принадлежит компании Meta, деятельность которой в России запрещена.

Показать полностью

В Томске встретили черного снегиря

Это не фотошоп, а самый настоящий черный снегирь! Такую птичку встретила жительница Томска, гуляя по лесопарку в Академгородке.

В Томске встретили черного снегиря Птицы, Орнитология, Лига орнитологии, Фотоохота, Природа, Животные, Природа России, Длиннопост, ВКонтакте (ссылка), Фотография

Обыкновенный снегирь (Pyrrhula pyrrhula) с меланизмом / Тамара Павлова / Птицы Томской области

Все его тело, за исключением серых участков на крыльях и светлых надхвостья и подхвостья, окрашено в черный цвет. Снегирь несколько раз садился на импровизированную кормушку — пень дерева с насыпанными на него подсолнечными семечками.

В Томске встретили черного снегиря Птицы, Орнитология, Лига орнитологии, Фотоохота, Природа, Животные, Природа России, Длиннопост, ВКонтакте (ссылка), Фотография

Обыкновенный снегирь (Pyrrhula pyrrhula) с меланизмом / Тамара Павлова / Птицы Томской области

В Томске встретили черного снегиря Птицы, Орнитология, Лига орнитологии, Фотоохота, Природа, Животные, Природа России, Длиннопост, ВКонтакте (ссылка), Фотография

Обыкновенный снегирь (Pyrrhula pyrrhula) с меланизмом / Тамара Павлова / Птицы Томской области

Расцветка черного снегиря, скорее всего, связана с мутацией, так что он является меланистом

В Томске встретили черного снегиря Птицы, Орнитология, Лига орнитологии, Фотоохота, Природа, Животные, Природа России, Длиннопост, ВКонтакте (ссылка), Фотография

Обыкновенный снегирь (Pyrrhula pyrrhula) с меланизмом / Тамара Павлова / Птицы Томской области

В Томске встретили черного снегиря Птицы, Орнитология, Лига орнитологии, Фотоохота, Природа, Животные, Природа России, Длиннопост, ВКонтакте (ссылка), Фотография

Обыкновенный снегирь (Pyrrhula pyrrhula) с меланизмом / Тамара Павлова / Птицы Томской области

Показать полностью 4

Вакцинация от ВПЧ в 12–13 лет защитила шотландок от инвазивного рака шейки матки

Исследование шотландских ученых показало, что у шотландок, которых в 12–13 лет вакцинировали от вируса папилломы человека хотя бы один раз, не зарегистрировано ни одного случая инвазивного рака шейки матки. А у женщин, вакцинированных в возрасте от 14 до 22 лет и получивших три дозы двухвалентной вакцины, наблюдалось значительное снижение заболеваемости по сравнению с непривитыми женщинами (3,2 случая на 100000 человеко лет против 8,4). Исследование опубликовано в Journal of the National Cancer Institute.

Вакцинация от ВПЧ в 12–13 лет защитила шотландок от инвазивного рака шейки матки Исследования, Ученые, Научпоп, Наука, Медицина, Вакцинация

N + 1; Opabinia regalis / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0 DEED; Haymanj / Wikimedia Commons / Public Domain

Хорошо известно, что вакцинация против вируса папилломы человека в возрасте до 26 лет значительно снижает риск развития рака шейки матки. Дополнительно это подтвердила на индивидуальном уровне команда ученых под руководством Тима Палмера (Tim Palmer) из Эдинбургского университета. Используя шотландскую систему скрининга и данные национального регистра онкологических заболеваний, ученые показали на 447955 женщинах, что двухвалентная вакцина против вируса папилломы человека способна полностью защитить женщин от инвазивного рака шейки матки. Примечательно, что заболеваемость раком шейки матки была значительно выше у женщин из наиболее неблагополучных районов, однако трехкратная вакцинация таких женщин приводила к значительному снижению заболеваемости (13,1 случая на 100 000 человеко-лет против 2,29)

Показать полностью 1

Японцы вылечили зараженных 40 лет назад гепатитом С шимпанзе

Японцы вылечили зараженных 40 лет назад гепатитом С шимпанзе Медицина, Ученые, Научпоп, Животные, Зоология, Хорошие новости, Длиннопост

Шимпанзе Шубо на вечеринке по случаю своего выздоровления / Satoshi Hirata / Primates, 2024

Шимпанзе, которого 40 лет назад во время исследований заразили гепатитом С, удалось вылечить, говорится в журнале Primates. Заповедник Кумамото, где живет этот шимпанзе, собрал деньги на лечение с помощью краудфандинга. Курс лечения также прошли еще четверо шимпанзе заповедника, но время контрольных анализов еще не пришло. Еще трое оставшихся шимпанзе с гепатитом проходят терапию прямо сейчас. Сотрудники заповедника рассчитывают, что к концу 2024 года в Японии не останется больных гепатитом С шимпанзе.

В 1980-х годах в Японии проводились биомедицинские исследования по изучению вирусного гепатита, в которых участвовали шимпанзе. В результате таких исследований по крайней мере 22 шимпанзе были заражены гепатитом С. В 2006 году проводить биомедицинские исследования на шимпанзе в Японии запретили. Учреждение, принадлежащее фармацевтической компании, где в то время содержались шимпанзе, участвующие в исследованиях, в 2011 году превратилось в заповедник Кумамото при Киотском университете. Там до сих пор живут шимпанзе — в том числе зараженные гепатитом.

Раньше возможности вылечить этих шимпанзе не было, поскольку лечение от гепатита C дорогое — стоимость полного курса составляет 20–30 тысяч долларов США. Лечение жителей Японии покрывается государственными субсидиями, но для шимпанзе такого не предусмотрено.

Сатоши Хирата (Satoshi Hirata), заместитель главного редактора журнала Primates и сотрудница Центра исследования дикой природы Киотского университета, рассказала о том, как им удалось решить эту проблему и все-таки вылечить шимпанзе заповедника Кумамото. В конце 2022 года заповедник провел краудфандинговое онлайн-мероприятие, на котором собрал деньги на лечение обезьян: люди пожертвовали около 162 тысяч долларов США — этого хватило на покупку лекарств для шести из восьми больных шимпанзе (остальные 14 шимпанзе, зараженные гепатитом 40 лет назад, уже умерли).

В конце января 2023 года в заповеднике начали лечить первого пациента — это был шимпанзе по имени Шубо (Shoubou). В течение восьми недель Шубо принимал таблетки — комбинацию Глекапревира и Пибрентасвира. Таблетки размешивали в картофельных клецках, чтобы замаскировать их горький вкус. По окончании лечения и спустя 12 недель вирус в его крови не обнаруживался — шимпанзе был здоров.

Летом 2023 года в заповеднике начали лечить еще пятерых шимпанзе. У одного из них — Юкио (Yukio) — оказалась устойчивая форма гепатита С, и лечение не помогло. Также исследователи долго не могли подобрать еду, в которой будет размешано горькое лекарство для шимпанзе по имени Акина (Akina). Другие шимпанзе не были слишком осторожны по отношению к еде, а Акина переставала есть, едва почувствовав странный вкус. Картофельные клецки с лекарством она не ела, и исследователи решили попробовать размешать таблетку в виноградном соке — это сработало, но спустя пять недель Акина перестала его пить. Тогда ученые стали пробовать другие варианты — соки, лимонады и даже молоко, пока Акина не начала игнорировать пластиковые бутылки с напитком. В конце концов исследователям удалось найти нечто вроде йогурта: его насыщенный вкус перебивал горечь лекарства. Но и с ним пришлось повозиться: ученые переливали напиток из картонной упаковки, чтобы растворить в нем лекарство, а затем шприцом заливали обратно, а упаковку заклеивали — так, будто она и не была вскрыта. Это было не зря: Акина закончила курс терапии.

Японцы вылечили зараженных 40 лет назад гепатитом С шимпанзе Медицина, Ученые, Научпоп, Животные, Зоология, Хорошие новости, Длиннопост

В конце концов исследователи нашли способ давать лекарства Акине / Satoshi Hirata / Primates, 2024

В итоге помимо Шубо еще четыре шимпанзе закончили лечение. Первые анализы успели провести для троих из них — и вируса в крови не нашли. Спустя 12 недель после окончания лечения исследователи снова проведут анализы. Однако поскольку вируса уже не обнаружили в крови трех шимпанзе, ученые считают, что лечение было эффективным.

Осенью 2023 года заповедник Кумамото провел второй раунд краудфандинга и собрал деньги на лечение оставшихся трех шимпанзе: сейчас они проходят курс терапии. Шимпанзе Юкио с устойчивой формой заболевания дают лекарства другого типа — комбинацию Софосбуфир/Велпатасвир и Рибавирин. Его предстоит лечить дольше — 24 недели, однако исследователи рассчитывают, что на этот раз все получится. По словам Сатоши Хирата, к концу 2024 года в Японии не должно остаться больных гепатитом С шимпанзе. Кроме того, показатели функции печени у людей, вылечившихся от гепатита, приходят в норму — того же можно ожидать и в случае шимпанзе.

Показать полностью 1

Масса иммунной системы человека

Масса иммунной системы человека Наука, Ученые, Исследования, Медицина, Иммунитет, Биология

Расчеты израильских ученых показали, что у здорового среднего взрослого человека примерно 1,8 триллиона иммунных клеток общей массой около 1,2 килограмма. В основном она сосредоточена в костном мозге (30 процентов) и лимфатической системе (27 процентов), еще по 10 процентов содержат легкие и печень. 49 процентов массы иммунных клеток приходится на макрофаги, около четверти — на гранулоциты (из них две трети на нейтрофилы), примерно 15 процентов — на лимфоциты и девять процентов — на дендритные клетки

Показать полностью 1

Как татуировки помогают изучать боль

Если в юношестве вам запрещали делать татуировки, то вот весомый аргумент в защиту этого искусства. Ученые из Балтийского федерального университета имени Канта и Сколтеха Лев Яковлев и Николай Сыров вместе с тату-мастером Германом Девяшиным и продюсером Михаилом Новицким исследовали механизмы боли на добровольцах, пожелавших сделать татуировку, и даже сняли об этом фильм. Николай и Лев рассказывают, как появилась такая необычная коллаборация и что из этого вышло.

Как татуировки помогают изучать боль Научпоп, Исследования, Наука, Ученые, Биология, Боль, Тату, Видео, YouTube, Длиннопост

Слева Николай, справа Лев ttteeg.com

Мы изучаем, как ведет себя мозг человека при различной сенсомоторной нагрузке: когда подопытный выполняет определенные движения или ощущает (или просто воображает) прикосновения. По-научному это называется сенсомоторная интеграция, то есть взаимодействие чувствительных и двигательных областей мозга. В апреле 2022 года мы начали новое исследование, посвященное боли: тому, как возникает боль, как мозг обрабатывает болевые сигналы и как подавляет их в случае необходимости. Нас интересовало отражение болевых реакций в мозговой активности человека.

Как изучают боль

Обычно при исследовании боли ученые смотрят на реакцию, которая возникает в ответ на повреждение тканей теплом, холодом, механическим давлением и химическими веществами. Изучают болевые состояния, связанные с повреждением нервной системы: невриты, невралгии или послеоперационную боль. Наконец, моделируют воспалительные процессы.

Первую животную модель нейропатической боли в 1979-м предложили Патрик Уолл и его коллеги. Ученые перерезали седалищный нерв крысы и поместили его отрезанный конец в запаянную полиэтиленовую трубку, а также перерезали подкожный нерв, чтобы полностью денервировать конечность. Эта процедура, которая теперь известна как модель невромы, воспроизводит синдромы, наблюдаемые после ампутации при фантомной боли или в результате повреждения нерва.

Из-за того, что аксон нерва разрастается в поисках нового места прикрепления (это называется спраутинг), развивается неврома — доброкачественное образование из нервной и соединительной ткани. В течение нескольких дней крысы начинали грызть свою лапу на стороне пересечения нерва. Считается, что эта реакция — аутотомия — следствие возникшей постоянной боли и что таким образом животное пытается избавиться от больной конечности.

В последние два десятилетия стало популярным изучение на животных и послеоперационной боли. Эксперименты предполагают моделирование как отдельных разрезов, так и сложных операций: торакотомии или хирургии грыжи, замены коленного сустава. Эти модели помогают выявить развитие болевых синдромов, специфичных для отдельных частей тела и систем органов.

С человеком сложнее: можно либо изучать естественную боль, либо использовать слабые стимулы, которые не наносят вреда и не причиняют дискомфорт. Поэтому теории о хронических болевых синдромах строятся в основном на результатах терапии обратившихся за помощью пациентов и анализе причин развития патологии.

Воздействия на здоровых добровольцев всегда кратковременны. Используют игольчатую стимуляцию нервов, электрический ток и лазер. Последний быстро набирает популярность, потому что нагрев кожи позволяет стимулировать только нервные волокна типа С, отвечающие за передачу тупой боли и температурной чувствительности, изолированно от волокон, связанных с болевым восприятием и раздражением остальных рецепторов кожи.

Если боитесь стоматологов, не открывайте! ↓

В статье 1983 года, которая стала первой в серии публикаций, авторы предлагают «удобный неинвазивный метод изучения кортикальной репрезентации болевой рецепции». По факту — метод исследования боли через электростимуляцию зуба. На резец накладывался маленький резиновый электрод, второй устанавливался на кожу над верхней губой. За проведение болевой чувствительности отвечали нервные волокна внутри зуба.

И все же безопасных, но эффективных инструментов для изучения нейрофизиологии боли на человеке пока недостает.

Почему татуировки

Искусственно делать человеку больно — негуманно. Но есть случаи, когда люди добровольно, даже с радостью, готовы терпеть неприятные ощущения. Так появилась идея записать электроэнцефалограмму человека на тату-сеансе.

До нас никто никогда не исследовал боль от тату-машинки с точки зрения нейрофизиологии, используя метод электроэнцефалографии (ЭЭГ). Поэтому одним из первоочередных вызовов было обеспечить синхронизацию инструмента мастера с ЭЭГ-оборудованием. Важно, чтобы воздействие на испытуемого и регистрация его мозговых реакций были очень точно согласованы во времени. Для этого мы модифицировали педаль, управляющую тату-машинкой, чтобы всякий раз, когда Герман ее нажимал, в энцефалограф посылалась метка «машинка включилась». При отключении, соответственно, появлялся маркер «машинка выключилась».

Также надо было оценить, насколько работа прибора загрязняет сигнал. Чтобы отработать методику, увидеть возможные недостатки и проработать их заранее, мы со всем оборудованием приехали в гости к Герману. Так Николай стал первым испытуемым: выбрал один из эскизов и опробовал процедуру на себе. Оказалось, что машинка вносит в сигнал шум, который при обработке можно удалить методом независимых компонент (ICA, independent component analysis).

Добровольцы

У нас было всего два дня на эксперимент, так что мы решили записать для начала десять человек. Этого достаточно, чтобы оценить наличие хотя бы каких-то эффектов. Если эффект, пусть и слабый, найдется, мы сможем провести испытания на большей выборке.

Ранее Герман поделился с нами наблюдением, что новички и опытные клиенты различаются по восприятию боли на сеансе. Поэтому мы набрали половину группы из «наивных» новичков, и половину — из уже «забитых» ребят.

Регламент и этическая комиссия — обязательны

Чтобы получить разрешение на эксперимент, мы очень подробно расписали регламент исследования, подготовили необходимые документы, включая информацию для участников исследования (там подробно прописаны все процедуры и возможные риски), анкеты учета текущего состояния и соответствия критериям включения, информированное согласие. Представили наши планы в БФУ имени Канта, где нас выслушали и, убедившись в том, что все адекватно и ничего противозаконного мы не собираемся делать, допустили к комиссии, которая в итоге одобрила исследование.

Перед включением в эксперимент мы опросили всех участников, чтобы убедиться, что у них нет заболеваний, противопоказаний, назначенных медикаментов, а также проинформировали каждого о процедуре и возможных последствиях. Испытуемые подписали письменное согласие.

Эксперимент

Испытания проходили в павильоне «Дизайн-завода» в апреле 2022 года. На два дня мы превратили его в лабораторию: компактность оборудования для ЭЭГ позволяет быстро развернуться практически в любом месте. Надо сказать, что мы сразу приняли решение снять все манипуляции и сделать фильм, поэтому заранее подготовили павильон к съемкам, расставили свет и камеры и договорились о максимальной тишине во время эксперимента. Все разговоры и хождения по площадке были возможны только при подготовке, пока не начался эксперимент.

Испытуемые приходили по пять человек в день друг за другом, и мы их записывали. Каждого участника усаживали с непроницаемой повязкой на глазах и в берушах в удобное кресло. На голову надевали специальную шапочку из 32 равномерно распределенных хлорид-серебряных электродов, смазанных электропроводящим гелем.

Как татуировки помогают изучать боль Научпоп, Исследования, Наука, Ученые, Биология, Боль, Тату, Видео, YouTube, Длиннопост

ttteeg.com

Эксперимент включал несколько стадий. Сперва поочередно на предплечья обеих рук воздействовали вибрацией (на правой руке в этом месте позже появится татуировка). Герман прикладывал работающую машинку без иглы к поверхности руки на 10 секунд — стандартное экспериментальное условие тактильного воздействия. Затем в течение 10–15 секунд записывалось состояние без какого-либо воздействия — состояние покоя. Процедура повторялась по 20 раз для каждой руки, после чего начинали наносить татуировку. Нанесение длилось от 20 до 40 минут в зависимости от эскиза, и все это время также непрерывно записывалась ЭЭГ. В моменты непосредственного взаимодействия иглы с кожей в сигнале проставлялись специальные метки, которые мы использовали при расшифровке. После того, как татуировка была сделана, мы повторяли процедуру с тактильной стимуляцией.

Воздействие тату-машинкой без иглы на обе руки до и после тату-сеанса помогло нам отделить болевой компонент от всего остального. Во-первых, мы «вычли» из общего сигнала вибрацию машинки, имея данные о том, какую мозговую активность она вызывает. Во-вторых, мы проверили реакции обеих рук на тактильный стимул, чтобы понять, повлияло ли на результаты эксперимента татуирование лишь одной руки. В-третьих, тактильные тесты после нанесения татуировки показали бы, отличаются ли реакции на стимулы без боли для татуированной и нетронутой конечностей.

Почему больно

С точки зрения добровольца болевое воздействие выглядело так. Тату-мастер включает машинку — участник чувствует вибрацию и покалывание в руке. Игла быстро проходит в верхний слой эпидермиса, выпуская чернила. Резь пронизывает руку. За эти ощущения ответственны отростки нервных клеток в наружном слое кожи и нервные волокна, по которым передается информация о боли.

Как татуировки помогают изучать боль Научпоп, Исследования, Наука, Ученые, Биология, Боль, Тату, Видео, YouTube, Длиннопост

ttteeg.com

В норме у людей воспринимающие боль нервные клетки двух типов: волокна типа А дельта и волокна типа С. Волокна А дельта проводят нервные импульсы очень быстро и отвечают за передачу острой боли. Волокна типа С — медленные и передают сигнал о тупой боли и температурной чувствительности. Правда, есть еще третьи — волокна А бета. Они тоже очень быстрые, но реагируют не на боль, а на прикосновения. В случае наших испытуемых волокна А бета указывают, в каком месте руки мастер сейчас работает. Без этих волокон человек бы понимал, что больно, но не знал, где именно.

При чем здесь мозг? Почему мы регистрируем боль электродами на голове? Восприятие боли аналогично, по сути, зрительному, вкусовому, звуковому. Болевой сигнал передается по нервным волокнам в задние рога спинного мозга, а оттуда, переходя на противоположную половину тела, поднимается в головной мозг. Далее — в таламус и кору головного мозга. Здесь происходит осознание боли: человек понимает, где и с какой силой болит, каков характер боли.

Параллельно из таламуса нервные импульсы могут уходить в миндалину и поясную извилину. Это так называемый эмоционально-аффективный путь, отвечающий за эмоциональную окраску боли. Человек может испытывать разные чувства: беспомощность, страдание, досаду, удовольствие, злость.

Наконец, включается третий механизм — спиномезенцефалический ответ. Информация о боли поступает из спинного мозга в три структуры: голубое пятно, ядра шва и центральное серое вещество среднего мозга. Эти структуры составляют основу антиноцецептивной системы организма — естественного инструмента облегчения боли, и, получив сигнал, они отправляют импульсы обратно в спинной мозг, чтобы приглушить боль.

Избавление от шума

Анализ ЭЭГ всегда начинается с предварительной очистки сигнала. Работающая от сети машинка, перемещения руки испытуемого и прочие манипуляции иногда давали помехи. Кроме того, метод по своей природе не идеален, поэтому нам пришлось отфильтровать лишние сигналы, в частности электромагнитные колебания от ноутбука и прочей техники. Наконец, мы убрали артефакты, связанные не с активностью мозга, а с движениями глаз и мышц век.

Как татуировки помогают изучать боль Научпоп, Исследования, Наука, Ученые, Биология, Боль, Тату, Видео, YouTube, Длиннопост

ttteeg.com

Нашей целью была ритмическая активность в диапазоне от 1 до 30 герц, который содержит сенсомоторные ритмы. Мы установили, что каждое воздействие тату-машинкой на кожу длилось в среднем не менее шести секунд. Поэтому на эпохи (отрезки) такой продолжительности мы разделили сигнал с момента начала болевой стимуляции. Каждая эпоха подвергалась анализу интенсивности колебаний на разных частотах. Для этого мы использовали метод вейвлет-свертки. Он предполагает последовательное умножение исходного сигнала на вейвлет — маленький шаблонный кусочек сигнала. После каждой операции умножения вейвлет сдвигается относительно сигнала и снова перемножается. Проще говоря, мы один за одним сравниваем кусочки сигнала с вейвлетом. Мы использовали стандартный сет комплексных вейвлетов Морле, применив стандартную функцию из библиотеки для анализа ЭЭГ.

В итоге получилось выделить мозговую активность, связанную только с болевыми и тактильными стимулами.

Результаты

При болевом воздействии мы наблюдали ярко выраженную десинхронизацию альфа-активности в центральных отведениях головного мозга испытуемых. Особенно — в левом полушарии, противоположном руке, подвергавшейся болевому воздействию. Это значит, что все добровольцы чувствовали воздействие тату-машинки и связанные с ним болевые ощущения, то есть сигналы доставлялись в мозг.

При продолжительной тату-стимуляции со временем область десинхронизации расширялась — значит число нейронов, вовлеченных в обработку болевой сенсорной информации, увеличивалось: подключались все новые и новые нейронные цепи. В первую секунду после прикосновения иглы тату-машинки к коже очаг десинхронизации наблюдался в центральных и центрально-теменных областях, а затем активация распространялась на лобную и теменную области. Очаг десинхронизации в правом полушарии, противоположном изначально возбужденному, также увеличивался.

Этот эффект может быть связан с активацией нейронов сенсомоторной сети, то есть нейронов моторной и соматосенсорной коры, функционирующих как единый контур в ответ на болевую стимуляцию. Схожий тип альфа-активности получали и другие ученые в своих ЭЭГ-исследованиях боли (1, 2). Одно из объяснений такой реакции — мобилизация кортикальных представительств всех сенсорных систем, что помогает организму быть более восприимчивым, когда нарушается целостность тела (о чем нам и сигнализирует боль), эффективнее реагировать на все внешние стимулы и попытаться избежать опасности.

Как татуировки помогают изучать боль Научпоп, Исследования, Наука, Ученые, Биология, Боль, Тату, Видео, YouTube, Длиннопост

Как синхронизируется альфа-активность в коре головного мозга при тактильной стимуляции до и после тату-сеанса: сверху — для правой руки, снизу — для левой (татуировку наносили на правую руку)

Затем стоило разобраться, была ли разница в ощущении боли и реакции на нее у двух групп испытуемых. Мы увидели, что у всех запускалась работа центральных механизмов обезболивания. Об этом свидетельствует развивающаяся реакция синхронизации альфа- и бета-активности в лобных и теменных областях мозга после сеанса татуировки. Но в подгруппе забитых добровольцев синхронизация была ниже по сравнению с наивными. Можно предположить, что у тех, кто ранее неоднократно переживал болевые ощущения, естественные механизмы обезболивания ослабляются.

Механизмы обезболивания?

Роль естественных систем обезболивания в организме очень важна. Боль сигнализирует нам об опасности. Но если боль продолжительная, она не несет в себе ничего, кроме эмоциональных переживаний. Мозг уже с первого ощущения понял, что боль есть и требуется запустить реакцию ее избегания. Дальше чувствовать ее смысла нет. Она становится дезадаптивной. Тут запускается механизм естественного облегчения боли. Этот процесс реализуется через торможение активности некоторых структур мозга, на разных уровнях участвующих в восприятии и контроле боли. Это подкорковые структуры — околоводопроводное серое вещество, ретикулярная формация, ядра шва, кора больших полушарий, в том числе сенсомоторные области. Тормозные пути также идут вниз, на уровень спинного мозга. Области мозга, связанные с переживанием эмоций (области в составе лимбической системы), также ингибируются.

Это в норме. При патологиях или опиоидной наркотической зависимости эти системы естественной анальгезии могут пострадать и боль больше не тормозится за счет внутренних ресурсов организма. Она ощущается постоянно, даже безобидные воздействия вызывают болевые ощущения и страдание.

Новые эксперименты

То, что у нас получилось в пилотном исследовании, дает надежду, что мы сможем обнаружить больше интересных эффектов. Так, мы планируем тщательнее изучить различия в реакции на боль у наивных и забитых добровольцев. Поэтому выборка станет больше — человек 20–30. Мы уже обрабатываем ЭЭГ 17 новых участников и продолжаем записывать новых испытуемых у себя в лаборатории.

В перспективе мы унифицируем дизайн татуировок, чтобы их общая площадь и характер воздействия иглы были одинаковыми. При этом эскизы останутся художественными и индивидуальными — обычный человек не заметит, что мы зашили в татуировку особый паттерн из линий и точек.

Как татуировки помогают изучать боль Научпоп, Исследования, Наука, Ученые, Биология, Боль, Тату, Видео, YouTube, Длиннопост

ttteeg.com

Вибро-тактильная стимуляция в начале и в конце эксперимента также станет стандартизированной. Для этого мы взяли вибромоторы, подключенные к плате Arduino, которые используем в своих экспериментах по тактильной стимуляции. Один из плюсов такого подхода — возможность подавать одинаковые одиночные вибро-стимулы и смотреть индивидуальные ответы на эти воздействия. Так можно увидеть развитие особых потенциалов (волн), которые помимо ритмической активности (которую мы смотрели в первом эксперименте) отражают состояние коры больших полушарий. В частности, получится проверить, будут ли вызванные соматосенсорные потенциалы по-разному изменяться для татуированной и нетронутой рук до и после тату-сессии, а также между подгруппами добровольцев.

И хотя изучение активности мозга при нанесении татуировок мы попробовали впервые, это открывает большие возможности для исследования боли на человеке. Это довольно серьезное болевое воздействие, в некоторой степени травмирующее, но ежедневно тысячи людей по всему миру с энтузиазмом его терпят, не подключая к своей голове электроды. А значит, многие согласятся в момент процедуры послужить нейронауке и в будущем — медицине.

Показать полностью 6 1

Противоязвенные препараты из группы ингибиторов протонной помпы связаны с повышенным риском деменции — теперь в этом нет никаких сомнений

Популяционное исследование, охватившее почти два миллиона жителей Дании за 19 лет, подтвердило, что длительный прием ингибиторов протонной помпы связан со значительным повышением риска деменции. Также в нем была показана зависимость риска от возраста на момент постановки диагноза — он оказался тем выше, чем раньше выявляли деменцию. Отчет о работе опубликован в журнале Alzheimer’s & Dementia.

Противоязвенные препараты из группы ингибиторов протонной помпы связаны с повышенным риском деменции — теперь в этом нет никаких сомнений Исследования, Ученые, Наука, Медицина, Здоровье, Деменция

Протон-калиевая АТФаза N + 1; Kkolberg22 / Wikimedia Commons

Нелсан Поурхади (Nelsan Pourhadi) с коллегами из Копенгагенского и Орхусского университетов представил данные общенационального когортного исследования, в которое вошли все жители Дании возрастом на момент включения от 60 до 75 лет (всего почти 1,984 миллиона человек) и не страдавшие деменцией. Оно продолжалось с 1 января 2000 по 31 декабря 2018 года, медианная длительность наблюдения за участниками составила 10 лет. Авторов работы интересовала связь прописанного врачом курсового приема ИПП когда-либо в жизни и позднего (в 60 лет и далее) развития деменции любой этиологии. Статистический анализ проводили методом логистической регрессии с поправкой на возраст, пол, уровень образования и сопутствующие заболевания.

За время наблюдения у 99384 участников исследования развилась деменция. 21,2 процента из них принимали в прошлом ИПП против 18,9 процента в контрольной группе. Прием этих препаратов оказался связан с повышенным риском развития деменции независимо от времени начала лечения (до 15 и более лет перед постановкой диагноза). Связь риска с приемом ИПП когда-либо в жизни была наиболее выраженной при более раннем развитии деменции: при постановке диагноза в 60–69 лет отношение частот возникновения (IRR) составило 1,36; 70–79 лет — 1,12; 80–89 лет — 1,06; 90 и более лет — статистически незначимо.

Также повышение риска было прямо пропорционально суммарной длительности приема ИПП. К примеру, среди тех, кому диагноз деменции поставили в возрасте 60–69 лет IRR составил 1,25 при продолжительности использования ИПП до трех месяцев включительно; 1,31 — от 3 до 12 месяцев; 1,45 — от 12 до 36 месяцев и 1,59 — более 36 месяцев.

Таким образом, связь приема ИПП с повышенным риском развития деменции в дальнейшей жизни подтвержден в масштабном общенациональном исследовании. Самый высокий риск наблюдается у пациентов с ранним развитием деменции и длительным суммарным приемом препаратов.

В 2016 году американские исследователи выяснили возможный механизм влияния ИПП на развитие деменции. По их данным, эти препараты ингибируют протон-калиевую АТФазу лизосом, из-за чего в клетках эндотелия сосудов накапливаются белковые агрегаты, мешающие им нормально выполнять свои функции. Кроме того, действие на ингибитор клеточного цикла p21 нарушало пролиферацию эндотелия, а подавление экспрессии генов шелтерина укорачивало теломеры в его клетках. Позже было показано, что ИПП также ингибируют холинацетилтрансферазу — ключевой фермент ацетилхолина (одного из основных нейромедиаторов центральной нервной системы, обмен которого нарушается при деменции).

Показать полностью

Любите поставить на утро 10 будильников? У нас для вас хорошие новости!

Шведские ученые вместе с австралийскими коллегами провели два исследования и выяснили, что откладывание будильника не влияет на когнитивные функции, настроение и чувство сонливости после пробуждения. Как сообщается в статье, опубликованной в Journal of Sleep Research, особенно ярко эти эффекты наблюдались у людей с поздним хронотипом — «сов».

Любите поставить на утро 10 будильников? У нас для вас хорошие новости! Исследования, Научпоп, Наука, Ученые, Сон, Будильник, Здоровье, Медицина, Гифка

Шведские и австралийские ученые под руководством Тины Санделин (Tina Sundelin) из Стокгольмского университета провели два исследования, чтобы лучше понять эффект отложенного подъема на функции организма. В первом исследовании они попросили студентов и работников университета заполнить анкету о привычках сна и пробуждения. В общей сложности на опрос ответили 1732 человека, средний возраст респондентов составил 34 года. В общей сложности 1195 респондентов (69 процентов) сообщили, что хотя бы иногда используют функцию отложенных будильников или устанавливают несколько будильников. В основном это происходит в рабочие дни (71 процент), а 60 процентов сообщают, что засыпают между будильниками. У таких людей дополнительный утренний сон в среднем длился 22 минуты, а средний интервал между будильниками составлял восемь минут. Хотя респонденты не сообщали о плохом качестве сна, те, кто дремал по утрам, в три раза чаще чувствовали сильную сонливость после пробуждения (p < 0,001).

Во втором исследовании — эксперименте — приняло участие 30 человек, которые обычно дремлют по утрам. Они спали в лаборатории с надетыми датчиками аппарата полисомнографии в течение трех ночей. В течение первой ночи происходил процесс адаптации, после второй ночи они просыпались в стандартном для себя режиме — с несколькими будильниками, — а в третью, сразу же вставали в крайне допустимое время окончательного пробуждения при стандартном режиме. Сразу же после окончательного пробуждения (в среднем — в 7:12) включался потолочный светильник и участники сдавали образец слюны на кортизол и проходили когнитивное тестирование. Они также оценивали свою сонливость и работоспособность после каждого когнитивного теста и свое настроение. Процедуру повторяли через 40 минут, после чего они завтракали и покидали лабораторию. Затем когнитивные тесты и оценки сонливости и настроения повторялись на смартфонах участников примерно в обеденное время и во второй половине дня. Ограничений на употребление кофе вне лаборатории ученые не устанавливали.

Ученые не обнаружили существенных различий в структуре сна между двумя режимами пробуждения в течение всего периода ночного сна. Инерция сна отмечалась в обоих режимах пробуждения, что отразилось на когнитивных тестах (скорость арифметических подсчетов, кратковременная память, тест Струпа). В режиме дремоты эта инерция была меньше, при этом участники показали лучшие результаты по арифметической скорости, кратковременной памяти и в тесте Струпа. Исследователи не зафиксировали значительной разницы в уровне кортизола между двумя режимами. Также различий не было и в оценке настроения и сонливости. Примечательно, что утренняя дремота была особенно полезна для людей с поздним хронотипом — «сов».

Также ученые не нашли значимой связи между режимом пробуждения и когнитивных способностей в обеденное время или во второй половине дня, хотя после утренней дремоты участники немного чаще сообщали о том, что чувствуют себя немного сонливее во время обеда и прилагали больше усилий во время тестов во второй половине дня, по сравнению с режимом единовременного пробуждения.

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!