Καλώς ήρθατε στις Υπηρεσίες Έρευνας και Στρατηγικής στο σημερινό γρήγορο ρυθμό.
Η νευροεπιστήμη δεν είναι μόνο ένας από τους ταχύτερα εξελισσόμενους τομείς της επιστήμης, είναι επίσης ένας από τους πιο διαφορετικούς. Το 2023 είδε την έρευνα να επιταχύνεται σε πολλούς συναρπαστικούς σε ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων. Ακολουθούν ορισμένες σημαντικές ανακαλύψεις που υπόσχονται να διαμορφώσουν την κατανόησή μας για τον ανθρώπινο εγκέφαλο και τον κόσμο με τον οποίο τον χρησιμοποιούμε για να αλληλεπιδράσουμε.
Παραδοσιακά θεωρούμε ότι η ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου είναι κατάντη από τους νευρώνες που τους παράγουν μέσω σηματοδοτικής πυροδότησης. Ωστόσο, μια νέα εργασία από τον John Hopkins και τους νευροεπιστήμονες του MIT προτείνει μια θεωρία ότι αυτά τα ηλεκτρικά σήματα μπορούν πραγματικά να αναδομήσουν τον εγκέφαλο μέχρι το υποκυτταρικό επίπεδο.
Με την ονομασία «Cytoelectric Coupling», η θεωρία προτείνει ότι τα ηλεκτρικά πεδία του εγκεφάλου, που δημιουργούνται από τη δραστηριότητα του νευρικού δικτύου, μπορούν να επηρεάσουν τη φυσική διαμόρφωση των υποκυτταρικών στοιχείων των νευρώνων για να βελτιστοποιήσουν τη σταθερότητα και την αποτελεσματικότητα του δικτύου.
Αυτό βασίζεται σε προηγούμενες μελέτες που έδειξαν πώς η ρυθμική ηλεκτρική δραστηριότητα ή τα «εγκεφαλικά κύματα» στα νευρωνικά δίκτυα και η επίδραση των ηλεκτρικών πεδίων σε μοριακό επίπεδο, μπορούν να συντονίσουν και να προσαρμόσουν τις λειτουργίες του εγκεφάλου.
Αυτός ο τύπος ηλεκτρικά επαγόμενης νευροπλαστικότητας σε μικροσωληνίσκο και μοριακό επίπεδο παρέχει μια άλλη οδό για να κατανοήσουμε γιατί η ανθρώπινη γνώση είναι τόσο απίστευτα ευέλικτη.
Οι μηχανισμοί που περιγράφονται για το πώς επιτυγχάνεται αυτό περιλαμβάνουν την ηλεκτροδιάχυση, τη μηχανομετατροπή και τις ανταλλαγές μεταξύ ηλεκτρικής, δυναμικής και χημικής ενέργειας.
Όπως συνοψίστηκε ο επικεφαλής ερευνητής, "𝘼𝙨 𝙩𝙝𝙚 𝙗𝙧𝙖𝙞𝙣 𝙩𝙤 𝙖 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙞𝙣𝙜 𝙬𝙤𝙧𝙡𝙙 𝙬𝙤𝙧𝙡𝙙 𝙞𝙩𝙨 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙞𝙣𝙨 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙞𝙣𝙨 𝙖𝙣𝙙 𝙢𝙤𝙡𝙚𝙘𝙪𝙡𝙚𝙨 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙢𝙤𝙡𝙚𝙘𝙪𝙡𝙚𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙖 𝙖 𝙖 𝙖 𝙖 𝙖 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙖 𝙖 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙩𝙤 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖 𝙖 𝙩𝙤 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙞𝙣𝙜 𝙞𝙩𝙨 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙞𝙣𝙨 𝙖𝙣𝙙 𝙖𝙣𝙙 𝙗𝙧𝙖𝙞𝙣 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙖 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙞𝙣𝙜 𝙞𝙩𝙨 𝙞𝙩𝙨 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙞𝙣𝙨 𝙖𝙣𝙙 𝙖𝙣𝙙 𝙢𝙤𝙡𝙚𝙘𝙪𝙡𝙚𝙨 𝙢𝙤𝙡𝙚𝙘𝙪𝙡𝙚𝙨 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙢𝙤𝙡𝙚𝙘𝙪𝙡𝙚𝙨 𝙢𝙤𝙡𝙚𝙘𝙪𝙡𝙚𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙗𝙧𝙖𝙞𝙣 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙖 𝙖 𝙖 𝙖 𝙖 𝙖 𝙖 𝙖 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙖 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙗𝙧𝙖𝙞𝙣 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙖 𝙖 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙞𝙣𝙨 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙞𝙣𝙨 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙞𝙣𝙨 𝙖𝙣𝙙 𝙖𝙣𝙙 𝙖𝙣𝙙 𝙗𝙧𝙖𝙞𝙣 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙖𝙙𝙖𝙥𝙩𝙨 𝙩𝙤 𝙩𝙤 𝙖 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙞𝙣𝙜 𝙞𝙩𝙨 𝙞𝙩𝙨 𝙥𝙧𝙤𝙩𝙚𝙞𝙣𝙨 𝙖𝙣𝙙 𝙖𝙣𝙙 𝙢𝙤𝙡𝙚𝙘𝙪𝙡𝙚𝙨 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚 𝙘𝙝𝙖𝙣𝙜𝙚. 𝙏𝙝𝙚𝙮 𝙘𝙖𝙣 𝙝𝙖𝙫𝙚 𝙚𝙡𝙚𝙘𝙩𝙧𝙞𝙝𝙝 𝙣𝙚𝙚𝙙 𝙩𝙤 𝙘𝙖𝙩𝙘𝙝 𝙪𝙥 𝙬𝙞𝙩𝙝 𝙣𝙝 𝙧𝙤𝙘𝙚𝙨𝙨, 𝙨𝙩𝙤𝙧𝙚, 𝙖𝙣𝙙 𝙩𝙧𝙖𝙣𝝙𝙢 𝙩𝙞𝙤𝙣 𝙪𝙨𝙞𝙣𝙜 𝙚𝙡𝙚𝙘𝙩𝙧𝙞 𝙄𝙣𝙩𝙚𝙧𝙖𝙘𝙩𝙞𝙣𝙜 𝙬𝙞𝙩𝙝 𝙩𝙝𝙚 𝙣𝙝𝙝𝙪 .
Νωρίτερα φέτος ανακαλύφθηκε ότι η κβαντική εμπλοκή συνδέεται με τη γνώση ανώτερης τάξης και φαίνεται ότι αυτοί οι τύποι νέων παραδειγμάτων που φαίνονται πέρα από το επίπεδο των νευρώνων μπορεί να είναι το κλειδί για την πρόοδο της νευροεπιστήμης στο επόμενο επίπεδο.
Μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο Nature Nanotechnology προτείνει ένα νέο παράδειγμα θεραπείας υγείας μέσω του χειρισμού της κβαντικής βιολογικής σήραγγας στα εγκεφαλικά κύτταρα για τη θεραπεία του καρκίνου του γλοιοβλαστώματος.
Οι ερευνητές ανέπτυξαν την τεχνική τους με βάση προηγούμενα στοιχεία ότι τα κβαντομηχανικά γεγονότα διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο σε συγκεκριμένες βιολογικές διεργασίες που αποτελούν τη βάση της λειτουργίας των οργανισμών. Η μέθοδος περιλαμβάνει την παροχή διπολικών νανοηλεκτροδίων χρυσού (που ονομάζονται βιο-νανοκεραίες) που ψεκάζονται σε ένα τμήμα χειρουργικής θεραπείας.
Στη συνέχεια εφαρμόζεται ένα ακριβές ηλεκτρικό πεδίο που στοχεύει και διεγείρει ειδικά τα ηλεκτρικά πεδία μεμονωμένων καρκινικών κυττάρων. Αυτό προκαλεί τη μεταφορά ενός μόνο ηλεκτρονίου μέσω χειρισμού της διοχέτευσης ηλεκτρονίων, η οποία αλλάζει την πρωτεϊνική κατάσταση του κυττάρου - ένα φαινόμενο γνωστό ως Quantum Biological Electron Transfer (QBET).
Αυτό με τη σειρά του σηματοδοτεί τα καρκινικά κύτταρα να ενεργοποιήσουν τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο (απόπτωση). Τα φυσιολογικά εγκεφαλικά κύτταρα είναι ευαίσθητα στην ηλεκτρική διέγερση, ενώ τα καρκινικά κύτταρα είναι εξαιρετικά ευαίσθητα (κάτι που οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι οφείλεται στην αλλοιωμένη έκφραση των γενετικών οδών).
Ουσιαστικά αυτό αντιπροσωπεύει ένα ασύρματο εργαλείο ηλεκτρικής-μοριακής επικοινωνίας που διευκολύνει τη θανάτωση καρκινικών κυττάρων. Η προσέγγιση είναι ελάχιστα επεμβατική σε σύγκριση με την παραδοσιακή χειρουργική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν η χειρουργική επέμβαση δεν αποτελεί επιλογή λόγω του υπερβολικού πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων μεταξύ των υγιών κυττάρων.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι οι διάφορες πτυχές των ηλεκτρικών συχνοτήτων και της τάσης της διέγερσης θα επιτρέψουν τη στόχευση διαφορετικών τύπων καρκινικών κυττάρων.
Ενώ η μέθοδος παροχής των βιο-νανοκεραιών για τη διευκόλυνση της ηλεκτρικής διέγερσης μπορεί να έχει ορισμένους περιορισμούς, αυτή η έρευνα φαίνεται να είναι η πρώτη επίδειξη μιας κβαντικής ιατρικής θεραπείας που αξιοποιεί αλλαγές στη βιολογία των κυττάρων σε κβαντικό επίπεδο.
Αν και μπορεί να είναι ακόμη νωρίς, ο συγγραφέας της μελέτης Frankie Rawson συνόψισε την ευρύτερη σημασία των ευρημάτων.
“𝑨𝒔 𝒕𝒉𝒆 𝒇𝒊𝒓𝒔𝒕-𝒆𝒗𝒆𝒓 𝒑𝒐𝒔𝒔𝒊𝒃𝒍𝒆 𝒄𝒂𝒏𝒄𝒆𝒓 𝒕𝒓𝒆𝒂𝒕𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒕𝒐 𝒉𝒂𝒓𝒏𝒆𝒔𝒔 𝒒𝒖𝒂𝒏𝒕𝒖𝒎 𝒎𝒆𝒄𝒉𝒂𝒏𝒊𝒄𝒂𝒍 𝒆𝒇𝒇𝒆𝒄𝒕𝒔, 𝒕𝒉𝒊𝒔 𝒎𝒂𝒚 𝒓𝒆𝒑𝒓𝒆𝒔𝒆𝒏𝒕 𝒕𝒉𝒆 𝒘𝒐𝒓𝒍𝒅'𝒔 𝒇𝒊𝒓𝒔𝒕 𝒒𝒖𝒂𝒏𝒕𝒖𝒎 𝒕𝒉𝒆𝒓𝒂𝒑𝒚, 𝒖𝒔𝒉𝒆𝒓𝒊𝒏𝒈 𝒊𝒏 𝒂 𝒏𝒆𝒘 𝒆𝒓𝒂 𝒐𝒇 𝒕𝒓𝒆𝒂𝒕𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒑𝒂𝒓𝒂𝒅𝒊𝒈𝒎𝒔”
𝗪𝗶𝗿𝗲𝗹𝗲𝘀𝘀 𝗲𝗹𝗲𝗰𝘁𝗿𝗶𝗰𝗮𝗹 𝗲𝗹𝗲𝗰𝘁𝗿𝗶𝗰𝗮𝗹 𝗾𝘂𝗮𝗻𝘁𝘂𝗺 𝘀𝗶𝗴𝗻𝗮𝗹𝗹𝗶𝗻𝗴 𝘀𝗶𝗴𝗻𝗮𝗹𝗹𝗶𝗻𝗴 𝗳𝗼𝗿 𝗰𝗮𝗻𝗰𝗲𝗿 𝗰𝗲𝗹𝗹 𝗮𝗽𝗼𝗽𝘁𝗼𝘀𝗶𝘀 𝗮𝗽𝗼𝗽𝘁𝗼𝘀𝗶𝘀
Μια νέα μελέτη που διερευνά τα πιθανά οφέλη της γνωστικής διέγερσης μέσω της όσφρησης αποκαλύπτει πολλά υποσχόμενα ευρήματα για τα λειτουργικά οφέλη του εγκεφάλου στη γήρανση - κατά τον ύπνο!
Ο πρωταρχικός στόχος της μελέτης ήταν να διερευνήσει εάν ο εμπλουτισμός της όσφρησης θα μπορούσε να επηρεάσει θετικά τη γνωστική λειτουργία σε υγιείς ηλικιωμένους. Οι ερευνητές υπέθεσαν ότι η μοναδική πρόσβαση της όσφρησης σε περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη μνήμη θα μπορούσε να ομαλοποιήσει συγκεκριμένα κυκλώματα μνήμης, ωφελώντας ενδεχομένως τις γνωστικές ικανότητες.
Παρά την έκθεση των συμμετεχόντων σε περιορισμένη μόνο ποικιλία οσμών κατά τη διάρκεια των νυχτερινών συνεδριών, η μελέτη έδωσε συναρπαστικά αποτελέσματα. Οι εμπλουτισμένοι συμμετέχοντες παρουσίασαν 226% βελτίωση στην απόδοση στο Rey Auditory Verbal Learning Test (σε σύγκριση με μια ομάδα ελέγχου), το οποίο αξιολογεί τη λεκτική μάθηση και τις ικανότητες που σχετίζονται με τη μνήμη.
Πιο συγκεκριμένα, προ-μετά το DTI fRMI σαρώνει ακάλυπτες δομικές τροποποιήσεις στον εγκέφαλο, συμπεριλαμβανομένων θετικών αλλαγών στην περιοχή του uncinate fasciculus, η οποία συνήθως επιδεινώνεται στη γήρανση και τις νευροεκφυλιστικές καταστάσεις.
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ότι οι συμμετέχοντες ηλικίας 60-72 ετών που διέγειρε τη μυρωδιά εμφάνισαν πιο έντονες γνωστικές βελτιώσεις από τους παλαιότερους ομολόγους τους, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα οφέλη στη γήρανση μπορούν να επιτευχθούν καλύτερα προληπτικά.
Το βασικό στοιχείο είναι ότι μπορεί να είναι δυνατή η ασφαλής και προσβάσιμη βελτίωση της υγείας του εγκεφάλου και της γνωστικής λειτουργίας με τρόπους που σχετίζονται με τη γήρανση του πληθυσμού, αξιοποιώντας την παθητική αισθητηριακή διέγερση.
Η βαθιά διέγερση του εγκεφάλου έχει δείξει πολλές θεραπευτικές υποσχέσεις, αλλά σημαντικά εμπόδια περιλαμβάνουν την επεμβατική φύση των εμφυτευμένων ηλεκτροδίων, καθώς και την έλλειψη ακρίβειας σχετικά με τους νευρώνες που διεγείρουν. Μια σημαντική ανακάλυψη έχει δημοσιευτεί στο Cell Reports, με τη μηχανική των υπερεύκαμπτων νημάτων stim-nanoelectronic (StimNETs).
Αυτός ο νέος τύπος ηλεκτροδίων είναι μια τάξη μεγέθους μικρότερος από τα παραδοσιακά εμφυτεύματα, και κατά συνέπεια, πολύ πιο ακριβής. Το έγγραφο δείχνει πειραματικά στοιχεία σε αρουραίους και δοκιμές πρώτου σταδίου σε ανθρώπους ότι τα StimNET διαθέτουν πολλά βασικά πλεονεκτήματα.
• Υπερεύκαμπτο ηλεκτρόδιο ικανό για ακριβή χρόνια διέγερση
• Χωρικά επιλεκτική νευρική ενεργοποίηση σε εξαιρετικά χαμηλά ρεύματα
• Σταθερή ανιχνευσιμότητα συμπεριφοράς για πάνω από 8 μήνες
• Άθικτη διεπαφή ιστού-ηλεκτροδίου χωρίς νευρωνικό εκφυλισμό
Συγκεκριμένα, αντί να ενεργοποιούν μεγάλες ομάδες νευρώνων, τα StimNETs μπορούν να διεγείρουν επιλεκτικά μεμονωμένους νευρώνες. Αυτό είναι λίγο σαν να χρειάζεται να λάβετε ένα μήνυμα σε ένα άτομο σε μια πολυσύχναστη αίθουσα και να μπορείτε να το κάνετε μέσω τηλεφωνικής κλήσης αντί για μεγάφωνο.
Εκτός από την υπόσχεση για πρακτική διέγερση του εγκεφάλου, η επιλεκτική ακρίβεια αυτής της νευροτεχνολογίας θα επιτρέψει στους ερευνητές να μάθουν με μεγαλύτερη ακρίβεια ποιοι τύποι ηλεκτρικής διέγερσης είναι χρήσιμοι για συγκεκριμένες νευρολογικές καταστάσεις.
𝗟𝗼𝘄-𝘁𝗵𝗿𝗲𝘀𝗵𝗼𝗹𝗱, 𝗵𝗶𝗴𝗵-𝗿𝗲𝘀𝗼𝗹 𝗼𝗻𝗶𝗰𝗮𝗹𝗹𝘆 𝘀𝘁𝗮𝗯𝗹𝗲 𝗶𝗻𝘁𝗿𝗮𝗰𝗼𝗿 𝗿𝗼𝘀𝘁𝗶𝗺𝘂𝗹𝗮𝘁𝗶𝗼𝗻 𝗯𝘆 𝘂𝗹𝘁𝗿𝝗𝗳𝗹 𝗲𝗰𝘁𝗿𝗼𝗱𝗲𝘀
Σε μια σχετική ανακάλυψη του 2023 στη νευροεπιστήμη, για πρώτη φορά η βαθιά διέγερση του εγκεφάλου έδειξε πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα για την ανακούφιση των συμπτωμάτων της νόσου του Αλτσχάιμερ. Για να είναι αποτελεσματικό απαιτείται ακριβής ακρίβεια της τοποθέτησης των ηλεκτροδίων και είναι δύσκολο να γνωρίζουμε ακριβώς σε ποιες περιοχές του εγκεφάλου να επικεντρωθεί η διέγερση με διάφορες ασθένειες του εγκεφάλου.
Ερευνητικές συνεργάτες της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ που ειδικεύονται στην ανάλυση εικόνων μαγνητικού συντονισμού υψηλής ανάλυσης του εγκεφάλου, συνδύασαν την προσέγγισή τους με μοντέλα υπολογιστών που εντόπισαν με επιτυχία ακριβείς βέλτιστες θέσεις για διέγερση. Αυτό το ακριβές «γλυκό σημείο» μεταξύ διασταυρούμενων περιοχών μνήμης είχε ως αποτέλεσμα οι συμμετέχοντες να επωφεληθούν από σημαντικές μειώσεις στα συμπτώματα.
Απαιτούνται περαιτέρω κλινικές μελέτες προτού εγκριθεί το DBS για θεραπεία, αλλά τα δημόσια διαθέσιμα δεδομένα στη μελέτη επιτρέπουν πλέον στους ερευνητές να τοποθετούν ηλεκτρόδια με ακρίβεια σε νευροχειρουργικές μελέτες που δοκιμάζουν το DBS σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ.
Μια ομάδα επιστημόνων στρατιωτικής ιατρικής στην Κίνα ανέφερε ευρήματα επιτυχώς χρησιμοποιηθέντος CRISPR/Cas9 για την εισαγωγή γονιδίου από όψιμους στα ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, αυξάνοντας δραματικά την αντίστασή τους στην ακτινοβολία.
Το αργόστροφο (νερό αρκούδα AKA) έχει μήκος λιγότερο από 1 χιλιοστό και είναι το πιο ανθεκτικό πλάσμα στη Γη. Με τα χρόνια επιστημονικών δοκιμών, έχει επιβιώσει στο διάστημα, στους -200 βαθμούς Κελσίου και περισσότερο από μία ώρα σε βραστό νερό.
Οι ερευνητές ανέφεραν ότι σχεδόν το 90% των ανθρώπινων εμβρυϊκών κυττάρων επέζησε από μια θανατηφόρα έκθεση σε ακτινοβολία ακτίνων Χ. Τα αποτελέσματα είναι πολύ εκπληκτικά, δεδομένου ότι η ανάμειξη μεταξύ ενός τόσο μεγάλου γενετικού χάσματος συνήθως οδηγεί μόνο σε επιβλαβείς μεταλλάξεις και δυνητικά καταδεικνύει τη δύναμη του CRISPR να υπερβαίνει τα παραδοσιακά γενετικά πειράματα.
Αν και τεχνικά νόμιμη μέσω της χρήσης τεχνητά δημιουργημένων βλαστοκυττάρων, η έρευνα είναι επίσης εξαιρετικά αμφιλεγόμενη - ο μακροπρόθεσμος στόχος είναι να αναπτυχθούν εξαιρετικά σκληροί στρατιώτες που θα μπορούσαν να επιβιώσουν από πυρηνικές επιπτώσεις. Ένα από τα μελλοντικά έργα της ομάδας είναι να μετατρέψει τα κύτταρα που έχουν εγχυθεί με καθυστέρηση σε κύτταρα που παράγουν αίμα, ώστε να μπορούν να εισαχθούν στον μυελό των οστών για να δημιουργήσουν νέα κύτταρα αντίστασης στην ακτινοβολία.
Από την άλλη πλευρά, τα γονίδια του όψιμου θα μπορούσαν να αποφέρουν και άλλα οφέλη για τον άνθρωπο, όπως το να παίζουν προστατευτικό ρόλο στο κυτταρικό DNA έναντι του οξειδωτικού στρες, το οποίο είναι κεντρικό στην ανάπτυξη πολλών ασθενειών, όπως ο καρκίνος, η γήρανση, ο διαβήτης, η φλεγμονή και Νόσος Πάρκινσον.
Οι επιστήμονες βάζουν Tardigrade DNA σε ανθρώπινα βλαστοκύτταρα
Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Οσάκα ανέπτυξε μια πρωτοποριακή τεχνική που μπορεί να δημιουργήσει εικόνες υπερ-ανάλυσης κυττάρων και ιστών χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη (AI). Η ομάδα χρησιμοποίησε το Stable Diffusion για να αναλύσει τις σαρώσεις εγκεφάλου των υποκειμένων που έδειξαν έως και 10.000 εικόνες ενώ βρίσκονταν μέσα σε μια μηχανή MRI.
Η νέα μέθοδος, που ονομάζεται "Deep-Z", χρησιμοποιεί αλγόριθμους βαθιάς εκμάθησης για να εξάγει λεπτομερείς πληροφορίες από εικόνες χαμηλής ανάλυσης, επιτρέποντας τη δημιουργία εικόνων υψηλής ανάλυσης με πιο ακριβείς λεπτομέρειες.
Αυτή η πρωτοποριακή τεχνολογία έχει σημαντικές επιπτώσεις στη βιοϊατρική έρευνα, καθώς επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετούν κύτταρα και ιστούς σε ένα πρωτοφανές επίπεδο λεπτομέρειας. Η ομάδα δοκίμασε τη μέθοδό της σε διάφορους τύπους κυττάρων και ιστών, συμπεριλαμβανομένων αυτών από τον εγκέφαλο, τον αμφιβληστροειδή και τους πνεύμονες, και πέτυχε αποτελέσματα που ήταν ανώτερα από τις υπάρχουσες τεχνικές.
Μία από τις πιο συναρπαστικές πτυχές της μεθόδου Deep-Z είναι η δυνατότητα χρήσης της στην ιατρική διάγνωση και θεραπεία. Με την παραγωγή εικόνων υψηλής ανάλυσης κυττάρων και ιστών, οι γιατροί θα μπορούσαν ενδεχομένως να εντοπίσουν ασθένειες πρώιμου σταδίου και να αναπτύξουν πιο στοχευμένα σχέδια θεραπείας.
Αυτό το πλαίσιο θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί με συσκευές σάρωσης εγκεφάλου εκτός της μαγνητικής τομογραφίας, όπως το ΗΕΓ, ή υπερ-επεμβατικές τεχνολογίες όπως τα εμφυτεύματα εγκεφάλου-υπολογιστή που αναπτύσσει η Neuralink .
Συνολικά, η τεχνική Deep-Z είναι ένα σημαντικό βήμα προόδου στον τομέα της βιοϊατρικής απεικόνισης και έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην ιατρική έρευνα και θεραπεία.
Φέτος μια ομάδα βιολόγων και επιστημόνων υπολογιστών ανέπτυξε αυτοθεραπευόμενες βιολογικές μηχανές μεγέθους μικρότερου του 1 χιλιοστού, κατασκευασμένες από κύτταρα βατράχου. Αυτά τα μηχανήματα ονομάζονται «Xenobots», εμπνευσμένα από τον μικροσκοπικό αφρικανικό βάτραχο με νύχια, ο οποίος είναι αρκετά μικρός για να ταξιδεύει μέσα στα ανθρώπινα σώματα.
Η τεχνική περιλαμβάνει την απόξεση και στη συνέχεια την επώαση ζωντανών βλαστοκυττάρων από έμβρυα βατράχων, στη συνέχεια την αναμόρφωσή τους σε συγκεκριμένες μορφές σώματος που σχεδιάστηκαν από τη νοημοσύνη μηχανής. Η κυτταρική διαφοροποίηση οδηγεί στο σχηματισμό σελίων, προβολών φωτός μαλλιών που χρησιμοποιούνται σαν πόδια για να παρέχουν μια βιολογικά νέα μέθοδο μετακίνησης.
Είναι ακόμα νωρίς, αλλά τα Xenobots είναι το πρώτο ζωντανό ρομπότ στον κόσμο που είναι επίσης προγραμματιζόμενο. Η πρόσφατη πρόοδος περιλαμβάνει επίσης τη δυνατότητα αναπαραγωγής τους για να γίνει η διαδικασία πιο επεκτάσιμη.
Μερικές από τις αναμενόμενες εφαρμογές των Xenobots περιλαμβάνουν πολύ συγκεκριμένη και ακριβή χορήγηση φαρμάκων, θεραπεία τοπικών ασθενειών όπως η αφαίρεση καρκινικών όγκων, ακόμη και ένα επεκτάσιμο μέσο για τον καθαρισμό των θαλασσών του κόσμου από πλαστικά και συνθετικά σωματίδια.
Για μια βαθύτερη κατάδυση, εδώ είναι μια εξήγηση βίντεο από τον Sam Kriegman, έναν μεταδιδακτορικό συνεργάτη που αναπτύσσει λογισμικό AI για να καθοδηγήσει τις συμπεριφορές των Xenobots.
Τα τελευταία χρόνια, η επιστημονική κοινότητα προσελκύεται όλο και περισσότερο από τις θεραπευτικές δυνατότητες των ψυχεδελικών ουσιών. Μεταξύ αυτών, η MDMA (3,4-μεθυλενοδιοξυμεθαμφεταμίνη), κοινώς γνωστή ως έκσταση, έχει αναδειχθεί ως ένας πολλά υποσχόμενος υποψήφιος για τη θεραπεία της διαταραχής μετατραυματικού στρες (PTSD). Σε μια πρωτοποριακή κλινική μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Medicine, οι ερευνητές αποκάλυψαν πειστικά στοιχεία που υποδηλώνουν ότι η υποβοηθούμενη από MDMA ψυχοθεραπεία θα μπορούσε να αλλάξει το παιχνίδι στον τομέα της θεραπείας PTSD.
Η κλινική δοκιμή Φάσης 3 περιελάμβανε τη χορήγηση σε ασθενείς με ανθεκτική στη θεραπεία PTSD μήνες παραδοσιακής ψυχοθεραπείας υποβοηθούμενης με μέτριες δόσεις MDMA. Το MDMA υπερδιπλασίασε την αποτελεσματικότητα των θεραπειών ψυχοθεραπείας, με την πλειονότητα των ασθενών να γίνονται χωρίς συμπτώματα καθώς και να παρουσιάζουν συνεχείς βελτιώσεις στην ευημερία στη συνέχεια της μελέτης.
Τα αποτελέσματα συνολικά υποδηλώνουν ότι οι αλλαγές που σχετίζονται με το MDMA στις γνωστικές λειτουργίες ενίσχυσαν κατά πολύ τα οφέλη της ψυχολογικής θεραπείας, τόσο όσον αφορά την ανταπόκριση όσο και τα διαρκή θετικά αποτελέσματα.
Η ψυχοφυσική είναι ένα πεδίο της νευροεπιστήμης αφιερωμένο στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο ανθρώπινος εγκέφαλος επεξεργάζεται την αισθητηριακή του πραγματικότητα. Δύο από τις μεγαλύτερες και πιο εκπληκτικές ανακαλύψεις του 2023 επιτεύχθηκαν με πειράματα εικονικής πραγματικότητας (VR).
Η πρώτη μελέτη ανακάλυψε ένα νέο βιωματικό φαινόμενο που ονομάζεται «The Phantom Touch Illusion». Αυτό χρησιμοποίησε απλές αναπαραστάσεις avatar ατόμων εντός VR και στη συνέχεια ζήτησε από τους συμμετέχοντες να αγγίξουν διαφορετικά μέρη του σώματος του avatar τους με ένα εικονικό ραβδί. Στο πείραμα οι συμμετέχοντες στην πραγματικότητα δεν άγγιξαν κανένα μέρος του φυσικού τους σώματος, ωστόσο σχεδόν όλοι ανέφεραν έντονα απτικά συναισθήματα που αντιστοιχούσαν στο σημείο που άγγιξαν το avatar τους. Τα αποτελέσματα ήταν αρκετά ισχυρά ώστε μερικοί από τους ανθρώπους στη μελέτη που πίστευαν ότι οι ερευνητές προσπαθούσαν να τους ξεγελάσουν και στην πραγματικότητα χρησιμοποιούσαν κάποια μορφή πραγματικής απτικής διέγερσης.
Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι οι αισθήσεις εμφανίστηκαν όταν τα υποκείμενα άγγιξαν μέρη των άκρων των avatar τους ακόμα και όταν δεν μπορούσαν να τα δουν πραγματικά στο VR. Αυτό υποδηλώνει ότι η αναπαράσταση του σώματός κάποιου ορίζεται από πάνω προς τα κάτω, εκτείνοντας πέρα από τις διαθέσιμες αισθητηριακές πληροφορίες.
Η δεύτερη μελέτη από Σουηδούς ψυχοφυσικούς διεξήγαγε πειράματα VR που αποδεικνύουν ότι, ακόμη και με ελάχιστες αισθητηριακές ενδείξεις, το μυαλό μας μπορεί να αναλάβει την κυριότητα ενός διαφορετικού σώματος.
Χρησιμοποιώντας VR χειραγωγούσαν την οπτική οπτική γωνία των συμμετεχόντων στη μελέτη ώστε να προέρχονται από άλλο άτομο ή ψεύτικο σώμα. Αυτό έγινε σε συγχρονισμό με συσχετισμένες πολυαισθητηριακές ενδείξεις. Το πείραμα ήταν αρκετό για να προκαλέσει την ψευδαίσθηση ότι το σώμα ενός άλλου ατόμου, ή ένα τεχνητό σώμα, ήταν το πραγματικό σώμα των συμμετεχόντων.
In the researchers' own words, ''𝗧𝗵𝗶𝘀 𝗲𝗳𝗳𝗲𝗰𝘁 𝘄𝗮𝘀 𝘀𝗼 𝘀𝘁𝗿𝗼𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗮𝘁 𝗽𝗲𝗼𝗽𝗹𝗲 𝗰𝗼𝘂𝗹𝗱 𝗲𝘅𝗽𝗲𝗿𝗶𝗲𝗻𝗰𝗲 𝗯𝗲𝗶𝗻𝗴 𝗶𝗻 𝗮𝗻𝗼𝘁𝗵𝗲𝗿 𝗽𝗲𝗿𝘀𝗼𝗻'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝘄𝗵𝗲𝗻 𝗳𝗮𝗰𝗶𝗻𝗴 𝘁𝗵𝗲𝗶𝗿 𝗼𝘄𝗻 𝗯𝗼𝗱𝘆 𝗮𝗻𝗱 𝘀𝗵𝗮𝗸𝗶𝗻𝗴 𝗵𝗮𝗻𝗱𝘀 𝘄𝗶𝘁𝗵 𝗶𝘁. 𝗢𝘂𝗿 𝗿𝗲𝘀𝘂𝗹𝘁𝘀 𝗮𝗿𝗲 𝗼𝗳 𝗳𝘂𝗻𝗱𝗮𝗺𝗲𝗻𝘁𝗮𝗹 𝗶𝗺𝗽𝗼𝗿𝘁𝗮𝗻𝗰𝗲 𝗯𝗲𝗰𝗮𝘂𝘀𝗲 𝘁𝗵𝗲𝘆 𝗶𝗱𝗲𝗻𝘁𝗶𝗳𝘆 𝘁𝗵𝗲 𝗽𝗲𝗿𝗰𝗲𝗽𝘁𝘂𝗮𝗹 𝗽𝗿𝗼𝗰𝗲𝘀𝘀𝗲𝘀 𝘁𝗵𝗮𝘁 𝗽𝗿𝗼𝗱𝘂𝗰𝗲 𝘁𝗵𝗲 𝗳𝗲𝗲𝗹𝗶𝗻𝗴 𝗼𝗳 𝗼𝘄𝗻𝗲𝗿𝘀𝗵𝗶𝗽 𝗼𝗳 𝗼𝗻𝗲'𝘀 𝗯𝗼𝗱𝘆.''
Αυτές οι επιδράσεις επιβεβαιώθηκαν τόσο μέσω δομημένων υποκειμενικών αναφορών όσο και μέσω λεπτομερούς βιομετρικής ανάλυσης.
Αν ήμουν εσύ: Αντιληπτική Ψευδαίσθηση Ανταλλαγής Σώματος
Μαζί αυτά τα ευρήματα αποτελούν πολύτιμες επιστημονικές γνώσεις σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλός μας αντιλαμβάνεται τον κόσμο μας, ωστόσο έχουν επίσης μεγάλες επιπτώσεις για την ταχέως αναπτυσσόμενη βιομηχανία ψυχαγωγίας VR, υποσχόμενη νέους τρόπους για να επιτύχουμε εμπειρίες εμβάπτισης επόμενου επιπέδου.
Καλώς ήρθατε στις Υπηρεσίες Έρευνας και Στρατηγικής στο σημερινό γρήγορο ρυθμό.
Εδώ είναι μερικά συναρπαστικά ευρήματα της νευροεπιστήμης για τον ανθρώπινο εγκέφαλο που ίσως δεν γνωρίζετε.
Μια ποικιλία ερευνητικών προσεγγίσεων NeuroTracker οδήγησε σε μερικές συναρπαστικές ιδέες για το πώς ο εγκέφαλος επηρεάζει την ανθρώπινη απόδοση και ευεξία
Λάβετε μια επισκόπηση των δοκιμών που έχουν σχεδιαστεί για να αποκωδικοποιούν τον τρόπο λειτουργίας της φαιάς ουσίας σας.
Το #1 πιο επιστημονικά επικυρωμένο σύστημα γνωσιακής εκπαίδευσης στον κόσμο. Βασισμένο σε 20 χρόνια έρευνας νευροεπιστήμης από κορυφαίες αρχές στους τομείς τους. Βελτιώστε τον εγκέφαλο και την απόδοσή σας.
