Использование ЭЭГ в реабилитации:

“The research presented here collectively demonstrates that EEG is far more than a passive measurement tool; it is an active agent in the rehabilitation process. It provides the essential feedback for BCIs, offers biomarkers to guide treatment selection, and serves as a direct target for neuromodulatory therapies.”

https://www.mdpi.com/2076-3425/15/8/856

The path to biotechnological singularity: Current breakthroughs and outlook

Биотехнологии приближаются к эпохе трансформации, известной как биотехнологическая сингулярность, благодаря прогрессу в редактировании генов, синтетической биологии, искусственном интеллекте, регенеративной медицине и нейроинтерфейсах. CRISPR позволяет точно редактировать геном для лечения наследственных болезней и рака, а синтетическая биология создает устойчивые биоматериалы и новые терапии. ИИ ускоряет разработку лекарств и персонализирует лечение, а регенеративная медицина предлагает методы борьбы со старением и дегенеративными заболеваниями. Нейроинтерфейсы объединяют мозг с технологиями, улучшая управление протезами и взаимодействие человека с машинами.

Однако эти достижения вызывают этические и социальные вопросы, включая неравный доступ, биобезопасность и последствия улучшения человека. Сближение биологических и вычислительных технологий требует новых правил. Ответственные инновации помогут использовать эти открытия для улучшения здоровья, экологии и долголетия. Реализация биотехнологической сингулярности зависит от сотрудничества ученых, властей и общества, чтобы прогресс служил благу человечества с учетом этических норм.

https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:001544066700001?AlertId=a3627de8-2199-49c5-aa59-757ced89fc90

Differentially Expressed Proteins in the Prefrontal Cortex of Individuals with Alcohol Use Disorder: A Multi-level Biological Network Analysis

Злоупотребление алкоголем и зависимость приводят к нейробиологическим и поведенческим изменениям у людей с алкогольным расстройством (AUD). Небольшое количество исследований изучало изменения белков, вызванные AUD, для перепрофилирования лекарств, влияющих на симптомы отмены алкоголя и рецидивы. Данный многоуровневый анализ выявил наиболее распространенные изменения в экспрессии белков в префронтальной коре (PFC) у людей с AUD и определил потенциальные препараты для его лечения.

Исследователи проанализировали базы данных на предмет различий в экспрессии белков (DEPs) в PFC у людей с AUD и здоровых лиц из контрольной группы. С помощью анализа белково-белковых взаимодействий и топологических методов были выделены ключевые гены (hub и bottleneck genes). База данных DrugBank использовалась для поиска препаратов, воздействующих на эти гены, а Metascape — для аннотации генов и функционального обогащения.

Большинство DEPs в PFC у людей с AUD оказались подавленными (68%) и были связаны с метаболическими процессами, включая аэробное дыхание, везикулярный транспорт и клеточные реакции на стресс. Ключевыми генами, выявленными в ходе анализа, стали GAPDH (глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа) и ACTB (бета-актин). Согласно DrugBank, артенимол и кверцетин могут быть потенциальными кандидатами для воздействия на эти гены у пациентов с AUD.

Снижение метаболизма в PFC может нарушать исполнительные функции, принятие решений и поведение у людей с AUD. Протеомный и многоуровневый анализ являются ценными инструментами для изучения дисфункции мозга и поиска новых терапевтических мишеней при AUD.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1476927125002841

Коннективность в вентролатеральной префронтальной коре происходит через кластеры, напоминающие кортикальные колонки. Моунткастл был прав!

https://www.frontiersin.org/journals/neural-circuits/articles/10.3389/fncir.2025.1635105/abstract

“Parvalbumin interneurons (PVI) are known to regulate PFC microcircuits and generate gamma-frequency (∼40Hz) oscillations – fast, synchronized neural rhythms that are recruited during many executive functions, necessary for cognitive flexibility, and deficient in schizophrenia.”

Нечто подобное и я писал когда-то. Нужно сверить.

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12340850/

Analysis and Classification of Estimated Cortical Current Responses to Vibrotactile Stimulation to Individual Fingers

Соматосенсорный интерфейс на основе образов (SI-BCI) позволяет пользователям управлять внешними устройствами, представляя ощущения на определенных частях тела. Однако из-за низкого пространственного разрешения электроэнцефалографии (ЭЭГ) различение близко расположенных частей тела, таких как отдельные пальцы, остается сложной задачей. В этом исследовании реакции мозга, вызванные вибротактильной стимуляцией, анализировались с использованием ЭЭГ и предполагаемых корковых токов, а их пространственное распределение оценивалось и сравнивалось. Кроме того, реакции корковых токов были классифицированы для исследования возможности обнаружения ответов, соответствующих сенсорной стимуляции детальных частей тела. В результате предполагаемые корковые токи выявили различия в пространственном распределении ответов ERDS, что позволяет предположить возможность определения места вибротактильной стимуляции детальных частей тела с помощью методов машинного обучения.

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/11113811

Real-Time Decoding of Motor Gestures from Hemodynamic Signals Using Single-Channel fNIRS

Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия (fNIRS) — это новый метод нейровизуализации для мониторинга активности мозга в реальном времени. В данном исследовании изучается классификация двигательных жестов с использованием одноволновой системы fNIRS, которая фиксирует вариации общего гемоглобина (HbT) в двигательной коре (МК). Мы сравниваем нейронную сеть с долговременной кратковременной памятью (LSTM) с использованием и без использования анализа независимых компонент (ICA) и анализа главных компонент (PCA) для извлечения признаков. Экспериментальные результаты показывают, что стандартная модель LSTM достигает более высокой площади под кривой (AUC), равной 0,9172, по сравнению с 0,8831 для модели LSTM+ICA&PCA, что позволяет предположить, что, хотя ICA и PCA улучшают шумоподавление, они также могут отфильтровывать критические компоненты сигнала. Кроме того, оценка производительности в реальном времени подтверждает возможность использования fNIRS для быстрой и точной классификации двигательных жестов.

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/11113778

Motor Imagery-Based BCI for Individual Finger Classification by EEG Current Source Estimation: A Feasibility Study

Интерфейс мозг-компьютер (ИМК), использующий электроэнцефалографию (ЭЭГ), может с высокой точностью обнаруживать активность сенсомоторной коры, вызванную задачей воображения движения влево и вправо. Однако различение более детализированных частей тела, таких как отдельные пальцы, остается сложной задачей из-за низкого пространственного разрешения ЭЭГ. В этом исследовании, в качестве предварительного исследования по разработке ИМК, который может обнаруживать ответы на воображение движения каждой более мелкой части, были исследованы предполагаемые корковые токи. Ожидается, что корковый ток сможет обнаруживать задачу воображения движения детализированных частей тела. В этом исследовании пространственное распределение и классификация ответов мозга, соответствующих задаче воображения движения указательного и мизинца, были проанализированы с использованием предполагаемых корковых токов из ЭЭГ. Результаты показали, что все пять испытуемых показали различия в пространственном распределении коркового тока во время задачи воображения каждого пальца. Кроме того, у четырех испытуемых точность классификации составила более 70%. Эти результаты свидетельствуют о том, что точность классификации может быть улучшена при различении реакций мозга на двигательные образы пальцев, что считалось сложной задачей при использовании метода, использующего только традиционные сигналы ЭЭГ.

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/11113749

Efficacy of Low-Intensity Transcranial Ultrasound Stimulation in Enhancing Motor Recovery via Modulation of Microglial Polarization, Angiogenesis and Neurogenesis in MCAO Rats

Цель
Низкоинтенсивная транскраниальная ультразвуковая стимуляция представляет собой новую технологию нейромодуляции, отличающуюся неинвазивностью, глубоким проникновением и высокой пространственной точностью. Она применяется в лечении неврологических заболеваний. Данный метод показал эффективность в восстановлении двигательных функций после инсульта, однако механизмы этого процесса остаются неясными.

Методы
Модель ишемического инсульта у крыс была создана путем перевязки средней мозговой артерии. Через 24 часа после операции началось шестидневное воздействие ультразвуковой стимуляции. Двигательные функции животных оценивались с помощью теста открытого поля, анализа походки и теста балансирования на балке. Кроме того, с помощью магнитно-резонансной томографии высокого разрешения оценивались объем повреждения мозга и степень отека. Молекулярно-биологические изменения, связанные с активацией клеток микроглии, образованием новых кровеносных сосудов и ростом нервной ткани, исследовались с помощью иммуноферментного анализа и иммунофлуоресцентного окрашивания.

Результаты
Лечение ультразвуковой стимуляцией значительно уменьшило повреждение мозга и улучшило двигательные функции у животных с ишемическим инсультом. Было обнаружено, что инсульт вызывает активацию клеток микроглии в пораженной области мозга. При этом ультразвуковая стимуляция подавляла их чрезмерную активность, уменьшала провоспалительную реакцию и усиливала противовоспалительные процессы. Кроме того, данный метод стимулировал образование новых кровеносных сосудов и способствовал восстановлению нервной ткани.

Заключение
Низкоинтенсивная транскраниальная ультразвуковая стимуляция эффективно улучшает двигательные нарушения после ишемического инсульта, вероятно, за счет регуляции активности клеток микроглии, а также стимуляции восстановления сосудов и нервной ткани. Таким образом, данный метод может стать перспективным способом лечения последствий инсульта.

Пришла пора использовать искусственные нейроны, нервы, синапсы и т.п.

https://www.nature.com/articles/s44287-025-00197-z

Large Language Models are Great sEMG-Based Hand Gesture Recognizers

Поверхностная электромиография (sEMG) — это неинвазивный биосигнал, широко используемый для распознавания жестов рук (sEMG-HGR). В то время как предыдущие исследования были сосредоточены на архитектурных модификациях для анализа временной динамики sEMG-сигналов, мы предлагаем новый подход, основанный на применении больших языковых моделей (LLM), известных своей эффективностью в обработке временных последовательностей.

Учитывая временной характер sEMG-HGR, мы представляем sEMG-LLM — архитектуру, способную принимать sEMG-сигналы в качестве входных данных для анализа жестов и выводить результаты распознавания в текстовой форме. Основу sEMG-LLM составляет модуль sEMG-to-Linguistics Mapping (SLM), который преобразует sEMG-сигналы в дискретные интерпретируемые токены, подходящие для обработки языковыми моделями.

Для повышения эффективности работы LLM с sEMG-данными мы разработали специализированные механизмы анализа жестов. Проведенные эксперименты подтверждают, что предложенная архитектура sEMG-LLM демонстрирует наилучшие показатели в своей области.

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-95-0880-8_30

Это — что-то похожее на "модули" из теории глобального рабочего пространства

https://www.nature.com/articles/s41562-025-02280-9

"Participants were told to fully press and release their index and middle fingers in an alternating fashion, tapping as fast and as consistently as possible. Auditory “Go” and “Stop” cues were given through the app to start and stop QDG, respectively."

https://www.nature.com/articles/s41531-025-01101-0

Электро-конвульсивная терапия: не настолько полезна для здоровья, как выясняется?

https://jme.bmj.com/content/early/2025/06/03/jme-2024-110629

Cross-species implementation of an innate courtship behavior by manipulation of the sex-determinant gene

Исследователи из Японии успешно перенесли уникальное брачное поведение от одного вида плодовых мушек к другому с помощью генетических методов. Включив всего один ген в инсулин-продуцирующих нейронах, команда заставила вид Drosophila melanogaster демонстрировать ритуал дарения подарков, который ранее не был для него характерен. Работа, опубликованная в журнале Science, стала первым примером переноса сложного поведения между видами путем манипуляции одним геном и создания новых нейронных связей.

В природе большинство самцов плодовых мушек ухаживают за самками, вибрируя крыльями и создавая звуковые паттерны — «брачные песни». Однако Drosophila subobscura выработала иную стратегию: самцы отрыгивают пищу и преподносят её самке в качестве подарка. У близкородственного вида D. melanogaster такое поведение отсутствует.

Эти два вида разделились около 30–35 миллионов лет назад. Оба имеют ген fruitless (fru), отвечающий за брачное поведение самцов, но используют разные стратегии — пение или дарение подарков. Учёные выяснили причину этого различия: у D. subobscura инсулин-продуцирующие нейроны связаны с центром ухаживания в мозге, а у D. melanogaster эти клетки не соединены с этой областью.

«Активировав ген fru в инсулин-продуцирующих нейронах D. melanogaster, мы заставили эти клетки формировать длинные нейронные отростки и соединяться с центром ухаживания. В результате в мозге возникли новые цепи, и мушки впервые начали демонстрировать поведение дарения подарков», — пояснил соавтор исследования доктор Рёя Танака, преподаватель Высшей школы науки Университета Нагоя.

Для выявления ключевых нейронов учёные внедрили в эмбрионы D. subobscura ДНК, кодирующую термочувствительные белки в определённых клетках мозга. Нагревая эти клетки, они сравнили мозг мушек, которые отрыгивали пищу, и тех, кто этого не делал. В результате были обнаружены 16–18 инсулин-продуцирующих нейронов, производящих мужской специфический белок FruM, расположенные в области мозга под названием pars intercerebralis.

«Наши данные показывают, что эволюция нового поведения не всегда требует появления новых нейронов. Достаточно небольших генетических изменений в уже существующих клетках, чтобы привести к диверсификации поведения и, в конечном итоге, к видообразованию», — отметил соавтор работы доктор Юсукэ Хара из Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT).

«Мы продемонстрировали, как можно проследить сложное поведение, такое как дарение подарков, до его генетических корней, чтобы понять, как эволюция создаёт новые стратегии, помогающие видам выживать и размножаться», — добавил руководитель исследования доктор Дайсукэ Ямамото (NICT).

Исследование «Перенос врождённого брачного поведения между видами через манипуляцию геном, определяющим пол» опубликовано в журнале Science 14 августа 2025 года (DOI: 10.1126/science.adp5831). Работа выполнена совместными усилиями команды под руководством докторов Юсукэ Хары и Дайсукэ Ямамото (NICT) в сотрудничестве с исследователями из Университета Нагоя.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp5831

Early Locus Coeruleus noradrenergic axon loss drives olfactory dysfunction in Alzheimer’s disease

Болезнь Альцгеймера часто начинается с некогнитивных симптомов, таких как нарушения обоняния, которые могут предсказывать последующее когнитивное снижение, хотя механизмы этого остаются неясными. Патологические изменения затрагивают голубое пятно (locus coeruleus) в стволе мозга — основной источник норадреналина, который модулирует обработку обонятельной информации, причем поражение этой области происходит на ранних стадиях.

В данном исследовании показано, что в модели болезни Альцгеймера у мышей происходит ранняя и выраженная потеря норадренергических входов в обонятельную луковицу (olfactory bulb), что совпадает с нарушением обоняния еще до появления амилоидных бляшек. Механически это связано с тем, что микроглия обонятельной луковицы распознает и фагоцитирует аксоны голубого пятна. Генетическое снижение фагоцитоза сохраняет аксоны голубого пятна и обонятельную функцию.

У пациентов с продромальной стадией болезни Альцгеймера, как и у мышей AppNL-G-F, наблюдается повышенный сигнал позитронно-эмиссионной томографии с лигандом транслокаторного белка (TSPO-PET) в обонятельной луковице. Кроме того, в посмертных образцах обонятельной луковицы пациентов с ранней болезнью Альцгеймера подтверждено раннее повреждение аксонов голубого пятна.

Эти результаты раскрывают механизм, связывающий раннее поражение голубого пятна с гипосмией при болезни Альцгеймера, и предлагают использовать тестирование обоняния и визуализацию нейрональных цепей для ранней диагностики, что может позволить своевременно начать терапию.

https://www.nature.com/articles/s41467-025-62500-8

Золотые слова

Anticipation на всех уровнях:

Категоризация — группировка схожих объектов, действий или событий — лежит в основе адаптивного поведения. Традиционно в нейронауке считается, что она начинается с обнаружения признаков, а завершающим этапом становится сопоставление с хранящимися в памяти представлениями. Мы рассматриваем данные нейроанатомии, электрофизиологии, визуализации мозга и когнитивной науки, которые указывают на иную точку зрения: категоризация не является завершающей стадией восприятия, а происходит на всех этапах обработки сигналов, с самого начала. Это ключевая вычислительная стратегия мозга, реализуемая через предсказательные обратные сигналы, которые организуют прямую обработку информации. Обсуждаются последствия для теории, будущих исследований и понимания нейропсихиатрических расстройств.

https://osf.io/preprints/psyarxiv/bu4sn_v1

"Input layer IV is enlarged and more myelinated in older adults and is associated with extended sensory input signals."

Только непонятно, что это значит.

https://www.nature.com/articles/s41593-025-02013-1?fbclid=IwY2xjawMMsOhleHRuA2FlbQIxMQABHgDeuc1Xdy1Pgv2zkCITiJ4CxcZZdIGsxgnjN3QxhQgtROmP29XfKmxMciMA_aem_4nDQOeodZE2PdrbOXDQT8A

"Потенциальной пользы от митохондриальной трансплантации для борьбы со старением человека ученые пока не подтверждали, хотя уже были некоторые обнадеживающие результаты в экспериментах на клеточных культурах и в моделях старения на животных".

https://nplus1.ru/material/2025/08/15/young-grandad?fbclid=IwY2xjawMMsldleHRuA2FlbQIxMABicmlkETBIVElrYTJmVGhZREJSR0xDAR5m8Xu3z7s5FmTXzUP3ARcXpD-ALQXaFcWjGlVGD0xVdBuWjXYoWdpqYTk8Og_aem_DjrTbjy9-tltu43iDDgRaQ

На предстоящем форуме нейронаук в Дзержинске Надежда Стародубцева (на снимке — слева) расскажет об очень интересной работе.

Надежда исследовала, как мысленное представление движений и реальные физические действия влияют на активность мозга. Когда человек двигает рукой или просто представляет движение, в мозге возникает десинхронизация мю-ритма - особый вид активности, используемый в нейроинтерфейсах. Эксперимент с участием 15 человек показал, что сочетание мысленного представления движений одной руки с физическим напряжением другой усиливает мозговую активность.

В ходе исследования участники выполняли различные комбинации задач: ритмичное сжатие мяча, мысленное представление этого действия, постоянное напряжение мышц, а также их сочетания. Результаты показали, что реальные движения вызывают более сильную реакцию мозга по сравнению с мысленными. При этом постоянное мышечное напряжение без движений тоже снижает мю-ритм, но только в противоположном полушарии мозга. Наиболее интересным оказалось усиление активности при одновременном представлении движения одной руки и напряжении другой.

Эти открытия имеют важное практическое значение. Они могут помочь усовершенствовать интерфейсы «мозг-компьютер», сделав распознавание мысленных команд более точным. Кроме того, комбинация мысленных образов и физического напряжения может ускорить восстановление двигательных функций у пациентов после инсульта. Исследование демонстрирует, что сочетание ментальных и физических действий создаёт более выраженный эффект в работе мозга, открывая новые возможности для медицинских и технологических разработок.