Польза от самолетов

Сточные воды из самолетных туалетов помогут отслеживать распространение опасных бактерий, устойчивых к антибиотикам. Ученые из Австралии и других стран изучили пробы с 44 рейсов и обнаружили в них устойчивые к лекарствам микробы, включая те, что встречаются в больницах. Некоторые гены устойчивости нашли только в сточных водах самолетов, а не в городской канализации, что говорит о завозе из-за границы. Рейсы из Азии, особенно Индии, содержали больше таких генов, чем из Европы — возможно, из-за разницы в использовании антибиотиков и уровне гигиены. Исследование показало, что метод надежен: дезинфекция в туалетах не мешает анализу. Такой мониторинг поможет заранее выявлять угрозу, ведь устойчивые бактерии могут убить больше людей, чем рак. Раньше этот способ уже использовали для поиска COVID-19 в сточных водах самолетов.

https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.00569-25

Current Neuroethical Perspectives on Deep Brain Stimulation and Neuromodulation for Neuropsychiatric Disorders: A Scoping Review of the Past 10 Years

В последние десять лет для лечения психических расстройств всё чаще применяют методы, которые воздействуют непосредственно на мозг. Это перспективное направление, но оно вызывает серьёзные этические вопросы. Чтобы систематизировать эти споры, было проведено масштабное исследование, для которого отобрали 77 наиболее relevantных научных работ за последнее десятилетие.

Анализ этих работ показал, что главная этическая проблема — это влияние таких технологий на самостоятельность человека и его способность принимать осознанные решения о лечении. При этом сами технологии часто, наоборот, рассматриваются как инструмент, который может помочь пациентам вернуть контроль над своей жизнью.

Особенно много споров вызывает глубокое стимулирование мозга. Учёные и ethicists активно обсуждают, как эта процедура может повлиять на личность пациента, его ощущение собственного "Я" и характер. Хотя этот метод считается одним из самых эффективных, он же и самый рискованный.

Другой важный вопрос — это равный доступ к таким технологиям. Появление частных клиник, предлагающих одни виды стимуляции, и экспериментальный статус других методов создаёт неравенство, при котором передовое лечение может быть доступно не всем, кто в нём нуждается.

В итоге, дискуссия в этой сфере продолжает фокусироваться на том, как изменения личности после вмешательства влияют на самоидентификацию человека. Предложено несколько теоретических моделей, чтобы это объяснить, но ни одна не является исчерпывающей, поэтому эксперты призывают использовать комплексный подход.

Ситуацию усложняют новые технологии, особенно те, что совмещают интерфейсы "мозг-компьютер" с искусственным интеллектом. Они добавляют в спор новые аспекты: конфиденциальность данных мозга и юридическую ответственность за действия, которые могут быть совершены под влиянием такого устройства. Всё это ещё сильнее размывает границы того, что мы привыкли считать личностью и собственной идентичностью.

https://www.mdpi.com/2079-9721/13/8/262

Directional hand movement can be classified from insular cortex SEEG signals using recurrent neural networks and high-gamma band features

Интерфейсы «мозг-компьютер» с использованием искусственного интеллекта показывают потенциал в расшифровке нейронных сигналов для восстановления движений. Новые данные указывают на роль не только моторной коры, но и глубоких структур мозга, таких как островковая доля, в моторном контроле, specifically в направленных движениях кисти.

В данном исследовании мы применили методы машинного обучения для расшифровки направленных движений кисти на основе высокочастотной гамма-активности в коре островковой доли. У семи участников с эпилепсией были имплантированы глубинные электроды для стереоэлектроэнцефалографии. Данные записывались во время задания, включавшего движения левой, правой рукой или отсутствие движения.

Для обработки сигналов использовался демиксированный анализ главных компонент для снижения размерности данных. Классификация движений выполнялась с помощью двунаправленной сети с долгой краткосрочной памятью, эффективно обрабатывающей временные последовательности.

Результаты выявили устойчивую модуляцию гамма-активности, специфичную для направления движения within островковой коры. Анализ показал distinct пространственно-временные паттерны для разных условий. Нейросеть успешно расшифровала эти сигнатуры, достигнув точности классификации 72,6%, что значительно выше случайного угадывания. Также была обнаружена отрицательная корреляция между временным интервалом сессий и точностью декодирования, указывающая на временную изменчивость нейронных репрезентаций.

Исследование демонстрирует роль глубоких структур мозга в различении движений и подтверждает, что комбинация анализа гамма-активности и recurrent neural networks углубляет понимание нейронных механизмов движения, что может способствовать развитию интерфейсов «мозг-компьютер».

https://www.nature.com/articles/s41598-025-14805-3

Cardiac autonomic responses to cortical electrical stimulation: a SEEG study

Структурная организация структур автономной нервной системы требует изучения. Были проанализированы реакции сердца на электрическую стимуляцию коры головного мозга у 43 пациентов с эпилепсией. В половине случаев (48,6%) стимуляция вызывала изменения сердечного ритма: брадикардия наблюдалась в 24,47% случаев, тахикардия - в 24,13%. Замедление ритма свидетельствовало об активации парасимпатического контроля, тогда как ускорение ритма указывало на симпатическую активацию. Была идентифицирована основная сеть, включающая миндалевидное тело, заднюю островковую долю, медиальную премоторную и префронтальную кору, а также переднюю поясную извилину, которая демонстрировала наиболее выраженное влияние на сердечную деятельность. Другие регионы, преимущественно лимбической системы и неокортекса, показали меньшую степень вовлеченности. Результаты исследования свидетельствуют о существовании двух иерархически организованных сетей: компактного ядра и распространенной сети, обеспечивающих непрерывную автономную регуляцию сердечной деятельности при выполнении сложных когнитивных, эмоциональных и сенсомоторных задач.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811925004264

A functional systems view on neural tracking of natural speech

Ключевой феномен нейролингвистики — нейтракинг (синхронизация мозговой активности с ритмом речи) — важен для понимания речи, внимания и нарушений (афазия, расстройства развития). Дискуссия о его природе сводится к вопросу: это активный процесс, основанный на внутренних осцилляторах и предсказаниях, или пассивная настройка на стимул? Мы предлагаем теоретическую интерпретацию с позиций теории функциональных систем (ТФС) П.К. Анохина.

Согласно ТФС, организм — активный субъект, чье поведение направлено на достижение адаптивной цели. Нейтракинг можно рассматривать как физиологический компонент функциональной системы, целью которой является понимание речи. В этой системе нисходящие предсказания (акцептор результата действия) и восходящая обработка сигнала взаимодействуют через петли обратной связи, что объясняет влияние контекста, задач и ожиданий на нейтракинг.

Такой подход интегрирует психологические (цель, значение) и физиологические (мозговая активность) аспекты, предлагая новую перспективу для экспериментов: анализ сетевой активности мозга, роль предстимульных процессов и разработка мер, учитывающих предсказания будущего содержания речи, а не только уже услышанного.

https://www.frontiersin.org/journals/systems-neuroscience/articles/10.3389/fnsys.2025.1658243/abstract

📗 Книга Сколтеха и РНФ «Разговоры за жизнь» — 42 голоса выдающихся учёных, собранные в единое повествование о науках о жизни, — стала номинантом конкурса G8 Creative Award.

В этом году у премии появилось народное голосование. Поддержать наш проект можно в два шага:

1. Зарегистрироваться на сайте премии.
2. Нажать на сердечко (❤️) под заголовком книги.

P. S. Спасибо, что вы с нами!

Глимфатическая система, открытая в 2012 году на мышах, очищает мозг от токсинов, таких как амилоид бета и тау, во время сна, предотвращая болезнь Альцгеймера. Спинномозговая жидкость вымывает отходы через периваскулярные пространства — особенно эффективно в глубоком сне. Исследования показывают, что плохой сон нарушает этот процесс, приводя к деменции. Ученые (Панчин?) стремятся улучшить функцию глимфатической системы для здоровья мозга.

https://www.scientificamerican.com/article/how-sleep-cleans-the-brain-and-keeps-you-healthy/

Что, если в вашей записи (например, ЭЭГ) присутствует высокочастотная наводка, а частота оцифровки низкая? Будет примерно такое.

FS = [100 200 500 2000];

for i=1:4,

fs = FS(i);

t=0:(1/fs):10;
x=sin(2*pi*333*t).^1000;

win = triang(1000);
[psd,f]=cpsd(x,x,win,[],[],fs);

subplot(2,2,i);
plot(f,abs(psd));
xlabel('Frequency, Hz');
title(['sampling at ' num2str(fs) ' Hz']);

end;

А вот здесь добавлен "альфа ритм" (пик на 10 Гц). При некоторых подборах параметров можно получить даже что-то вроде бета-ритма (оцифровка на 100 Гц), или гамма-ритма (оцифровка на 250 Гц).

FS = [100 250 500 1000];

for i=1:4,

fs = FS(i);

t=0:(1/fs):10;
x=sin(2*pi*333*t).^1000;
x=x-mean(x);
x=x+sin(2*pi*10*t)*0.1;

win = triang(100);
[psd,f]=cpsd(x,x,win,[],[],fs);

subplot(2,2,i);
plot(f(2:(end-1)),abs(psd(2:(end-1))));
xlabel('Frequency, Hz');
title(['sampling at ' num2str(fs) ' Hz']);

end;

А если поиграть еще, то картинки становятся правдоподобнее и правдоподобнее. Совершенно реальная ситуация с анализом ЭЭГ, кстати.

FS = [100 250 500 1000];

for i=1:4,

fs = FS(i);

t=0:(1/fs):10;
x=sin(2*pi*333*t).^1000;
x=x-mean(x);
x=x+sin(2*pi*10*t)*0.1;

win = triang(50);
[psd,f]=cpsd(x,x,win,[],[],fs);

subplot(2,2,i);
plot(f(2:(end-1)),abs(psd(2:(end-1))));
xlabel('Frequency, Hz');
title(['sampling at ' num2str(fs) ' Hz']);

end;

У Панчина оказались примерно такие же математические способности< как у Дробышевского.

https://t.me/lonely_oocyte/6041

Напомним, как решает математические задачи Дробышевский:

https://t.me/augmented_brain/10096

Это только начало

https://t.me/viralload/569

Transcutaneous vagus nerve stimulation modulates fear memory extinction and neural responses in humans

Предыдущие исследования показали, что транскраниальная стимуляция блуждающего нерва способствует угашению страха, но её нейронные механизмы неясны. В данном исследовании измерялись кожно-гальваническая реакция и связанные с событиями потенциалы у сорока участников. Результаты показали, что группа со стимуляцией демонстрировала значительно меньшие амплитуды кожно-гальванической реакции и позднего позитивного потенциала на условный стимул при recall, что указывает на снижение симпатического возбуждения и нейронной реактивности. Стимуляция эффективно подавляла немедленные и устойчивые реакции страха, модулируя нейронные цепи, и имеет терапевтический потенциал при тревожных расстройствах.

https://academic.oup.com/cercor/article-abstract/35/8/bhaf224/8236505?redirectedFrom=fulltext

Migraine: A Review on Its History, Symptoms, And Its Treatment

Мигрень — это распространенное и тяжелое неврологическое заболевание. Оно проявляется повторяющимися приступами умеренной или сильной головной боли, которые часто сопровождаются тошнотой, рвотой, свето- и звукобоязнью. Ее история уходит корнями в древние времена, а современная наука объясняет мигрень нейрососудистыми механизмами. Приступ может иметь несколько фаз: продром, ауру, саму головную боль и постдром. В основе болезни лежит комплекс процессов: корковая распространяющаяся депрессия, активация тройнично-сосудистой системы и выброс нейропептидов. Диагноз ставится по критериям ICHD-3 после исключения других типов головной боли. Лечение делится на купирование приступов (триптаны, НПВП) и профилактику (бета-блокаторы, антитела к CGRP). Также важны немедикаментозные методы. Современные достижения включают препараты против CGRP, носимые устройства и персонализированную медицину. Ключ к успеху — ранняя диагностика, индивидуальный подход и многопрофильная помощь, а продолжающиеся исследования дают надежду на появление новых методов лечения.

https://uniquepubinternational.com/journals/index.php/jpmhs/article/view/133

Это похоже на достижение, но можно достигнуть и большего:

https://www.researchgate.net/publication/230864997_Time-Dependent_Statistical_and_Correlation_Properties_of_Neural_Signals_during_Handwriting

Расширьте свой кругозор:

PRIMA — это беспроводной субретинальный имплантат, разработанный для частичного восстановления зрения у пациентов, ослепших из-за терминальной стадии возрастной макулодистрофии (географической атрофии), при которой фоторецепторы полностью погибают, но внутренние слои сетчатки частично сохраняются. Устройство представляет собой миниатюрный чип размером 2x2 мм и толщиной в треть человеческого волоса, который хирургически помещается под сетчатку. Чип содержит 378 фотоэлектрических пикселей-электродов.

Система работает в комплекте с специальными очками со встроенной камерой. Камера захватывает изображение, которое обрабатывается портативным компьютером с помощью алгоритмов искусственного интеллекта. Затем проектор в очках передает это изображение в виде невидимого инфракрасного импульса на имплантат. Чип преобразует свет в электрические сигналы, которые стимулируют сохранившиеся биполярные клетки сетчатки, имитируя работу потерянных фоторецепторов. Мозг интерпретирует эти сигналы как зрительные образы. Это позволяет создать искусственное центральное зрение, которое работает вместе с сохраненным естественным периферическим зрением пациента.

По данным клинических исследований, пациенты с имплантом PRIMA демонстрируют значительное улучшение зрительных функций. В рамках пилотных и последующих исследований было имплантировано несколько десятков пациентов. В ключевом европейском исследовании PRIMAvera участвовали 38 пациентов. Через 12 месяцев после операции они в среднем могли прочитать на 23 буквы больше по стандартной таблице для проверки зрения, а лучший результат показал улучшение на 59 букв. Многие пациенты восстановили способность распознавать объекты, локализовать источники света, различать крупный текст и даже некоторые лица.

Что касается безопасности, хирургическая процедура имплантации сопряжена с рисками, характерными для сложных витреоретинальных операций у пациентов с хрупкой сетчаткой. Наиболее частыми серьезными нежелательными явлениями были разрыв сетчатки (примерно у 21% пациентов в исследовании PRIMAvera), субретинальное кровоизлияние и повышение внутриглазного давления. Однако долгосрочные данные (до 48 месяцев) показывают, что имплант стабилен и не вызывает прогрессирующей дегенерации окружающих тканей.

PRIMA считается значительным шагом вперед по сравнению с предыдущими поколениями retinal implants благодаря своей полностью беспроводной конструкции, более высокой плотности электродов и интеграции с технологией дополненной реальности в очках.

Для эрудитов:

Starfish Neuroscience — это нейротехнологическая компания, основанная в 2019 году. Она фокусируется на разработке передовых технологий для взаимодействия с мозгом, aiming to улучшить качество жизни людей за счёт создания минимально инвазивных и эффективных решений для лечения неврологических и психических расстройств.

Одним из ключевых отличий Starfish от традиционных нейротехнологических компаний является её широкий и exploratory подход. Вместо узкоспециализированных задач компания исследует diverse проблемы, чтобы максимизировать положительное влияние на широкую популяцию пациентов. Процесс разработки включает итеративные циклы, где идеи тестируются, оцениваются и постоянно улучшаются на основе обратной связи. Культура компании emphasizes flat, открытую и self-directed рабочую среду без традиционной иерархии, что требует высокой дисциплины и коммуникации между сотрудниками.

Среди технологий, разрабатываемых Starfish, можно выделить несколько направлений. В области транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) компания работает над повышением точности этого метода для лечения депрессии, биполярного расстройства и других настроенческих расстройств. Их подход включает оптимизированное targeting с использованием робототехники и персонализированных функциональных показателей, а также closed-loop протоколы стимуляции, которые адаптируются к текущему состоянию мозга пациента с помощью машинного обучения и сенсорных технологий.

Также Starfish разрабатывает минимально инвазивные распределенные нейроинтерфейсы, которые могут одновременно взаимодействовать с несколькими областями мозга. Это важно для лечения заболеваний, связанных с dysfunction нейронных цепей, таких как болезнь Паркинсона. Их устройства отличаются миниатюрными размерами, низким энергопотреблением и отсутствием необходимости в батареях, так как они питаются беспроводным способом. Эти импланты способны как записывать активность мозга, так и стимулировать нейроны с высокой точностью.

Ещё одно направление — термальная модуляция. Starfish создает устройства для precision гипертермии, которые используют тепло для targeted терапии рака, например, уничтожения опухолей. Их подход предполагает использование инъекционных устройств, которые могут управляться беспроводным способом и обеспечивать контролируемое тепловое воздействие, potentially уменьшая побочные эффекты по сравнению с традиционными методами.

Компания была основана Гейбом Ньюэллом, сооснователем Valve, известной по таким продуктам, как Steam и Half-Life. Его интерес к нейроинтерфейсам привёл к созданию Starfish Neuroscience, которая представляет его vision для будущего взаимодействия мозга и компьютера.

В отличие от таких проектов, как Neuralink, который focuses на монолитных имплантах с большим количеством электродов, Starfish делает акцент на модульности, миниатюрности и энергоэффективности. Это может открыть новые возможности не только в медицине, но и в других областях, например, в игровых интерфейсах, хотя currently компания сосредоточена на медицинских приложениях.

Таким образом, Starfish Neuroscience представляет собой инновационный подход к нейротехнологиям, сочетающий широкие исследовательские интересы с практическими решениями для улучшения здоровья людей.

Для эрудитов:

Forest Neurotech — это некоммерческая исследовательская организация, основанная в 2023 году учеными из Калифорнийского технологического института и соучредителем Verily. Она специализируется на разработке ультразвуковых интерфейсов "мозг-компьютер". Миссия организации заключается в создании менее инвазивных и более доступных инструментов для изучения мозга и лечения неврологических заболеваний.

Ключевой продукт — Forest 1, исследовательский ультразвуковой сканер размером меньше брелока для ключей. Он использует технологию Butterfly™ для функциональной визуализации мозга и нейромодуляции как поверхностных, так и глубоких структур. Устройство обеспечивает высокое пространственное разрешение и может интегрироваться с ноутбуком через USB. Для работы с глубокими структурами мозга требуется имплантация, так как череп ослабляет ультразвук.

В 2024 году организация получила финансирование от бывшего CEO Google Эрика Шмидта, Griffin Catalyst (благотворительной организации CEO Citadel Кеннета Гриффина), фонда Bechtel Foundation и Джеймса Фикела. Команда состоит из специалистов из Stanford, Meta, Google, Caltech и UC Berkeley.

В январе 2025 года Forest Neurotech анонсировала начало испытаний на людях в Великобритании в партнерстве с NHS. Исследование финансируется британским ARIA на 6,5 миллионов фунтов и будет проводиться на 30 пациентах с травмами черепа. Основная цель — оценка безопасности и эффективности технологии для лечения депрессии. Испытания планируется завершить к 2028 году.

Потенциальные применения технологии включают фундаментальные исследования мозга, лечение нейродегенеративных и психических заболеваний, а также расстройств сна.