Нейроэкзистенциализм
3.49K subscribers
903 photos
137 videos
137 files
1.5K links
Мозг, сознание, поведение, биология.
Зроблено в Україні.

neuroexistencialism.com

Дискуссионный клуб/чат:
Заявки подавать @jesusmercy9

Поддержать проект:
https://www.patreon.com/neuroexistencialism
https://www.buymeacoffee.com/nrxstnclsm
Download Telegram
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Что на уме у муравьев?

"Потому что в мире теперь хозяйничают муравьи. Они превратили Землю в одно огромное Здание, по крайней мере Дженкинс так предполагал, хоть и не знал наверняка. Но насколько он знал, насколько воспринимали его органы чувств (а воспринимали они многое), на Земле ничего не осталось, кроме исполинского и никчемного Здания, построенного муравьями. Хотя считать его никчемным не совсем честно. Просто невозможно узнать, какой цели может служить это Здание. Никто на свете не в состоянии догадаться, что на уме у муравьев."

— Клиффорд Саймак
"Город"

#biology #цитаты #книги
Это не тебе: боль социального отвержения

Социальное отторжение смерти подобно. Мы так зависим друг от друга, что это не могло не оставить свой след на устройстве нейронных цепей регулирующих наше поведение. Поощрение и его предвкушение это, безусловно, хорошо и эффективно – мы злоупотребляем стимулами и торчим на всём, до чего можем дотянуться. Но страдание в качестве “подруливающего устройства” – это просто гениально. Бежать за удовольствием можно полениться, отложить на завтра, а лучше на понедельник, или вообще найти что поближе, попроще да подешевле. Боль пригвождает к реальности, и с ней приходится иметь дело. Мы толкаемся локтями с источниками наших радостей и печалей в броуновской суете общественной жизни. И каждый, наверняка, хоть раз, но испытывал неприятное удивление, от буквально физического дискомфорта, который вызывают всего три слова. Это не тебе.

Исследования в области социальной нейронауки показали, что схожие области мозга активируются, когда мы испытываем физическую и "социальную боль" - болезненные ощущениями, связанные с фактическим или потенциальным ущербом для социальных связей. Есть специальная компьютерная игра, Cyberball, в которой игроки могут исключить (exclude) участника, бросая ему меньше мячей. В одном исследовании участники играли в Cyberball, находясь в фМРТ сканере мозга. Нейровизуализация показала, что переживание социальной изоляции преимущественно активирует дорсальную переднюю поясную кору (dorsal anterior cingulate cortex, dACC) и переднюю инсулу (anterior insula, AI) - области, которые играют роль в дистрессовом переживании физической боли. Они же активны при переживании негативной социальной оценки, отказа от романтического партнера или тяжелой утраты.

Нейрохимические субстраты физической и социальной боли опираются на опиоидные процессы. Опиаты, которые являются сильными анальгетиками, уменьшают у животных дистрессовое поведение при разлуке. Факторы, изменяющие один вид боли, оказывают аналогичное влияние и на другой. Социальная поддержка может уменьшить физическую боль, а парацетамол может приглушить обе.

Социальную разобщенность (social disconnection) связывают с увеличением воспалительной активности. Одиночество и социально-оценочные стрессоры (social-evaluative) (ты нам не нравишься, иди отсюда), повышают провоспалительную активность. При хронических заболеваниях старения (включая сердечно-сосудистые заболевания и некоторые виды рака) та же картина. Кроме того, многочисленные исследования указывают на усиление воспалительного ответа при депрессии, о чем был отдельный пост "Возможные причины депрессии".

Один шимпанзе – не шимпанзе. Социально исключенный, отверженный, “отсоединенный” человек, если это не харизматичный социопат или самодостаточный интроверт, физически страдает. Злая Мать-Природа делает нам больно, чтобы мы не откалывались от стаи. Для душевного спокойствия рекомендуют не принимать на свой счёт ничего, кроме денег. Попробуйте никак не отреагировать на “это не тебе”, “я не с тобой разговариваю”, “извини, у нас/здесь/я уже занято(а)”. Вдруг вы непробиваемы и у вас получится?

The pain of social disconnection: examining the shared neural underpinnings of physical and social pain

#brain #behavior
Каннабиноидный жор сквозь пропасть миллионов лет

Что схожего у C. elegans, которая с помощью хемотаксиса находит и поедает бактерии в разлагающейся растительной массе, и Homo sapiens? Молекулярный консерватизм эндоканнабиноидной системы в масштабах эволюции.

Чтобы эффективно реагировать на дефицит энергии, животное должно быть вынуждено искать пищу (appetitive behavior) и, как только пища найдена, максимизировать потребление калорий (consumatory behavior). Эндоканнабиноидная система регулирует оба этих поведения. Что касается аппетитивного поведения, агонисты CB1 гонят животное за едой, в то время как антагонисты CB1 оказывают противоположное действие. Что касается консумматорного поведения, исследования на грызунах показывают, что введение Δ9-ТГК или эндогенного каннабиноида анандамида не только вызывает гиперфагию у сытых животных (жрут как не в себя), но и изменяет пищевые предпочтения в пользу вкусных, калорийных продуктов, например, богатых сахаром и жирами.

Многочисленные исследования на лабораторных животных установили тесную связь между эндоканнабиноидной сигнализацией и энергетическим гомеостазом, который определяется как точное соответствие между потреблением калорий и расходом энергии. Лишение пищи повышает уровень эндоканнабиноидов в прилежащем ядре (nucleus accumbens) и гипоталамусе - областях мозга, которые экспрессируют рецепторы CB1 и способствуют регуляции аппетита. Системное введение ТГК или эндогенных каннабиноидов увеличивает потребление пищи. Микроинъекция агонистов каннабиноидных рецепторов или эндоканнабиноидов непосредственно в прилежащее ядро также увеличивает потребление пищи. Таким образом, эндоканнабиноидная система может рассматриваться как эффекторная система для восстановления энергетического гомеостаза в условиях пищевой депривации – “встань и иди есть”.

Вылупившиеся черви C. elegans наивны в отношении качества пищи, но уже через несколько часов начинают отдавать предпочтение видам с лучшими питательными свойствами (superior food) перед видами с низкими питательными свойствами (inferior food). Мы хоть и разошлись с ними 500 миллионов лет назад, они тоже не дураки пожрать.

В статье говорится о том, что воздействие эндоканнабиноида N-арахидоноилэтаноламина (AEA) на C. elegans приводит к увеличению потребления superior food, характерному для гедонистического питательного поведения (это так научно называется пиво с пельменями и мороженкой вместо унылого салатика или пустой овсянки на воде) млекопитающих. Эффекты АЕА требуют наличия каннабиноидного рецептора NPR-19, и что действительно интересно, так это то, что, эффекты AEA сохраняются при замене гена npr-19 на ген человеческого рецептора CB1 CNR1. Рецептор сменили на сходный, а схема работает, что указывает на высокую степень консервативности эндоканнабиноидных систем нематод и млекопитающих.


The conserved endocannabinoid anandamide modulates olfactory sensitivity to induce hedonic feeding in C. elegans

#biology #evolution #behavior
Hard-to-get: брачные игры людей

В брачных играх людей есть старый-добрый способ намеренной симуляции труднодостижимости: “я ребус, разгадай меня” / ”поймай меня, если сможешь”, он же “hard-to-get” или “игра в недотрогу”. В попытках найти, заинтересовать и удержать партнера мы самозабвенно играем в ближе-дальше, тепло-холодно, догоняй-убегай – “я оглянулся посмотреть не оглянулась ли она, чтоб посмотреть не оглянулся ли я”.

В статье подбиваются итоги 18 исследований, в которых изучалась "игра в недотрогу" или влияние романтической неопределенности \ недоступности на свиданиях. Подбирались те, в которых измерялись соответствующие результаты свиданий, такие как романтическая привлекательность и готовность к сексу. Восемь исследований были посвящены тактике "игры в недотрогу", семь исследований изучали неопределенность в знакомствах, а три исследования изучали трудности в знакомствах.

Обзор исследований показал, что неуверенность в заинтересованности потенциального партнера может сделать его более привлекательным и желанным. Труднодоступные партнеры также воспринимаются как более желанные, и люди часто готовы вкладывать в них время и деньги. Однако люди также предпочитают партнеров, которые отвечают взаимностью на их влечение и четко выражают свои романтические намерения. Всё дело в нахождении баланса между предсказуемостью, доступностью и коммуникацией.

Также обнаружили, что виды привязанности влияют на то, кто играет в "hard-to-get". Они могут быть результатом опыта общения с родителями/опекунами в раннем детстве, или развиться уже в зрелом возрасте на основе опыта прошлых отношений. Тревожная привязанность (anxious attachment) характеризуется страхом быть покинутым, потребностью в постоянном заверении и склонностью к чрезмерной зависимости от партнера. Избегающая привязанность (avoidant attachment), напротив, характеризуется страхом перед близостью и стремлением к независимости.

Избегающие индивиды и женщины чаще одобряют игру в недотрогу, в то время как тревожные индивиды и мужчины чаще добиваются недотрог. Напротив, надежно привязанные (securely attached) люди сообщают о меньшем желании играть в "hard-to-get". Избегающие люди играют в недотрогу, чтобы определить интерес и совместимость потенциального партнера, манипулировать и поддерживать социальное положение. Тревожно-привязанные индивиды преследуют партнеров, которые играют в "hard-to-get" из-за вызова.

Необходимо провести важное различие между "игрой в недотрогу" и символическим сопротивлением (token resistance). Второе относится к акту отклонения сексуальных ухаживаний с намерением на самом деле принять участие в действиях, которые были изначально отвергнуты (т.е. сказать "нет", когда подразумевается "да"). Игра в недотрогу отличается от символического сопротивления тем, что она включает в себя создание неопределенности относительно того, когда и будет ли человек отвечать на ласку или говорить "да", тем самым транслируя "может быть", а не "нет". Это также включает в себя создание трудностей для преследующих партнеров, чтобы получить "да", например, ведя себя как занятой и труднодоступный человек или имея высокие стандарты.

Однако, это далеко не полная картина. Исследования по теме "hard-to-get" основаны на традиционных гендерных ролях и ограничены гетеронормативными выборками. В частности, традиционные стереотипы о сексе и гендере представляют мужчин активными и доминирующими, что предполагает, что они будут добиваться, а женщин - пассивными и покорными, что предполагает, что их будут добиваться. Возможно, что мы воспринимаем “hard-to-get" как успешную стратегию именно в силу сложившихся культурных стереотипов, а не потому, что она действительно является таковой.


Playing Hard-to-Get: A New Look at an Old Strategy

#behavior #sex #psychology
Церебральная картография: новый взгляд на гомункулус Пенфилда

Гомункулус Уайлдера Пенфилда – это одно из самых каноничных и доступных для непосвященного человека наглядных демонстративных упрощений Из области нейронаук. Он изображается как перевернутое представление человеческого тела, движущегося от пальцев ног к голове в той части коры головного мозга, которая управляет движением. Уайлдер Пенфилд, передовой канадско-американский нейрохирург, создал метафору гомункулуса после того, как в 1930-х годах составил карту областей человеческого мозга с помощью прямой электрической стимуляции у бодрствующих пациентов.

На основе этой работы медсестра, работавшая с Пенфилдом, создала одну из самых знаковых иллюстраций в науке. На ней изображен гомункул, распростертый над поверхностью мозга, маленькое тело с увеличенным ртом, руками и ногами, каждая часть преувеличена пропорционально количеству занимаемой нейронной недвижимости. Существуют и более поздние трехмерные изображения гомункула в виде гротескного, безволосого гоблина с огромными губами, руками и ногами.

Происхождение и открытие гомонкула наглядны и понятны: стимуляция участков мозга, соответствующих соответствующим областям моторной коры, которая генерирует сигналы для управления движением тела, вызывает ожидаемые подергивания мышц стопы, кисти и лица. Методы нейровизуализации аналогичным образом отображают движение руки или пальца ноги на соответствующую область мозга, а повреждение в результате инсульта препятствует движению в ожидаемой части тела. И этот канон сохранялся и передавался дальше поколениям студентов и врачей на протяжении 90 лет.

В недавно опубликованной работе описывается, что при fMRI визуализации обнаружилась абсурдная на первый взгляд картина, которая показала три взаимосвязанные и ранее не документированные области прямо в гомункулусном отделе моторной коры. Считалось, что двигательные гомункулусные области связаны друг с другом только между полушариями мозга, левая рука с правой рукой, а левая нога с правой ногой. Предполагалось, что связи с различными участками в пределах одного полушария не существует.

Вместо непрерывной репрезентации движений тела с головы до ног в едином гомункулусе, результаты исследования показали, что нейронная репрезентация тела разделена на три части: одна для ног, другая для рук и третья для рта. Разделяющие или примыкающие к ним области являются местами расположения загадочных трех участков. Оказалось, что все три взаимосвязаны, и что они отвечают за целый ряд задач, включая планирование, регулирование работы внутренних органов и даже активизируются, когда человек просто думает о том, чтобы сделать какое-то движение - по сути, образуя связь между разумом и телом.

Авторы назвали весь этот комплекс сомато-когнитивной сетью действий (Somato-Cognitive Action Network, SCAN). Она объединяет разум и тело, связываясь с другими областями мозга, контролирующими частоту сердечных сокращений, мышечное напряжение, даже бабочек в животе. Все это обеспечивает обратную связь для планирования будущих действий - вот, что нужно сделать, чтобы в следующий раз избежать похмелья или сбитого о тумбочку пальца. SCAN также связана с регионами, важными для драйва и мотивации, повреждение которых может вызвать апатию. Признание того, что контроль над телом и двигательная активность представлены общей схемой мозга, помогает объяснить, почему состояния сознания и тела так часто пересекаются.

A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex

#brain #anatomy
Письмо Воннегута старшеклассникам: Пусть ваша душа растёт

В 2006 году мисс Локвуд, преподавательница английского языка в средней школе Ксавьер в Нью-Йорке, дала своим ученикам задание написать убедительные письма с приглашением их любимых авторов в школу. Пять учеников выбрали Курта Воннегута. Хотя 84-летний Воннегут не смог приехать в школу, он прислал красивое письмо, наполненное советами. Он был единственным автором, который ответил на письмо, и, к сожалению, скончался всего через шесть месяцев.

5 ноября 2006 года

Дорогая школа Ксавьер, мисс Локвуд и господа Перин, МакФили, Баттен, Маурер и Конгиуста:

Я благодарю вас за ваши дружеские письма. Вы знаете, как подбодрить старика (84 года) на закате его жизни. Я больше не появляюсь на публике, потому что теперь больше напоминаю игуану.

Более того, то, что я хотел сказать вам, не займет много времени, а именно: Занимайтесь любым искусством, музыкой, пением, танцами, актерским мастерством, рисованием, живописью, скульптурой, поэзией, художественной литературой, эссе, репортажами, неважно, хорошо или плохо, не для того, чтобы получить деньги и славу, а чтобы испытать становление (becoming), узнать, что у вас внутри, чтобы ваша душа росла.

Серьезно! Я имею в виду, начиная прямо сейчас, занимайтесь искусством и делайте это до конца своих дней. Нарисуйте смешной или милый рисунок мисс Локвуд и подарите его ей. Танцуйте домой после школы, пойте в душе и так далее, и так далее. Сделайте лицо в картофельном пюре. Представьте, что вы граф Дракула.

Вот задание на сегодня, и я надеюсь, что мисс Локвуд отчислит вас, если вы его не выполните: Напишите стихотворение из шести строк, о чем угодно, но в рифму. Никакого честного тенниса без сетки. Сделайте его настолько хорошим, насколько сможете. Но никому не говорите, что вы делаете. Не показывайте его и не читайте никому, даже своей девушке, родителям или еще кому-нибудь, или мисс Локвуд. Хорошо?

Разорвите его на мелкие-мелкие кусочки и выбросьте их в мусорное ведро. Вы обнаружите, что уже были славно вознаграждены за свое стихотворение. Вы пережили становление, узнали много нового о том, что у вас внутри, и заставили свою душу расти.

Да благословит вас всех Бог!

Курт Воннегут

#цитаты
Полюсы пронатализма: кто унаследует Землю?

Есть два проверенных способа повышения рождаемости: это нищета и лишение женщин прав. Если заменить нищету на институционализированную материальную зависимость от мужчин, то получится “Рассказ служанки” (Handmaid’s Tale) Маргарет Этвуд, написанный, между прочим, в далёком 1985 году. Антиутопия о воцарившей в Америке Республике Гилеад – библейской теономии белых супрематистов, выглядит сейчас как повестка крайнего правого крыла Республиканской партии экстраполированная в будущее.

Сделайте zoom out и взгляните на политику как на делёж ресурсов. Если с деньгами можно вытворять много всего интересного, играться с деривативами (абстрактными производными опосредованно привязанными к чему-то материальному), азартно играть устраивая кризисы, то есть ресурсы, с которыми так не выйдет. Экономика – это результат метаболизма и слаженной суеты населения. Оно стареет, болеет, умирает и ряды его редеют. Закончатся юниты – закончится партия и праздник.

Пронатализм нынче сел в шпагат между брадолюбивыми радикальными мусульманами (архаичная версия) и обеспеченными белыми вестернерами из Силиконовой Долины (модерновая версия), вроде Илона Маска или парочки, которая засветилась в статье “Meet the ‘elite’ couples breeding to save mankind”. Талибов мало интересует глобальная демографическая ситуация, там простая и понятная инструкция свыше. Вестернеров очень волнует стареющее население Земли, снижение рождаемости и жизнеспособности сперматозоидов.

Каверзность ситуации в том, что никто без шапки из фольги не признается в том, что их пугает снижение количества белых людей. Супружеская чета Коллинзов из упомянутой выше статьи в The Telegraph относят себя к прогрессивным пронаталистам – пусть плодятся и размножаются все, кто может, “мы в ситуации Титаника идущего полным ходом убиваться об айсберг”. Они категорически против евгеники, но не гнушаются репротехом (reproductive technology) чтобы “поудачнее бросить кубик”. Их тут же подкололи в Твиттере (оба носят очки), что Мэри Стоупс, которая грудью билась за женские права и евгенику, лишила своего сына наследства потому, что ей не нравилась невестка, кроме всего прочего, из-за близорукости.

Гуманный и либеральный секуляризм плохо сказывается на рождаемости – у женщин появляется бесконечность альтернатив материнству. Даже при желании и готовности к тяготам рождения и воспитания – появляются средства контроля за количеством потомства и, как следствие, совмещения материнства с личной жизнью, карьерой и творческой самореализацией. Вспомните, какая волна мужского негодования поднялась в Америке и Канаде, когда после Второй Мировой войны женщины не захотели возвращаться на кухню, ведь за её пределами целый мир. Или Иран.

Фразу “лучшее – детям” можно было бы сделать слоганом либеральной евгеники. Разве это не прекрасно – обеспечить, с помощью технологий, лучшее будущее своему потомству? Наследник(ца) должны быть красивыми, умными и конкурентоспособными. Триумф генно-культурной эволюции. Прикинем доступность этих достижений цивилизации населению планеты, распределение ресурсов, реализацию базовых потребностей. Кому спутниковый интернет медленный, а кто пресную воду пьёт из лужи. Получается коллизия – как в рамках этнонационализма примирить светлые идеалы либеральной демократии с эволюционными драйвами репродуктивной конкуренции (Наша раса/группа вымирает! Нехристи/кяфиры/лаоваи лишают наших детей будущего!)?

Современный дискурс мечется между полюсами теократического администрирования репродуктивного ресурса (пиздоконтроля) и прогрессивной либеральной евгеники. Парадигма глобальной экономики завязанная на непрерывный рост ВВП никак не вяжется с уменьшением количества работоспособных юнитов. Что бы с чьих устных и письменных пересказов не говорил очередной пророк или господь, женщины могут думать иначе, а ресурсов на всех не хватит. И жаждущим отправить свои гены в будущее, под любым предлогом, это может не понравиться. Время и войны покажут, чьё потомство унаследует Землю.

#sex #global
Когнитивные горизонты

Каковы пределы компетенции одной клетки? Должно быть, невелики. Но ей определенно нельзя отказать в том, что можно назвать “волей к жизни”. Конгломераты клеток, биопленки, ткани, органы – это уже совокупность компетенций и коллективная “воля к жизни” связанная коммуникацией. Кооперация преобладает над конкуренцией безо всякого эксплицитного общественного договора. Организм, вроде нашего, это живой и ходячий памятник тому, как на протяжении миллионов лет развивался континуум того, что мы можем назвать “мышлением”.

Зачем нам мыслить? Чтобы адаптивно реагировать на колебания окружающей среды. Для этого нужна целая симфония, слаженная деятельность множества клеточных и телесных систем на нескольких уровнях биологической организации. Следовательно, мышление можно рассматривать как масштабную сеть динамической обработки информации, распределенной по огромному количеству сложных клеточных (например, нейронных, иммунных и других) и сетевых систем, действующих во всем организме, а не только в мозге.

Волю к жизни одной клетки можно выразить в её гомеостатических целях, которые ограничиваются её способностью “запоминать” и “предвосхищать”. Масштабируя живое от уровня клетки до их совокупности, тканей, органов, нервных систем, организмов, роев, мы перейдем к совсем другому уровню гомеостатических целей и совсем другим горизонтам того, что эти сущности могут запоминать и предвосхищать.

Майкл Левин с Дэниелом Деннетом предложили очень емкое понятие когнитивного горизонта – того, что когнитивные системы, независимо от их материального воплощения (включая животных, клетки, синтетические формы жизни, ИИ и возможную инопланетную жизнь) умеют обнаруживать, представлять в виде воспоминаний, предвидеть, принимать решения и - что очень важно - на что воздействовать. Как далеко в прошлое простирается наша память, как далеко в будущее мы можем прогнозировать, как далеко мы можем дотянуться, чтобы на что-то повлиять. Мышление определяет рамки наших компетенций в пространстве-времени.

Когнитивная граница самости (self) может расширяться от малых пространственно-временных масштабов одноклеточного физиологического гомеостаза до гораздо больших анатомических целей органогенеза, связывая клетки через биоэлектрические синапсы в единую целостную систему. Подумайте о коллективной воле к жизни всех тех триллионов клеток, чей метаболизм и крохотные когниции манифестируют вас. О той метаболической цене, которая была заплачена за бездну концентрированной информации собранной, переработанной и сохраненной для вас предыдущими поколениями.

Где проходит граница мышления? Оно определенно не ограничивается одними только нейронами мозга, который тесно кооперируется с другими клетками. Оно не ограничивается пределами нервной системы или тела, ведь мы не выживаем в одиночку. Задумайтесь на короткое мгновение, что скрыто за кулисами театра, который разворачивается перед вашим мысленным взором, когда строки текста оживают, неслышно звучат вашим внутренним голосом и вибрируют смыслом.

Cognition all the way down

#cognition #brain #biology #evolution #саганщина
Страсти по двойной спирали

Мало какое прорывное исследование обходится без скандалов, интриг и расследований. Не обошла чаша сия и открытие двойной спирали ДНК. Семидесятилетний юбилей трио знаковых статей (опубликованных 25 апреля 1953) отмечаем пролитием света на факты и развенчиванием старых мифов.

Начнем с того, что Уотсон и Крик были не одни, и открытие структуры двойной спирали ДНК было не результатом научной гонки, а плодом совместных усилий. Одна из первых публичных демонстраций двойной спирали, состоявшаяся на конференции Королевского общества в июне 1953 года, была подписана авторами всех трех статей в Nature: первая – Уотсон и Крик; вторая – Уилкинс, Стоукс и Уилсон; и третья – Франклин и Гослинг.

По легенде, решающее открытие двойной спирали произошло, когда Уотсону показали рентгеновский снимок ДНК, сделанный Розалиндой Франклин - без ее разрешения или ведома. Известное как Фотография 51, это изображение считается философским камнем молекулярной биологии, ключом к "секрету жизни". По этой версии Франклин, якобы месяцами сидела тупила над изображением, а вот Уотсон глянул, выхватил инсайт и сразу всё понял. Они с Криком быстренько опубликовались, получили Нобелевскую премию, а Франклин пустили побоку (женщины в науке, да). К сожалению, она умерла спустя пять лет, в 1958, в возрасте всего 37 лет, от рака яичников. В 2015 даже сняли кино “Photograph 51” с Николь Кидман в роли Розалинды.

Франклин воспользовалась открытием, которое ранее сделал Уилкинс: ДНК в растворе может принимать две формы, одна она назвала кристаллической или А-формой, и паракристаллической или В-формой. Преобразовать А в В можно просто повысив относительную влажность в камере с образцами; понизив ее снова, кристаллическая форма А восстанавливается. Франклин сосредоточилась на форме А, а Уилкинс - на форме В. При облучении рентгеновскими лучами перед фотопластинкой она давала четкие, подробные дифракционные картины. Больше деталей означало больше данных, что означало более точный, хотя и более сложный анализ. Форма В, напротив, давала более размытые и менее детальные картины, но более простые для анализа.

В своей книге The Double Helix Уотсон пишет, что в начале 1953 года он посетил Королевский колледж в Лондоне(в то время, как они с Криком работали в Кембридже), в котором работала Франклин, и поссорился с ней. Уилкинс, писал он, спас его от стычки, а затем показал ему фотографию 51, особенно четкое изображение формы В, сделанное 8 месяцами ранее Франклин и ее аспирантом Раймондом Гослингом.

На самом деле, Франклин подтвердила результат в 34 Å для формы B. Она также сообщила, что элементарная ячейка (повторяющаяся единица кристалла) ДНК огромна; она содержит большее количество атомов, чем любая другая элементарная ячейка в любой другой известной молекулярной структуре. Также она добавила некоторые ключевые кристаллографические данные для формы А, указав, что она имеет симметрию "C2" – это значит, что молекула имеет четное количество сахарно-фосфатных нитей, идущих в противоположных направлениях.

В полном описании структуры в статье опубликованной в 1954 году, Крик и Уотсон признали, что без данных Франклина "формулировка нашей структуры была бы маловероятной, если не невозможной", и косвенно сослались на отчет MRC как на "предварительный доклад", в котором Франклин и Уилкинс "независимо предположили, что основная структура паракристаллической формы B является спиральной и содержит две переплетенные цепи". Они также отметили, что исследователи Королевского колледжа "предполагают, что сахарно-фосфатная основа образует внешнюю часть спирали и что каждая цепь повторяет себя после одного оборота в 34 Å".

What Rosalind Franklin truly contributed to the discovery of DNA’s structure

#biology #history
Молекулярный тормоз тревоги

Тревожные расстройства (включающие генерализованное тревожное расстройство, панические атаки, фобии, обсессивно-компульсивное расстройство и посттравматическое стрессовое расстройство) являются наиболее распространенными психиатрическими заболеваниями, диагностируемыми в настоящее время и поражающими ∼25% населения хотя бы раз в жизни.

Давайте совершим короткое, но головокружительное путешествие в мир нейронной архитектуры тревожной экспериментальной мыши, туда, где исследователи, возможно, нашли молекулярный тормоз тревоги. Вы наверняка слышали о миндалине (которая амигдала) – области мозга, находящейся аккурат возле гиппокампа. Она много в чём участвует, но нас интересует её роль как узла нейронной цепи ответственной за обработку пугающих стимулов и опасливого/тревожного поведения. Миндалина собирает пространственную и сенсорную информацию об окружающей среде через гиппокамп, таламус и кору головного мозга, поступающую в ее базолатеральный (снизу по бокам) отдел.

Стресс способствует росту дендритных отростков в пирамидальных нейронах в базолатеральной миндалине, что коррелирует с высокой тревожностью. То есть в ответ на события в окружающей среде происходит ремоделирование нервных клеток, которое сказывается на поведении. В нейронаучпопе гуляет расхожая фраза про то, что обучение стимулирует образование новых дендритных шипиков (dendritic spines) и потенцирование синаптической передачи (вау, нейропластичность!). А вот при долгосрочной депрессии, к примеру, количество дендритных шипиков снижается – опять-таки, перестройка нейронной архитектуры.

В статье описывается точечное эпигенетическое воздействие микроРНК (miRNA) на гены связанные со стрессом. miRNA - это небольшие некодирующие РНК (∼22 нуклеотида), которые посттранскрипционно (то есть на этапе, когда произошел этап “считывания” (транскрипция) гена, но ещё не запущен процесс “производства” соответствующего протеина (трансляция), модулируют экспрессию генов, либо подавляя трансляцию, либо вызывая деградацию матричной РНК. miRNA в изобилии присутствуют в мозге человека и (внезапно!) проявляют разнообразные регуляторные функции в центральной нервной системе (ЦНС). Одна из новых ролей miRNA заключается в клеточном ответе на стресс.

При стрессе в синаптическом отделе нейронов миндалины повышается экспрессия miR-483-5p, которая репрессирует (подавляет) три стресс-ассоциированных гена (Pgap2, Gpx3 и Macf1) через связывание с их соответствующими мРНК. То есть генетическая информация “прочитана” (ген транскрибирован), матрица для производства протеина (мРНК) есть, а вот за счёт её блокировки синтеза протеина (трансляции) не произойдёт – соответственно и “эффекта” от этого гена не будет.

Регуляция miR-483-5p приводит к избирательному сокращению дистальных (удаленных) дендритов и способствует формированию зрелых, грибовидных дендритных отростков, имеющих решающее значение для формирования, обработки и хранения эмоциональной памяти. Филоподии и “пенькообразные” (stubby) шипы незрелы и редко образуют синапсы, в то время как грибовидные шипы образуют стабильные синапсы. Это обеспечивает клеточный субстрат для стабилизации эмоционального статуса животного, делая его более устойчивым к воздействию тревожных стимулов. Таким образом, miR-483-5p может рассматриваться как молекулярный тормоз, накладываемый на стресс-индуцированную пластичность дендритных шипиков для поддержания анксиолитических поведенческих профилей.

А хорошая новость здесь в том, что как miR-483-5p, так и её "цель", расположенная в мРНК, кодирующей Pgap2, являются консервативными у различных видов. Если работает у мышей – есть надежда, что у нас работает похожим образом. А значит, можно что-то с этим делать.

На рисунке:
A введение miR-483-5p в базолатеральную амигдалу мышей (слева). Иммуногистохимическая визуализация (справа).
B Общий вид нейрона и синапса
C Морфология дендритных шипиков

miR-483-5p offsets functional and behavioural effects of stress in male mice through synapse-targeted repression of Pgap2 in the basolateral amygdala

#brain #neuron #behavior
Умань, Днепр
28.04.23
Синцитиальная нервная сеть ктенофор

Сантьяго Рамону-и-Кахалю мы обязаны концепцией нервной системы состоящей из дискретных единиц – нейронов. В 1906 году он с Камилло Гольджи получил Нобелевскую Премию “за раскрытие внутренней красоты нервной системы”, хотя концепция Гольджи о том, что нервная система, это синцитий (т.н ретикулярная теория) – многоядерная клетка (образованная в результате слияния нескольких) была опровергнута результатами электронной микроскопии в 1950х. Красивенная ктенофора Mnemiopsis leidyi непочтительно называемая “морским орехом” (sea walnut), утешила бы Гольджи.

Ктенофоры (также известные как гребенчатые медузы или морской крыжовник) - свободноживущие морские организмы. Название "ктенофора" означает "гребненосная", от греческого κτείς, означающего "гребень", и греческого суффикса -φορος, означающего "несущая". Большинство ктенофор выглядят как призрачные, прозрачные медузы с восемью гребенчатыми рядами радужных, сложных ресничек, используемых в плавании, и многие из них имеют длинные, втягивающиеся щупальца с гребенчатым рядом боковых отростков. Боковые отростки щупалец покрыты коллобластами - клетками, содержащими везикулы с липким веществом, используемым для захвата добычи, например, копепод.

Большинство жизненных циклов ктенофор включают стадию хищной цидиппиды (cydippid), во время которой, у некоторых видов, ктенофора способна размножаться только через несколько дней после вылупления. Реконструкция предкового состояния позволяет предположить, что цидиппидный план тела является плезиоморфным* признаком ктенофор. С помощью объемной электронной микроскопии и трехмерных реконструкций для характеристики нервной сети ктенофоры, обнаружили, что нейроны в субэпителиальной нервной сети (syncithyim nerve net, SNN) Mnemiopsis leidyi имеют непрерывную плазматическую мембрану, которая образует синцитий.

* Плезиоморфия (предковый признак) – эволюционный признак, который гомологичен в определенной группе организмов, но не является уникальным для членов этой группы. Наглядный пример – позвоночник. Есть у птиц и млекопитающих, но не помогает отнести животное к той или иной кладе.

Если у них нет синапсов, то каким же образом тогда работает механорецепция, плавание и поведение по захвату добычи у молодых ктенофор в фазе цидиппид?. Многочисленные сенсорные нейроны связаны через химические синапсы с нервной сетью, которая в свою очередь образует химические синапсы на эффекторные клетки. Похоже, что SNN может функционировать как нейроэндокринная система, способная высвобождать трансмиттеры в мезоглею* через слияние везикул с плазматической мембраной в различных участках нейрита.

* Мезоглея – внеклеточный матрикс, обнаруженный у таких хищников, как кораллы или медузы, который выполняет функцию гидростатического скелета.

На рисунке 1:
Ктенофоры и их нервная система. (A) Ктенофоры - одна из самых ранних ветвящихся линий животного царства. (B) Стадии жизненного цикла M. leidyi. (C) 3D-реконструкция нервной сети, ряды гребней, сенсорных клеток, мезоглеальных нейронов и щупалец по данным данных SBFSEM 1-дневного цидиппид. (Вставка) Фазово-контрастное изображение 1-дневной цидиппиды. Белая рамка - область, реконструированная в (С).

На рисунке 2:
(Сверху) Локализация каждой цепи (розовый квадрат). (Средняя) 3D-реконструкции сенсорных и эффекторных клеток. (Внизу) Предполагаемая схема соединения. (А) Цепь между сенсорными клетками типа 1 и типа 4 и СНН.
(B) Множественные синаптические связи между сенсорной клеткой типа 2 с коротким цилием и гребенчатыми клетками. (C) Синаптическая связь между сенсорной клеткой 3-го типа возле щупальца и мезоглеальным нейроном. (D) Сенсорная клетка 4-го типа с одним филоподиевым синапсом к нервной сети.

Посмотрите на эволюционное древо (Рис. 1А), когда ответвились ктенофоры – давненько. На примере скромной медузы мы видим иной тип нейронной архитектуры, отличный от кишечнополостных (Cnidaria) и двусторонне-симметричных (Bilateria). Это же...!!! Просто охереть!


Syncytial nerve net in a ctenophore adds insights on the evolution of nervous systems

#biology #evolution #neuron
Гори да не перегорай

В процессе подготовки обещанного премиум-контента (патронский дайджест) меня накрыло пароксизмом ненависти к стучанию по клавиатуре, до злых корчей. Дорогие патроны и все причастные/интересующиеся, прошу у вас прощения. Мне нужен выходной.
На неделе закончу и опубликую. Спасибо за понимание.

С благодарностью,
Ваш Автор.
Слава Силам ППО ЗСУ!

Те, кто бережет нас от смерти с небес.

Да, напоминаю, кто хочет жить в своём радужном мирке отрицания реальности, где не идёт русско-украинская война — отпишитесь поскорее, не теряя драгоценного времени.

Кто тут "за наукой без политики" — вслед за ними.

Кто за душевным комфортом — догоняйте предыдущих.
Биологическое старение, эпигенетические часы и сшитые бок-о-бок мыши

Старение считается процессом накопления (в основном необратимым) "поломок" и ошибок, которые накапливаются в организме на протяжении времени, что приводит к повышению заболеваемости и смертности. Уже есть способы определить биологический возраст по метилированию ДНК (и не только) — эпигенетические часы. И они неумолимо тикают. Суки.

В этой работе смотрели, окажет ли на молодых мышей влияние общая циркуляция со старыми, и будут ли такие изменения обратимыми. Это называется “парабиоз” – двух мышей хирургически сшивают боками, а через несколько дней после операции между ними устанавливается перекрестная циркуляция крови через сосудистые анастомозы.

Исследователи хирургическим путем соединили пары либо 3-месячных мышей (изохронные), либо 3-месячную мышь и 20-месячную мышь (гетерохронные). После 3 месяцев парабиоза пары разделили и дали им восстановиться в течение 2 месяцев. Затем ткани молодых мышей анализировали с помощью DNAm часов с поправкой на хронологический возраст. Полученный параметр ускорения возраста DNAm (т.е. скорректированный на хронологический возраст DNAm) позволяет проводить объективные статистические сравнения между возрастными/лечебными группами. Это особенно важно для человеческих наборов данных, где образцы получены от субъектов разного хронологического возраста.

Почитать про DNAm: Ограничение калорий и эпигенетические часы

Эффекты, которые обнаружили в печени, были удивительно последовательны в других исследованных тканях. В сердце, мозге, почках и жировой ткани наблюдалось увеличение биологического возраста при парабиозе со старой мышью с возвращением к исходному уровню после отсоединения. Гетерохронный парабиоз вызывает системное увеличение биологического возраста молодого парабионта, которое обратимо после отделения и восстановления.

Но это в экспериментальных условиях, а бывает ли обратимое “биологическое старение” IRL (in real life)? Учитывая связь между хроническим стрессом и ускоренным биологическим старением, предположили, что острое событие, вызвавшее сильный стресс, может вызвать такое изменение. Чтобы проверить эту гипотезу, исследовали DNAm образцов крови пожилых пациентов, перенесших серьезную операцию. Кровь у них брали в три момента:

(1) непосредственно перед операцией,

(2) утром после операции

и (3) через 4-7 дней после операции, перед выпиской из больницы.

Используя человеческие ДНК-часы второго поколения (DNAmPhenoAge, DNAmGrimAge,15 и DunedinPACE17), (почитать о них можно в статье по ссылке) обнаружили значительное увеличение биологических маркеров возраста у пациентов, перенесших экстренное хирургическое восстановление травматического перелома бедра. Увеличение произошло менее чем за 24 часа, а биологический возраст вернулся к исходному уровню через 4-7 дней после операции. Интересно, что две другие операции, не связанные с травмами, не дали такого эффекта: плановая операция на бедре и хирургия колоректального рака не повлияли на маркеры биологического возраста.

Обратимые изменения биологического возраста были также обнаружены в ответ на беременность и COVID-19, предполагая, что такие изменения могут быть довольно распространенной реакцией на стресс. А это значит… что нас ждёт увлекательное зрелище рынка anti-ageing drugs & treatments! Вот и в статье мелькает Tocilizumab — гуманизированное моноклональное антитело против рецептора короля провоспалительных цитокинов – интерлейкина-6 (IL-6R). Tocilizumab – это иммуносупрессивный препарат, используемый для лечения ревматоидного артрита, системного ювенильного идиопатического артрита, тяжелой формы артрита у детей, и COVID-19. Действует он за счет ингибирования воспалительного пути индуцируемого тем самым интерлейкином-6.

Biological age is increased by stress and restored upon recovery

#medicine
500 дней в пещере

День и ночь, работа и досуг определяют ритм нашей жизни, близкие и незнакомцы вносят в него свои коррективы и пертурбации. А что, если всего этого не будет? Не будет небосвода и людей вокруг, привычных занятий и обязательств. Ничего никуда никому нигде не должен(а). Как тогда будет ощущаться течение времени?

Когда Беатрис Фламини вошла в пещеру в Гранаде, россия еще не вторглась в Украину, Талибан не захватил Афганистан, а мир всё ещё находился в разгаре пандемии. Это была часть эксперимента, за которым внимательно следили ученые. Она попросила не сообщать ей никаких новостей из внешнего мира, даже о смерти члена семьи или друга. Фламини сказала, что примерно на 65-й день она перестала следить за временем, и ей постоянно казалось, что сейчас 4 часа утра.

"Я все еще застряла в 21 ноября 2021 года. Я ничего не знаю о мире", - сказала она после выхода из пещеры.

Беатрис проводила время на глубине 70 метров, занимаясь спортом, рисованием и вязанием шерстяных шапок. Из занимательных цифр – она прочла 60 книг и выпила 1000 литров воды. За ней наблюдала группа психологов, исследователей и спелеологов, но никто из экспертов не выходил с ней на связь.

Примерно через 300 дней после начала испытания Фламини столкнулась с технической проблемой, из-за которой ей пришлось покинуть пещеру примерно на восемь дней. Но она провела этот период в палатке в одиночестве и в конце концов возобновила свое подземное путешествие.

"Был момент, когда мне пришлось перестать считать дни", - сказала она, добавив, что, по ее мнению, она провела в пещере "от 160 до 170 дней".

Фламини - не первая, кто испытывает изменения в своем восприятии времени после смены обстановки. О похожем опыте сообщал французский ученый Мишель Сиффр во время своих двух-шестимесячных экспедиций в пещеры в 1960-х и 70-х годах.

О потере чувства времени сообщали взрослые и дети, которые проводили длительное время в изоляции в ядерных бункерах (в исследовательских целях) в разгар холодной войны. Об этом также часто сообщают люди, отбывающие тюремное наказание, а простые граждане насладились эти ощущением во время локдаунов COVID-19. Занимательно, чем только не станут заниматься люди чтобы убить время, которое в конце-концов убьёт всех нас.
Neuroexistencialism XXL Digest VI

1
. Субъективое ощущение возраста

2. Поляризация политического ландшафта в США

3. Радиокарбоновая датировка: следы космических бомбардировок частицами в годовых кольцах

4. О защите невидимого мира грибов

5. Макрофаги в экосистеме рака

6. Научная фантастика для военных стратегов

7. О лонгтермизме

8. Замки на песке: о противоречиях в Библии

9. Раса это просто?

10. Редакторский демарш известного нейрожурнала

11. Мемы


Читать (для патронов)

#digest