?

Log in

No account? Create an account
Kat [entries|archive|friends|userinfo]
_catta_

[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

(без темы) [фев. 8, 2018|06:22 pm]
_catta_
Отпуск опять прошел в стиле "мы поедем, мы помчимся по хайвею утром ранним".

Вид с левой стороны дороги из Нью Норфолка в Хобарт (если случайно позволить джипиэсу ломиться через гору):
_wallaby_Bennet_
Это воллаби Беннета, близкий родственник кенгуру. Он жует вкусную придорожную осоку.

С правой стороны дороги в том же месте:
_Tasmanian_pastaral_
link1 comment|post comment

вкл/выкл [фев. 2, 2018|04:00 pm]
_catta_
Есть такая уже даже в общем не новость (потому что 2014 год), а сообщение. Koubeissi, Bartolomei, Beltagy и Picard во время работы с пациенткой-эпилептиком обнаружили небольшой участок мозга, электростимуляция которого отключает сознание на то время, пока идет стимуляция. А потом человек включется обратно, но не помнит ничего о том, что происходило во время стимуляции. Стимуляция не приводила ко сну или полному расслаблению мускулатуры, и проявлялась только отсутствием целенаправленного поведения, отсутствием ответа на слуховые и зрительные раздражители и амнезией.

Микростимуляция - рутинная процедура поиска эпилептического очага перед операцией по его удалению, она проводится, когда человек в сознании, и обычно ему дают какое-то задание, по которому можно определить, когда стимуляция вызывает существенные нарушения или вызывает эпилептическую активность. Например, заданием может быть чтение вслух, а нарушением - афазия - расстройство речи. Соответственно, если нарушения критические для жизни пациента, то эту конкретную область может быть нельзя удалить а если пациенту нормуль, то хоть весь мозг отрежь. Стимуляции проводятся в разных местах мозга, и результаты протоколируются, в качестве побочного эффекта накапливаются данные о функциональной привязке разных участков мозга. В данном случе симптомы пациентки соответствовали эпилептическому очагу в срединной части височной доли, поэтому стимулирующие электроды поместили туда - в область гиппокампа спереди, и в те области, которые имеют особенно много связей с этой. И вот один из "вторичных" электродов намеревались поместить в передюю часть инсулярной коры, но промахнулись на пару миллиметров и попали между передней инсулой и клауструмом. Этот самый электрод и дал мощный (в 10 случаях из 10) эффект отключения сознания.

Дальше начинаются проблемы интерпретации результата. Мало того, что электрод располагался между двух структур, стимуляция вообще по своей природе не очень точная, потому что стимулируется все, что лежит на пути тока: и клетки прилежащих структур, и волокна, которые они посылают куда-то вдаль, а иногда и мимо проходящие пучки волкон, которые вообще ни при чем. С интерпретацией было бы проще, если бы мы хорошо знали функции инсулы и клауструма, однако по забавному стечению обстоятельств как раз про эти стуктуры мы очень мало знаем. Инсулой заинтересовались только лет десять как, ее раньше считали скучной областю чувствительности и моторики внутренних органов. Спохватились уже после повсеместного распространения МРТ, когда оказалось, что инсула активируется во время выполнения человеком великого множества всяких когнитивных задач. Тогда все забегали, и выяснилось, что у приматов туда приходят сигналы вообще от всех сенсорных модальностей (слух, зрение, осязание, вкус, запах, болевые сигналы, ну и от самых разных рецепторов внутренних органов до кучи, см обзор Nieuwenhuys, 2012). То есть инсула должна быть предельно интеграционной по функциям. Сейчас полно теоретических статей о том, что она делает, но "talk is cheap" - кто-то должен залезть туда электродами и посмотреть, причем в разных задачах, и желательно на обезьянах, потому что, как мы теперь знаем, у разных животных в инсулу приходят несколько разная информация, и, например, у крыс зрительная туда не выдается. С клауструмом вообще все плохо, потому что он организован как неравномерная изогнутая в двуй плоскостях узкая полоска нервных клеток, втиснутая между других, более крупных структур. Поэтому МРТ сигнал от него плохой - маленький объем структуры. Электродом же туда попасть сможет далеко не всякий, а при стимуляции или химическом разрушении будут с хорошей вероятностью задеты и другие структуры вокруг. Поэтому работают с клауструмом преимущественно анатомы: окрашивают и смотрят на организацию волокон и куда они идут. И всем понятно, что структура крайне интересная, потому что связана практически со всеми областями коры, и, судя по всему, может тормозить любую часть коры мозга. То есть, производит какую-то загадочную для нас, но очень массированную регуляцию, все аж чешется понять какую именно, да зуб неймет.
Потому как что у нас вообще есть из методов изучения живого мозга? Энцефалограмма не годится для точной работы в глубоко лежащими структурами, МРТ слишком усредняет сигнал по времени, да и по локализации все еще тоже. Электроды для внутримозговых отведений нужно уметь точно ставить, что более-менее легко для поверхностных областей коры, но для глубоких с большой вариабельностью расположения становится уже не так легко. У приматов вариабельность большая. А подтверждать расположение электродов уже после введения по МРТ нельзя, потому что электрод металлический в МРТ металлы ни-ни. Ну и, конечно, где длительные исследования внутримозговыми электродами, да плюс выполнение задания в процессе, там обезьяны. А с ними не так много людей работает, потому что активизм, регуляции, дороговизна и потенциальный перенос вирусов от них к исследователю.

Сами исследователи группы Koubeissi склоняются к тому, что управляет уровнем сознания клауструм. Потому что он же может тормозить, вот он и тормозит во время стимуляции.
Еще интересный момент: структура ЭЭГ (електроэнцефалограммы), которая записывалась от поверхностных электродов, существенным образом во время потери сознания не изменилась вообще, что дает нехилый такой намек относительно чувствительности ЭЭГ к таким изменениям, которые не сопровождаются потерей тонуса мышц или сном. Анализ ЭЭГ показал только изменения скоррелированности ЭЭГ-сигнала между задними лобными и центрально-теменными зонами коры (medial parietal and posterior frontal channels). Т.е., стимуляция активировала одновременно обе эти области, значит, в зоне стимуляции должно быть проекции обеих областей. Это нам помогает не так уж сильно, потому что хотя в клауструме приматов анатомически есть зона перекрытия проэкций лобной и теменной областей (Reser et al., 2014), инсула тоже эти проекции получает (Bray et al., 2013; Cerliani et al., 2012).

Статья безусловно очень интересная. Это не тот случай, когда никто ничего не делает для продолжения работы, потому что фигня какая-то. Просто сделать что-то осмысленное в данном случае не так легко. Хотя и возможно, и, конечно, сделано будет рано или поздно.

--------------
Koubeissi MZ, Bartolomei F, Beltagy A, Picard F. Electrical stimulation of a small brain area reversibly disrupts consciousness.
Epilepsy Behav. 2014

Nieuwenhuys R. The insular cortex: a review. Prog Brain Res., 2012.

Reser DH, Richardson KE, Montibeller MO, Zhao S, Chan JM, Soares JG, Chaplin TA, Gattass R, Rosa MG. Claustrum projections to prefrontal cortex in the capuchin monkey (Cebus apella).  Front Syst Neurosci. 2014

Bray S, Arnold AEGF , Iaria G, MacQueen G. Structural connectivity of visuotopic intraparietal sulcus. NeuroImage., 2013.
link26 comments|post comment

за разнообразие! [дек. 31, 2017|06:58 pm]
_catta_
Хотелось бы, чтобы в следующем году к нам всем приходил не песец, как обычно, а вомбат. У кого есть вомбат, тот не может быть несчастен!

_wombat_Sarah_1_
link37 comments|post comment

рогатые и безрогие [дек. 25, 2017|02:03 pm]
_catta_
Росянки на берегу озера Pedder в Тасмании

_sundew_Lake_Pedder_2_

_sundew_Lake_Pedder_3_

Общий вид местности

_Lake_Pedder_2_
link33 comments|post comment

киса, ты с какова горaда? [дек. 16, 2017|05:43 pm]
_catta_
Ездила в Сидней на конференцию мозговедов. Самым веселым компонентом поездки был, безусловно, Aнтрекот, за что ему большое нечеловеческое спасибо. А из науки - Stephen Lomber про зрительное восприятие у глухих котов. Белые коты с двумя голубыми глазами склонны к врожденной глухоте. Lomber и его канадская группа посмотрели, чем занимается слуховая кора таких котов. В частности, их интересовало, происходит ли у них улучшение распознавания зрительных образов за счет вовлечения слуховых зон коры. Для этого они учили котов узнавать самые разные изображения и смотрели на скорости обучения у обычных и глухих, а также на активность ряда слуховых областей. Оказалось, что слуховая кора действительно переходит к распознаванию изображений, но интересно, что наибольший выигрыш у глухих котов наблюдается в области распознавания лиц. Причем как лиц котов, так и людей. Нормальные коты различают котов в большей степени на звук, и занимается этим зона Т1, а у глухих та же зона продолжает различать индивидуумов, но уже на вид.
Особенно понравилось описание проблемы, возникшей в процессе обучения котов: котам нельзя давать в качестве тестовых объектов лица знакомых им котов, только чужих. Потому что если знакомый кот занимает в котовьей иерархии доминирующее положение, то тестируемый котик напрочь отказывается его узнавать.
link39 comments|post comment

про осень (для нас бывшую) [ноя. 4, 2017|08:48 pm]
_catta_
_autumn_
link7 comments|post comment

кстати о птичках [окт. 25, 2017|11:02 pm]
_catta_
Многие слыхали про ислледования "протоязыка" у верветок (карликовых зеленых мартышек), у которых есть три разных "слова" для обозначения разных потенциальных угроз: "леопард", "орел" и "питон" (https://primatology.net/2011/03/09/the-semantics-of-vervet-monkey-alarm-calls-part-i/). Эти сигналы обсуждаются в контексте эволюции человеческого языка, поскольку они не просто показывают уровень возбуждения животного, а специфичныдля конкретной ситуации и однозначно понимаемы как сигналы другими обезьянами.

Но мало кто знает, что у австралийских магпаев их больше:
- "фигня какая-то" - в основном всякие птицы, в норме не слишком опасные, но подозрительные, типа кукабарры, параметры сигнала различаются в зависимости от степени опасности
- "хищная птица"
- "здоровенный орел"  - только для wedge-tailed eagles, little eagles and goshawks, сопровождается специальным указующим жестом клюва, если другие магпаи могут видеть того, кто подает сигнал
-  "гоана" - крупная ящерица (lace monitor or lace goanna (Varanus varius)), разоряет гнезда
- "ахтунг, сосед пришел"  - магпаи территориальны, территорию защищают парами или группами.

На рисунке показаны сонограммы четырех магпайских сигналов: a) "фигня какая-то"; b) "сосед"; c) "гоана"; d) "здоровенный орел"
magpie_alarm_calls
Некоторые исследователи еще выделяли сигналы для человека и для коалы. У городских магпаев их наблюдать трудно, потому что люди повсюду и не особо опасны, а коал нету вовсе. Сигналы опаности у магпаев не являются полностью врожденными и требуют научения. Это действительно референтные сигналы, поскольку вызывают различное типичное поведение у "слушателей".

Магпаи с нашего двора:
_magpies_father_&_son_

Кроме того, у магпаев есть множество всяких коммуникционных сигналов, не относящихся к опасности, а также тихая мелодичная песня, которая не является коммуникацией. Магпай поет ее негромко, сам себе, когда вокруг никого нет, он наелся и в хорошем настоении. Зафиксирована продолжительность такой песни в 70 минут. Эдакие  сухопутные киты.

----------------------------------------------------------------------------------------
G. Kaplan, Alarm calls and referentiality in Australian magpies: Between midbrain and forebrain, can a case be made for complex cognition? Brain Research Bulletin, 2008
G. Kaplan, Australian Magpie: Biology and Behaviour of an Unusual Songbird. 2004  CSIRO Publishing ISBN: 9780643090682
link45 comments|post comment

пуговичная трава [окт. 22, 2017|02:40 pm]
_catta_
Это пуговичная трава (button grass, Gymnoschoenus sphaerocephalus).

_button_grass-1_

_button_grass-2_

Вдоль западного побережья Тасмании проходит горный хребет, который останавливает полные океанской воды облака и заставяет их проливаться. Поэтому горы довольно мокрые. Сложены они из твердых кварцев, которые не пропускают воду, так что местность заболачивается. Пуговичная трава прекрасно себя при этом чувствует, образуя пуговичнотравные болота.

_button_grassland_Tasmania_

В этой траве большая концентрация танинов. Поэтому вода в ручьях цвета чая. А кварц - белый.
_Lake_Pedder_tea_water-3_

Чайные ручьи текут в сахарных берегах.

_Lake_Pedder_tea_water_

И впадают в чайное озеро Pedder.

_Lake_Pedder_tea_water-2_

Еще интереснее бывает, когда танинная вода стекает в залив с узким горлом, так что в заливе нет волн и вода не перемешивается. Пресная танинная вода легче соленой морской и остается у поверхности, блокируя доступ света в глубину.


(http://www.parks.tas.gov.au/index.aspx?base=3135)


Пуговичнотравные болота не особенно продуктивны, поэтому в таких заливах мало органики. Темнота, слабость волн и бедность органикой - это условия скорее глубоководные, чем прибрежные. Поэтому в таких заливах, например, в Bathurst, и особенно в той его части, которая Bathurst Channel, на смешных глубинах около 10 метров живут существа, для наблюдения за которыми в океане нужно погрузиться на все 300:


(http://www.archive.xray-mag.com/content/royal-tasmania)

Там огромный заповедник Southwest National Park и никто не живет. Но туда можно сплавать на корабле и понырять. Надо будет как-нибудь этим заняться.
link18 comments|post comment

а хотите, я его стукну? он станет фиолетовым в крапинку! [окт. 12, 2017|06:36 pm]
_catta_
Весьма любопытная для меня медицинская технология - стимуляция вагуса (vagus nerve stimulation, VNS). Вагус - основной нерв, по которому в мозг поступает самая разная информация от внутренних органов, от их механорецепторов и хеморецепторов, но не от болевых рецепторов (болевые сигналы в основном идут через спинной мозг). Точнее, нерв это смешанный, в нем примерно 60-80% информации идет вверх, в мозг, а остальная - возвращается обратно, регулировать внутренние органы.
Странно в стимуляции вагуса уже то, для чего она в основном применяется: лечения эпилепсии в тех случаях, когда приступы не удается купировать лекарствами. Пациенту вживляется маленький электростимулятор, который через электрод обернутый вокруг нерва периодически подает ток. Причем эффективность стимуляции весьма высока, как минимум 50% снижение количества приступов происходит у 40% пациентов, а побочные эффекты в большинстве случаев не особенно существенны (чаще всего встречаются охриплость, кашель, першение в горле и одышка; иногда побочные эффекты проходят со временем, иногда помогает индивидуальный тюнинг параметров стимуляции). С течением времени эффект стимуляции усиливается, и в одном из недавних исследований пациентов живущих с таким имплантом многие годы показано, что через 10 лет применения среднее снижение количества приступов превышает 70% [Elliott, 2011]. К 2009 году в мире эти стимуляторы были имплантированы примерно 40 000 пациентов [Fenichel, Clinical Pediatric Neurology, 2009], сейчас, вероятно, уже много больше.

Вторая удивительная для меня вещь - что никто на самом деле не знает, почему они работают. Не, то есть, чисто эмпирически эффект был показан Забара [Zabara, 1985, 1992] в экспериментальных моделях вызванной эпилепсии на животных. Логика этих экспериментов строилась на том, что стимуляция вагуса с определенными параметрами вызывает десинхронизацию корковой активности, т.е. может предотвращать эпилептическую активность, основанную на патологической синхронизации работы нейронов. Десинхронизация и синхронизация - достаточно условные понятия, и о десинхронизации обычно говорят тогда, когда в энцефалограмме наблюдают снижение числа волн низкой частоты и высокой амплитуды, хотя, если вдаваться в детали, низкоамплитудная высокочастотная активность тоже весьма часто синхронизована между нейронами. Но так уж исторически повелось. При этом синхронизованная низкочастотная активность сама по себе совершенно нормальна для мозгов, доминирует большую часть сна и постоянно встречается в бодрости, но в случае эпилепсии принимает характерные патологические формы, по которым эпилепсию и диагностируют. Интересно, что первым описаным для стимуляции вагуса эффектом была как раз синхронизация активности нижних областей лобной (орбитофронтальной) коры у кошек [Bailey and Bremer 1938], подтвержденная потом для лобной коры в экспериментах на обезьянах [MacLean and Pribram, 1949]. Потом оказалось, что вызывать можно и синхронизацию, и десинхронизацию в зависимости от параметров стимуляции (частоты, силы тока, длительности).

Самая очевидная гипотеза относительно механизма - собственно десинхронизация активности нейронов. Идея тут в том, что приход в мозг большого количества информации от массы нервных волокон одновременно (а вагус - довольно мощный нерв) вызывает возбуждающий эффект, достаточно разнородный чтобы нейроны, обрабатывающие разные аспекты этой информации действовали "каждый сам по себе" и особо не синхронизовались. Впоследствие к этой идее подключились любители биохимического супа ислледователи изменений концентраций медиаторов, которые рапортовали, что вагальная стимуляция вызывает увеличение концентрации норадреналина в гиппокампе и коре [Raedt et al, 2011; Roosevelt et al., 2006]. И вроде все сходилось: норадреналин - основной медиатор "системы ретикулярной активации" мозга (ascending reticular activating system), предназначенной для взбадривания, просыпания, увеличения внимания и прочих антисонных влияний, а вагус приходит в свое ядро одиночного тракта (nucleus tractus solitarius) в продолговатом мозге, которое связано с одним из главных центров системы активации - голубым пятном (locus coeruleus). Проблема в том, что вагусная стимуляция часто делается во сне, поскольку эпилептические приступы тоже часто происходят во сне. Но характерных для общей активации нарушений сна она не вызывает. Даже более того, вызывает увеличение характерной для сна синхронизованной дельта-активности и положительно влияет на качество сна и способность пациентов высыпаться [Rizzo et al., 2004; Hallböök et al., 2005].

В какой-то момент обнаружилось, что вагусная стимуляция имеет мощное антивоспалительное действие. Дело там в контроле воспаления центральной системой автономной регуляции мозга (central autonomic network). Название этой системы слегка странное опять-таки по причинам историческим, сперва считалось, что внутренние органы регулируют себя более-менее сами (автономно), а потом выяснилось, что мозги в этом принимают весьма активное участие, отчего в названии возникла центральность. Возбуждение вагуса локальными медиаторами воспаления (которые вырабатываются в месте воспаления) или центрально (повышением концентрации провоспалительных цитокинов в гипоталамусе) приводит к активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечной системы гормональвой регуляции, которая ведет к выбросу глюкокортикоидов, а глюкокортикоиды подавляют воспаление [Bonaz, Sinniger & Pellissier, 2017]. Повреждение вагуса мешает запуску противовспалительных механизмов [Goehler et al. 1997; Watkins et al., 1995; Bonaz, Sinniger & Pellissier, 2017]. Кроме того, сравнительно недавно выяснилось, что и те волокна, которые вагус несет обратно к внутренним органам (эфферентные), тоже работают против воспаления [Borovikova et al., 2000; Pavlov et al., 2003; Tracey, 2002].
В связи с этим стимуляцию сейчас активно тестируют для случаев хронических воспалительных состояний, в первую очередь ревматоидного артрита, астмы и воспалительных заболеваний кишечника [Matteoli et al., 2014; Bonaz, Sinniger & Pellissier, 2017; Yuan and Silberstein, 2015; Koopman et al., 2016]. Воспаление также может провоцировать эпилепсию, и еще с воспалительными поражениями в мозге связывают депрессию (стимуляцию вагуса уже разрешили использовать для предотвращения депрессии), так что противовоспалительная гипотеза, в принципе, применима и в случае эпилепсии, но только до некоторой степени, потому что не может объяснить немедленного воздействия стимуляции, антивоспалительные реакции все-таки не особо-то быстрые.

Быстрые эффекты вагусной стимуляции хорошего объяснения на данный момент не имеют (есть несколько интересных идей, но они нуждаются в тестировании). Что абсолютно не мешает медикам ее использовать. Медиков, впрочем, можно понять: некурабельная эпилепсия  - совершенно не мед, тут что угодно долбанешь током, лишь бы помогло.

Кстати, если медики вдруг будут проходить мимо, то интересно было бы послушать, применяется ли вагусная стимуляция в России, и каковы от нее впечатления специалистов.


--------
Медиков может заинтересовать вот эта глава из книги, там стимуляция описана очень подробно, с подбором терапевтических параметров и прочим. Поразительным образом книга в свободном доступе:
https://www.intechopen.com/books/epilepsy-topics/vagus-nerve-stimulation-therapy-for-epilepsy
Для пациентов есть описание от Американской Ассоциации Хирургов-Неврологов, там показан общий вид стимулятора, расписаны противопоказания и возможные побочные эффекты:
http://www.aans.org/Patients/Neurosurgical-Conditions-and-Treatments/Vagus-Nerve-Stimulation
link17 comments|post comment

пост для друзей-ботаников (в хорошем смысле) [сент. 30, 2017|04:18 pm]
_catta_
Про то, что сейчас цветет у меня в саду, с вкраплениями вопросов типа "а это чo?"

Случайные спараксисы, которые прибретались онлайн как фрезии. Подобная ситуация описана в литературе:

"Остап сразу понял, как вести себя в светском обществе. Он закрыл глаза и сделал шаг назад.
— Прекрасный мех! — воскликнул он.
— Шутите! — сказала Эллочка нежно. — Это мексиканский тушкан.
— Быть этого не может. Вас обманули. Вам дали гораздо лучший мех. Это шанхайские барсы. Ну да! Барсы! Я узнаю их по оттенку. Видите, как мех играет на солнце!"

sparaxis-1

А вот это розовое - что? Оно - большое дерево. Фиолетовое тоже неплохо бы разъяснить. Оно есть в анфас под катом.
dnw-5

много всегоСвернуть )
link37 comments|post comment

navigation
[ viewing | most recent entries ]
[ go | earlier ]