Мишель Жуве (крайний слева) и вся троица снова вместе спустя сорок лет на симпозиуме, организованном в честь 100-летия Клейтмана: Демент, Клейтман, Азеринский. Француз Жуве (1925 – 2017) был выдающимся исследователем сновидений и автором прекрасных книг. Нашвилл, июнь 1995.

Недавно писал, что “ухо — это окно в мозг”, вот и свежий пример: в Питтсбурге создали гаджет в форме “наушника”, который помогает улучшить слуховое обучение за счет стимуляции блуждающего нерва. Просто подает в ухо слабый ток на 25 Гц.

Англоговорящих учили распознавать тона в китайском языке, “наушник” повысил их результат почти наполовину [подробнее на русском или англ.] Это только начало. Стимуляторы на ухе будут мельчать, превратятся со временем в крупинки и пленки. Станут незаметными и невесомыми.

Продвинутый вариант оптогенетики — сонооптогенетика. В кровь запускаем наночастицы, которые светятся, если воздействовать на них ультразвуком. Звук хорошо проникает в мозг, а кровь отлично переносит частицы. И тогда ультразвуковой луч, посланный в выбранную область мозга, включает там внутри тысячи нанолампочек. И не нужно ничего резать или сверлить, вставлять оптоволокно.

Удобно и то, что частицы можно по много раз перезаряжать энергией — нужно лишь выбрать место, где сосуды проходят близко к поверхности кожи, и посветить на него. Несущиеся в кровотоке частицы накачаются светом, доберутся до мозга, там по команде УЗ выпустят фотоны, и их снова можно будет накачать. Не выводя из кровообращения. Лепота.

1913 г. харьковская газета “Утро”, заметка “Аппарат для слепых”:

«Крестьянину Е.Горину выдана, по словам “Д”, привилегия на аппарат на распознавание слепыми окружающей их среды. Устройство этого аппарата основано на превращении световой энергии в звуковую при помощи известных свойств селена, представляющего различное сопротивление прохождению через него электрического тока при различной степени освещения его.

Аппарат состоит из трех частей: приемного приспособления, прерывателя и слуховой трубки, снабжаемой в случае надобности микрофоном. Воспринимающий прибор состоит из более чем 200 тонких проводов, соединенных с селеновой пластинкой.

Если селен неравномерно или части его совсем не будут освещены, то часть проводов (прилегающих к неосвещенным местам) не будет проводить тока, вследствие чего сила и характер звука, передающегося через слуховую трубку, изменяется.

Таким образом, слепой, снабженный аппаратом, будет в состоянии различить свет от темноты, а при известном упражнении научится распознавать и отдельные предметы. Приемное приспособление помещается на лбу или на груди, прерыватель, требующий периодической заводки, помещается также на груди, а слуховая трубка подвешивается к уху».

Спасибо за скан Роману Соложеницыну

Консорциум ENCODE, оказывается, по-прежнему работает и преисполнен решимости продолжать копаться в геноме человека. Впереди IV фаза проекта, где будут изучены транскриптомы конкретных состояний тканей и типов клеток.

«Важно отметить, что хотя было определено очень большое количество некодирующих элементов, функциональная аннотация элементов, идентифицированных ENCODE, все еще находится в зачаточном состоянии». Это к вопросу о колоссальной сложности генома как системы регуляции: работают с 2003 года, а аннотация функций всерьез и не начиналась даже.

На картинке: в геноме человека 20 225 генов, кодирующих белок, и 37 595 некодирующих “генов”. Второе число, возможно, еще возрастет.

В сердце пациента гуляет кусочек металла, и интервенционный кардиолог пытается поймать его петлей, как ковбой, чтобы затем вытащить из тела. Врач сработал круто. А мы лишний раз убеждаемся, что имплантируемая электроника будущего должна быть биосовместимой, с опцией раствориться по сигналу, и легко выводимой из организма.

Пианисты заметно лучше справляются с использованием интерфейса мозг-компьютер, нежели обычные люди. Интерфейс в эксперименте был построен на том, что надо вообразить движение: вероятно, музыкальная практика развивает как психомоторику, так и способность к концентрации.

С др. стороны, нет ли тут обратной зависимости — люди с такими задатками скорее становятся музыкантами? В любом случае старинный навык помог им овладеть передовой технологией. Мораль сей басни: не все новые технологии будут одинаково доступны для людей. Помимо прочего, важны окажутся конкретные свойства мозга и психики пользователя.

На фото кусочек осадка морского дна. Он пронизан нитями из бактерий, которые проводят электричество. Кубический см. ила может вмещать почти 3 км. таких нитей. Их так и называют Сable bacteria, они выстраиваются в цепи, строят вокруг себя тонкие провода — по ним идут наверх потоки электронов, которые высвободились в результате окисления сульфида.

Окисляют сульфид как раз бактерии, получая энергию. И живут они только в форме цепей, т.е. по сути многоклеточные колонии, занятые транспортировкой электронов с нижних слоев ила. Нити из тысяч клеток могут вытягиваться на несколько см., гигантское расстояние для микромира, и по ним течет ток.

Сable bacteria находят в ручьях, озерах, грунтовых водах, прибрежных зонах морей и у горячих источников. Пока не обнаружили лишь в глубинах океана. Словом, это планетарная сила, влияющая на круговорот веществ в водоемах и почве. “I call it the electrical biosphere,” -- химик Filip Meysman изучает их уже десяток лет.

Помимо кабельных бактерий есть еще Nanowire bacteria. Они не формируют цепи, но для транспорта электронов отращивают белковые нанотрубки. Обнаружены вообще везде. В Дании по такому случаю открыли Центр электронной микробиологии. Подробнее см. в свежем номере Science.

Интересно, какие плоды нейронауке принесет гиперсканирование. Это очевидный тренд на 2020-е. Десятками лет ученые считывают активность “изолированного” мозга: в экспериментах человек решает задачу — сам, как он(а) может. Но это искусственная ситуация, в жизни мы часто взаимодействуем, и даже наши разум и психика созревают лишь в общении с другими.

Гиперсканирование позволяет смотреть одновременно на мозги взаимодействующих людей. Уже показано, что они синхронизируют активность, буквально. Первые исследования включали пары, теперь стадия перехода на трех испытуемых. Движение понятно: группы будут расти.

Главный вопрос: как интерпретировать получаемые данные, которых будет всё больше. Нейробиологи, в целом, не работали с групповым мышлением; они более-менее научились трактовать картину отдельного мозга, и то она сильно зашумлена и изменчива. Выводы ненадежны.

Чтобы изучать эффекты группы, понадобится помощь со стороны психологии, когнитивных наук, возможно, игротехников и всех тех специалистов, кто работает с коллективами и командами. Включая спортивные, например. Т.е. чем дальше, тем активнее нужно будет вовлекать экспертов из др. дисциплин.

Делать открытия сугубо в своей лаборатории уже не получится. Нейронауке придется стать открытой. И это хорошо.

Кристоф Кох, директор Института Аллена по изучению мозга, вместе с сотрудником публикует в Nature научно-фантастическую зарисовку. О соединении мозгов двух людей. По сути, авторы задаются вопросом: к каким следствиям ведет интерфейс мозг-мозг с высокой пропускной способностью.

Сохранятся ли отдельные личности у ‘соединенных’ людей или же сольются в единое целое? Обратная аналогия здесь — рассечение мозолистого тела и появление независимых суждений у разделенных полушарий, что было показано уже в настоящих экспериментах.

По неизвестной причине Кох и Хаус не упоминают единственный реальный пример соединенных мозгов, это близняшки краниопаги Татьяна и Криста, живущие в Канаде. Они срослись головами, а внутри у них “таламический мост”, по которому информация из одного мозга переходит в другой. Случай крайне интересный, в т.ч. для нейронауки, я подробно писал о них еще в 2014-м и тогда же выложил док. фильм CBC (не рекомендуется чрезмерно впечатлительным).

Таламический мост Татьяны и Кристы заметен на сканах мозга. Полушария, как видим, деформированы, и интеллектуально девочки отстают. Но стихийный интерфейс работает, а личности, насколько можно судить, вполне независимы.

Neuralink Илона Маска сегодня устраивает прямой эфир, где они обещают показать "a live tech demo of a working device". Не спрашивайте.
https://neuralink.com/
Правда если я не обсчиталась, эфир в час ночи по Москве (28 августа, 3pm PST)

Если напомнить, Илон Маск решил ворваться в нейробиологию и сделать нейроинтерфейс, который позволит загрузить мозг в компьютер. Но это типа end goal. Пока что они только показали нити-электроды, которые их специальный робот должен вшивать в мозг по принципу швейной машинки, и только на крысах и вроде как речь шла об обезьянах. Так как вылезти на рынок они пытаются через терапию нейродегенеративных заболеваний, то нити могут ещё стимулировать мозг, а не только считывать из него активность (для стимуляции глубинных структур при Паркинсонизме, например).

В твиттере можно задать вопрос разработчикам по тегу #askneuralink, их там уже засыпали вопросами про биосовместимость и стабильность, так что если они возьмутся отвечать на вопросы, это может быть самой интересной частью. Но там уже и сейчас увлекательный трэд получается

P.s. по вопросам сразу видно, кто примерно составляет аудиторию нейралинка

https://twitter.com/neuralink/status/1299159774622134272?s=19

Девайс Neuralink, на днях презентованный Маском, имеет 1024 канала считывания. Сравнимая по габаритам система Argo от компании Paradromics (на фото) позволяет считывать по 30 000 каналам. Разработчики протестировали устройство, вживив его овцам и регистрируя вызванные потенциалы в слуховой коре. Без помпы и трансляций в YouTube.

В пределе интерфейс способен потянуть 65,536 каналов. Поразительно, что сделано все на КМОП. Авторы дорабатывают новую версию с беспроводной передачей, которая будет поменьше в размерах. Разумеется, проект финансируется DARPA и BRAIN Initiative. Можете почитать эссе директора Paradromics, где он смотрит на будущее нейроинтерфейсов через призму прорывных технологий прошлого: вакцины, модема, линзы и интегральной схемы.

Вышел отчет межд. комиссии по клиническому использованию генного редактирования зародышевой линии человека. Под эгидой Национальной академии медицины США, Национальной академии наук США и Королевского общества Великобритании. Тщательно и подробно разобран вопрос: можно ли уже вмешиваться в наследуемый геном человека — плюсы, минусы, подводные камни.

Отчет сосредоточен на научных и технических аспектах, без углубленного обсуждения этики. По сути, это аргументированная реакция на опыты Хэ Цзянькуя, о котором уже стали забывать, но дело которого живет (в прямом и переносном смыслах). Соблазн велик и растет после каждого уточнения CRISPR и подобных методов, поэтому важно зафиксировать текущий уровень знаний и рисков.

Документ на 170 страниц, но если вкратце, вердикт твердый: технология не готова для клинического применения. С др. стороны, авторы понимают, что рано или поздно её применять начнут, и упреждая, дают рекомендации, какие моменты в практике учитывать, если та или иная страна снимет правовой барьер.

Отчет можно свободно скачать либо прочесть на сайте.