Учёные создали киберэмбрионы с мягкими нейронными датчиками в развивающемся мозге
Разработка впервые позволяет непрерывно регистрировать активность нейронов в миллисекундном масштабе на протяжении всего эмбрионального развития.
Авторы подчёркивают, что работа не связана с людьми: «Мы не говорим об имплантах в человеческие эмбрионы — это этически неприемлемо и не входит в наши цели», — подчёркивает руководитель проекта, доцент биоинженерии Гарварда Цзя Лю.
Вместе с тем он отмечает, что подобные технологии могут быть полезны в будущем для изучения и, возможно, коррекции нейроразвития у детей, особенно в случаях, когда важно учитывать рост мозга.
Разработка опирается на предыдущие наработки команды — сверхтонкие гибкие зонды, созданные ещё в 2015 году. Однако ранние версии были недостаточно мягкими: при внедрении они повреждали ткани.
В новом исследовании вместо обычных полимеров использованы фторированные эластомеры — материалы, способные растягиваться и не мешать динамике развивающегося мозга.
Толщина всей сетки — менее 1 мкм. Иллюстрация: Dalle Устройства протестировали на головастиках лягушек и аксолотлей. В обоих случаях датчики надёжно регистрировали электрические импульсы нейронов в разных зонах мозга, не нарушая поведение животных и не вызывая стрессовых реакций.
У головастиков с датчиками сохранилось обычное избегающее поведение — например, они уверенно уклонялись от приближающихся объектов.
У мышей и новорождённых крыс технологии также показали стабильную работу. Полученные данные впервые позволяют проследить, как меняется характер нейронной активности по мере развития мозга.
В начале наблюдались медленные синхронные сигналы, охватывающие весь мозг, но со временем активность становилась более локальной, быстрой и разнообразной — с чётким разделением по зонам и отдельным клеткам.
Это может помочь не только в нейробиологии, но и в разработке новых алгоритмов машинного обучения, считают авторы. Отдельный интерес вызвали аксолотли — амфибии, способные регенерировать части тела, включая нервную систему.
При повреждении хвоста у таких головастиков активность мозга резко возрастала и напоминала ранние стадии развития. Это может указывать на роль мозга в запуске процессов восстановления — и открывает перспективы для исследований в области регенеративной медицины.
Ученые используют машинное обучение для расшифровки регуляции генов в развивающемся человеческом мозге Совершив научный подвиг, который расширяет наши знания о генетических изменениях, которые определяют развитие мозга или приводят к психическим расстр …
Технологии, Наука 19:45, мая 27, 2024 | android-robot.comУченые выяснили, что происходит в мозге лунатиков Ученые из Нидерландского института нейробиологии выяснили, какие процессы происходят в мозге человека, который находится в состоянии лунатизма, или п …
Наука 08:20, июня 4, 2024 | gazeta.ruУченые обнаружили в мозге "симулятор" будущих событий Американские ученые из Нью-Йоркского университета и их коллеги из других стран изучили, каким образом мозг человека просчитывает будущие события и пр …
Наука 16:40, июня 7, 2024 | gazeta.ruУченые оценили объем хранящейся в мозге информации Ученые Института биологических исследований Солка в Калифорнии разработали новую систему оценки объема данных, хранящихся в мозге. Результаты работы …
Технологии, Наука 18:05, мая 26, 2024 | news.rambler.ruУченые обнаружили в мозге новый механизм памяти Американские ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе открыли ранее неизвестный механизм памяти. Он создает воспоминания и снижает мета …
Наука 19:40, мая 8, 2024 | gazeta.ruУчёные обнаружили новый механизм распознавания эмоций в мозге Учёные из Итальянского технологического института (IIT) обнаружили новый механизм распознания эмоций в человеческом мозге, связанный с активацией ней …
Технологии, Наука 07:15, мая 22, 2024 | pravda.ruУченые нашли в мозге человека избыток эволюционных генов Особые удлиненные интроны отвечают за ускорение развития организма. Фото: Pixabay В период исследования мозга человека ученые из Института РАН и МФТИ …
Наука 20:12, августа 2, 2024 | versiya.infoУченые доказали пользу практики на “пути памяти” в мозге Bсследование UCLA Health, опубликованное в журнале Nature, показало, как многократная практика укрепляет пути памяти в мозге, улучшая «сохранение нав …
Технологии, Наука 13:55, мая 17, 2024 | ferra.ru
Ученые обнаружили шесть биотипов депрессии в человеческом мозге Американские нейробиологи из Стэнфордского университета обнаружили шесть уникальных биотипов депрессии в мозге человека. Они также определили эффекти …
Наука 15:12, июля 20, 2024 | gazeta.ru Учёные выявили два рецептора в мозге, связанных с болезнью Альцгеймера Специалисты из Каролинского института (Швеция) и Центра исследований мозга RIKEN (Япония) смогли определить рецепторы в мозге, контролирующие распад …
Технологии, Наука 10:12, декабря 2, 2025 | ferra.ru Ученые обнаружили тревожные перемены в мозге пьющих подростков Американские ученые из Университета штата Алабама нашли связь между употреблением алкоголя подростками и структурой их мозга. Оказалось, что спиртное …
Наука 15:12, июля 20, 2024 | gazeta.ru Ученые нашли конфликт двух важных когнитивных функций в мозге Французские нейробиологи из Лионского исследовательского центра нейронаук выяснили, что в мозге человека могут соперничать два важных мыслительных пр …
Наука 01:30, мая 16, 2024 | gazeta.ru Ученые выяснили, почему люди ходят так, а не иначе, и как это все координируется в мозге Исследование Университета Осаки показывает, что мозг эффективно управляет координацией при ходьбе, вмешиваясь только при значительном смещении ног, ч …
Это интересно, Курьезы 00:12, октября 8, 2024 | incrussia.ru Ученые обнаружили самые ранние биологические сигналы аутизма в мозге Американские нейробиологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего совместно с коллегами из других стран нашли наиболее ранние биологические призн …
Наука 00:12, июня 23, 2024 | gazeta.ru Ученые раскрыли полную карту регуляции генов в человеческом мозге Консорциум исследователей при поддержке Национальных институтов здоровья (NIH) создал самые обширные многомерные карты сетей регуляции генов в челове …
Технологии, Наука 14:50, мая 24, 2024 | ferra.ru
Ученые рассказали, почему образуется тромб в мозге после заражения ковидом Молекулярные биологи из США выяснили, что S-белок коронавируса может связываться с человеческим белком фибрином. Это способствует воспалениям и образ …
Общество, регионы 20:12, августа 30, 2024 | gazetadaily.ru Ученые впервые выяснили, где именно в мозге человека находится "нейронный компас" Международная группа нейробиологов из Бирмингемского университета в Великобритании и Мюнхенского университета в Германии впервые определила участки м …
Наука 21:20, мая 8, 2024 | gazeta.ru Хронология ломается: учёные нашли в мозге механизм, который крадёт у нас ощущение времени Почему с возрастом время кажется короче: что говорит нейронаука. Новое исследование показало, что с годами мозг регистрирует меньше событий за тот же …
Технологии, Наука 00:12, ноября 1, 2025 | pravda.ru Ученые из MIT создали электронную «автостраду» Группа физиков Массачусетского технологического института (MIT) и их коллеги разработали пять «полос» для электронов, что могло бы позволить создание …
Технологии, Наука 16:50, мая 15, 2024 | ferra.ru
Учёные создали препарат, защищающий от ВИЧ Лекарство прошло последнюю стадию испытаний. В случае одобрения американским Минздравом продажи могут начаться уже в 2025 году. Препарат получил край …
Основные новости 05:12, декабря 7, 2024 | news-kmv.ru Ученые создали батареи изо льда Ученые из США и Канады создали электрические батарейки изо льда. Пока мощность тока небольшая — всего 0.1 милливатта, но это перспективное направлени …
Технологии, Наука 18:45, июня 11, 2024 | ferra.ru Ученые создали ПО для анализа дефектов в материалах Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора (LLNL) разработали программное обеспечение (ИИ) для автоматизации и анализа дефектов в кристалл …
Технологии, Наука 02:50, мая 25, 2024 | ferra.ru Ученые создали точную 3D-модель мозга Ученые из Гарварда и Google смогли создать невероятно детализированную 3D-модель человеческого мозга. Хотя исследованный участок мозга размером всего …
Технологии, Наука 04:15, мая 10, 2024 | ferra.ru Ученые создали "притягивающий луч" для биологических частиц Американские ученые из Массачусетского технологического института создали миниатюрный "притягивающий луч", позволяющий перемещать биологические части …
Наука 05:12, октября 7, 2024 | gazeta.ru Ученые создали ИИ для поиска "Земли 2.0" в космосе Международная группа астрономов и специалистов по искусственному интеллекту из Великобритании, США и других стран разработала алгоритм на основе иску …
Наука 03:00, июня 1, 2024 | gazeta.ru Ученые создали новый полимер для хранения ДНК Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый полимер, который можно использовать для долгосрочного хранения ДНК при …
Технологии, Наука 01:25, июня 14, 2024 | ferra.ru Ученые создали ИИ для автономного синтеза материалов Ученые Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL, США) совершили прорыв в области создания материалов. Они разработали инструмент, который использует ис …
Технологии, Наука 23:40, июня 12, 2024 | ferra.ru Ученые создали систему ИИ для диагностики эпилепсии Ученые разработали систему искусственного интеллекта (ИИ) для выявления эпилепсии путем анализа взаимодействия мозга, улучшая диагностику редких и сл …
Технологии, Наука 00:25, июня 6, 2024 | ferra.ru Учёные создали наночастицы, проникающие в мозг Биохимики из University of Miami разработали новый метод лечения рака, используя наночастицы, способные проникать через гематоэнцефалический барьер д …
Технологии, Наука 19:40, мая 7, 2024 | pravda.ru Ученые создали «детектор сарказма» на основе ИИ Исследователи из Нидерландов разработали ИИ, способный распознавать сарказм. В лаборатории речевых технологий Университета Гронингена создали детекто …
Технологии, Наука 08:35, мая 17, 2024 | ferra.ru