Блуждающий нерв

2022-04-01 19:11:05 Паутина для паука — еще и орган слуха. Она действует как огромная акустическая «антенна», позволяя отслеживать малейшие колебания воздуха. То есть это очень эффективный аутсорсинг «барабанной перепонки»: площадь чувствительной к звуку поверхности в 10 000 раз превышает площадь самого паука. И он может ее по-разному настраивать, чинить, менять форму и проч.

Об этом занятная статья в PNAS, вышла на этой неделе (не 01.04).

Книгу «Расширенный фенотип» Докинз написал давно, но актуальности эта идея ничуть не утратила, и она сильнее, чем метафора эгоистичного гена. Открыть/Комментировать

2022-03-31 15:25:08 Недавнее видео интервью Левина, тоже по глубоким фундаментальным вопросам, как он видит природу интеллекта, истоки которого проявляются уже на уровне клеток. Забавное упражнение он задает студентам: возьмите любую статью по neuroscience, скопируйте текст в Word и через функцию замены поменяйте все слова «нейрон» на «клетка», а «миллисекунды» на «часы» — вы получите интересную статью по биологии развития. Открыть/Комментировать

2022-03-31 15:24:39 Как понять мышление и зачем менять подход в науках о жизни.

Майкл Левин и Рафаэль Юсте написали глубокий по мысли и доступный по форме текст — для широкого круга читателей. Левин, как биолог развития, а Юсте как нейробиолог сходятся во мнении: пора возродить запрещенный в науке вопрос «почему?» (в отличие от «каким образом?») и начать смотреть на клетки и их сообщества как на агентов, имеющих цели.

Биология развития, неврология, информатика и когнитивная наука повествуют, на самом деле, одну историю — как организованная материя решает задачи на пути к цели. Интеллект — не позднее изобретение эволюции, его базовые принципы возникли задолго по появления мозга и нервной системы.

Левин и Юсте подмечают, что живое устроено иерархически и модульно, причем каждый модуль в организме умеет «завершать паттерн», то есть достраивать алгоритм по его началу. Отсюда нет нужды в микроуправлении (клетки сами знают, как вырастить глаз), сверху надо лишь знать, как запустить процесс. Левин давно гнет эту линию, перпендикулярную современной медицине, которая одержима поиском молекул и генов, то есть занята как раз микроуправлением. Он говорит, искать надо принципы, молекулы взаимозаменяемы, не в них дело.

Эссе в Aeon не научная публикация, но в его основе крутая, серьезная наука. Кратко пересказать здесь не выйдет, слишком много тезисов, лучше прочесть — о том, куда идет фундаментальная биология и как это скажется на биоинженерии, медицине и робототехнике [можно и по-русски, google уже неплохо переводит].

Помимо Юсте в союзниках у Левина еще один «тяжеловес», Дэниел Деннет: их статья в том же Aeon вышла два года назад, чуть с иными аргументами. Оба текста важные, дополняют друг друга, рекомендую. Открыть/Комментировать

2022-03-28 17:06:58 Пример. Система чипов, содержащих как паренхиматозные клетки, так и выстланный эндотелием проточный канал. Чипы гидравлически связаны: жидкость перекачивается между ними, и есть артериовенозный резервуар, чтобы имитировать перемешивание крови в центральном кровотоке. Резервуар позволяет проводить забор жидкости, аналогично забору периферической крови у пациента. Открыть/Комментировать

2022-03-28 17:06:35 В Nature Reviews Genetics вышел отличный подробный обзор по технологии «орган-на-чипе» (не путать с органоидами). Ее все чаще используют, чтобы тестировать лекарства и моделировать заболевания, вместо лабораторных животных. И это даже ближе к реальной медицине, так как исследуют не организм мыши (вынужденно), а реакцию клеток человека, вплоть до клеток конкретного пациента.

Живые клетки и ткани выращивают в «инкубаторах» с полыми каналами, где есть постоянный поток жидкости, механические сокращения, если нужно — словом, создается среда «внутри организма». Так уже имитируют физиологию легких, печени, сердца, кишечника, почки, мозга, сетчатки, костной ткани, репродуктивных органов, кровеносных сосудов, иммунных реакций.

Эти «органы-на-чипе» можно соединять каналами, получая «тело-на-чипах»: для моделирования сложных заболеваний, изучения взаимодействий между органами или между хозяином и микробиомом, например.

В каком-то смысле, ключевая проблема медицины — то, что результаты на мышах слабо воспроизводятся на людях, и куча разработок не доходят до клиники — новость хорошая. Это вынуждает искать иные решения, а поиск приносит новое качество. Автор обзора предрекает в ближайшем будущем заметное сокращение использования животных в лабораториях.

Единственное, что вряд ли удастся заменить — исследования поведения. Открыть/Комментировать

2022-03-25 14:43:58 1904 г, собаки Павлова, те самые. Съемка в Императорском институте экспериментальной медицины, Санкт-Петербург. Именно здесь Иван Павлов проделал большую часть своих знаменитых работ, за что и получил в тот год Нобелевскую премию. Если принять позицию де Вааль и Эндрюс, даже таких “щадящих” опытов не должно быть. Моральная дилемма для науки. Фото Wellcome Collection. Открыть/Комментировать

2022-03-24 21:18:58 С научной точки зрения их взгляд имеет вполне рациональные основания (хотя они, возможно, перебарщивают в рвении), ведь нервная система нужна как раз для чувствительности и регуляции поведения, и в любой достаточно сложной сети нейронов может сложиться иерархия целей и состояний. Принципы тут могут быть общими, из эволюционной древности.

Но если шире, эта инициатива — один из симптомов серьезных перемен, которые назревают в науках о жизни. Эти симптомы уже видны в разных работах разных авторов, сложенные вместе они намекают на то, как может измениться трактовка организма, эволюции и разума. Кратко: континуум вместо границ, субъектность размазана по всем уровням. На этом канале мы уже заглядывали туда, но картина объемнее, и надеюсь, в ближайшее время заглянем еще.

На практике, а не в фундаментальной науке, предложения де Вааль и Эндрюс, скорее, обречены на провал, поскольку ставят моральный вопрос ребром. Отказаться от мясо-молочного производства и от клинических испытаний на животных нынешней цивилизации будет тяжело. Открыть/Комментировать

2022-03-24 21:17:13 Еще в 1980-х годах хирургические операции на младенцах регулярно проводились с минимальной анестезией или вовсе без нее. Оправдание было такое: их нервная система якобы не развита достаточно, чтобы полноценно переживать боль, как переживаем ее мы, взрослые.

На этот счет есть немало обзоров и исторических экскурсов, но сегодня об этой странной практике еще раз упоминают в Science приматолог Франc де Вааль и философ Кристин Эндрюс. Их статья вовсе не о младенцах и не о медицине, хотя и имеет к этому отношение; Франc и Кристин поднимают вопрос о том, как мы вообще распознаем эмоции и чувства у “других”, когда другие не могут ничего сказать — например, у животных. И насколько мы правы, отказывая во внутренних эмоциональных состояниях, скажем, беспозвоночным.

Если вы знаете, кто такие де Вааль и Эндрюс (они еще и известные авторы книг), то их ответ вас не удивит: они предлагают пересмотреть взгляд на животных вплоть до осьминогов, крабов и даже насекомых, то есть признать, что те тоже могут тревожиться, испытывать боль или быть в приподнятом настроении. В той или иной степени. Открыть/Комментировать

2022-03-22 23:27:34 Дышит через аппарат искусственной вентиляции легких и общается с помощью мозгового имплантата. Wyss Center, Швейцария. Открыть/Комментировать

2022-03-22 23:24:27 Сегодняшний Science сообщает: полностью парализованный мужчина смог общаться через нейро-интерфейс. Боковой амиотрофический склероз убил все двигательные нейроны, это не лечится, человек даже не может моргнуть или перевести взгляд и общается, изменяя активность мозга. Ему устроили нейрофидбэк, то есть BCI на обратной связи — он слышит звук и должен “усилием воли” постараться сделать его ниже или выше. Набирает фразы по букве в минуту.

Для locked-in пациента это хоть какая-то коммуникация с миром, правда, из 135 дней попыток он смог что-то написать лишь в 44. Сами авторы признаются, что «далеки от того, чтобы довести это до состояния технологии, которую могла бы купить семья». На сегодня способности пациента к набору текста снизились, теперь он в основном отвечает «да» или «нет».

В общем, исследование хорошее, а история грустная. Открыть/Комментировать