Серия «Новости науки»

3

Недельный обзор научных публикаций: 25 октября — 1 ноября 2026⁠⁠

Серия Новости науки

На прошлой неделе вышло несколько содержательно сильных работ по психологии и нейронаукам. Наиболее интересны крупный консорциумный анализ нейробиологии эмоциональной регуляции, метаанализ продольных исследований лидерства и психического здоровья, а также систематический обзор нейробиологических коррелятов одиночества и социальной изоляции.


Нейронные корреляты эмоциональной регуляции не отражают единую способность

Исследование выполнено в рамках консорциума NIDER. Авторы объединили 40 наборов данных fMRI, предоставленных 32 исследовательскими группами. Общая выборка включала до 2175 участников. Анализ был предварительно зарегистрирован.

Исследователи проверяли три показателя, которые нередко рассматриваются как взаимосвязанные характеристики способности к когнитивной переоценке:

  1. Результаты опросников, оценивающих привычное использование переоценки.

  2. Изменение субъективной эмоциональной реакции при выполнении задачи на переоценку.

  3. Снижение активности миндалины при попытке уменьшить негативную эмоциональную реакцию.

Дополнительно оценивались связи этих показателей с активностью областей мозга, которые обычно относят к нейронным системам когнитивной регуляции эмоций.

Три показателя не продемонстрировали ожидаемой согласованности. Их нельзя считать взаимозаменяемыми измерениями одной общей способности к эмоциональной регуляции.

Результаты опросников не показали обнаружимых связей с нейронной активностью во время выполнения задачи. Изменения субъективных эмоциональных оценок были связаны с активностью миндалины и сенсомоторных областей, но не с ожидаемыми показателями активности префронтальных регуляторных сетей.

Авторы также обнаружили, что области, традиционно связываемые с когнитивным контролем, участвуют как в генерации эмоциональной реакции, так и в её регуляции. Следовательно, их активность не является специфическим индикатором успешной переоценки.

Особенно важен результат, касающийся различий между людьми. Активность префронтальных областей во время задачи не позволяла надёжно определить, насколько хорошо конкретный человек способен регулировать эмоции по сравнению с другими участниками.

Emotion regulation capacity lacks a shared neural signature. Nature (2026)

Лидерство и психическое здоровье сотрудников: систематический обзор и метаанализ продольных исследований

Деструктивное и абьюзивное руководство устойчиво ассоциировалось с более выраженным психическим неблагополучием сотрудников.

Авторы систематически рассмотрели 106 продольных исследований, посвящённых связи стилей руководства с психическим неблагополучием сотрудников.

В центре внимания находились стресс, выгорание и психологический дистресс. Авторы также анализировали, меняются ли связи между стилями руководства и этими показателями в условиях организационных потрясений.

Среди положительных стилей руководства наиболее выраженная отрицательная связь с выгоранием обнаружилась для servant leadership — подхода, в котором руководитель ориентируется на поддержку сотрудников, развитие их самостоятельности и обеспечение необходимых ресурсов.

При этом связи различались в зависимости от изучаемого результата. Например, servant leadership демонстрировал более выраженную связь с меньшим выгоранием, чем со стрессом. Авторы подчёркивают, что объединение разных показателей психического неблагополучия в один общий индекс способно скрывать эти различия.

Анализ организационных потрясений выявил два статистически значимых результата: в таких условиях ослаблялась отрицательная связь поддерживающего лидерства со стрессом, а положительная связь авторитарного лидерства с психологическим дистрессом становилась сильнее. Однако большинство проверенных эффектов модерации не достигли статистической значимости.

The role of leadership on employee mental ill-health through workplace disruption: A systematic review and meta-analysis of longitudinal research.

Нейробиология одиночества и социальной изоляции: систематический обзор

Авторы систематически отобрали 42 исследования, посвящённых нейробиологическим коррелятам одиночества и социальной изоляции у людей среднего и старшего возраста.

Рассматривались структурная и функциональная нейровизуализация, показатели белого вещества, нейровоспалительные маркеры и признаки нейродегенеративных процессов.

Из 42 работ 27 использовали поперечный дизайн, семь были продольными. Остальные включали ретроспективные, проспективные, экспериментальные и смешанные схемы.

Это именно систематический обзор, а не метаанализ: авторы не смогли объединить результаты количественно из-за существенной неоднородности методов и показателей.

Они обнаружили различия в нейробиологических ассоциациях двух социальных состояний. Социальная изоляция чаще была связана с показателями височных областей, включая среднюю височную извилину. А одиночество чаще ассоциировалось с подкорковыми структурами, в частности скорлупой и бледным шаром.

Общие ассоциации обнаруживались в ряде лимбических структур, включая гиппокамп, миндалину и таламус. Оба состояния также связывались с увеличением объёма гиперинтенсивностей белого вещества и повышенным уровнем C-реактивного белка.

The underlying neurobiology of social isolation and loneliness in middle-older adults: A systematic review

Что связано с удовлетворённостью романтическими отношениями: привязанность, привлекательность или уважение?

Авторы исследования проверили две теоретические модели, используемые в эмоционально-фокусированной терапии пар.

Первая модель рассматривает привязанность как основную мотивационную систему романтических отношений, а вторая, предложенная Гринбергом и Голдманом, наряду с привязанностью выделяет привлекательность и уважение.

В исследовании участвовали 1090 человек, составлявших 545 пар. Выборка была национально репрезентативной по квотам. Участники заполняли опросники удовлетворённости отношениями, поведения привязанности, межличностной привлекательности и уважения.

Модель, включавшая только привязанность, объясняла 47% дисперсии удовлетворённости отношениями.

После добавления показателей привлекательности и уважения объяснённая дисперсия выросла до 70,5%.

Наибольший относительный вклад в объяснение удовлетворённости вносило уважение — 41,3%. На привлекательность приходилось 29,8%, на привязанность — 29,0%.

Особенно интересно различие между восприятием уважения со стороны партнёра и собственным отношением к нему. Оценка того, насколько партнёр уважает человека, сохраняла самостоятельную статистическую связь с удовлетворённостью отношениями. Собственная оценка уважения к партнёру такой связи не показала.

The Great EFT Schism: Testing Johnson's and Greenberg's Alternative Models of What Drives Couple Satisfaction

Внутренняя мотивация связана с меньшими когнитивными усилиями при сопоставимом улучшении результата

Всего 147 добровольцев, но с серией поведенческих экспериментов. Участники запоминали списки информации при разных уровнях субъективного интереса к материалу и разных размерах денежного вознаграждения за правильное воспроизведение.

Исследователи сопоставляли результаты запоминания с показателями когнитивных усилий. В качестве дополнительного физиологического показателя использовалась пупиллометрия — регистрация изменения диаметра зрачка.

Поведенческие результаты анализировали с помощью двух конкурирующих вычислительных моделей мотивации.

И интерес к материалу, и денежное вознаграждение были связаны с улучшением запоминания. При этом авторы не обнаружили взаимодействия между двумя факторами.

Результаты лучше описывала модель, согласно которой внутренняя и внешняя мотивация связаны с разными затратами когнитивных усилий.

Пупиллометрические показатели согласовывались с ключевым предсказанием этой модели: при сопоставимом улучшении результата повышение интереса сопровождалось меньшим увеличением усилий, чем повышение денежного вознаграждения.

Intrinsic motivation improves performance with less effort than extrinsic motivation

Связи между нейронными сетями в детстве и последующие интернализующие симптомы

Авторы использовали данные крупного проекта ABCD для анализа, в который вошли 4696 детей, которым на момент исходного обследования было 9-10 лет.

Функциональную связность восьми крупных мозговых сетей оценивали с помощью фМРТ состояния покоя. Проблемы поведения измеряли через год, а интернализующие симптомы — тревожность, депрессивные проявления и соматические жалобы — через два года после исходного обследования.

Некоторые особенности исходной функциональной связности были связаны с последующими проблемами поведения.

Среди обнаруженных ассоциаций — связи внутри дорсальной сети внимания, между ней и сетью пассивного режима работы мозга, а также между ретросплениальной височной сетью и фронтопариетальной сетью и сетью значимости.

Проблемы поведения через год статистически опосредовали связь между некоторыми исходными паттернами связности и интернализующими симптомами через два года. Наиболее устойчивыми оказались результаты, связанные с дорсальной сетью внимания.

Baseline network connectivity is longitudinally associated with internalizing symptoms through conduct problems in adolescents

Мотивационные смещения при обучении: роль немедленной и отсроченной обратной связи

56 здоровых добровольцев разделили на две группы по 28 человек, где первая получала немедленную обратную связь, а другая — отсроченную.

Участники выполняли задачу Go/No-Go, в которой нужно было учиться выполнять или подавлять действие в условиях получения вознаграждения и избегания потерь.

Авторы сочетали вычислительное моделирование поведения с регистрацией электроэнцефалограммы. Анализировались компоненты ERP, включая feedback-related negativity/reward positivity и P3.

Мотивационные смещения сохранялись при обоих вариантах обратной связи.

Участники чаще выполняли действие, когда оно позволяло получить вознаграждение, и чаще подавляли действие, когда это позволяло избежать потери.

Вычислительная модель лучше объясняла результаты через смещение выбора действия, а не через различия в обучении на положительной и отрицательной обратной связи.

Электрофизиологические данные также не подтвердили гипотезу о специфическом смещении обработки обратной связи в пользу действий по сравнению с бездействием.

Выборка сравнительно небольшая и состоит из молодых здоровых добровольцев.

Motivational Biases in Go and Nogo Learning From Immediate Versus Delayed Feedback

Проверка знаний до и после просмотра учебного видео

А здесь у нас межгрупповой эксперимент. В исследовании приняли участие 223 ученика средней школы.

Участников распределили между условиями без тестирования, с предварительным тестированием до просмотра видео и с тестированием после просмотра. В половине условий участники также получали немедленную обратную связь.

Авторы оценивали сохранение информации и два аспекта саморегулируемого обучения: мониторинг собственного знания и регуляцию учебной деятельности.

Тестирование улучшало усвоение информации преимущественно по тем пунктам, которые непосредственно проверялись.

Особенно заметным эффект был в условиях, где после неправильного ответа участник получал обратную связь.

Тестирование также улучшало показатели регуляции обучения, но не приводило к аналогичному улучшению мониторинга собственного знания.

When to Quiz in Instructional Videos? Effects on Learning and Self-Regulated Learning in Secondary Education


Больше новостей сайте и новостном Дзен
Поддержите нашу работу

Показать полностью
5

О мышах и людях, или как мышам "человеческие" нейроны наращивали⁠⁠

Серия Новости науки

16 сентября 2026 года журнал Nature опубликовал исследование Developmental xenocortication using human-derived organoids in mice («Развитие человеческой коры в мозге мышей с использованием органоидов человеческого происхождения»). Авторы — Konstantin Kaganovsky, Kevin W. Kelley, Thomas Gschwind и коллеги из лаборатории нейробиолога Серджиу Пашки в Стэнфордском университете.

О мышах и людях, или как мышам "человеческие" нейроны наращивали

Главный результат: исследователи создали мышей, у которых пересаженная человеческая ткань заняла большую часть объёма коры головного мозга, сформировала разнообразные типы клеток и установила связи с нервной системой животного. При этом мыши не приобрели человеческий мозг или человеческие когнитивные способности.

Нахуя?

Человеческие нейроны трудно изучать в условиях, воспроизводящих развитие живого мозга. Клеточные культуры позволяют исследовать молекулярные процессы и электрическую активность, но в них отсутствует полноценная система кровоснабжения, а возможности формирования связей между удалёнными областями ограничены.

Один из способов решить эту проблему — выращивать из человеческих стволовых клеток органоиды мозга и пересаживать их животным. Органоиды способны воспроизводить некоторые этапы развития человеческой коры, однако в обычном мозге мыши у них возникает конкуренция с собственной нервной тканью хозяина за пространство и ресурсы.

Авторы решили изменить условия для трансплантата, а именно: вместо пересадки человеческой ткани в мозг с уже сформированной корой они создали мышей, у которых большая часть коры и гиппокампа не развивалась. Это позволило человеческой ткани расти в значительно большем объёме.

На первом этапе учёные использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки человека — это такие клетки, которые получают, перепрограммируя зрелые клетки организма, например клетки кожи или крови. Затем их направляют по пути развития клеток коры головного мозга, получая трёхмерные кортикальные органоиды.

На втором этапе исследователи использовали условный нокаут гена Esco2 в клетках, экспрессирующих Emx1, на фоне иммунодефицита SCID. Это приводило к выраженному уменьшению числа возбуждающих глутаматергических нейронов неокортекса и гиппокампа. Общий объём мозговой ткани у таких мышей был примерно на 50% меньше, чем у контрольных животных.

На третьем этапе в мозг новорожденных мышей пересаживали по четыре человеческих кортикальных органоида. В исследованной группе из 29 животных трансплантат сохранился у 86,2%. Между вторым и третьим месяцами после пересадки его объём увеличился приблизительно в 4,7 раза.

И человеческая ткань заняла большую часть коркового объёма!

Через три месяца после пересадки человеческая ткань составляла в среднем 91,9% совокупного объёма корковой ткани у семи исследованных мышей.

И трансплантат образовал связи с нервной системой мыши!

Исследователи использовали антероградное и ретроградное отслеживание нейронных проекций. Они обнаружили, что аксоны человеческих нейронов проходят через подкорковые структуры, достигают верхнего холмика четверохолмия и в отдельных случаях продолжаются до шейного отдела спинного мозга. Со стороны мыши входящие проекции в трансплантат поступали, в частности, из таламуса, паллидума и палеокортекса.

Но наличие анатомической связи само по себе ещё не доказывает, что она выполняет определённую функцию. Поэтому авторы отдельно исследовали электрическую активность трансплантированной ткани.

В человеческой ткани регистрировалась согласованная электрическая активность!

Этот этап описывать не буду, но результат свидетельствует о формировании электрически активной сети. Это не означает, что там появилась полноценная функциональная организация зрелой человеческой коры, но энивей.

Изменилось ли поведение мышей?

Да! Но однозначно интерпретировать результаты трудно.

Исследователи сравнивали три группы: обычных мышей, мышей с генетически уменьшенной корой и гиппокампом и мышей с теми же генетическими изменениями, которым пересадили человеческие органоиды.

В тесте на рабочую память, основанном на спонтанном чередовании посещаемых рукавов Y-образного лабиринта, обычные мыши и животные с трансплантатом показывали результаты выше случайного уровня. Мыши без большей части собственной коры и гиппокампа такого результата не демонстрировали.

При этом в тестах ходьбы и координации у животных с трансплантатом сохранялись некоторые нарушения. Анализ спонтанного поведения также показал отличия от контрольной группы. Следовательно, человеческая ткань могла частично компенсировать отдельные последствия отсутствия коры, но не восстанавливала нормальное поведение по всем исследованным показателям.

Ограничения

Во-первых, трансплантат оставался незрелым. По транскриптомным признакам некоторые возбуждающие нейроны соответствовали стадии развития человеческой коры примерно в середине второго триместра беременности. Три месяца после пересадки не означают, что ткань прошла три месяца нормального человеческого развития.

Во-вторых, у ткани не сформировалась полноценная слоистая организация. В человеческой коре нейроны располагаются в шести слоях с характерными связями между ними. В трансплантате обнаружили локальную организацию клеток, но непрерывная нормальная слоистая структура отсутствовала.

В-третьих, мыши сохранили нервную систему своего вида. В них не заменяли все нейроны человеческими. Значительная часть подкорковых структур и другие компоненты нервной системы оставались мышиными.

В-четвёртых, поведенческие результаты не доказывают появления человеческих когнитивных функций. Ни человеческое сознание, ни человеческий интеллект, ни языковые способности в этом исследовании не демонстрировались.

Итоги

Это существенный методологический шаг в исследованиях человеческого развития коры. В 2020-м исследователи пересаживали органоиды человеческой коры в префронтальную кору мышей. В 2022-м исследователи пересадили органоиды в зрительно связанную область коры мышей и при предъявлении зрительных стимулов в трансплантированной ткани регистрировали соответствующие электрические реакции. А теперь вот это.

Нынешнее исследование показало, что у нас есть возможность изучать человеческие нейроны в живой нервной системе на нескольких уровнях одновременно: от экспрессии генов и клеточного созревания до электрической активности, связей с другими структурами и поведенческих показателей.

Это особенно перспективно для исследований заболеваний, которые начинаются во время развития нервной системы. Например, можно получить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки пациента, вырастить из них кортикальные органоиды и проверить, какие особенности развития человеческих нейронов связаны с конкретным генетическим вариантом. В дальнейшем можно исследовать, изменяет ли потенциальное лечение эти особенности.


паписутэс на тг

Показать полностью 1
1

Подборка исследований за август⁠⁠

Серия Новости науки

📰Исследования психологии и нейронаук. Август 2026

Подготовили подборку пяти свежих научных статей за август 2026 года. Есть как фундаментальная нейробиология, так и прикладные клинические вопросы.


Генетика расстройств пищевого поведения выходит за рамки анорексии

Длительное время генетические исследования в области РПП фокусировались в основном на нервной анорексии, но новая масштабная работа добавила мета-анализ в копилочку данных по компульсивному перееданию. Почти 40 тысяч случаев и миллиона контролей.

Исследователи выявили шесть новых генетических локусов, ассоциированных с перееданием, которые также связаны с импульсивным поведением и более высоким индексом массы тела (ИМТ). Для анорексии подтвердили восемь известных локусов.

Самый интересный вывод заключается в том, что оба расстройства имеют схожую генетическую корреляцию с психиатрическими заболеваниями, но противоположную корреляцию с антропометрическими признаками.

Можно ли натренировать устойчивость к стрессу за 5 недель?

Студенческий возраст — это период повышенной нейропластичности (префронтальная кора все еще созревает), но одновременно и период хронических стрессоров: академические нагрузки, социальная адаптация, неопределенность будущего, война за секс. Исследователи отмечают, что студенты часто используют неэффективные стратегии совладания (например, руминацию или избегание).

В исследовании студентов учили переключаться между сфокусированным вниманием (FA) и когнитивной переоценкой (CR) в разных эмоциональных контекстах, то есть попытались не просто снизить стресс, а научить когнитивной гибкости — способности переключаться между разными стратегиями регуляции эмоций в зависимости от контекста.

Участники стали реже фиксировать взгляд на негативных деталях изображений (это подтвердили данные айтрекинга) и сообщили о снижении негативного аффекта. Нейровизуализация (фМРТ в состоянии покоя) показала снижение функциональной связности между миндалевидным телом и высшими когнитивными сетями, что авторы интерпретируют как переход мозга в более "экономный" режим регуляции эмоций.

Подборка для нейровизуализации критически мала (всего 23 человека), но проба интересная.

Псилоцибин при резистентной депрессии: большие цифры и проблема ослепления

Впервые в рамках государственной системы здравоохранения Великобритании (NHS) провели рандомизированное плацебо-контролируемое исследование оценки осуществимости терапии резистентной к лечению депрессии с применением псилоцибина.

Шестьдесят участников получили препарат или плацебо в сочетании с психологической поддержкой, а результаты выглядят впечатляюще: через три недели разница в шкале депрессии MADRS составила -10.41 балла в пользу псилоцибина, что соответствует очень большому размеру эффекта (Коэна d = -1.70). Профиль безопасности оказался благоприятным.

Однако авторы честно указывают на критическое ограничение, о котором продавцы псилоцибина умалчивают: из-за ярких психоактивных эффектов полное ослепление в исследовании было нарушено.

100% участников в группе псилоцибина и 70% в группе плацебо угадали, что они получили. Эффект ожидания в таких условиях колоссален и не может быть исключен из уравнения. Исследователи заявляют, что для подтверждающих испытаний фазы 3 необходим активный плацебо-контроль (например, ниацин, вызывающий покраснение кожи), чтобы нивелировать эту проблему.

Риппл-осцилляции как механизм дальней связи в мозге

Высокочастотные риппл-осцилляции (около 90 Гц) традиционно считались маркером консолидации памяти во время сна. Но новое исследование с использованием интракраниальных записей (микродэлектродов) у пациентов с эпилепсией показало их роль в активной когнитивной деятельности. Пациенты выполняли задачу на рабочую память, и ученые зафиксировали, что рипплы синхронно возникают в различных, сильно удаленных друг от друга участках мозга (на расстоянии до 220 мм) без затухания сигнала.

В периоды совместного возникновения риплов (ко-рипплов) частота совместного срабатывания нейронов в разных регионах увеличивалась примерно на 30%, а интенсивность процесса масштабировалась в зависимости от когнитивной нагрузки.

Самое важное открытие состоит в том, что во время извлечения памяти ко-рипплы способствуют восстановлению специфичных для стимула паттернов нейронной активности, которые изначально наблюдались во время кодирования. Этот эффект был особенно выражен при быстром распознавании. Таким образом, риппл-осцилляции выступают фундаментальным механизмом, обеспечивающим временную координацию распределенных нейронных репрезентаций.

Разумеется, выборка ограничена пациентами с фармакорезистентной эпилепсией, чья базовая нейронная сеть может отличаться от нормы, но масштаб обнаруженного эффекта впечатляет.


А я напоминаю, что у нас есть ТГ-канал, куда мы публикуем все анонсы и где можно задать вопросы, есть православный МАХъ и донатилка на работу проекта.

Показать полностью
7

Обнаружена нейронная цепь, регулирующая стрессовую чувствительность⁠⁠

Серия Новости науки

📰 Пережитый стресс может усиливать реакции на последующие неприятные события

В исследовании на мышах учёные выявили нейронную цепь, связывающую миндалину с передним ядром гипоталамуса, и показали, что её активность участвует в формировании повышенной чувствительности к стрессу.

Исследование опубликовано 30 сентября 2026 года в журнале Nature.

Предыдущий стресс усиливал реакцию на слабый раздражитель

Люди различаются по тому, как реагируют на стрессовые события. После тяжёлого опыта одни постепенно возвращаются к прежнему состоянию, тогда как у других последующие неприятные события вызывают более выраженные реакции. Подобный эффект называют сенситизацией к стрессу — повышением чувствительности к последующим стрессорам после предшествующего неблагоприятного опыта.

Чтобы изучить нейронные механизмы этого явления, команда Захари Пеннингтона и Дениз Кай из Медицинской школы Икана при Маунт-Синай исследовала поведение мышей после сильного стрессового воздействия.

В первой части эксперимента животные получали серию из десяти ударов электрическим током через пол. Контрольную группу помещали в ту же обстановку, но без ударов. Через десять дней обе группы подвергали воздействию громкого звука, который был значительно слабее первоначального стрессора.

Мыши, ранее пережившие удары током, демонстрировали более выраженное замирание в ответ на звук. Такое поведение служило показателем защитной реакции. Следовательно, предшествующий стресс изменял реакцию животных на последующее воздействие, даже когда оно не было сопоставимо по интенсивности с первоначальным событием.

Роль переднего ядра гипоталамуса

Чтобы выяснить, какие участки мозга участвуют в этом эффекте, исследователи сначала сопоставили активность различных областей мозга у животных с разным стрессовым опытом. Одной из областей, особенно активно реагировавших на последующий стресс у ранее подвергавшихся ему мышей, оказалось переднее ядро гипоталамуса — anterior hypothalamic nucleus (AHN).

Гипоталамус известен участием в регуляции физиологических процессов, включая температуру тела, сон и автономные реакции организма. Переднее ядро гипоталамуса также связывали с защитным поведением, однако его роль в длительных изменениях чувствительности к стрессу была изучена значительно хуже.

Затем учёные использовали миниатюрные микроскопы для регистрации активности отдельных нейронов AHN у свободно передвигавшихся мышей. Оказалось, что активность определённых нейронов менялась в зависимости от эмоциональной валентности событий: неприятные стимулы вызывали более выраженную реакцию, тогда как положительные сигналы могли её подавлять. После предыдущего стрессового опыта увеличивалась доля нейронов, чувствительных к отрицательной валентности.

Это наблюдение согласуется с предположением, что предыдущий стресс изменяет обработку информации о неприятных событиях. В результате последующий стрессор может вызывать более сильную защитную реакцию.

Миндалина связана с усилением стрессовой реакции

Следующий вопрос заключался в том, какие сигналы поступают в переднее ядро гипоталамуса. Исследователи обнаружили функционально значимую связь между ним и миндалиной — группой структур, участвующих в обработке эмоционально значимой информации и организации реакций на угрозу.

Чтобы проверить причинную роль этой связи, учёные вмешивались в активность нейронов. Подавление активности переднего ядра гипоталамуса ослабляло защитные реакции на стрессовые стимулы. Напротив, повышение его активности усиливало такие реакции.

Затем исследователи избирательно подавили сигналы, поступающие из миндалины в переднее ядро гипоталамуса. После этого эффект сенситизации к стрессу исчезал: предыдущий стресс уже не приводил к усиленной реакции на последующий раздражитель в условиях эксперимента.

Эти вмешательства важны для интерпретации результатов. Простая регистрация активности мозга позволила бы установить лишь связь между работой определённой области и поведением. Избирательное изменение активности нейронов и их связей даёт более сильные основания считать, что исследуемая цепь действительно участвует в формировании наблюдаемого эффекта.

Последствия стресса и результаты

Авторы предполагают, что переднее ядро гипоталамуса участвует в регулировании сигналов отрицательной валентности, поступающих из миндалины. Предшествующий стресс изменяет работу этой системы: большее число нейронов начинает реагировать на неприятные стимулы, а последующие стрессовые события вызывают более выраженное защитное поведение.

Это не означает, что учёные обнаружили единственную причину повышенной чувствительности к стрессу. Реакции на угрозу формируются при участии распределённых нейронных сетей, а обнаруженная цепь представляет собой один из механизмов, который может влиять на их выраженность.

Есть и другое существенное ограничение: эксперименты проводились на мышах. Замирание в ответ на звук или другие стрессовые стимулы позволяет исследовать защитные реакции, но не воспроизводит всего комплекса психологических и физиологических особенностей человеческих тревожных расстройств или посттравматического стрессового расстройства.

Поэтому пока нельзя утверждать, что аналогичная цепь объясняет, почему у конкретного человека после травматического события развивается повышенная тревожность. Необходимо выяснить, насколько сходным образом работает эта система у людей и какую роль она играет в долговременных последствиях стресса.

Тем не менее исследование уточняет возможный механизм сенситизации: предыдущий стресс способен изменять работу нейронной цепи, которая участвует в оценке неприятных событий и организации защитных реакций. Это позволяет перейти от общего наблюдения о влиянии прошлого опыта на последующее поведение к экспериментальной проверке конкретных нейронных механизмов.

Показать полностью
12

Нобелевская премия за оптогенетику⁠⁠

Серия Новости науки

Для ЛЛ: о нобелевке за оптогенетику, об истории метода и людях, о которых не стоит забывать, об ограничениях и проблемах оптогенетики.

На два дня выпал из новостной повестки и оказалось, что третьего дня (5 октября 2026 года) Нобелевская ассамблея присудила премию по физиологии и медицине Карлу Дайссероту, Петеру Хегеманну и Георгу Нагелю "за открытия светоуправляемых ионных каналов и оптогенетики".

Хегеманн и Нагель в начале 2000-х исследовали зелёную водоросль Chlamydomonas reinhardtii. В этих работах были обнаружены каналродопсины — светочувствительные белки, способные непосредственно проводить ионы через клеточную мембрану. В 2003 году была опубликована работа, в которой показано, что Channelrhodopsin-2 (ChR2) является светоуправляемым катионным каналом.

Нобелевская премия за оптогенетику

Это свойство оказалось исключительно полезным для нейронауки. Например, если экспрессировать ChR2 в нейроне, освещение клетки приводит к открытию канала, входящему катионному току и деполяризации мембраны. При подходящих параметрах стимуляции возникают потенциалы действия. Свет в таком случае становится способом управления электрической активностью генетически модифицированной клетки.

В 2005 году Edward Boyden, Feng Zhang, Ernst Bamberg, Georg Nagel и Karl Deisseroth показали, что ChR2 можно использовать для быстрого управления активностью нейронов. В их работе световые импульсы вызывали спайки с миллисекундной точностью. В последующие годы появились эксперименты с оптическим управлением нейронами непосредственно в мозге живых животных.

Так сформировалась современная оптогенетика — набор методов, позволяющих с помощью генетической модификации сделать определённые клетки чувствительными к свету и затем управлять их активностью оптическим воздействием.


Дело в том, что наблюдение за активностью нейронов само по себе не позволяет установить их причинную роль в поведении. Если во время страха активируется определённая группа клеток, из этого ещё не следует, что именно её активность вызывает страх. Аналогичная активность может быть следствием происходящего процесса или частью более крупной нейронной цепи; важно и то, что совершения некоего действия некоторые зоны нужно не активировать, а подавить.

Потому появление метода, позволяющего экспериментально вмешиваться, имело для нейронауки огромное значение. Исследователь может искусственно активировать определённую популяцию нейронов и посмотреть, изменится ли поведение. Может подавить её и проверить, нарушится ли исследуемый процесс. Электрическая стимуляция и фармакологические методы позволяли делать подобные эксперименты и раньше, но обладали существенными ограничениями по клеточной специфичности и временной точности.

На этом месте можно было бы закончить короткую новость о Нобелевской премии. Но с историей метода всё несколько сложнее.


Ещё в январе 2002 года Борис Земельман, Джорджия Ли, Минна Нг и Геро Мизенбёк опубликовали в Neuron статью Selective Photostimulation of Genetically ChARGed Neurons.

Уже по названию можно понять прекол.

Исследователи хотели получить нейроны, активность которых можно было бы контролировать светом после генетической модификации. Для этого они использовали компоненты зрительной системы дрозофилы: опсин NinaE, Gqα, аррестин-2 и ретиналь. NinaE вместе с ретиналем образовывал светочувствительный родопсин. После поглощения света запускался G-белковый сигнальный каскад, который в конечном счёте изменял мембранный потенциал и мог вызывать потенциалы действия.

Среди исследователей был филолог-приколист (иначе я не могу объяснить), поэтому систему назвали chARGe.

Её экспрессировали в первичной культуре нейронов гиппокампа крысы. Исследователи регистрировали активность клеток методом whole-cell current clamp и показали, что освещение трансфицированных нейронов увеличивает частоту их потенциалов действия. В отдельных условиях частота достигала 7,5 Гц. Ответ зависел от интенсивности света и его спектрального состава.

И это в 2002-м году. То есть за три года до публикации знаменитой статьи Бойдена и Дайссерота уже существовал экспериментальный метод, в котором генетически модифицированные нейроны активировались светом. Более того, авторы рассматривали chARGe как инструмент для исследования нейронных цепей.

В 2003 году Земельман, Неснас, Ли и Мизенбёк продолжили эту линию, опубликовав работу о фотохимическом управлении ионными каналами и генетически заданными популяциями нейронов. Поэтому исторически неверно представлять дело так, будто идея генетически адресуемой световой стимуляции нейронов появилась в лаборатории Дайссерота в 2005 году.

Понятно, что chARGe и ChR2 — не одно и то же. В chARGe свет запускал довольно сложный внутриклеточный каскад. Опсин активировал G-белок, тот запускал последующие реакции, менялось состояние внутриклеточных посредников, а уже затем возникало изменение электрической активности клетки.

А ChR2 — это непосредственно светоуправляемый катионный канал. Поглощение света меняет состояние самого белка, канал открывается, и через мембрану начинает течь ток.

Ключевым преимуществом выступает то, что данный метод позволяет управлять спайками с миллисекундной точностью. Для его работы требуется экспрессия одного основного светочувствительного белка, тогда как чардж представляла собой многокомпонентную сложную систему.

Поэтому статья 2005 года была важным технологическим шагом даже при том, что сама идея световой стимуляции генетически определённых нейронов появилась раньше.

Но была и ещё одна линия-предшественница. В 2004 году Matthew Banghart, Katharine Borges, Ehud Isacoff, Dirk Trauner и Richard Kramer опубликовали работу о светоуправляемых ионных каналах, позволявших удалённо контролировать возбуждение нейронов. Существовали и другие подходы к фотоконтролю нейронной активности, включая фотохимически управляемые соединения.

Поэтому к моменту работы Дайссерота уже существовал довольно большой набор отдельных технических решений. Не существовало только современной, простой и хорошо масштабируемой платформы, которая впоследствии стала стандартным инструментом нейронауки.

Потому успех ChR2 понятен. Исследования Хегеманна и Нагеля дали нейронауке необычный природный инструмент: белок, который сам преобразует свет в ионный ток. Работа Boyden, Zhang, Bamberg, Nagel и Deisseroth показала, что этот белок можно использовать для управления нейронами.

И это сложная история. Хегельманн и Нагель (с коллегами) открыли природный светоуправляемы ионный канал, Земельман, Ли, Нг, Мизенбёк первыми продемонстрировали генетически адресуемую световую стимуляцию нейронов. В работе 2005 года была описана современная оптогенетическая платформа.

Если добавить сюда дальнейшее применение и развитие технологии к нейронным цепям и поведению, то список исследователей становится ещё длиннее. Потому интересен состав нынешней Нобелевской тройки.

Мизенбёк, чья лаборатория в 2002 году продемонстрировала генетически заданную световую стимуляцию нейронов, лауреатом не стал.

Борис Земельман, первый автор той работы, тоже не стал.

Эдвард Бойден, один из авторов статьи 2005 года и один из разработчиков патентованной технологии, тоже не стал.

Научный метод может складываться годами из нескольких независимых решений. Один исследователь находит подходящий белок, другой показывает принцип работы, третий создаёт инструмент, четвёртый применяет его к живому организму, а затем десятки лабораторий превращают первоначальную демонстрацию в стандартный метод.


Есть и другая причина относиться к оптогенетике без излишнего восторга.

То, что метод позволяет вмешиваться в работу конкретных нейронов, не означает, что любой полученный поведенческий эффект является прямым доказательством функции этих нейронов.

Допустим, исследователь активирует определённую популяцию клеток и получает агрессивное поведение. Это устанавливает, что данное искусственное воздействие способно вызвать определённый поведенческий эффект при данных экспериментальных условиях. Но из этого ещё не следует, что естественная активность этой популяции является причиной агрессии в обычной ситуации.

Для такого вывода нужно учитывать интенсивность и временной паттерн стимуляции, специфичность экспрессии опсина, возможную активацию соседних клеток, физиологические последствия самой оптогенетической манипуляции и соответствие искусственно вызванной активности естественной.

Если в реальности у клетки не будет стимулов к активации, то она не активируется. Наличие специфического светочувствительного стимула — это очень специфическое условие. Специфичность — обоюдоострый серп, который должен быть настолько специфичным, чтобы соблюдать чистоту эксперимента, но который может вообще не так работать в природе.

Потому для фундаментальной нейронауки оптогенетика остаётся ценным методом. Именно специфичное контролируемое искусственное вмешательство и делает его таким полезным. А вот интерпретация результатов остаётся на совести исследователей и зависит от их компетенций и мозговитости. Инструмент не заменяет голову.

Клиническая перспектива тоже значительно сложнее лабораторного эксперимента. Необходимо доставить генетический материал в нужные клетки, добиться достаточно специфичной и стабильной экспрессии опсина, решить проблему доставки света в глубокие структуры, оценить иммунологические и другие долгосрочные последствия. Для человеческого мозга всё это становится существенно сложнее, чем в эксперименте на мыши.

И я бы с большой осторожностью относился к оптогенетическим исследованиям поведения. Это очень мощное, поэтому очень опасное оружие. Можно проверять, что произойдёт при активации или подавлении определённой нейронной популяции. Можно сопоставлять это вмешательство с регистрацией активности, фармакологическими манипуляциями и поведенческими измерениями. Можно исследовать, какие звенья нейронных цепей необходимы для определённых форм обучения, памяти, мотивационного поведения или реакции на угрозу.

Но психологическое понятие всё равно требует отдельной операционализации.

Если в эксперименте на мышах говорится о "страхе", нужно смотреть, какое именно поведение было принято за показатель страха. Если говорится о "мотивации", нужно смотреть, каким тестом она измерялась. Если говорится о "памяти", важно знать, какую именно форму памяти исследовали и какое вмешательство было произведено.

Вместо итога

Предлагаю:

  1. Не забывать имена и фамилии целой плеяды исследователей, которые сделали возможной нынешнюю нобелевку.

  2. Не обманываться и не заблуждаться на тему наших возможностей и ограничений.

  3. Подписаться на ТГ.

  4. Почитать статьи на сайте. У нас там вышел материал о 4E, немного о педологии в СССР и мы продолжаем разбирать исследования: вот разбор дофаминчика Робинсона и Берриджа 1998. А ещё мы будем готовить материалы о методологии психологии и смежных дисциплин в контексте оптогенетики.

  5. Поддержать наш проект рублём.

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества