Исследователи из Питтсбургского университета разработали тест, который позволяет обнаружить небольшие количества скоплений тау-белка в мозге и спинномозговой жидкости, которые коррелируют с болезнью Альцгеймера.

Тау-белки и болезнь Альцгеймера

Пока переводил этот материал, то столкнулся с немного искаженной информацией от автора. Суть в том, что наличие тау-белков и их рост – действительно коррелируют с развитием болезни Альцгеймера. Но тау-белки скорее выполняют один из защитных механизмов, как повышенная температура тела или насморк. Тотальное удаление тау-белков приводит к резкому ухудшению состояния пациента.

Вместе с этим, раннее обнаружение этих белков, особенно когда они слипаются в комки, может обеспечить эффективное вмешательство. Новый тест помогает обнаружить спутанные белки за годы до того, как они проявятся достаточно заметно, чтоб их можно было обнаружить при сканировании мозга.

Это открытие воодушевляет, поскольку болезнь Альцгеймера не только оказывает разрушительное воздействие на жизнь пациентов в долгосрочной перспективе, но и неизлечима, пока еще. Сама болезнь проявляется как забывчивость и прогрессирует до спутанности сознания и дезориентации, бреда, галлюцинаций и проблем со сном. По мере ухудшения состояния пациенты испытывают трудности с приемом пищи, передвижением, недержанием, потерей речи и значительной потерей памяти.

Раннее выявление заболевания стало ключом к более успешной терапии болезни Альцгеймера, поскольку испытания показывают, что пациенты с незначительным или не поддающимся количественному определению уровнем нерастворимого тау-белка с большей вероятностью получат пользу от новых методов лечения. В сравнении с пациентами, у которых наблюдается значительная степень отложений тау белка в мозге.

Томас Карикари, старший автор исследования.

Тау-белок, Альцгеймер, нейроны. Что происходит с мозгом

Вот краткий обзор того, что происходит в мозге и рядом с ним. У нас около 86 миллиардов нейронов, которые соединены синапсами. На основе работы этой сети в нашем мозге зарождается такое явление как сознание.  Работа синапсов обеспечена «рельсами», которые обеспечивают поток необходимых питательных веществ и сигналов. Эти же синапсы называются микротрубочками.

Тау-белки (сокращенно от «тубулин-ассоциированная единица») в своем здоровом виде очень востребованы, так как стабилизируют эти микротрубочки и помогают поддерживать здоровье мозга. Но эти же белки могут сбоить, слипаться и создавать клубки, что мешает микротрубочкам нормально функционировать.

По мере формирования большего количества клубков они распространяются по мозгу в предсказуемом порядке, начиная с областей, связанных с памятью, и постепенно затрагивая области, отвечающие за другие когнитивные функции. Под их раздачу попадают и астроциты, звёзды нашего «Я».

Новый тест болезни Альцгеймера

Тау-белки состоят из массы фрагментов. Исследователи обнаружили ключевой фрагмент в тау-белках, который и заставляет белки собираться в опасные клубки в мозге. Этот фрагмент состоит из 111 строительных аминокислот. И в этом же фрагменте есть две особые локации. Изменения в этих локациях сигнализируют о стремлении тау-белков слипаться воедино. То есть, у нас получается эдакая матрешка:

• Есть тау-белок.

• В тау белке – есть фрагмент из 111 аминокислот.

• В этом фрагменте есть две локации.

• Если эти локации изменены конкретным образом, значит белки будут слипаться.

Эти две локации названы как p-tau-262 и p-tau-356. Они работают как ранние сигналы предупреждения, давая врачам понять, что тау-белки «выходят из-под контроля». Это поможет выявить болезнь Альцгеймера на ранних этапах, когда лечение наиболее эффективно.

Как всегда, больше материалов на тему мозга, психики, сознания и не только их – вы найдете в сообществе Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!

Эта статья объединила в себе наработки исследования 2021 года и была дополнена новой информацией, актуальной по состоянию на 12 февраля 2025 года. А все ради того, чтобы разобраться, как именно действует кофеин.

Структура мозга и кофеин

Наш мозг и центральная нервная система в целом состоят из серого и белого вещества. Серое вещество состоит из самих нервных клеток и их синапсов, тогда как белое вещество — это в первую очередь связи, через которые коммуницируют нервные клетки. На их взаимодействии и строится природа нашего сознания.

Предыдущие исследования показали, что потребление кофеина может быть связано с резким сокращением объема серого вещества. Но другие исследования также предполагают, что кофеин оказывает нейропротекторный эффект, замедляя когнитивный спад, связанный с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

В центре внимания этого исследования 2021 года было конкретное влияние кофеина на объем серого вещества у молодых и здоровых людей. Один конкретный вопрос, на который хотели ответить исследователи, заключался в том, было ли влияние кофеина на серое вещество результатом воздействия кофеина на сон, поскольку было показано, что лишение или нарушение сна может привести к резкому сокращению серого вещества.

Процедура исследования того, как кофе влияет на мозг

Двадцать испытуемых получили инструкции в рамках одной из двух 10-дневных программ. Одна программа включала в себя прием трех таблеток кофеина каждый день, а другая строилась вокруг потребления плацебо. В конце каждой программы объем серого вещества участников измерялся с помощью фМРТ, а активность медленного сна измерялась с помощью ЭЭГ.

Результаты показали значительное сокращение серого вещества после 10 дней приема кофеина. Это сокращение не наблюдалось после 10 дней приема плацебо. И что еще более интересно, исследование не обнаружило никакой разницы в активности медленного сна между периодами приема плацебо и кофеина. Это говорит о том, что обнаруженное сокращение серого вещества не связано с нарушениями сна, а, возможно, является уникальным побочным эффектом кофеина.

Влияние кофеина на мозг было отмечено как особенно значимое в правой медиальной височной доле. Эта область мозга включает гиппокамп и отвечает за такие процессы, как формирование долгосрочной памяти и ориентацию в пространстве. Интересно, что исследование 2022 года на мышах показало, что хроническое потребление кофеина вызывает заметные молекулярные изменения в гиппокампе.

Пока неясно, как интерпретировать эти результаты в разрезе когнитивных способностей человека.

Насколько значим этот эффект?

Каролин Райхерт, автор исследования 2021 года из Базельского университета, отметила, что изменения в сером веществе, вызванные кофеином, по-видимому, довольно быстро восстанавливаются после прекращения употребления кофеина.

Изменения в морфологии мозга, по-видимому, временные, но систематических сравнений между любителями кофе и теми, кто обычно потребляет мало или совсем не потребляет кофеин, до сих пор не проводилось

Каролин Райхерт, автор исследования 2021

Каролин Райхерт также осторожно отметила, что их исследование не подразумевает, что потребление кофеина вредит когнитивным функциям. На самом деле, был значительный объем исследований, указывающих на обратное, показывающих, что кофеин, по-видимому, является в некоторой степени нейропротекторным, замедляющим спад когнитивных функций у пожилых людей с высоким риском таких состояний, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

Предполагается, что эти противоречивые результаты могут быть связаны с тем, что исследование 2021 года было сосредоточено на молодых здоровых субъектах, тогда как в более ранних работах изучались пожилые люди, у которых уже демонстрировалась некоторая степень нейродегенерации или снижения когнитивных функций.

Наши результаты не обязательно означают, что потребление кофеина оказывает негативное влияние на мозг. Но ежедневное потребление кофеина, очевидно, влияет на наше когнитивное «снаряжение», что само по себе должно послужить поводом для дальнейших исследований.

Каролин Райхерт, автор исследования 2021

Слово переводчика про кофеин, мозг, а также алкоголь, грибы и прочие адаптогены с психоактивными свойствами

Как человек, который годами шерстит пабмед по тематике бадов, кофе, грибов и прочего, могу сказать следующее. Те исследования, которые встречал, те особенности воздействия растений, описанные в книгах Теренса Маккенны и Девида Кеннеди, указывают на некую странную тенденцию.

Использование любых веществ, влияющих на работу мозга, влияет скорее негативно на молодых особей. То есть, если тебе, условно, до 25 лет, то потреблять что угодно, вплоть до овердоз какао, сладкого или чего угодно – не рекомендовал бы.

Вообще это исследование и зацепило меня тем, что ноотропные препараты, грибы, адаптогены – практически бессмысленно использовать людям до условно 25 лет. Та же гормонозаместительная терапия, антидепрессанты, препараты от СДВГ, отлично действуют на выборке 45+.

Если уж на то пошло, то лично я бы, очень утрированно предложил бы такой вариант:

• Запретил продажу алкоголя, сигарет, энергетиков, кофе, всего с супер-дозировкой сладкого всем людям, до 18 лет.

• А затем, для каждого из этих продуктов назначал бы свою «возрастную шкалу разрешения».

• Хочешь курить по пачке в день? Жди 30-тилетия. Хочешь пить пару пива после работы? Не вопрос, начни в 20.

• А вот уже после 40-50-60 лет безусловно можно пускаться «во все тяжкие», используя некий продукт одноименного сериала)

Разумеется, я ни к чему не призываю, а предлагаю обсудить вот такую любопытную идею. Стоит ли проводить возрастные цензы для каждого из действующих веществ? Что думаете вы? Напишите, пожалуйста, в комментарии.

Больше информации по теме мозга, биохакинга, ЗОЖа и т.д. вы найдете в материалах Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!

Микроскопические датчики с космической точностью

Представьте себе устройство размером с рисовое зерно, способное улавливать мельчайшие движения с невероятной точностью. Именно такими являются макулярные рецепторы нашего внутреннего уха! Их трехслойная структура включает:

🔸 Отолиты (кристаллы карбоната кальция)

🔸 Желеобразную массу

🔸 Специализированные волосковые клетки

Гироскопы совершенной конструкции

Полукружные каналы внутреннего уха демонстрируют идеальную геометрическую конфигурацию, определяя вращение с точностью до 0,1 градуса/секунду². Какой инженер мог создать столь совершенную систему?

Суперкомпьютер в нашей голове

Мозжечок обрабатывает колоссальные объемы данных:

🔸 50% всех нейронов мозга

🔸 2 000 000 импульсов в секунду

🔸 Координация сотен мышц одновременно

Превосходство над технологиями

Современные роботы с трудом сохраняют равновесие при ходьбе по ровной поверхности, в то время как человек способен выполнять сложнейшие акробатические элементы!

Заключение

Столь совершенная система не могла возникнуть случайно. Как сказано в Послании к Евреям 3:4: "Ибо всякий дом устрояется кем-либо; а устроивший всё есть Бог".

По материалам оригинальной статьи: Made in His Image: Beauty in Motion