В России создали ПО для анализа нейронных связей
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) Петра Великого разработали программное обеспечение (ПО) SpineTool, которое определяет форму отростков, создающих нейронные связи в клетках мозга. Об этом рассказали «Известия».
Эти отростки называют дендритными шипиками, они представляют собой мелкие выступы на поверхности дендритов (структур нейронов), которые играют важную роль в передаче нервных импульсов в мозге.
Дендритные шипики также играют роль в формировании пластичности нейронной сети, то есть способности мозга изменять свою структуру и функцию в ответ на опыт и обучение. Они становятся местом концентрации рецепторов и белков, связанных с обработкой входящей информации. Благодаря им люди запоминают новую информацию и получают навыки в ходе обучения.
Дендритные шипики меняют свою морфологию в случае нейродегенеративных заболеваниях. К примеру, для создания лекарства от деменции необходимо понять этот процесс, отмечают «Известия».
Эксперт СПбПУ по молекулярной нейродегенерации Екатерина Пчицкая рассказала, что форма дендритных шипиков меняется в том числе из-за болезней Альцгеймера, Паркинсона, синдрома Дауна и в случае приема психостимуляторов.
«Речь идет о развитии любых неблагоприятных процессов в мозге. Это происходит очень быстро, и наш софт позволяет количественно оценить эти изменения», - объяснила Пчицкая.
SpineTool анализирует изображения нейронов мозга, строит трехмерную модель шипиков, отражающую их форму, после чего в изображении шипика выделяются отрезки и строится столбчатая диаграмма - гистограмма.
«Важно, что новое ПО позволит обрабатывать больше данных. <…> Нужно изучить как можно больше шипиков. А их миллиарды и миллиарды. <…> Если исследовать мозг мертвого человека, можно при помощи программы увидеть, что происходит при заболеваниях», - заявил профессор Центра нейробиологии и нейрореабилитации Сколковского института науки и технологий Филипп Хайтович.
Ученые Института цитологии (ИНЦ) РАН и Уральского федерального университета ранее синтезировали соединение IA-50, повышающее активность синтеза белков теплового шока (шаперонов), предотвращающих развитие болезни Альцгеймера в стареющих нервных клетках.
Старший научный сотрудник лаборатории защитных механизмов клетки ИНЦ РАН Владимир Лазарев рассказал, что IA-50 активизировало синтез шаперонов, помогало им накапливаться в тканях мозга, блокировало развитие нарушений памяти и образование бета-амилоидных бляшек.