두뇌는 자신과 이야기함으로써 어떻게 배울 수 있습니까?

.중국 창어 4호가 보낸 달 뒷면 모습 중국 창어 4호가 보낸 달 뒷면 모습

(베이징=연합뉴스) 중국 달 탐사선 '창어(嫦娥) 4호'가 3일 인류 최초로 달 뒷면에 착륙 성공했다. 관영 환구시보(環球時報)는 이날 창어 4호가 달 뒷면 착륙 성공을 통해 인류 및 항공 역사에서 쾌거를 거뒀다고 찬사를 보냈다. 환구시보는 "오늘 창어 4호는 달 뒷면에서 인류의 첫발을 내디뎠다"면서 "인류의 첫 달 착륙인 미국의 아폴로 계획은 미국과 소련의 냉전에서 시작된 것과 달리 중국의 달 탐사 프로젝트는 인류운명공동체의 꿈을 안고 개방과 협력의 이념을 실천해왔다"고 평가했다. 2019.1.3 [신화망 화면 캡처]

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이동원-맴도는생각

.화학 요법에 종양 역화

2019 년 1 월 2 일 Ecole Polytechnique Federale de Lausanne , 화학 요법으로 치료 한 종양에서 방출 된 내피 세포 (청색 / 회색) 내재화 된 엑소 좀 (적색). 크레딧 : C. Cianciaruso / I. Keklikoglou / EPFL

일부 유방암 환자는 수술로 종양이 제거되기 전에 화학 요법을받습니다. neoadjuvant therapy라고하는이 방법은 유방 보존 수술을 용이하게하기 위해 종양의 크기를 줄이는 데 도움이되며 외과 의사가 제거 할 수있는 암세포를 거의 또는 전혀 남기지 않고 종양을 박멸 할 수도 있습니다. 이 경우 환자는 수술 후 평생 동안 암이없는 상태로있을 가능성이 큽니다. 그러나 모든 종양이 화학 요법으로 축소되는 것은 아닙니다 . 종양이 신 보조 항원 요법을 거부하면 전이성 질환이 발생할 위험 이 더 높아질 수 있습니다. 이는 종양이 뼈나 폐 같은 다른 기관에서 재발한다는 것을 의미합니다. 이것은 화학 요법에 저항하고 일차 종양이 치료되는 동안 다른 기관으로 퍼지는 암 세포 때문일 수 있습니다 . 이제 EPFL에서 Michele De Palma가 이끄는 국제 과학자 팀이이 과정에 새로운 시각을 제시했습니다. 실험적 종양 모델을 연구하면서 파클리탁셀과 독소루비신이 자주 사용되는 두 개의 화학 요법이 유방 종양을 유도하여 엑소 좀이라고 불리는 작은 소포를 방출 함을 발견했다. 화학 요법 하에서, 엑소 좀은 처리되지 않은 종양에서 방출 된 엑소 좀에는 존재하지 않는 단백질 아 넥신 -A6을 함유한다. "화학 요법에 반응하여 엑소 좀에 아 넥신 -A6을 로딩하는 것이 현저히 향상 된 것으로 보인다"고이 연구의 첫 번째 저자 인 이아나 켈리 코 글루 (Ioanna Keklikoglou)는 설명했다. 화학 요법으로 치료 한 종양 에서 방출 된 후 , 엑소 좀은 혈액에서 순환합니다. 폐에 도달하면, 엑소 좀은 아 넥신 -A6을 포함하여 내용물을 방출한다. 이것은 폐 세포가 다른 세포 인 CCL2를 분비하도록 자극하여 단핵구라고 불리는 면역 세포 를 끌어 당긴다 . 이전 연구에서 monocytes가 전이의 초기 단계 중 하나 인 폐의 암세포의 생존과 성장을 촉진 할 수 있다는 것을 보여 주었기 때문에이 면역 반응은 위험 할 수 있습니다. "간단히 말해, 우리 연구는 화학 요법과 유방암 전이 간의 새로운 연관성을 확인했습니다 ."라고 De Palma는 말합니다. 그들의 연구실 데이터를 뒷받침하는 연구자들은 신 보조 화학 요법을 받는 유방암 환자의 엑소 좀에서도 증가 된 수준의 annexin-A6을 발견했다 . 그러나 드 팔마 (De Palma)는 결론에 도달하지 못하도록 경고했다 : "이번 관찰이 우리 연구 결과의 중요성을 뒷받침하지만, 현재 우리는 아 넥신 -A6이 사람 유방암에 전 - 전이 활성을 가지고 있는지 여부를 알 수 없다." 중요하게, 연구자는 화학 요법 중 중화시키는 annexin-A6 또는 차단 단핵구가 실험적인 유방 종양 이 폐로 전이하는 것을 방지한다는 것을 발견했다 . 이러한 결과는 신 보조 화학 요법의 효능 및 안전성을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. "여러 가지 단핵구 억제제가 임상 용도로 개발되었으므로, 엑소 좀에 의해 매개되는 원하지 않는 부작용을 잠재적으로 제한하기 위해 신 보조 화학 요법과 함께 테스트 할 수 있습니다."라고 De Palma는 말합니다. "연구 결과에 따르면, 환자는 신 보조 화학 요법을 받으면 환자가 그 사실을 알지 못하게해야합니다."라고 연구팀의 임상 팀이 덧붙였다. "여러 임상 시험에서 볼 수 있듯이 많은 침윤성 유방암에 필수적이고 치유 적 치료법으로 남아있다."

추가 탐색 : Neoadjuvant 화학 요법으로 TMEM 매개 메커니즘을 통해 유방암 전이 유도 추가 정보 : Ioanna Keklikoglou 외, 화학 요법은 유방암 모델에서 전이성 세포 외 소포, 자연 세포 생물학 (2018)을 유도 합니다. DOI : 10.1038 / s41556-018-0256-3 저널 참조 : 자연 세포 생물학 :에 의해 제공 로잔 연방 공과 대학교

https://medicalxpress.com/news/2019-01-tumors-backfire-chemotherapy.html

.가벼운 - 그러나 전선이나 배터리없이 뉴런 제어

에 의해 애리조나 대학, 무선 및 배터리없는 임플란트로 대상 뉴런 그룹에 대한 고급 제어가 가능합니다. 크레딧 : Philipp Gutruf

애리조나 대학의 의용 생체 공학 교수 인 Philipp Gutruf는 Nature Electronics에 발표 된 신경 과학 연구에서 배터리가 필요없는 멀티 모드 작업을위한 완전 이식, 광전자 시스템의 저자입니다 . Optogenetics는 빛을 사용하여 뇌의 특정 뉴런 그룹을 켜 거나 끄는 생물학적 기술입니다 . 예를 들어, 연구자들은 마비의 경우 운동을 복원하거나 장래에 통증을 유발하는 뇌 또는 척추 부위를 끄고 필요성을 제거하고 오피오이드 및 기타 진통제에 대한 의존도를 높이기 위해 광 유전 자극 을 사용할 수 있습니다 . "우리는 두뇌의 다른 부분이 어떻게 작동하는지 이해할 수있는 도구를 만들고 있습니다." "optogenetics의 장점은 세포 특이성을 가지고 있다는 것입니다. 특정 뉴런 그룹을 표적으로 삼아 전체 뇌의 맥락에서 그 기능과 관계를 조사 할 수 있습니다." optogenetics에서 연구자들은 뉴런의 기능을 구성하는 전위로 빛을 변환시키는 옵신 (opsins)이라고 불리는 단백질로 특정 뉴런을로드합니다. 연구자가 뇌 영역에 빛을 비추면 옵신로드 뉴런 만 활성화합니다. optogenetics의 첫 반복은 광섬유를 통해 두뇌에 빛을 보내는 것과 관련이 있습니다. 즉, 피검사자가 물리적으로 제어 스테이션에 묶여 있음을 의미합니다. 연구원들은 무선 전자 장치를 사용하여 배터리가없는 기술을 개발했다. 이는 피사체가 자유롭게 움직일 수 있음을 의미했다. 그러나이 장치는 여전히 부피가 크고 두개골 외부에 눈에 띄게 부착되어 빛의 주파수 나 강도를 정확하게 제어 할 수 없으며 한 번에 뇌의 한 영역 만 자극 할 수있었습니다. MRI와 CT 결과를 결합한 이미지 분석은 프로그래머블 양면 다중 μ-ILED 장치로 이식 된 동물의 3D 렌더링에 중첩됩니다. 크레딧 : Philipp Gutruf 더 많은 제어와 적은 공간 활용 Gutruf는 "이 연구를 통해 2 ~ 3 단계 더 나아갔습니다. "우리는 방출되는 빛의 강도와 주파수에 대한 디지털 제어를 구현할 수 있었고 장치는 매우 소형화되어있어 두피 아래에 이식 할 수 있습니다. 또한 동일한 피험자의 뇌에서 여러 위치를 독립적으로 자극 할 수 있습니다. 전에도 불가능했다. " 빛의 강도를 제어하는 능력은 연구자가 빛이 얼마나 많은 뇌에 영향을 미치는지 정확하게 제어 할 수 있기 때문에 중요합니다. 빛이 밝을수록 더 멀리 도달합니다. 또한, 빛의 강도를 제어하는 것은 광원에 의해 생성 된 열을 제어하고 열에 의해 활성화되는 뉴런의 우발적 인 활성화를 피하는 것을 의미합니다. 무선 배터리가없는 임플란트는 외부 진동 자기장에 의해 구동되며, 고급 기능에도 불구하고 이전 버전보다 훨씬 크거나 무겁지 않습니다. 또한, 새로운 안테나 설계로 인해 장치에 전달되는 신호의 강도가 뇌의 각도에 따라 달라지는 과거의 광 생성 장치의 문제가 해결되었습니다. 피험자는 머리를 돌리고 신호는 묽게 하다. "이 시스템은 하나의 엔클로저에 두 개의 안테나를 가지고 있는데 신호를 앞뒤로 매우 빠르게 전환 할 수 있으므로 임플란트에 어떤 방향으로도 전원을 공급할 수 있습니다."라고 Gutruf는 말했습니다. "미래에이 기술은 배터리를 사용하지 않는 임플란트를 제공하여 장치를 제거하거나 교체 할 필요없이 중단없는 자극을 제공하여 현재의 심장 박동기 또는 자극 기술보다 침습적 인 절차가 가능합니다." 장치에는 인간이 신경 자극기 또는 "두뇌 맥박 조정기"를 장착 한 수술과 유사한 간단한 수술 절차가 적용됩니다. 그들은 피험자에게 부작용을 일으키지 않으며, 그 기능은 시간이 지남에 따라 신체에서 저하되지 않습니다. 이것은 맥박 조정기와 같은 의료 기기에 영향을 미칠 수 있는데, 현재 5 년에서 15 년마다 교체해야합니다. 또한이 장치로 이식 된 동물은 컴퓨터 단층 촬영 (CT), 자기 공명 영상 (MRI) 또는 뼈와 조직의 상태와 같은 임상 관련 매개 변수에 대한 고급 통찰력을 허용하는 MRI로 안전하게 영상화 될 수 있음을 입증했습니다. 장치 . 추가 탐색 무선 시스템은 신체 내부의 장치에 전원을 공급할 수 있습니다.

자세한 정보 : Philipp Gutruf 외, 신경 과학 연구에서 배터리가 필요없는 멀티 모드 작업을위한 완전 삽입식 광전자 시스템, Nature Electronics (2018). DOI : 10.1038 / s41928-018-0175-0 Arizona 대학교 제공

https://techxplore.com/news/2019-01-neurons-lightbut-wires-batteries.html

.이미징 신경 세포 상호 작용

2019 년 1 월 2 일, 루드비히 막시밀리안 대학교 (Ludwig Maximilian University of Munich) 이미징 신경 세포 상호 작용 연결 구조. 크레딧 : erturklab

LMU 연구원이 개발 한 새로운 이미징 기법은 많은 주목을 받고 있습니다. 조직, 기관 및 심지어 전체 유기체를 투명하게 만드는 방법에 기반하여, 특히 신경계에 대한 연구를 변형시킬 수 있습니다. 새로운 바이오 이미징 기술은 포유 동물과 다른 생물체에서 신경 세포 집합체의 상호 작용에 대한 전례없는 통찰력을 제공합니다. 이 방법은 LMU 의료 센터의 뇌졸중 및 치매 연구소 (Institute for Stroke and Dementia Research)의 연구 그룹을 이끌고있는 Ali Ertürk 박사에 의해 개발되었으며 잠재적 인 응용 범위는 매우 광범위하여 뉴스 기사 ( " Nature의 Neuroscience 최신호에서 Ertürk의 최신 연구 결과가 발표되기 전에 11 월 Nature의 'Invisible'쥐가 해부학 적 비밀을 드러낸다 . 새로운 보고서는 파도를 만들고있는 기술, vDISCO에 대해 설명합니다. vDISCO 자체는 uDISCO라고 불리는 이전 방법의 확장을 나타내며, 자세한 내용은 Ertürk 및 동료 (2016 년)에서 처음 게시되었습니다. vDISCO는 전체 기관과 심지어는 전체 유기체를 투명하게 만듭니다. 이것은 차례 차례로 그들에게 화상 진찰 절차의 범위에 접근 가능하게합니다. 예를 들어, 연구원들은 형광 표식으로 표지 된 항체로 특정 단백질을 염색함으로써 세포의 개별 세포 및 앙상블을 시각화 할 수 있습니다 . 투명 조직 이 형광 신호를 여기하는데 필요한 빛의 통과를 허용하기 때문입니다. uDISCO 절차를 통해 이미 Ertürk과 그의 그룹은 마우스의 손상되지 않은 신경계에 대한 상세한 뷰를 얻을 수있었습니다. 그러나 조직의 명확화는 불완전하여 미량의 뼈와 다른 조직이 여전히 눈에 띄었다. vDISCO의 경우 조직을 깨끗하게하는 데 사용되는 화학 물질의 혼합물이 수정되어 전체 동물을 완전히 투명하게 만들 수있는 첫 번째 기술을 만듭니다. 따라서 새로운 절차는 작은 포유류의 신경 시스템의 완전한 복잡성을 시각화하고 특성화 할 수있게하며, 예를 들어 염증과 상처 치유로 이어지는 세포 상호 작용을 추적 할 수있게합니다. Nature 지에 실린 기사에 따르면 vDisko는 원격 기관 간의 예기치 않은 구조적 연관성을 이미 밝혀 냈습니다.이 발견은 뇌졸중 환자를위한 새로운 치료법으로 이어질 수있는 발견입니다. 더 자세히 살펴보기 : 신경계에 대한 명확한 견해

자세한 정보 : Sara Reardon. '보이지 않는'쥐는 해부학적인 비밀을 밝혀냅니다, Nature (2018). DOI : 10.1038 / d41586-018-07336-7 저널 참조 : Nature Nature Neuroscience :에 의해 제공 뮌헨의 루드비히 막시밀리안 대학

https://phys.org/news/2019-01-imaging-nerve-cell-interactions.html

.두뇌는 자신과 이야기함으로써 어떻게 배울 수 있습니까?

2019 년 1 월 2 일, 제네바 대학 뉴런 크레딧 : CC0 공개 도메인

인간은 다른 동물과 마찬가지로 새로운 기술을 습득하거나 끊임없이 변화하는 환경에 적응할 수있는 새로운 감각 정보의 이해를 가능하게하는 막대한 학습 능력을 갖추고 있습니다. 그러나 사람들이 배우는 것을 가능하게하는 메커니즘의 대부분은 제대로 이해되지 않고 있습니다. 시스템 신경 과학의 가장 큰 문제점 중 하나는 적응 행동을 지원하기 위해 시냅스 연결이 어떻게 변하는지를 설명하는 것입니다. 스위스 제네바 대학 (UNIGE)의 신경 과학자들은 이전에 뇌의 피질에있는 시냅스 학습 메커니즘이 더 깊은 뇌 영역의 피드백에 의존한다는 것을 보여주었습니다. 그들은 이제이 억제 작용이 특정 억제 뉴런을 온 / 오프함으로써 시냅스 강화를 어떻게 도왔는지에 대한 해답을 얻었습니다. 이 연구는 Neuron지각 학습을위한 메커니즘을 이해하는 데있어 중요한 이정표 일뿐만 아니라 컴퓨터 학습 시스템 및 인공 지능에 대한 통찰력을 제공 할 수도 있습니다. 뇌의 외부 및 가장 큰 영역 인 피질은 높은인지 기능, 복잡한 행동, 지각 및 학습에 중요합니다. 감각 자극이 생기면 피질은 다른 뇌 영역과 가장 관련있는 측면을 통과하기 전에 정보를 처리하고 필터링합니다. 이 두뇌 영역 중 일부는 차례로 정보를 다시 피질로 보냅니다. "피드백 시스템"으로 알려진 이러한 루프는 대뇌 피질 네트워크의 기능과 새로운 감각 정보에 대한 적응에 필수적인 것으로 생각됩니다. " 지각 학습을 위해- 감각 자극에 반응하는 개선 된 능력 - 신경 회로는 들어오는 감각 정보의 중요성을 먼저 평가하고 이후에 처리되는 방식을 수정해야합니다. 피드백 시스템은 다른 뇌 영역으로 정보를 전달하는 책임이있는 시냅스가이를 올바르게 수행했음을 확인해줍니다. "라고이 연구를 주도한 UNIGE 의학부의 기본 신경 과학 교수 인 안토니 홀트 매트 (Anthony Holtmaat)는 설명합니다.

수염 모양이 피드백 시스템을 강조하는 방법

마우스 주둥이의 수염 모양은 촉각 감지에 특화되어 있으며 직접적인 환경의 측면을 이해하는 동물의 능력에 중요한 역할을합니다. 수염에서 감각 정보를 처리하는 피질 부분은 촉각 환경에 대한 새로운 측면을 배우기 위해 시냅스를 지속적으로 최적화합니다. 그러므로 이것은 시냅스 학습 메커니즘에서 피드백 시스템의 역할을 이해하는 흥미로운 모델을 구성한다. UNIGE 과학자들은 수염 관련 피드백 회로를 격리하고 전극을 사용하여 피질의 뉴런의 전기적 활동을 측정했습니다. 그런 다음 이 정보를 처리하는 것으로 알려진 피질의 특정 부분을 자극 하여 감각 입력 을 모방 하고, 동시에 빛을 사용하여 피드백 회로를 제어했습니다. "이 생체 외 모델은 우리가 생체 내에서 할 수없는 감각 입력과 독립적으로 피드백을 제어 할 수있게 해 주었지만 감각 입력을 피드백에서 분리하는 것은 두 가지 사이의 상호 작용이 어떻게 시냅스 강화로 이어지는지를 이해하는 데 필수적이었다" Holtmaat를 추가합니다.

억제 뉴런은 정보를 게이트

팀은 두 가지 구성 요소가 따로 트리거되면 광범위한 뉴런을 활성화한다는 것을 발견했습니다. 그러나 동시에 활성화되면 일부 뉴런은 실제로 활동을 감소시킵니다. 흥미롭게도, 감각 입력과 피드백이 함께 발생하면 억제되는 뉴런은 대개 지각에 중요한 뉴런을 억제한다. 이것은 억제 또는 억제의 억제로 알려져있다 "고 UNIGE 의학부의 Leena Williams는 설명한다. 연구의 첫 번째 저자. 따라서 이러한 뉴런은 들어오는 정보의 문처럼 작동하며 일반적으로 닫힙니다. 그러나 피드백이 들어 오면 주요 감각 정보를 다루는 시냅스가 힘을 키울 수 있도록 게이트가 열립니다. 이제이 메커니즘에 어떤 뉴런이 관여되어 있는지를 확인한 후,이 과학자들은 마우스가 새로운 감각 정보를 습득해야 할 때나 억제 뉴런 이 예상대로 행동 하는지 여부를 확인하기 위해 "실제 생활"에서 결과를 테스트합니다. 그 촉각 적 환경.

깊은 학습 : 자연 지능을 모방합니다.

뇌 회로는 어떻게 스스로 최적화합니까? 자체 활동을 읽음으로써 시스템이 어떻게 스스로를 가르 칠 수 있습니까? 동물 학습과는 별도로이 질문은 기계 학습 프로그램의 핵심입니다. 사실, 일부 깊은 학습 전문가들은 인공 지능 시스템을 구축하기 위해 뇌 회로를 모방하려고합니다. UNIGE 팀이 제공하는 것과 같은 통찰력은 새로운 정보의 처리를 스스로 조직하고 최적화 할 수있는 회로 모델로 자리 잡는 기계 학습의 한 분야 인 자율 학습과 관련이 있습니다. 이는 예를 들어 효율적인 음성 또는 얼굴 인식 프로그램을 작성하는 데 중요합니다.

추가 정보 : 조용한 뉴런의 기억 자세한 정보 : Leena E. Williams 외. 고차 시상 피질 입력 억제 작용을 통한 시냅스 장기간 증강, 뉴런 (2018). DOI : 10.1016 / j.neuron.2018.10.049 저널 참조 : Neuron 제공 : 제네바 대학

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