Постоянно в медицине появляются все новые и новые технологии, и некоторые просто удивляют своими возможностями и эффективностью. И очередной подобной разработкой стало устройство, созданное группой из Стэнфордского университета. Микроволновые и ультразвуковые компоненты, внутри этого устройства, могут обнаружить любые скрытые внутри тела человека объекты, будь то вшитые под кожу микрочипы или злокачественные раковые опухоли.

Основой этой разработки, произведенной группой профессора Пьера Хюри-Якуба (Pierre Khuri-Yakub) и Амина Арбэбиэна (Amin Arbabian), стала более ранняя разработка, выполненная по заказу военных, устройство, позволяющее обнаружить скрытые пластиковые бомбы, которые не обнаруживаются металлоискателями. Но, как показали исследования, у технологии имеется более широкий потенциал, которые позволяет при ее помощи выявлять раковые злокачественные образования на самой ранней стадии их возникновения.

Сканер устройства испускает поток электромагнитных волн, микроволнового излучения в виде достаточно узконаправленного луча. Практически все материалы или расширяются или сокращаются под воздействием энергии этого излучения, модулированного соответствующим образом, становясь источником ультразвуковых волн. Именно эти ультразвуковые волны, принятые высокочувствительным сенсором, позволяют создать карту распределения плотности тканей просматриваемого участка тела и выявить области, где плотность резко отличается от "общего фона".

Такое совмещение двух различных технологий позволило создать портативное устройство, которое позволяет произвести медицинскую диагностику с некоторого расстояния, не касаясь тела пациента. И выглядит это устройство, словно оно только сошло с экранов последних серий "Звездного пути".

"Мы работали над созданием этого устройства немногим более двух лет" - рассказывает Пьер Хюри-Якуб, - "И даже сейчас у нас имеется то, над чем еще надо тщательно поработать. При удачном стечении обстоятельств на доведение устройства-трикодера и проведение его всесторонних испытаний потребуется минимум пять лет, и только после этого оно станет еще более практичным и широкодоступным".

В ходе предыдущих исследований ученые из Института стволовых клеток Гарвардского университета разработали технологию повторного перепрограммирования нейронов, превращения нейронов одного типа в нейроны других типов прямо в мозге живых животных. Теперь они сделали следующий шаг, продемонстрировав, что нейронные сети также могут быть подвержены реконфигурации путем разрыва существующих и установления новых синаптических связей между нейронами, прошедшими через процесс перепрограммирования.

Главной целью этой работы, проделанной профессором биологии Паолой Арлоттой (Paola Arlotta) совместно с профессором Такао Хенч (Takao Hensch), было выяснение принципов, используемых нейронами для выбора своих "партнеров". И полученные в результате этих исследований знания позволят в будущем разработать стратегии изменения дефектных синаптических связей, которые являются источниками некоторых психических заболеваний, таких, как шизофрения и аутизм.

Проводя исследования, ученые повторно запрограммировали нейроны одного определенного типа на их превращение в нейроны другого типа. После превращения нейронов ученые особо внимательно следили за "запрещенными" нейронными связями, особыми связями, которые остались от нейронов старого типа, но которые никогда не устанавливаются между нейронами нового типа.

"Мы продемонстрировали, что не только нейроны могут достаточно быстро изменить свой тип от одного к другому прямо в мозге живого существа" - рассказывает Паола Арлотта, - "Соседние с изменившимися нейроны определили произошедшие с соседями изменения и начали приспосабливаться к этим изменениям. В результате структура нейронной сети претерпела кардинальные изменения, все "запрещенные" синаптические связи исчезли и вместо них сформировалась новая "схема", состоящая из связей, подходящих для взаимодействия с нейронами нового типа".

"Все это демонстрирует то, что синаптические связи не возникают беспорядочно" - продолжает рассказывать Паола Арлотта, - "Строение и функционирование мозга намного более сложно, нежели мы сейчас это представляем себе. Нейроны различных типов сами знают про тип связей, которые они могут установить с соседями и они это используют для управления структурой соседнего участка глобальной нейронной сети".

Одной из главных задач, которую решает сейчас регенеративная нейробиология, является возможность использования стволовых клеток для воспроизведения нейронов, уничтоженных или поврежденных болезнями. "Все это делается в чашке Петри, но в скором времени, вместо выращивания нейронов нужного пациенту типа, мы можем вырастить нейроны другого типа, которые проще выращивать и более удобно вводить в мозг человека. А затем мы можем перепрограммировать эти нейроны на их перевоплощение в нейроны нужного типа".

Все исследования по превращению нейронов и реконфигурации синаптических связей были проведены с использованием мозга очень молодых грызунов, мозга, который более пластичен, нежели мозг взрослого животного. Но в ближайшее время ученые планируют проделать нечто подобное и с мозгом взрослого животного. "Если нам удастся сделать все это с взрослым мозгом, мы получим мощнейший инструмент для борьбы с некоторыми заболеваниями, которые сейчас считаются неизлечимыми" - рассказывает Паола Арлотта.

Сегодня благодаря достижениями в сфере фармацевтики и в свете понимания специалистами механизма развития болезни ВИЧ-инфекция больше не является смертельно опасным заболеванием и воспринимается как хроническое заболевание, течением которого можно управлять, и стоит в одном ряду с такими недугами, как диабет и сердечно-сосудистые заболевания.

Благоприятный прогноз для ВИЧ-положительных пациентов также обеспечивает длительная медикаментозная терапия и квалифицированная медицинская помощь. Ученые, наблюдающие пациентов с этим заболеванием, отмечают, что антиретровирусная терапия, поддерживающая ВИЧ-положительных, улучшает их состояние, даже если пациент начинает принимать препараты, когда его иммунная система уже подавлена. Терапия восстанавливает ее до некоторого уровня, позволяя контролировать течение болезни.