Чувствительные носы собак могут учуять признаки инфекции и даже рака, а теперь учёные успешно научили двух собак обнаруживать признаки посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) по дыханию человека. ПТСР — это изнурительное состояние, которое возникает после воздействия травмирующего события, такого как ограбление или теракт. У людей с травмой могут случаться опасные приступы, которые лучше предупреждать заблаговременно.

Именно потому талантливых псов научили распознавать, когда у кого-то вот-вот случится приступ. Для этого исследователи из Университета Далхаузи в Канаде набрали 26 человек, которые пережили в своей жизни серьёзную психологическую травму. У половины участников было диагностировано ПТСР, поэтому люди в рамках эксперимента носили маски в тот момент, когда вспоминали пережитое.

Таким образом, одна маска давала образец спокойного дыхания, а другая была пропитана запахом стресса или летучими органическими соединениями. После сбора масок учёные набрали 25 домашних собак и обучили их обнаруживать специфические запахи. Во время тестирования с масками две собаки смогли различить образцы со стрессовым запахом с точностью 90 процентов — это были золотистый ретривер Айви и метис немецкой овчарки Келли.

Наличие только двух собак вполне подходило для целей исследования, причём псы обнаруживали стрессовые образцы совершенно по-разному. Судя по всему, Айви была настроена на гормоны симпато-адрено-медуллярной оси (например, адреналин), а Келли была больше ориентирована на гормоны гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (например, кортизол). В будущем эти знания могут быть включены в обучение служебных собак, которые помогут людям с ПТСР вовремя получить помощь перед приступом.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Команда из Курчатовского института при поддержке Казанского федерального университета создала особую систему, которую можно использовать для разработки современных нейропротезов. Изначально нейронное протезирование направлено на то, чтобы восстановить подвижность людям с травмой спинного мозга, которые теряют способность ходить или стоять. Однако базовые нейропротезы несовершенны, потому что каждый пациент уникален и не всегда такое протезирование стопроцентно ему помогает.

Поэтому учёные решили модернизировать уже имеющуюся систему за счёт мемристоров — аналоговых компонентов, которые имитируют пластичность нейронных связей. Нейронная пластичность позволяет синапсам запоминать связь между нейронами, тем самым передавая сигналы от одной клетки к другой с разной скоростью и эффективностью.

Благодаря этому человек обладает такой феноменальной пластичностью и способен быстро адаптироваться к новым ситуациям. Чтобы восстановить эту способность, команда записала активность нервных клеток, а затем заменила синапсы в этой группе мемристорами, которые проводили сигналы с конкретной пропускной способностью.

Поскольку мемристоры построены из проводящего полимера полианилина, они полностью имитируют строение настоящих биологических синапсов. А это означает, что созданная модель не только позволит человеку с травмой спинного мозга снова ходить, но и будет обучаться, то есть адаптироваться к разным ситуациям.

В итоге учёные смогли обучить свои мемристоры проводить сигнал так, как будто между группами нейронов никогда не было разрыва. Как поясняют разработчики этой системы, в будущем на основе того же принципа можно будет создать полноценный нейропротез, который заменит повреждённый участок спинного мозга. При этом благодаря мемристорам протез будет самообучаться и адаптироваться под конкретного пациента.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах