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».

В России создали ПО для анализа нейронных связей
© Unsplash

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.