Ученые провели эксперимент для изучения деталей нейрональных механизмов обработки и хранения данных

Мутационные профили кишечной палочки

Понимание мутационных процессов в клетке дает ключ к изучению эволюции генома бактерий. Особенно активно мутационные процессы изучают в раковых клетках человека. Ученые из Сколтеха, Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН и Национального центра биологических наук в Индии впервые изучили и сравнили общий спектр мутаций лабораторной и природной кишечной палочки. Оказалось, что эти спектры мутаций практически не отличаются. Результаты исследования опубликованы в журнале Genome Biology and Evolution. В то время как многие исследователи изучают мутационные процессы в лабораторных кишечных палочках, о природных штаммах известно мало. «Мутации возникают либо в процессе репликации – копирования ДНК, либо во время ее репарации – «починки» ДНК из-за разрыва или других нарушений. Система репарации тоже может ошибиться. Разные системы репликации и репарации делают разные ошибки, и они зависят от контекста. Обычно изучают три нуклеотида: тот, в котором произошла мутация, и два по правую и левую сторону от него. Типичный набор мутаций вместе с контекстами, характерными для данной системы, называется мутационной подписью. Например, у человека есть мутационные подписи воздействия ультрафиолета и курения, характерные для определенных раков», – рассказывает руководитель исследования, профессор, директор Центра молекулярной и клеточной биологии в Сколтехе Михаил Гельфанд. Профиль мутаций лабораторных штаммов сравнили с профилем штаммов природных. «Мы обнаружили, что эти профили схожи. Этот результат не вполне ожидаемый, ведь лабораторный штамм живет не в таких условиях, как природный. Кроме того, он опровергает представление о том, что эволюция кишечной палочки в естественной среде включает чередующиеся эпизоды обычной медленной эволюции и более короткие эпизоды ускоренной эволюции в гипермутабельном режиме. Наоборот, при эволюции природных штаммов кишечной палочки вклад атипичных мутационных режимов в общее накопление мутаций незначителен», – подытожил Михаил Гельфанд.

Олег Щербаков, пресс-служба Сколтеха

Анализ данных об активности мозга выявил различия в способе хранения информации о времени и о пространстве.  Коллаж Александра Чижова

Рабочая память – это временное ментальное хранилище, которое имеет ограниченную вместимость и используется для немедленной обработки информации. Группа ученых из НИУ ВШЭ провела эксперимент для изучения деталей нейрональных механизмов обработки и хранения данных о времени и пространстве в рабочей памяти. Результаты этой работы опубликованы в J. of Cognitive Neuroscience. В исследовании участвовали 26 человек, поровну мужчин и женщин. В ходе эксперимента они должны были запоминать пространственные и временные стимулы. Во время эксперимента исследователи регистрировали активность мозга с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ). Анализ данных об активности мозга выявил различия в способе хранения информации о времени и о пространстве. Для того чтобы участники так же хорошо помнили последовательность, как и расположение, требовались дополнительные усилия, что отражалось в активации определенных областей мозга – задней теменной доли в диапазоне бета-частот и передней прецентральной области в диапазоне тета-частот.

«Мы предполагаем, что концепт времени настолько сложен, что человеческому мозгу требуются дополнительные пространственные «маяки» для обработки информации о времени в рабочей памяти», – комментирует Никита Отставнов, младший научный сотрудник Международной лаборатории социальной нейробиологии Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ.

Например, в тета-диапазоне при хранении последовательности ученые увидели связь преимущественно задних отделов правого полушария либо между собой, либо с центральными отделами мозга в левом полушарии. При хранении информации о пространстве в тета-диапазоне мозг создавал нейрональные связи в передних отделах мозга, причем большинство таких связей были межполушарные. Результаты исследования могут помочь когнитивной реабилитации и лечению расстройств, связанных с рабочей памятью. Точно зная, какая область мозга отвечает за ту или иную функцию рабочей памяти, медики и ученые могут перейти к исследованиям направленной стимуляции конкретных областей мозга для облегчения симптомов расстройств.

По информации пресс-службы НИУ ВШЭ