Выпуски

 / 

2020

 / 

Ноябрь

  

Физика наших дней


Объект исследования — стареющий мозг

,
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, ул. Институтская 3, Пущино, Московская обл., 142290, Российская Федерация

Прогресс в области исследований, направленных на борьбу с нейродегенеративными заболеваниями, требует системного биофизического анализа. Показано, что эффективность очистки мозга от метаболических и информационных "шлаков" зависит от порогов возбуждения нейронных сетей и волн "загрязнения и очистки", распространяющихся внутри мозга. Этот процесс оказывает влияние на увеличение характерного времени нормального функционирования мозга, а следовательно, и на увеличение продолжительности жизни человека.

Текст pdf (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.06.038791
Ключевые слова: нейродегенеративные заболевания, биологические ритмы, сон, математическое моделирование, волновые процессы, динамическая устойчивость жизнедеятельности
PACS: 87.18.−h, 87.19.L−, 87.19.xt (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.06.038791
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/11/c/
000613920600003
2-s2.0-85101555979
2020PhyU...63.1092I
Цитата: Иваницкий Г Р, Морозов А А "Объект исследования — стареющий мозг" УФН 190 1165–1188 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 16 марта 2020, доработана: 10 июня 2020, 13 июня 2020

English citation: Ivanitskii G R, Morozov A A “Subject of study — the aging brainPhys. Usp. 63 1092–1113 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2020.06.038791

Список литературы (119) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (2) Похожие статьи (8)

  1. Cummings J et al Alzheimers Dement New York 4 195 (2018)
  2. Cummings J, Ritter A, Zhong K J. Alzheimer's Disease 64 (s1) S3 (2018)
  3. Nedergaard M Science 263 1768 (1994)
  4. Xie L et al Science 342 373 (2013)
  5. Castillo X et al Front. Neurosci. 131 728 (2019)
  6. A reimagined research strategy for aging, SENS Research Foundation, 18 November 2012, https://www.sens.org/our-research/intro-to-sens-research/
  7. Ivanitsky G R et al Sov. Sci. Rev. D 2 279 (1981); Хижняк Е П Биофизика 31 897 (1986)
  8. Иваницкий Г Р, Медвинский А Б, Цыганов М А УФН 164 1041 (1994); Ivanitskii G R, Medvinskii A B, Tsyganov M A Phys. Usp. 37 961 (1994)
  9. Tsyganov M A, Ivanitsky G R, Zemskov E R Phys. Rev. E 89 052907 (2014)
  10. Fry S, Lloyd J, Mitchinson J The Book of General Ignorance (London: Faber and Faber, 2006); Пер. на русск. яз., Фрай С, Ллойд Дж, Митчинсон Дж Книга всеобщих заблуждений (М.: Fantom Press, 2008)
  11. Brockman J (Ed.) What We Believe but Cannot Prove. Today's Leading Thinkers on Science in the Age of Certainty (New York: Harper Perennial, 2006); Пер. на русск. яз., Брокман Дж (Ред.) Во что мы верим, но не можем доказать. Интеллектуалы XXI века о современной науке (М.: АНФ, 2018)
  12. Thorpy M J (Chairman) International Classification of Sleep Disorders: Diagnostic and Coding Manual. Diagnostic Classification Steereing Committee (Rochester, MN: American Sleep Disorders Association, 1990)
  13. Бонгард М М Проблема узнавания (М.: Наука, 1967); Пер. на англ. яз., Bongard M Pattern Recognition (New York: Spartan Books, 1970)
  14. "Экономо Константин" Большая советская энциклопедия. В 30 т. (Гл. ред. А М Прохоров) 3-е изд. (М.: Советская энциклопедия, 1969-1978)
  15. von Bertalanffy L Science 111 23 (1950)
  16. Морозов А Ю УФН 162 (8) 83 (1992); Morozov A Yu Sov. Phys. Usp. 35 671 (1992)
  17. Иваницкий Г Р, Гартштейн В П Методологические и теоретические проблемы биофизики (Отв. ред. Г Р Иваницкий) (М.: Наука, 1979) с. 190
  18. Иваницкий Г Р УФН 187 757 (2017); Ivanitskii G R Phys. Usp. 60 705 (2017)
  19. "Money and the reticular formation" February 12, 2014. On Psychology and Neuroscience, https://psychneuro.wordpress.com/2014/02/21/money-the-reticular-formation
  20. Bringmann H Genetics 208 1279 (2018)
  21. Ковальзон В М Основы сомнологии: физиология и нейрохимия цикла "бодрствование - сон" (М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011)
  22. "Научная сессия Отделения физических наук Российской академии наук "Методы колебательно-волновой физики в задачах и приложениях нейронауки" (31 октября 2007 г.)" УФН 178 313 (2008); "Scientific session of the Physical Sciences Division of the Russian Academy of Sciences "Methods of wave-based physics in neuroscience problems and applications" (31 October 2007)" Phys. Usp. 51 295 (2008)
  23. Клиньшов В В, Некоркин В И УФН 183 1323 (2013); Klinshov V V, Nekorkin V I Phys. Usp. 56 1217 (2013)
  24. Казанович Я Б "Осцилляторные нейросетевые модели когнитивных функций мозга" Дисс. ... докт. физ.-мат. наук (Пущино: ИТЭБ РАН, 2018)
  25. Kuramoto Y Chemical Oscillations, Waves, and Turbulence (Berlin: Springer-Verlag, 1984)
  26. Kuramoto Y Intern. Symp. on Mathematical Problems in Theoretical Physics (Lecture Notes in Physics) Vol. 39 (Ed. H Araki) (Berlin: Springer, 1975) p. 420
  27. Sakaguchi H, Kuramoto Y Prog. Theor. Phys. 76 576 (1986)
  28. Kazanovich Ya, Borisyuk R Prog. Theor. Phys. 110 1047 (2003)
  29. Borisyuk R M, Kazanovich Ya B Neural Networks 17 899 (2004)
  30. Walter W G The Living Brain (New York: W.W. Norton, 1963); Пер. на русск. яз., Уолтер Г Живой мозг (М.: Мир, 1966)
  31. Bushey D, Tononi G, Cirelli C Science 332 1576 (2011)
  32. Diekelmann S, Born J Nat. Rev. Neurosci. 11 114 (2010)
  33. Youngstedt S D, Kripke D F Sleep Med. Rev. 8 159 (2004)
  34. Cirelli C, Tononi G PLOS Biol. 6 1605 (2008)
  35. Vyazovskiy V V et al Nature 472 443 (2011)
  36. Hablitz L M et al Sci. Adv. 5 eaav5447 (2019)
  37. Xie L et al Science 342 373 (2013)
  38. Mestre H et al Clin. Sci. 131 2257 (2017)
  39. Rodriguez A V et al J. Neurosci. 36 12436 (2016)
  40. de Vivo L et al Science 355 507 (2017)
  41. Iadecola C, Nedergaard M Nat. Neurosci. 10 1369 (2007)
  42. Ballabh P, Braun A, Nedergaard M Neurobiol. Disease 16 1 (2004)
  43. Takano T et al Nat. Neurosci. 9 260 (2006)
  44. Kang J et al Nat. Neurosci. 1 683 (1998)
  45. Tian G-F et al Nat. Med. 11 973 (2005)
  46. Ru-Ronga J, Temugina B, Maiken N Pain 154 S10 (2013)
  47. Konnikova M "Goodnight. Sleep clean" New York Times, Jan. 11 (2014)
  48. Asti A, Gioglio L J. Alzheimer's Disease 39 169 (2014)
  49. Trevaskis N L, Kaminskas L M, Porter C J H Nat. Rev. Drug Discovery 14 781 (2015)
  50. Юрищев Е П и др Большая медицинская энциклопедия. В 30 т. Т. 27 (Гл. ред. Б В Петровский) 3-е изд. (М.: Советская энциклопедия, 1986)
  51. Jessen N A et al Neurochem. Res. 40 2583 (2015)
  52. Mestre H et al eLife 7 e40070 (2018)
  53. Plog B A, Nedergaard M Annu. Rev. Pathol. Mech. Disease 13 379 (2018)
  54. DiNuzzo M, Nedergaard M Curr. Opin. Neurobiol. 47 65 (2017)
  55. Crous-Bou М et al Alzheimer's Res. Therapy 9 71 (2017)
  56. Ashby W R Design for a Brain; the Origin of Adaptive Behavior (New York: Wiley, 1960); Пер. на русск. яз., Эшби У Р Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения (М.: ИЛ, 1962)
  57. Hsu D, Marshall G A Curr. Alzheimer Res. 14 426 (2017)
  58. Klein P, Tyrlikova I Epilepsy Behavior 72 188 (2017)
  59. Косенко Е А Загадка Алоиза Альцгеймера. Почему в XXI веке болезнь Альцгеймера неизлечима? (М.: Наука, 2019)
  60. The Brainstorm Consortium, Anttila V et al Science 360 eaap8757 (2018)
  61. Gitler A D, Dhillon P, Shorter J Disease Models Mech. 10 499 (2017)
  62. Dawson Т М, Golde Т E, Lagier-Tourenne C Nat. Neurosci. 21 1370 (2018)
  63. Van der Worp H B et al PLoS Med. 7 1000245 (2010)
  64. Mergenthaler P, Meisel A Disease Models Mech. 5 718 (2012)
  65. Abud E М et al Neuron. 94 278 (2017)
  66. Korhonen P, Malm Т, White A R Neurochem. Int. 120 191 (2018)
  67. Xie N, Tang B Stem Cells Int. 2016 6484713 (2016)
  68. Robbins J P, Price J Psychol. Med. 47 2587 (2017)
  69. Itakura E et al J. Cell Biol. 219 e201911126 (2020)
  70. Ransohoff R M J. Exp. Med. 215 2955 (2018)
  71. Lee С H, Yoon H-J Kidney Res. Clin. Pract. 36 (1) 3 (2017)
  72. Stepanov A et al PLoS One 13 e0192519 (2018)
  73. Dalle Pezze P et al PLoS Comput. Biol. 10 e003728 (2014)
  74. Lloret-Villas A et al CPT Pharmacometrics Syst. Pharmacol. 6 73 (2017)
  75. Bilgel М, Jedynak В M Alzheimers Dement 11 205 (2019)
  76. Pederson J G Int. Stat. Rev. 46 147 (1978)
  77. Bayes T, Price R Philos. Trans. R. Soc. Lond. 53 370 (1763)
  78. Kahneman D, Slovic P, Tversky A Judgment under Uncertainty: Heuristics and Biases (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1982); Пер. на русск. яз., Канеман Д, Словик П, Тверски А Принятие решений в неопределенности: Правила и предубеждения (Харьков: Гуманитарный центр, 2005)
  79. Becker B G, Klein Т, Wachinger C NeuroImage 175 246 (2018)
  80. Davtyan H et at. Alzheimer's Res. Therapy 11 107 (2019)
  81. Lamb M J Biology of Ageing (Glasgow: Blackie, 1977); Пер. на русск. яз., Лэмб М Биология старения (М.: Мир, 1980)
  82. Warner H et al EMBO Rep. 6 1006 (2005)
  83. Tuckwell H C Science 205 493 (1979)
  84. FitzHugh R Biophys. J. 1 445 (1961)
  85. Nagumo J, Arimoto S, Yoshizawa S Proc. IRE 50 2061 (1962)
  86. Van der Pol B, Van der Mark J Nature 120 363 (1927)
  87. Иваницкий Г Р, Кринский В И, Сельков Е Е Математическая биофизика клетки (М.: Наука, 1978)
  88. Кринский В И, Михайлов А С Автоволны (Сер. Физика , Вып. 10) (М.: Знание, 1984)
  89. Дайсон Ф УФН 180 859 (2010); Dyson F Phys. Usp. 53 825 (2010)
  90. Aschoff J (Ed.) Biological Rhythms (New York: Plenum Press, 1981); Пер. на русск. яз., Ашофф Ю (Ред.) Биологические ритмы (М.: Мир, 1984)
  91. Winfree A T The Timing of Biological Clocks (New York: Scientific American Library, 1987); Пер. на русск. яз., Уинфри А Т Время по биологическим часам (М.: Мир, 1990)
  92. Иваницкий Г Р, Медвинский А Б, Цыганов М А УФН 161 (4) 13 (1991); Ivanitskii G R, Medvinskii A B, Tsyganov M A Sov. Phys. Usp. 34 289 (1991)
  93. Kosek J, Marek M Rev. Lett. 74 2134 (1995)
  94. Petrov V, Scott S K, Showalter K Philos. Trans. R. Soc. Lond. A 347 631 (1994)
  95. Kobayashi R, Ohta T, Hayase Y Phys. Rev. 50 R3291 (1994)
  96. Асланиди О В, Морнев О А Письма в ЖЭТФ 65 553 (1997); Aslanidi О V, Mornev O A JETP Lett. 65 579 (1997)
  97. Aslanidi О V, Mornev O A J. Biol. Phys. 25 149 (1999)
  98. Coullet P et al Phys. Rev. Lett. 65 1352 (1990)
  99. Hagberg A, Meron E Nonlinearity 7 805 (1994)
  100. Malomed B A, Nepomnyashchy A A Europhys. Lett. 27 649 (1994)
  101. Mikhailov A S, Showalter K Phys. Rep. 425 79 (2006)
  102. Ohta T, Kiyose J J. Phys. Soc. Jpn. 65 1967 (1996)
  103. Ohta T, Kiyose J, Mimura M J. Phys. Soc. Jpn. 66 1551 (1997)
  104. Sheintuch M, Nekhamkina O Phys. Rev. E 63 056120 (2001)
  105. Tsyganov M A et al Phys. Rev. Lett. 91 218102 (2003)
  106. Цыганов М А и др УФН 177 275 (2007); Tsyganov M A et al Phys. Usp. 50 263 (2007)
  107. Rinzel J, Keller J B Biophys. J. 13 1313 (1973)
  108. Tonnelier A, Gerstner W Phys. Rev. E 67 021908 (2003)
  109. Арнольд В И, Варченко А Н, Гусейн-Заде С М Особенности дифференцируемых отображений Т. 1, 2 (М.: Наука, 1982, 1982, 1984); Пер. на англ. яз., Arnold V I, Gusein-Zade S M, Varchenko A N Singularities of Differentiable Maps Vol. 1, 2 (Boston: Birkhäuser, 1985, 1988)
  110. Арнольд В И Теория катастроф 3-е изд. (М.: Наука, 1990); Пер. на англ. яз., Arnold V I Catastrophe Theory (Berlin: Springer-Verlag, 1992)
  111. Доронина-Амитонова Л В и др УФН 185 371 (2015); Doronina-Amitonova L V et al Phys. Usp. 58 345 (2015)
  112. Жёлтиков А М УФН 188 1119 (2018); Zheltikov A M Phys. Usp. 61 1016 (2018)
  113. Желтиков А М, Скалли М О УФН 190 749 (2020); Zheltikov A M, Scully M O Phys. Usp. 63 698 (2020)
  114. Blanke O et al Brain 127 243 (2004)
  115. Иваницкий Г Р Биофизика 44 965 (1999); Ivanitsky G R Biophysics 44 931 (1999)
  116. Иваницкий Г Р УФН 189 759 (2019); Ivanitskii G R Phys. Usp. 62 711 (2019)
  117. Усенко Л В, Клигуненко Е Н, Доронин А Г Перфторуглеродные активные среды для медицины и биологии: новые аспекты исследования (Под ред. Г Р Иваницкого, С И Воробьева) (Пущино: Пущинский научный центр биологических исследований, 1993) с. 47
  118. Ромоданов А П и др Перфторуглеродные активные среды для медицины и биологии: новые аспекты исследования (Под ред. Г Р Иваницкого, С И Воробьева) (Пущино: Пущинский научный центр биологических исследований, 1993) с. 63
  119. Усенко Л В, Клигуненко Е Н Физиологическая активность фторсодержащих соединений: эксперимент и клиника (Под ред. Г Р Иваницкого, С И Воробьева) (Пущино: Пущинский научный центр биологических исследований, 1995) с. 173

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение