Где в мозге находится ваше воспоминание о первом поцелуе или о запахе бабушкиных пирогов? Энграмма — это гипотетический физический след, который оставляет после себя опыт в мозге. Это та самая группа нейронов, которая активировалась во время события и чья повторная активация позволяет нам «пережить» это событие заново. Современная нейронаука, благодаря оптогенетике, научилась не только находить, но и «включать» и «выключать» эти…

Что такое сознание? Как из набора электрических импульсов в 1.5-килограммовом куске серого вещества рождается субъективное переживание красного цвета, вкуса шоколада или чувства любви? Это одна из величайших загадок науки. Современная нейробиология пытается подойти к ней, ища «нейронные корреляты сознания» (Neural Correlates of Consciousness, NCC) — минимальные нейронные механизмы, достаточные для возникновения конкретного сознательного…

Нейроинтерфейс, или интерфейс «мозг-компьютер» (Brain-Computer Interface, BCI) — это технология, которая позволяет установить прямой канал связи между мозгом и внешним устройством (компьютером, протезом, экзоскелетом). Она «считывает» электрическую активность мозга и преобразует её в команды, позволяя управлять устройствами силой мысли. Это одна из самых прорывных технологий, которая обещает вернуть движение парализованным, а в будущем —…

В нашем кишечнике живёт целая вселенная микроорганизмов (бактерии, вирусы, грибы) — микробиом. Их суммарный вес достигает 1.5−2 кг, а количество генов в 100 раз превышает количество наших собственных. Долгое время считалось, что их роль ограничивается пищеварением. Но сегодня мы знаем, что кишечник и мозг ведут непрерывный диалог по так называемой «оси кишечник-мозг» (gut-brain axis). И состояние нашего микробиома напрямую влияет на наше…

Наше тело имеет лимфатическую систему — сеть сосудов, которая выводит токсины и продукты жизнедеятельности из тканей. Но в мозге, защищённом гематоэнцефалическим барьером, такой системы нет. Как же мозг очищается от метаболического «мусора», который накапливается в течение дня, включая потенциально токсичные белки, такие как бета-амилоид, связанный с болезнью Альцгеймера? Ответ был найден совсем недавно, в 2012 году, и он связан со…

Долгое время считалось, что мозг взрослого человека статичен: нейроны не восстанавливаются, а повреждения — необратимы. Концепция нейропластичности полностью опровергла эту догму. Нейропластичность — это фундаментальная способность мозга изменяться на протяжении всей жизни: формировать новые нейронные связи, ослаблять старые и перестраивать свою структуру и функции в ответ на опыт, обучение или травму. Ваш мозг — это не…

Оптогенетика позволяет включать и выключать конкретные нейроны с миллисекундной точностью с помощью светочувствительных белков — опсинов. Мы внедряем ген опсина (ChR2, ChrimsonR — активация; Halorhodopsin/ArchT — торможение) в выбранные нейроны и подсвечиваем их оптоволокном или микро‑LED.
Как это работает

• Точность адресации 🎯: вирусные векторы (AAV) с промоторами для нужных типов клеток или линии животных с Cre‑системой.
• Оптика 🔦:…

Коннектом — это «карта дорог» мозга: кто с кем соединён, с какой силой и через какие синапсы. Идея проста, но масштаб головокружителен: в человеческом мозге — сотни миллиардов синапсов, а связь важна не только по факту наличия, но и по направлению, весу, пластичности и ритму. Сегодня мы строим коннектомы на разных уровнях — от «проволочной схемы» нематоды до макросетей человека.
Как это делают

• Ультраструктура 🔬: последовательная…

Если 3D-печать — это создание статичных трёхмерных объектов, то 4D-печать добавляет четвёртое измерение — время. Это технология создания объектов, которые могут изменять свою форму, свойства или функциональность после печати в ответ на внешние стимулы (тепло, свет, влажность, pH). Объект печатается в одной форме, а затем «самособирается» или трансформируется в другую, заранее запрограммированную.
**Как это работает: «умные» материалы +…

Сверхпроводимость — это квантовое явление, при котором материал теряет электрическое сопротивление и полностью выталкивает из себя магнитное поле (эффект Мейснера). Это означает передачу энергии без потерь. Проблема в том, что до недавнего времени это работало только при сверхнизких, криогенных температурах (близких к абсолютному нулю). Создание сверхпроводника, работающего при комнатной температуре и нормальном давлении — это…

Каждый год в мире производится около 400 миллионов тонн пластика, большая часть которого — из ископаемого сырья. Он разлагается сотни лет, загрязняя океаны и почву. Биоразлагаемые пластики нового поколения — это не просто «зелёная» альтернатива, а целая экосистема материалов, которые могут быть получены из возобновляемого сырья и безопасно возвращены в природный цикл.
Что значит «биоразлагаемый»? 🤔
Важно различать:
-…

Традиционная металлургия тысячи лет следовала одному правилу: чтобы создать сплав, нужно взять один основной металл (железо, алюминий, медь) и добавить к нему небольшое количество легирующих элементов. Высокоэнтропийные сплавы (High-Entropy Alloys, HEA) полностью переворачивают эту парадигму. Они состоят из пяти или более металлов, взятых в примерно равных или близких концентрациях (например, по 20% каждого).
**Хаос, рождающий порядок: магия…

Представьте себе материал, который на 99.8% состоит из воздуха, почти ничего не весит, полупрозрачен и обладает самой низкой теплопроводностью среди всех твёрдых тел. Это аэрогель, также известный как «твёрдый дым» или «замороженный дым». Это уникальный класс материалов, который обещает революцию в теплоизоляции, аэрокосмической отрасли и многих других сферах.
Что такое аэрогель и как его получают?
Аэрогель — это гель, в котором…

Что, если бы царапина на вашем телефоне затягивалась сама за несколько часов, а трещина в крыле самолёта «залечивалась» прямо в полёте? Самовосстанавливающиеся (self-healing) материалы — это класс «умных» полимеров, гелей и композитов, которые способны автономно ремонтировать полученные повреждения. Это не научная фантастика, а активно развивающаяся область материаловедения, вдохновлённая способностью живых организмов к…

Метаматериалы — это искусственно созданные структуры, свойства которых определяются не столько химическим составом, сколько их уникальной микро- или наноархитектурой. Они ведут себя так, как не ведёт себя ни одно вещество в природе. Они могут заставлять свет, звук или другие волны двигаться по невероятным траекториям — огибать объекты, фокусироваться в точке меньше длины волны или даже двигаться в обратном направлении.
**Секрет:…