Форум
RSS
Сегодня и завтра. Даты, Знаменательные события в мире физики, химии, биологии, географии и ИКТ. Праздники Российские и мировые.
 
Ученые раскрыли причину возникновения навязчивых мыслей

Исследователи рассказали, из-за чего именно у людей возникают навязчивые мысли, заставляющие их вспоминать былые обиды, думать о второстепенных задачах и всячески портить себе жизнь. Это связано с тем, что в гиппокампе отсутствует должная концентрация специальной кислоты.

Британские ученые смогли выяснить это путем проведения эксперимента, в котором заставили добровольцев запомнить пары слов, никак не связанные между собой. После этого они установили перед ними 2 лампы: включив одну из них, они просили произнести первое слово, а после включения следующей – постараться забыть второе.

В итоге специалисты узнали, что когда в гиппокампе недостаточно кислоты, то человеку становится труднее контролировать ход мыслей. Тогда-то и возникают навязчивые идеи и мысли. Эти симптомы можно наблюдать при разнообразных заболеваниях психического характера.

Ученые выяснили, что крепкая дружба замедляет старение мозга

Исследователям из США удалось выяснить, что наличие крепкой дружбы и положительных отношений с людьми дает возможность значительно замедлить старение головного мозга человека. Соответствующие выводы они сделали после изучения функционирования памяти у двух категорий пожилых людей: первая имеет много друзей, а вторая предпочитает оставаться в одиночестве.

В эксперименте участвовали более тридцати добровольцев, возраст которых варьировался от восьмидесяти до ста лет. Оказалось, что представители первой категории гораздо лучше справлялись с выданными им заданиями, связанными с написанием ответов на определенные вопросы.

В результате ученым удалось доказать, что людям, имеющим большее число друзей, удается легче решать задачки на проверку интеллекта.


На Алтае найдено дерево возрастом 8 тысяч лет

Российским исследователям удалось найти уникальное дерево в Алтайском крае. Дело в том, что его возраст составляет почти 8000 лет. Эта оригинальная находка была сделана на археологических раскопках Чумуш-Перекат, осуществляемых в Залесовском районе. Речь идет об остатках древнего дерева.

Дело в том, что при изучении погребальной области, в которой давным-давно люди хоронили своих близких, археологами были найдены шесты и колья. Исследователи отмечают, что пока неизвестно, к какой именно породе относится найденная древесина, однако они смогли выяснить, что ее возраст составляет около 8000 лет. Они продолжают проводить тесты, чтобы получить дополнительную информацию.

Напоминаем, что в этом месте раскопки ведутся вот уже на протяжении 5 лет. За этот период времени специалисты смогли найти немало разнообразных захоронений.


 
Тест для астронавтов озадачил пользователей интернета

Британский астронавт Тим Пик опубликовал для своих подписчиков в Facebook логическую задачу, которую ему нужно было решить, чтобы стать астронавтом.

"Представьте, что перед вами куб. Его можно повернуть влево, вправо, вперед (по направлению к вам) или назад (по направлению от вас). На дне куба — точка. Теперь мысленно поверните куб: вперед, налево, налево, вперед, направо, назад, направо. Где окажется точка?", — такое задание опубликовал Пик, приложив к посту картинку с изображением куба.


В соцсетях озадачились домашней работой по математике для начальной школы

В Сети появился снимок "сложной" домашней работы по математике для начальных классов одной из американских школ. 

"У Джанелл было 15 шариков. Она потеряла несколько из них. Сколько осталось шариков у Джанелл?" — такая формулировка была поставлена в задаче.

Участники форума так и не смогли с точной уверенностью дать ответ на такой вопрос.

В одном из наиболее популярных комментариев предложили ответить "< 15" (меньше 15), что не совсем верно, поскольку девочка из примера потеряла "несколько шариков".

Пользователи Reddit также предположили, что правильный ответ будет вроде "0 < x < 15", где x равен количеству шариков. Но даже в этом случае, отметили на форуме, вряд ли учитель хотел увидеть такое решение, поэтому некоторые посчитали, что правильным ответом может быть "несколько".

Изменено: Елена Сальникова - 07.11.2017 17:32:56
 
Ученые выяснили, что успеваемость старшеклассников зависит от числа одноклассниц

Исследователям из Нидерландов удалось провести масштабный эксперимент, в ходе которого они выяснили, что на успеваемость старшеклассников оказывает прямое влияние число одноклассниц. В этом исследовании были учтены сведения об аттестации почти 300 тысяч учащихся школ.

Ученые обнаружили, что мальчики учатся намного лучше в тех классах, которые на 60 процентов и более состоят из девочек. Тем временем успеваемость девочек больше зависела от экономического и социального статуса учебного заведения, а не от числа учащихся с ними мальчиков.

По словам исследователей, школьницы лучше концентрируются на учебе и имеют большую мотивацию, а потому им удается создать положительную среду для обучения, которая оказывает благоприятное влияние на мальчиков.


Ученый выяснил от чего зависит счастье большинства людей

Моран Серф, американский нейробиолог, рассказал о том, что наше счастье зависит от людей, находящихся в кругу нашего общения. После длительного изучения системы принятия решений он смог узнать, что счастливыми нас делает не собственное мировоззрение, финансовое благополучие или накопленные знания, а окружение.

Ученый отмечает, что каждый из нас при совершении выбора старается основывать его на особых социальных установках. Принятые нами решения зачастую оказываются эмоциональными и предвзятыми, а потому сделать «правильный» выбор бывает весьма трудно.

По словам исследователя, окружение влияет на то как человек взаимодействует с реальностью. Зачастую близкие друг к другу люди начинают даже мыслить одинаково. Поэтому нейробиолог советует не тратить время на выбор подходящего блюда, а найти себе спутника, способного подсказать вам блюдо, которое точно придется вам по вкусу.


Ученые раскрыли причину возникновения навязчивых мыслей

Исследователи рассказали, из-за чего именно у людей возникают навязчивые мысли, заставляющие их вспоминать былые обиды, думать о второстепенных задачах и всячески портить себе жизнь. Это связано с тем, что в гиппокампе отсутствует должная концентрация специальной кислоты.

Британские ученые смогли выяснить это путем проведения эксперимента, в котором заставили добровольцев запомнить пары слов, никак не связанные между собой. После этого они установили перед ними 2 лампы: включив одну из них, они просили произнести первое слово, а после включения следующей – постараться забыть второе.

В итоге специалисты узнали, что когда в гиппокампе недостаточно кислоты, то человеку становится труднее контролировать ход мыслей. Тогда-то и возникают навязчивые идеи и мысли. Эти симптомы можно наблюдать при разнообразных заболеваниях психического характера.


 

Палеонтологи из Томска изучили первое найденное в России яйцо динозавра

Несколько лет назад в Кемеровской области было обнаружено яйцо древней рептилии, являющееся первой подобной находкой, сделанной на территории РФ. В течение продолжительного периода времени оно тщательно изучалось палеонтологами из томского университета.

Исследователи отмечают, что яйцо принадлежит хищному динозавру троодонтиду, а его возраст равен ста миллионам лет. К сожалению, эмбриона в яйце не оказалось, так как оно разбилось при половодье. Однако даже анализ скорлупы позволил ученым сделать немало интересных выводов.

По словам палеонтологов, по своей структуре это яйцо очень похоже на яйца современных птиц. Это еще раз доказывает, что нынешние птицы являются прямыми потомками хищных динозавров, живших на Земле миллионы лет назад.


В Великобритании найдены останки предка млекопитающих

На территории Соединенного Королевства студентом были обнаружены 2 зуба крысы возрастом более 145 миллионов лет. Палеонтологи отмечают, что эти останки могут помочь в прокладке линии развития от древнейших представителей млекопитающих к людскому виду.

Не исключено, что обнаруженные грызуны представляют собой старейших предков человека, долгое время живших в огромной тени древних ящеров. Зубы относятся к двух разным типам крыс, просеянных из останков мелового периода. Раскопки проводились возле скал, расположенных неподалеку от Суонджема. Руководитель студенческой группы был шокирован находками своего подопечного.

По словам ученых, оба грызуна жили в основном в норах и выходили наружу только в ночное время суток, чтобы не попасться на глаза опасным дневным хищникам. Первое найденное млекопитающее было травоядным, а второе – охотилось на насекомых.


Археологи обнаружили в пирамиде Хеопса таинственную комнату

Одно из Семи чудес света раскрыло миру новую тайну . В центральной пирамиде Хеопса была найдена потайная комната. Исследователям при помощи современной техники удалось обнаружить тёмное, секретное помещение длиной порядка 30 метров и высотой около 8.

По мнению ученых, там может располагаться тайная гробница, а также хранилище сокровищ. За последние несколько столетий, в пирамиде находили множество комнат, в том числе и место где захоронили самого Фараона и его жену.

Сами же египтологи считают, что данная потайная комната была создана строителями для того, чтобы равномерно распределить нагрузку вышележащих камней, дабы избежать крушение всей пирамиды.

Загрузка плеера

Изменено: Елена Сальникова - 15.11.2017 20:00:58
 

Какие профессии получать уже бессмысленно: Митио Каку об эволюции будущего

Два упражнения, которые изменят вашу жизнь

Шесть жестоких истин, которые сделают вас лучше
Изменено: Елена Сальникова - 23.11.2017 19:37:44
 

Синие киты оказались правшами

Правши и левши есть не только среди людей, но и среди животных, и большинство из них как раз правши. Считается, что преимущество правой ориентации связано с особенностями мозга.

Как известно, полушариям мозга свойственна функциональная асимметрия, и левое полушарие больше, чем правое, занимается тем, что контролирует и планирует действия. С другой стороны, как мы знаем, зрительная информация поступает от глаз в мозг перекрестно, то есть сигналы от правого глаза отправляются в левое полушарие. Получается, что именно правый глаз помогает спланировать поведение – куда двигаться, где искать добычу и т. д.

Понятно, что тут есть свои нюансы, например, у некоторых животных глаза сидят по бокам головы, а у некоторых, наоборот, смещены вперед, соответственно на мир те и другие смотрят по-разному. Кроме того, есть виды, среди которых вообще нет предпочтений в смысле «права» и «лева». Но, повторим еще раз, большинство животных считается правшами, так что исследователи из Университета штата Орегон не слишком удивились, когда выяснили, что и синие киты тоже правши.

На китов ставили специальные датчики, которые позволяли отслеживать направление движения, повороты и т. д. Конечно, когда нужно развернуться налево, то будь ты правша или левша, ты повернешь налево. Однако в жизни часто бывает так, когда можно выбирать правую или левую сторону. Мы, например, можем взять что-то со стола – или почесать в затылке – правой или левой рукой, а киты поворачиваются на правый или левый бок, когда встречают стаю криля – мелких планктонных ракообразных, который они едят. В статье в Current Biology говорится, что большинство китов перед тем, как начать обед, поворачивались на 90° именно направо (хотя были и такие, которые предпочитали ложиться на левый бок, и, наконец, совсем немногим было все равно, на каком боку начинать поглощать креветок).

 Однако киты-правши время от времени становились левшами. Это случалось, когда они в поисках криля поднимались к поверхности, одновременно поворачиваясь вокруг своей оси – в такой ситуации киты крутились не направо, а налево. Смена правой ориентации на левую происходила, вероятно, оттого, что стаи криля, которые плавают в верхних слоях воды (т. е. на глубине от 3 до 30 м), меньше размером и менее плотные, то есть в них меньше рачков, и разглядеть их с глубины 200 м, с которой поднимаются киты, довольно непросто (тем более, что смотреть на креветок приходится против света).

Чтобы не потерять добычу из виду и чтобы точнее скоординировать свои движения, киты стараются смотреть на стаю криля правым глазом, но в таком положении, когда приходится подниматься за едой из глубины, приходится выполнять поворот налево – даже если ты правша. По словам исследователей, это пока единственный пример того, как право-левая ориентация у животных может меняться в зависимости от ситуации.

Источник
Мухи-аквалангисты

Марк Твен в своей полуавтобиографической повести «Налегке» среди прочего описывает каких-то мух, которых он видел на озере Моно в Калифорнии: «Есть еще мухи, похожие на наших комнатных мух... Их можно держать под водой сколько душе угодно – они не обижаются, напротив, гордятся этим. Когда их выпустишь, они выскакивают на поверхность сухие, как отчет бюро патентов, и удаляются столь невозмутимо, словно их нарочно обучили этому фокусу, дабы доставить человеку обогащающее ум развлечение»*. Хотя известно, что повесть «Налегке» местами представляет собой чистый вымысел, насчет мух-аквалангистов Марк Твен не соврал – такие действительно есть.

Мухи Ephydra hians, которых он видел, относятся к семейству мух-береговушек – как понятно по названию, они любят жить около водоемов. И некоторые, как например, род Ephydra, предпочитают довольно экстремальные места обитания, предпочитая очень соленые озера (потому их порой называют «соляными», «щелочными» или «морскими мухами», чтобы отличать от других береговушек). Озеро Моно – как раз для них: вода в нем в три раза соленее, чем в океане, чрезвычайно насыщена карбонатом натрия и тетраборатом натрия, который еще известен под названием буры. Тетраборат натрия – довольно сильный детергент, его можно использовать как моющее средство. Соли натрия делают воду в озере чрезвычайно щелочной, так что на ощупь она кажется маслянистой.

Никаких более-менее крупных животных в Моно, естественно, нет, но зато в нем есть планктонные водоросли, бактерии и некоторые мелкие ракообразные. Для мух это идеальное место для кормежки: много еды (в том числе и мертвой органики, осевшей на дно) и никаких хищников. Остается только решить задачу, как зайти в воду так, чтобы не утонуть.

Тело насекомых обычно покрыто короткими навощенными волосками, которые не смачиваются – так насекомое может оставаться сухим в дождь и в туман, и не бояться, что вода закроет дыхательные отверстия на теле. Но в озере Моно вода непростая. Как показали эксперименты исследователей из Калифорнийского технологического института, у обычных мух вода из озера легко проходит сквозь гидрофобную защиту: кутикула мух несет слабый положительный заряд, притягивающая отрицательные карбонатные ионы, которыми очень богато Моно – и вместе с отрицательными ионами к телу протискивается и вода. Проще говоря, обычному насекомому утонуть в Моно намного проще, чем где-либо еще.

Но у мух E. hians есть своя хитрость. Майкл Дикинсон (Michael Dickinson) записали видео с E. hians, входящими под воду, и поставили еще ряд опытов, погружая мух в разные химические растворы. В статье в PNAS говорится, что мухи, ползающие под водой, носят на себе какое-то подобие скафандра, что-то вроде легкого воздушного костюма, которые покрывает все тело, кроме глаз. Все дело оказалось в том, что E. hians, во-первых, намного более волосатые, во-вторых, в их восках, которые покрывают волоски и кутикулу, содержится больше коротких углеводородов, которые лучше отталкивают карбонатную воду. Если мух лишить их углеводородного покрытия, вода проникала к телу и вытесняла воздух, удерживаемый волосками – насекомые теряли свой воздушный акваланг.

Иными словами, E. hians стали супергидрофобными, чтобы не тонуть в суперсмачивающей воде, и стали они такими благодаря повышенной волосатости и особому химическому покрытию на теле. Возможно, хитрости мух-аквалангистов помогут в будущем создать новые материалы, которые будут оставаться сухими даже под водой.

Источник
Шимпанзе бонобо помогают незнакомцам

Когда на наших глазах кто-то что-то роняет, мы стараемся поднять это и подать тому, кто уронил; когда мы заходим или выходим откуда-то, и вслед за нами кто-то идет, мы придерживаем для него дверь. Человеку свойственна ксенофилия, то есть желание действовать на благо других, совершенно незнакомых людей; мы помогаем незнакомцам, даже когда они о том не просят, и часто действуем лишь полусознательно, не анализируя, какие будут последствия, будет ли для нас какая-то личная выгода и т.д. Другими словами, желание облагодетельствовать другого срабатывает автоматически (хотя тут нельзя не учитывать разнообразные социокультурные факторы, которые это самое желание порой изрядно приглушают).

Но так ли мы уникальны в своем «бессознательном благородстве»? Вопрос весьма и весьма непростой. Раньше считалось, что на это способен только человек. Потом стали появляться сообщения, что и шимпанзе способны на бескорыстную помощь. Однако затем обезьяний альтруизм подвергли сомнению – оказалось, что если их личный интерес никак не затронут, то шимпанзе становится всё равно, помогать ли ближнему своему или вредить. И вот сейчас исследователи из Университета Дьюка пишут в своей статье в Scientific Reports, что шимпанзе бонобо вроде бы помогают чужакам достать еду, даже когда им самим получить ничего не светит.

Обезьян заводили по очереди в одну из двух смежных комнат, разделенных забором. Посреди второй комнаты – той, что за забором, – висел кусок яблока на веревке. Обезьяны, конечно, не могли достать ни до яблока, ни до веревки, но они могли залезть по забору и достать до деревянной прищепки, которая держала веревку. Тогда они могли бы сбросить яблоко на пол, чтобы фрукт достался тем обезьянам, которые окажутся во второй комнате.

Бонобо сбрасывали яблоко даже тогда, когда в соседней комнате никого не было, однако если там сидели другие обезьяны, бонобо сбрасывали яблоко примерно в 4 раза чаще. (При этом другие обезьяны были незнакомыми, чужими.) Более того, бонобо делали доброе дело, не дожидаясь никаких просьб. Экспериментаторы меняли ширину зазоров в заборе между комнатами так, что обезьяны иногда могли продеть сквозь них руки, прося помочь. Оказалось, что бонобо помогали тем, кто не мог попросить о помощи, так же часто, как и тем, которые жестикулировали сквозь забор.

В следующем эксперименте обезьянам показывали короткие видео, на которых их сородичи зевали либо сидели с нейтральным выражением. На одних видео были члены родной группы, тогда как на других – обезьяны-чужаки. Глядя на зевающих, обезьяны заражались зевотой точно так же, как это бывает у нас. Причем обезьяны зевали одинаково сильно независимо от того, показывали ли на видео чужака или своего.

Феномен заразительной зевоты можно наблюдать у многих животных: у собак (которые могут заразиться зевотой даже от собственного хозяина), у некоторых линий лабораторных крыс, у волнистых попугайчиков и, разумеется, у приматов – у обыкновенных шимпанзе и гелад. Так что не стоит удивляться, что и бонобо могут зевать за компанию. Считается, что заразительная зевота отражает способность к эмпатии. Когда мы начинаем зевать не сами, а потому, что увидели зевающим другого человека, то мы как бы перенимаем его состояние, копируя его действия, причем происходит это автоматически, полусознательно. Соединив зевоту бонобо с их склонностью сбрасывать яблоки незнакомым обезьянам, авторы работы сделали вывод, что склонность помогать другим у бонобо, как и у людей, срабатывает «на автомате» – по крайней мере, отчасти.

Что, в свою очередь, означает, что альтруизм у людей может иметь глубокие эволюционные корни, восходящие к общему предку людей и шимпанзе бонобо. С другой стороны, может быть и так, что склонность помогать другим возникла независимо у рода Homo и бонобо. Легко представить, как естественный отбор дает преимущество тем особям, которые более дружелюбны к чужакам, как только плюсы дружбы с чужаками начинают перевешивать издержки, связанные с необходимостью чем-то делиться, в чем-то уступать и т.д. У бонобо среда обитания весьма щедра на ресурсы, поэтому соперничество за еду потеряло смысл и естественный отбор стал выбраковывать агрессивных. (Заметим, что в отличие от обыкновенных шимпанзе, которые считаются одним из самых агрессивных созданий в животном мире, бонобо чрезвычайно миролюбивы и возникающие конфликты решают в буквальном смысле любовью, а не войной.)

Какие именно преимущества могли появиться у особей, толерантных к чужакам? Считается, что у людей важную роль здесь сыграла практика межплеменных браков. У бонобо, скорее всего, происходило что-то похожее: у них подросшие самки покидают семью, чтобы навсегда присоединиться к чужой стае. Так же, как и людям, им важно произвести при этом хорошее первое впечатление, а значит, нужно уметь быть дружелюбным даже с теми, кого видишь впервые в жизни.

Источник.
Изменено: Елена Сальникова - 26.11.2017 16:28:41
 

Как свет управляет нервной клеткой

Исследователи из Московского физико-технического института вместе с коллегами из Юлихского исследовательского центра, Института биофизики Общества Макса Планка и других европейских научных центров расшифровали пространственную структуру белка под названием канальный родопсин 2, или ChR2. Этот фоточувствительный белок, который выделили в начале 2000-х годов из зеленых водорослей, и с тех пор самые разные лаборатории по всему миру пытались понять, как он устроен. Бурный интерес к ChR2 объясняется просто – его, вместе с родственным ChR1, активно используют в оптогенетике.


Оптогенетика – метод, или, точнее, комплекс методов, позволяющих управлять активностью нейронов и нейронных сетей прямо в живом мозге. Для начала в нужные нейроны с помощью генной инженерии вводят ген канального родопсина – клетка его синтезирует и встраивает в мембрану. Канальный родопсин работает ионным каналом – поймав световой луч, он пропускает через мембрану определенные ионы, так что в результате на мембране меняется электрический потенциал. Своим «естественным хозяевам», зеленым водорослям, родопсин помогает искать более освещенные места; пересаженный в нейрон, он заставляет его генерировать электрохимический импульс. Чтобы включить группу нейронов с канальным родопсином, нейробиологи подводят к ним специальные световоды. (Подробнее об оптогенетике можно узнать из нашей статьи «Оптогенетика: самые светлые мысли».)

Канальный родопсин открыл перед исследователями огромные перспективы. С ним стало возможным напрямую изучать функции разных групп нейронов: световоды активируют нейроны в мозге крысы, и мы смотрим, как меняется поведение животного. (В 2010 году журнал Nature назвал оптогенетику методом года, а журнал Science в том же году назвал ее прорывом десятилетия.) При этом сам ChR2, конечно, изменяли, пытаясь оптимизировать его структуру для выполнения тех или иных экспериментальных задач. В белок вносили разные мутации, после которых он начинал реагировать на другую длину световой волны, или же, например, изменялась сила генерируемого тока, скорость работы самого белка и т. д. 

Однако раньше большинство мутаций делались отчасти вслепую. Конечно, аминокислотная последовательность белка была известна, однако кроме нее, нужно знать и еще трехмерный «портрет» белка – то, как аминокислотная цепочка сворачивается в пространстве под действием физико-химических сил. Этого про ChR2 никто не знал, и большинство модификаций приходилось выполнять методом направленной эволюции, трудоёмким перебором разных вариантов или же ориентируясь на структуру родственных белков. Чтобы понять устройство ChR2, из него даже сделали молекулярную химеру – белок C1C2, в котором примерно 70% от родственного белка ChR1 и 30% от ChR2. Структуру C1C2 можно было изучить в деталях, однако все свойства самого ChR2 на такой структуре объяснить было нельзя.

Теперь же структура ChR2 есть – ее опубликовали в Science Олександр Волков, Кирилл Ковалев, Виталий Половинкин, Валентин Борщевский и их коллеги. Обычно белковые структуры расшифровывают с помощью рентгеноструктурного анализа. Этот метод основан на изучении дифракции рентгеновских лучей на кристаллической решетке.  Кристаллы белка просвечиваются рентгеновским излучением с длиной волны порядка 1 ангстрема, что чуть меньше длины межатомной связи в белке. Затем по данным о рассеянии рентгеновских лучей восстанавливается структура белка. Для использования метода необходимо сначала получить кристалл, в узлах которого сидят молекулы изучаемого белка, но с мембранными белками – к каковым относится и канальный родопсин 2 – возникают проблемы, так как их сложно закристаллизовать. С ChR2 это все же удалось сделать: для его кристаллизации использовали особую среду, позволяющую молекулам белка свободно перемещаться в пространстве и формировать кристаллы, не выходя из мембраны.

«Получением структуры, безусловно, занималось много разных групп по всему миру с самого открытия ChR2 в 2003 году, однако без особых успехов — до сих пор структуры белка в его естественном виде известно не было. Наличие структуры позволит оптогенетике делать осмысленные мутации в белке, подстраивая его под конкретные эксперименты, – отметил Валентин Борщевский, заместитель заведующего лабораторией перспективных исследований мембранных белков МФТИ. – Раньше это было невозможно и большинство мутаций делались трудоёмким перебором или на основании структур родственных белков». Теперь биологам будет проще создавать нужные варианты ChR2, тем самым совершенствуя метод оптогенетики.


Раковые клетки метастазируют с бактериями

Известно, что некоторые виды рака часто сопровождают бактерии. Один из самых известных примеров – опухоль толстого кишечника, в тканях которой живут Fusobacterium nucleatum, или палочки Плаута, которые, в общем-то, являются обычными членами микрофлоры. Их в раке толстой кишки больше всего, хотя кроме них,  здесь обитают и другие бактериальные роды. И такое соседство, по-видимому, совсем неслучайно, раз тех же бактерий можно найти в метастазах рака в других органах.

Исследователи из Гарварда сравнивали образцы опухолей в кишечнике и вторичных опухолей в печени, взятых у одних и тех же пациентов. В статье в Science говорится, что в большинстве случаев в образцах из печени удалось найти и F. nucleatum, и сопутствующих им бактерий, но только если все эти бактерии были и в кишечном раке. Если же в кишечной опухоли микробов не было, то и вторичные печеночные опухоли, появившиеся в результате метастазирования, тоже были без бактерий.

Причем, как выяснилось, микробы живут среди раковых клеток неспроста. Когда образцы человеческих опухолей пересадили мышам, то лучше всего у животных прижились именно те опухоли, в которых были бактерии. И если пересаженную опухоль обрабатывали антибиотиками против F. nucleatum, опухоль росла медленнее. Можно предположить, что метастазные клетки специально берут с собой бактерий, чтобы на новом месте им было проще обосноваться, хотя как именно бактерии помогают раку расти, еще предстоит выяснить. Также предстоит узнать, какие именно бактерии, кроме F. nucleatum, оказывают злокачественным опухолям такую услугу.

Но бактерии вовсе не всегда действуют на стороне рака. Например, не так давно мы писали о том, что как наша микрофлора помогает иммунной системе атаковать раковые клетки в полную силу, правда, для того, чтобы заставить опухоль отступить, микробы должны быть правильными.


Женские нейроны тоньше мужских

Исследователи из Пенсильванского университета сравнили крысиные нейроны, взятые из мозга самцов и самок, и обнаружили, что самочьи нейроны более тонкие и хрупкие, чем самцовые. То же самое увидели и у человеческих нейронов – женские были тоньше мужских.

Как известно, нейроны – это клетки с множеством отростков, по которым бегут нейронные импульсы. Короткие отростки называются дендритами, длинные – аксонами. И длинными – это еще мягко сказано: в некоторых случаях аксоны могут достигать в длину одного метра и более. То, что мы только что сказали про хрупкость женских нейронов, касается именно их аксонов. 

Но дело не в толщине самой по себе. В статье в Experimental Neurology говорится, что в женских аксонах мало микротрубочек – особых внутриклеточных структур, которые играют роль скелета и заодно обеспечивают транспорт веществ по клетке. Понятно, что для нейронов с их отростками вопрос транспорта крайне важен.

В случае травмы аксоны женских нейронов пострадают сильнее, потому что они менее прочные. Самому аксону рваться не обязательно, но от напряжения в нем могут разрушиться транспортные магистрали микротрубочек, так что в результате в клетке возникнут настоящие транспортные пробки, не дающие молекулярному грузу добраться до нужного места. Как следствие, в аксоне нарушится баланс ионов между внешней средой и внутренней. А мы знаем, что ионный дисбаланс – это сигнал что с клеткой что-то не то, и в таком случае в ней запускаются механизмы клеточного самоубийства: активируются белки, разрушающие мембраны, органеллы и т. д.

По словам авторов работы, после травмы (которая оставляла клетку целой) аксоны женских нейронов сильнее набухали и в них сильнее были нарушены сигнальные пути, связанные с ионами кальция (а ионы кальция играют большую роль, когда клетка решает, включать ли программу саморазрушения или нет). 

Остается добавить, что при различных силовых воздействиях в нервной ткани страдают в первую очередь именно аксоны. Само собой напрашивается предположение, что женщины хуже, чем мужчины, переносят травмы головы, и это действительно подтверждается спортивной статистикой: среди атлетов у женщин такие травмы на 50% чаще, чем у мужчин, заканчиваются сотрясением мозге, а само сотрясение чревато более серьезными последствиями.

Однако тут все равно нужно провести еще не одно исследование, чтобы уж точно установить связь между хрупкостью женских аксонов и возможными клиническими последствиями. В частности, авторы работы в перспективе хотят сравнить в крови мужчин и женщин количество молекул, которые могут появиться в ней при повреждении нейронных отростков, а также оценить состояние белого вещества мозга (которое состоит из аксонов) у мужчин и женщин с сотрясением. 

Если тонкие и нежные женские аксоны действительно окажутся одной из главных причин того, что женщины переносят сотрясение хуже, можно будет подумать о лекарствах, которые укрепляли бы аксоны, или хотя бы делали их внутреннюю транспортную систему более стабильной.


 

Принцип эквивалентности выдержал космическую проверку

Физики всегда критически настроены по отношению к фундаментальным постулатам о том, как устроен мир. Они регулярно проверяют, нельзя ли выявить какие-то отклонения от прописных истин с помощью более продвинутых экспериментов. Эти отклонения позволяют уточнить или подтвердить существующие теории – как в случае опыта, который поставили на французском спутнике MICROSCOPE.

Если коротко, то физики проверяли «на прочность» принцип эквивалентности. Галилео Галилей сформулировал его около 400 лет назад (хотя упоминания о подобных экспериментах уходят ещё глубже в историю), а Альберт Эйнштейн его уточнил. Согласно принципу эквивалентности, гравитационная и инерционная масса любого объекта должны быть равны. Иными словами, если вы находитесь в комнате без окон, то вы не можете определить, находитесь ли вы на поверхности Земли или на борту космического корабля, движущегося с ускорением 1g. 

Конечно, такой умозрительный эксперимент работает только для достаточно маленькой комнаты, в которой можно пренебречь приливными силами других источников гравитации. Другое проявление этого принципа, на которое обратил внимание и Галилей, и физики до него, заключается в том, что вне зависимости от своей массы и плотности любое тело должно падать на землю с одинаковым ускорением (в вакууме птичье перо и железный шарик падают одинаково быстро). Так вот, эксперимент на орбите подтвердил принцип эквивалентности с точностью до 1/100 триллионной, то есть до 1/1014. Это на порядок лучше того, что получалось на поверхности Земли, когда сравнивали реакцию предметов с различным весом на вращение планеты. Однако окончательная цель эксперимента – улучшить точность более, чем на два порядка.

Собственно эксперимент выполняется с двумя небольшими (несколько сантиметров) концентрическими оболочками цилиндрической формы. Внешняя оболочка сделана из сплава титана с алюминием, а внутренняя – из более плотного сплава платины и родия. Пока спутник вращается вокруг Земли, цилиндры находятся друг в друге в состоянии свободного падения. Электронные сенсоры отслеживают их положение и, если нужно, «подталкивают» цилиндры с помощью электричества, чтобы они сохраняли определенную взаимную ориентацию. Напряжение, которое прикладывается к каждому цилиндру, чтобы сохранить его положение, сигналит о том, как ведут себя цилиндры. Если один из них будет падать быстрее, то и напряжение для удержания его на месте должно увеличиться, что свидетельствовало бы о нарушении принципа эквивалентности.

На сегодняшний день Физики из Франции, Германии, Голландии и Великобритании, которые участвуют в данном эксперименте, не нашли отклонений от принципа эквивалентности, хотя спутник успел обогнуть Землю более 1500 раз. Иными словами, ключевой постулат общей теории относительности прошел проверку космосом: два предмета с разной массой действительно падают с одинаковым ускорением. Эксперимент должен завершиться в следующем году – к тому времени MICROSCOPE сделает еще около 900 пролетов орбиты, и таким образом точность эксперимента вырастет до одной квадриллионной (1015).

Несмотря на высокую точность измерений, исследователи хотят поднять чувствительность ещё выше на случай появления чего-то нового – как это часто бывает с фундаментальной наукой, «мы ничего не можем сказать точно, пока не достигнем намеченного результата». Следующий шаг здесь – повышение точности ещё на два порядка. Для этого итальянские физики предлагают запустить новый спутник с говорящим названием «Галилео Галилей». Он должен быстро вращаться вокруг своей оси, чтобы исключить погрешности от более медленных эффектов (гравитационного воздействия Луны, например). 

Исследователи из Стэнфордского университета предлагают идею другого спутника, точность измерения принципа эквивалентности в котором должна достигать 1/1018 за счёт криогенного снижения шумов в электронике – охлаждение системы до температуры жидкого азота должно «убить» тепловые эффекты почти полностью. Впрочем, сами физики признают, что хотя такие космические эксперименты весьма просты, деньги на них найти не так легко: скажем, на запуск MICROSCOPE и проведение эксперимента на нем потребовалось около 200 000 евро. С другой стороны, не будем забывать, что подобные исследования имеют и практическое значение: отработанные методы высокоточного контроля спутника и объектов на нём пригодятся при подготовке других космических миссий.

Ученые раскрыли самые оптимальные варианты колонизации Солнечной системы

Специалистами были раскрыты наиболее оптимальные варианты колонизации нашей звездной системы. Впрочем, многие скептически настроенные ученые отмечают, что все эти планы хорошо выглядят лишь на бумаге.

По словам астрономов, первым делом стоит попробовать построить колонию на Венере, обладающей агрессивными атмосферными условиями на поверхности. Однако город советуют возвести не на земле, а на 50 километрах от нее, где температура не превышает 75 градусов Цельсия.

Неплохим вариантом также является постройка полноценной колонии на спутнике Земли, причем для ее создания можно использовать местные материалы, например, лунный ильменит. Исследователи отмечают, что космические базы относительно легко будет создать на крупных спутниках – Церере или Европе. Затем в отдаленном будущем можно приняться за заселение астероидов, расположенных в дальних частях системы.


NASA обнаружило экзопланету, являющуюся воплощением Нибиру

Специалисты NASA сообщили об обнаружении экзопланеты невероятных размеров, получившей наименование WASP-18b. Астрофизики отмечают, что ее природа возникновения значительно отличается от процессов появления иных планет. По их мнению, ее существование противоречит многим законам физики. К этой теме тут же подключились конспирологи, считающие, что речь идет о планете Нибиру, приближающейся к Земле.

«Эта экзопланета имеет необычный состав. До этого момента мы еще не обнаруживали объектов, в которых верхние слои атмосферы практически полностью бы состояли из монооксида углерода», – заявили астрономы.

По словам ученых, настолько редкое сочетание элементов позволит им лучше изучить физико-химические процессы, происходящие в атмосфере далеких миров. Они также успокоили людей, сообщив, что эта планета расположена в иной звездной системе и не движется по направлению к Земле.

Изменено: Елена Сальникова - 06.12.2017 19:40:55
 

Естественные аэрозоли затормозили глобальное потепление

Группе климатологов удалось узнать, что распыленные в земной атмосфере частицы природного происхождения, создали эффект, обратный парниковому. К ним ученые относят элементы сажи, образующиеся при лесных пожарах. В результате возникает уникальная связь, при которой глобальное потепление начинает удерживать само себя.

Даже незначительные частицы могут преломить свет от Солнца, уменьшая его энергию, а, следовательно, снижая тепло, предназначенное Земле. Ученые также отметили, что объем аэрозоля в воздухе увеличивается вместе с повышением средней температуры в мире.

Кстати, немалое число исследователей в свое время предложили распылить в атмосфере искусственные аэрозоли для торможения глобального потепления, но этот способ был раскритикован другими учеными. Они уверены, что при этом можно отрицательно повлиять на климат Земли и привести ее к новому Ледниковому периоду.

Ученые раскрыли местонахождение «кладбища космических кораблей»

Исследователи решили рассказать, где именно находится так называемое «кладбище космических кораблей». Оказалось, что его можно найти в Тихом океане вдалеке от любой суши. Для утилизации космических устройств и ракет была выбрана «Точка Немо», находящаяся между Австралией и Южной Америкой.

Это место находится почти в трех тысячах километрах от ближайшего острова или континента. Именно по этой причине ученые выбрали его для потопления космических зондов. Первый из них был захоронен здесь более 40 лет назад, однако лишь в 1992 году оно было официально признано в качестве кладбища отслуживших свой срок ракет и спутников. Сейчас на дне этой точки покоятся свыше 260 подобных объектов.

Добавим, что сравнительно недавно к этим аппаратам присоединились ракеты-носители, построенные компанией SpaceX.


Астрономы нашли в созвездии Льва «увеличенную копию» Земли?

Международной группе астрономов удалось найти увеличенную копию Земли. Как сообщают исследователи, условия, схожие с земными, могут быть на одной из экзопланет под названием K2?18b. Следует добавить, что она находится в созвездии Льва и вращается вокруг звезды K2?18. Результаты исследования были опубликованы на Phys.org.

Исследователи привели некоторые цифры о планете. Так, согласно их данным, она превышает размеры земли в 2,5 раза, а её масса больше в 8 раз. Получить такие данные удалось с помощью спектографа HARPS.

Стоит отметить, что планета K2?18b была обнаружена ещё в 2015 году. Она находится от Земли в 111 световых годах. Однако более подробно заняться её изучением удалось только сейчас благодаря данным, полученным Европейской южной обсерваторией.

После изучения информации, эксперты пришли к выводу, что экзопланета K2?18b может быть схожа с Землей. По словам исследователей, она расположена в обитаемой зоне звезды, вокруг которой вращается, поэтому не исключено, что на поверхности может присутствовать вода.


Изменено: Елена Сальникова - 06.12.2017 19:52:03
 
Ученые больше не понимают принципы работы искусственного интеллекта

В Калифорнии (штат США) состоялась конференция, посвященная искусственному интеллекту. На ней несколько разработчиков ИИ сообщили, что в некоторых случаях сами не понимают, на базе каких принципов работают их системы и как именно они принимают свои решения.

Эксперты отмечают, что это может стать серьезной проблемой в будущем, поэтому они пытаются найти эффективные способы ее решения. К примеру, Мэтра Рагху, работающая в корпорации Google, продемонстрировала новейший метод по нахождению ошибочных решений искусственного интеллекта. Пока что он еще не подводил ее команду.

Разумеется, это вряд ли приведет к «восстанию машин», однако может повредить работе автономных систем или уничтожить экспедицию к далеким звездам. Дело в том, что ИИ вполне может принять решение, которое ему покажется логичным, но при этом приведет к потере всего экипажа.


Ученые улучшили умственные способности пожилых людей с помощью видеоигр

Исследователи решили провести эксперимент по улучшению когнитивных способностей пенсионеров при помощи видеоигр. Для этого они отобрали более 30 человек старше 55 лет и разделили их на 3 команды. Участники первой группы ежедневно играли в Mario как минимум полчаса, второй – проводили такое же время за фортепиано, а третьей – вели стандартный образ жизни.

Через несколько недель ученые изучили умственные способности добровольцев. Оказалось, что они значительно улучшились у пожилых людей из первой группы. Пенсионеры из второй тоже начали лучше мыслить, а вот третья группа не показала никаких положительных результатов в области мышления.

В результате специалисты пришли к мнению, что видеоигры способны расширить объем мозга у людей в возрасте от 55 лет и старше. Они посоветовали им больше времени проводить за данным видом развлечения.

Сколько мутаций мозг накапливает за жизнь?

Мутации в наших клетках происходят постоянно. Во-первых, когда клетка делится, она удваивает свою ДНК, а те белки, которые занимаются копированием ДНК, допускают ошибки, пусть и довольно редкие. То есть один из источников мутаций связан с клеточным делением. Во-вторых, изменения в ДНК могут возникать в ходе других молекулярных процессов, в той или иной мере связанных с ДНК. Наконец, не будем забывать про различные стрессовые воздействия и внешние мутагены.

Можно ли узнать, когда появились те или иные мутации, и как они накапливались в течение жизни? Именно это попытались выяснить исследователи из больницы Майо вместе с коллегами из Йеля, с одной стороны, и исследователи из Гарварда, с другой. 

И те, и другие занимались мозгом, только первые работали с мозгом зародышей, а вторые – с мозгом взрослых людей. Мозг, как известно, в отличие от эпителия или крови, почти не обновляется после рождения, хотя в нем и сохраняются небольшие очаги, где новые нервные клетки продолжают появляться в течение жизни. Поэтому группа Флоры Ваккарино (Flora M. Vaccarino) из Йельского университета оценивала динамику мутаций, возникающих преимущественно в ходе деления клеток.

Исследователи брали незрелые нейроны из мозга зародышей, погибших на разных стадиях развития. Анализ ДНК из единичных клеток показал, что зародышевые нейроны содержат в среднем от 200 до 400 генетических вариаций, рассеянных по всей ДНК. Скорость появления новых мутаций в разные периоды развития неодинакова: если на ранних этапах зародышевого развития на одну новую клетку (то есть только появившуюся в результате деления материнской клетки) появляется в среднем 1,3 мутации, то потом эта цифра возрастает до 5,1. 

Очевидно, в самом начале развития механизмы, которые исправляют мутации, работают лучше. Тут есть свой смысл, поскольку те изменения, которые возникли рано, с большей вероятностью распространяться по всему органу. Со временем же, когда нейронов становится все больше, а их размножающихся предшественников все меньше, и делятся эти предшественники уже не так активно, новые мутации останутся только в ограниченном круге клеток, и ремонтные молекулярные машины исправляют их уже не так активно. Полностью анализ мутаций в развивающемся мозге зародыша опубликован в Science.

Вторая работа, посвященная накоплению генетических отклонений в мозге взрослых людей, тоже опубликована в Science. Здесь брали ДНК из нейронов мозга пятнадцати людей, умерших в возрасте от 4 месяцев до 82 лет. В результате удалось выяснить, что нейроны в среднем начинают самостоятельную жизнь с шестьюстами мутациями, к ним каждые две недели добавляется по одной, и к восьмидесяти годам среднестатистический нейрон несет в себе около 2400 мутаций.

Разумеется, на скорость мутагенеза могут влиять самые разные факторы, в том числе и другие мутации. Например, два человека, у которых брали образцы для исследований, страдали от нейродегенеративных болезней, возникших, в свою очередь, из-за мутаций в гене, контролирующем ремонт ДНК. У этих людей количество мутаций было в 2,5 раза больше, чем у прочих.

Известно, что далеко не все изменения в ДНК влекут за собой какие-то последствия, и считается, что лишь 1% мутаций действительно может как-то навредить – например, полностью отключить ген или безвозвратно испортить какой-нибудь белок. Если этот 1% перевести на возраст и число нейронов, то получится, что к 80 годам в одном из тысячи нейронов какой-нибудь ген точно не будет работать, так что стоит ли удивляться, что с возрастом когнитивные функции постепенно слабеют. Впрочем, по словам авторов работы, происхождение мутаций меняется с возрастом, и у пожилых людей они возникают преимущественно из-за окислительного стресса – иными словами, их количество наверняка можно сократить, если предпринять какие-то шаги против этого самого стресса.

Что до мутаций, которые возникают у эмбриона и сразу после рождения, то среди них могут быть и полезные, и польза их в том, что они добавляют разнообразия в генетический портрет разных нейронов, тем самым делая мозг в целом более пластичным; хотя чтобы проверить это предположение, все равно нужны дополнительные исследования.


Читают тему (гостей: 1)