Иммуномодулятор улучшил когнитивные способности старых обезьян

Для многих заболеваний нервной системы характерно накопление вредных белков внутри нейронов. Со временем это приводит к гибели клеток, но механизм неясен. Британские исследователи выяснили, что важную роль в нем играет кариоптоз. При кариоптозе ядро ​​клетки постепенно сжимается, прежде чем окончательно разрушиться. Авторы статьи в Nature Communications проанализировали 3000 клеток головного мозга, собранных у 28 человек с лобно-височной деменцией или терминальной стадией болезни Альцгеймера. Используя вычислительные алгоритмы, они выявили различные формы гибели клеток, происходящие в ткани. Признаки кариоптоза были обнаружены в 35% клеток лобной коры головного мозга у людей с болезнью Альцгеймера по сравнению с 15% клеток у здоровых пожилых людей. Исследователи также обнаружили ключевой молекулярный механизм, который, по-видимому, контролирует кариоптоз. Накопление токсичных белков дестабилизирует мембрану ядра, вызывая его сжатие и, в конечном счете, разрушение. Киназы действуют как молекулярные переключатели в этом сигнальном пути. В лабораторных экспериментах с использованием нейронов крыс блокирование этих переключателей снижало маркеры, связанные с кариоптозом. В частности, взаимодействие между p38 MAP-киназой и белком ламином B1 оказалось перспективной мишенью для замедления или предотвращения разрушения ядра. Подробнее. 

Мало известно о метаболических изменениях, связанных со здоровым старением. Ученые из США проанализировали образцы крови 213 участников исследования долгожителей Новой Англии. Они сравнили уровни 1495 малых молекул в сыворотке крови у долгожителей, их потомков и контрольной группы, а также выявили молекулы, концентрации которых изменялись с хронологическим возрастом. Кроме того, они разработали метаболомные часы, которые оценивали биологический возраст по уровням метаболитов. По словам исследователей, выявленные метаболиты и метаболические паттерны могут служить биомаркерами для оценки биологического возраста, а также для отслеживания реакции организма на изменения образа жизни или лекарства. Они также считают, что ряд биологических путей, в которых участвовали метаболиты, можно рассматривать в качестве мишеней для будущих терапевтических или диетических подходов. К ним относятся пути, связанные с желчными кислотами и НАД, метаболиты кишечных бактерий, маркеры окислительного стресса и некоторые стероиды. Подробнее.  

Исследователи из Швейцарии и Германии изучили шесть колоний, каждая из которых состояла из примерно ста муравьев вида Camponotus fellah, и показали, что в муравьиной колонии нет специализированных «медиков». Вместо этого за больными муравьями ухаживают рабочие особи, которые находятся в процессе «смены специальности» — от ухода за расплодом к поиску пищи. Этот переходный период для муравьев обычно длится 20 дней. Еще одним важным фактором является количество предыдущих взаимодействий муравья-сиделки с пострадавшим. Муравьи, переключающиеся между работой внутри гнезда и на открытом воздухе, перемещаются по всему гнезду и поэтому лучше связаны друг с другом, чем другие члены колонии. В предыдущем исследовании та же команда наблюдала, как именно муравьи обрабатывают раны: они ампутируют поврежденные лапки своих сородичей, откусывая их и обрабатывая антимикробными веществами. Подробнее. 

Гигантские деревья тропических лесов выше 70 метров без труда доставляют воду к своим верхушкам и не сильнее страдают от засухи, чем более мелкие деревья, показала международная группа ученых. Гигантские деревья выработали внутренние адаптации, компенсирующие трудности с транспортировкой воды к самым высоким ветвям. Кроме того, исследования, проведенные во время сильной засухи, показали, что снижение роста у них выражено не сильнее, чем у более низких деревьев. Изменения в ксилемных проводниках, диаметр которых увеличивается по мере роста дерева, компенсируют возросшее сопротивление потоку воды. Подробнее. 

Пчелиная матка, подвергающаяся хроническому воздействию пестицидов, передает это загрязнение своим яйцам, чтобы избавиться от него. Механизм описан в статье в Current Biology. Долгое время считалось, что пчелиные матки защищены рабочими пчелами, которые отфильтровывают загрязнения из пищи, но ученые показали, что такой защите есть предел. Когда пестициды накапливаются до такой степени, что яйца пчелиной матки становятся ими перегруженными, они могут перестать нормально развиваться. В итоге колония может через некоторое время погибнуть. Подробнее. 

Компания Anthropic анонсировала Claude Science — специализированную рабочую среду для ученых, использующих в работе искусственный интеллект (ИИ). Она рассчитана на вычислительные исследования в едином интерфейсе и не требует переключения между различными базами данных, инструментами и пайплайнами. 

По словам разработчиков, платформа объединяет наиболее часто используемые инструменты и пакеты, создает проверяемые артефакты и обеспечивает гибкий доступ к вычислительным ресурсам. Она должна создавать единую исследовательскую среду для всех этапов работы, от анализа литературы до написания публикаций по своим данным. Основной компонент — ИИ-помощник, который может подключаться к более чем 60 базам данных и содержит наборы инструментов для различных направлений вычислительной биологии. Для обеспечения воспроизводимости система не только генерирует изображения, например, 3D-структуры белков, но и предоставляет доступ к коду для генерации. Отдельный модуль, как сообщают разработчики, посвящен фактчекингу и проверке всех данных перед публикацией. 

Запускать Claude Science можно как локально, так и удаленно на вычислительном кластере. Anthropic подчеркивает, что она не является новой или более производительной языковой моделью, а использует уже доступные всем пользователем модели, в том числе Claude Opus 4.8. Сейчас Claude Science доступна в режиме бета-тестирования для пользователей тарифных планов Pro, Max, Team и Enterprise. 

Первичные опухоли костей удаляют хирургически, однако может возникнуть местный рецидив, приводящий к ампутации. Также возможно отторжение имплантатов из-за инфекции. Международная группа исследователей предложила использовать усовершенствованный синтетический трансплантационный материал. В матрицу «Биостекло 45S5», состоящую из SiO₂, CaO, Na₂O и P₂O₅, они включили оксид галлия. В результате получили многофункциональный материал, который одновременно уничтожает раковые клетки, предотвращает бактериальные инфекции и восстанавливает недостающую костную ткань.

По словам авторов, биоматериал действует как система для локальной доставки лекарств. Он доставляет ионы кальция, фосфата и кремния, необходимые для восстановления здоровой ткани.

Секвенирование РНК подтвердило, что клетки рака поглощают в 4–8 раз больше галлия, чем здоровые клетки, так как у них в избытке экспрессируются рецепторы трансферрина для обеспечения быстрого роста. Попав внутрь клетки, галлий имитирует железо, но не может участвовать в важных окислительно-восстановительных реакциях. Это вызывает окислительный стресс и клеточный кризис, который запускает в раковых клетках апоптоз и ферроптоз. Здоровые клетки защищаются с помощью естественных антиоксидантных механизмов. Дополнительно достаточно высокое содержание галлия подавляет рост патогенов, таких как Pseudomonas aeruginosa. Со временем стекло разрушается, освобождая место для новой костной ткани.

Способны ли животные к эмпатии, или это чисто человеческая черта? Многие владельцы домашних животных с уверенностью утверждают, что эмпатия животным присуща. С другой стороны, люди склонны приписывать питомцам человеческие черты. А что насчет крыс?

Чтобы ответить на вопрос о наличии эмпатии у животных, ученые наблюдают за их поведением. Еще в 2011 году в Science вышла статья, в которой был описан эксперимент, вроде бы позволивший проявиться эмпатии у крыс. Две крысы жили в большой клетке и хорошо знали друг друга. Одну крысу заперли в маленькую узкую клетку, где она едва могла двигаться, и которую можно было открыть только снаружи. Другая — голодная — крыса могла свободно передвигаться. Ей был доступен шоколад и механизм для открытия маленькой клетки. Она освободила крысу из клетки, а затем поделилась шоколадом.

Некоторые исследователи приняли это за доказательство эмпатии, но были и скептики. В новой работе международная группа исследователей создала многомерные профили эмпатии, которые позволяют оценить эмпатию у разных видов животных. В них входит регистрация чужих эмоций, ситуации и психического состояния (последнее требует theory of mind, модели психического состояния), а также гибкость поведения (не основанного на инстинкте) и социальная координация (включая альтруизм действий).

Авторы показали, что крысы обладают первыми двумя способностями (регистрация эмоций и ситуации) в умеренной степени, но регистрация чужих психических состояний (кроме центральной эмоции) практически отсутствует. Гибкость у крыс ярко выражена, но они лишь умеренно способны корректировать свое поведение на основе поведения других. Таким образом, по мнению авторов, крысы обладают эмпатией, но это не тот же тип эмпатии, что и у людей.

Ученые из Австралии показали, что отказаться от курения человеку могут помочь физические упражнения. Они провели систематический обзор и метаанализ 59 рандомизированных контролируемых исследований с участием более 9000 человек. Вероятность продолжительного воздержания от курения была на 15% выше у упражняющихся людей. После тренировки 30 минут не хотелось курить, в целом физические упражнения снижали потребление сигарет на две штуки в день. Подробнее. 

Датское исследование показало, что применение механических средств ограничения движений связано с небольшим увеличением краткосрочного риска образования тромбов у пациентов психиатрических больниц. Средств ограничения движений применяются в случаях, когда есть риск, что пациент причинит вред себе или окружающим. Авторы исследования проанализировали данные 24 423 взрослых пациентов, которые были госпитализированы в психиатрические больницы Дании в период с января 2000 года по сентябрь 2022 года. Механическому ограничению движений подвергались 10 208 пациентов. В этой группе был вдвое повышен 30-дневный риск венозной тромбоэмболии (3,5 на 1000 пациентов по сравнению с 1,7 на 1000 пациентов, получавших только седативные препараты). Однако абсолютный риск оставался низким. Это наблюдательное исследование, поэтому нельзя сделать однозначных выводов о причинно-следственной связи. Подробнее.  

Сон очень важен не только для здоровья, но и для успеваемости студентов. Исследователи из США проанализировали более 61 тысячи записей о сне 76 студентов бакалавриата Университета Нотр-Дам (США), которые носили устройства Fitbit в период с 2015 по 2019 год. Оказалось, что средняя продолжительность сна увеличилась в среднем на 8 минут в период с первого по последний курс. А студенты с более высокими средними баллами спали в среднем дольше, чем студенты с более низкими оценками. Подробнее.  

Животные двигаются, чтобы получить более точную информацию об окружающем мире. Например, человек может наклониться к странице, чтобы прочитать мелкий текст. Это называется активным восприятием. Особым примером активного восприятия является инфотаксис, описывающий, как животные перемещаются, чтобы максимизировать информацию, получаемую из окружающей среды. Было неясно, используют ли такую стратегию мыши, ведь острота зрения у них низкая, примерно в семь-восемь раз хуже, чем у людей. Международная группа ученых показала, что для мышей действительно характерен визуальный инфотаксис. В специально разработанной системе виртуальной реальности мыши перемещались, отыскивая более информативные изображения частично скрытых объектов, и это поведение зависело от объема доступной визуальной информации. Подробнее.  

Японские ученые проанализировали влияние диеты на старение мозга с привлечением 2044 пожилых людей. У участников с более низким уровнем витамина С в крови было меньше серого вещества мозга. У них также были более слабые связи в сети пассивного режима работы мозга, отвечающей за память и внимание. Учитывались также другие параметры, такие как возраст, уровень образования и физическая активность. Исследователи подчеркивают, что это было наблюдательное исследование, а значит, оно не может определить, вызывает ли витамин С непосредственно эти различия в структуре или функциях мозга. Работу двух авторов оплачивала компания, производящая фруктовые соки, но в разработке и проведении исследования она участия не принимала. Подробнее.