Утренний кофе. Мышь с крысиным обонянием

Ученые из Австрии, Великобритании и Германии показали, что интенсивность болевых ощущений снижается, когда люди смотрят на сцены природы. На добровольцев воздействовали электрическими разрядами, одновременно им демонстрировали видеозаписи природы, интерьеров помещений или городских улиц. Их мозг визуализировали с помощью фМРТ. Участники, которым показывали природные сцены, оценивали разряды как менее болезненные, а фМРТ демонстрировала снижение активности областей мозга, отвечающих за восприятие боли. Эффект не был похож на плацебо, которое меняет эмоциональный ответ на боль, исследование подтвердило, что изменялся способ обработки мозгом ранних сенсорных сигналов боли. При этом видео было достаточно, контакта с природой не требовалось. Подробнее. 

Исследователи из Великобритании и США наблюдали за миграцией кумжи Salmo trutta (рыбы из семейства лососевых) в период нереста в двух ручьях Шотландии; на одном из них бобры построили плотины, на другом — нет. Авторы показали, что плотины не представляют собой непреодолимую преграду для рыбы, но только если уровень воды достаточно высок. Более крупная кумжа лучше справляется с преградами. С изменением климата и повышением риска засухи бобровые плотины могут стать проблемой для миграции рыбы. Подробнее.

Датские исследователи продемонстрировали, что неожиданное болевое воздействие воспринимается как более интенсивное. Они воздействовали на кожу руки добровольцев теплом или холодом, безопасными для человека, при этом у тех была возможность предсказать ощущение по звуковому сигналу. Один и тот же сигнал не всегда сопровождался одинаковым воздействием, в одни периоды времени неопределенность была выше, чем в другие. Время от времени экспериментаторы подавали одновременно тепло и холод на две контактные площадки, расположенные на близких участках кожи, что вызывало жгучую боль (этот феномен иногда называют «тепловая иллюзия гриля»). В условиях повышенной неопределенности это болевое воздействие воспринималось как более неприятное. Подробнее.

Мозг певчих птиц — амадин (zebra finch) — удивительно похож на человеческий, особенно базальные ганглии. К тому же эти птицы учатся петь, подражая родителям и другим окружающим птицам (люди учатся говорить так же). Исследователи из США записали песни 36 амадин разного возраста и продемонстрировали, что их громкость и высота менялись в старости. Анализ экспрессии генов мозга показал, что она значительно изменялась в области мозга, отвечающей за пение. При этом небольшое количество генов контролировало экспрессию остальных. Исследователи хотят посмотреть, можно ли замедлить старение, воздействуя на эти регуляторные гены. Подробнее. 

Чтобы превратить клетки кожи в нейроны, сначала нужно получить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Но иногда в ходе репрограммирования клетки застревают в промежуточном состоянии. Исследователи из Массачусетского технологического института и коллабораторы научились получать нейроны напрямую из клеток кожи мышей. Ранее они уже проводили такие опыты, но прямое репрограммирование требовало комбинации из шести факторов транскрипции и двух других белков, стимулирующих пролиферацию клеток. Выход не превышал 1%. В новом исследовании число транскрипционных факторов снизилось до трех (NGN2, ISL1 и LHX3), их можно поместить в один вектор, и они успешно завершают конверсию. В другой вектор помещали гены, кодирующие p53DD и мутировавшую версию HRAS, активирующие пролиферацию. Это помогало получить из одной клетки кожи более десяти нейронов. Клетки, измененные таким образом, приживались в мозге мыши. Подробнее. 

Ученые из Финляндии проверили, можно ли снизить риск падений у женщин старшего возраста. В исследовании приняли участие 914 женщин; медиана их возраста составила 76,5 лет. Сначала авторы работы проверили физическую подготовку испытуемых. У женщин, регулярно принимавших четыре и более лекарства, были хуже результаты. Затем их разделили на две группы: половина упражнялась дважды в неделю, другая половина — нет. За их состоянием наблюдали около двух лет. Было зарегистрировано 1380 падений, из которых 739 привели к травмам, а 63 — к переломам. У женщин, принимавших много лекарств и регулярно упражнявшихся, риск падения был на 29% ниже, чем у женщин из контрольной группы, принимавших мало лекарств. Подробнее. 

И у людей, и у дрозофил ткани сердца возникают в двух отдельных областях эмбриона и изначально находятся далеко друг от друга. По мере развития их клетки перемещаются навстречу друг другу, в конечном итоге сливаясь и образуя трубчатую структуру, которая потом станет сердцем. Для развития здорового сердца эти клетки должны правильно выбрать себе партнера. Если процесс нарушается, то сердце будет иметь патологии. Развивающиеся клетки сердца имеют отростки, похожие на щупальца, называемые филоподиями, которые взаимодействуют с потенциальными партнерами. Ученые из Франции и Сингапура ранее идентифицировали белки, которые разделяют несоответствующие клетки, давая им еще один шанс найти подходящую пару. В новой работе они разработали и испытали модель, показывающую, как клетки могут самоорганизовываться, соблюдая баланс между энергией сцепления и эластичностью. Подробнее. 

По данным Американской академии дерматологии, пять или более серьезных солнечных ожогов в возрасте от 15 до 20 лет увеличивают риск развития меланомы на 80%, а риск развития других раков кожи — на 68%. Американские исследователи проанализировали результаты национального опросника для оценки осведомленности населения о факторах риска развития раков кожи. Большинство респондентов выразили умеренную обеспокоенность риском развития рака кожи. При этом 67,6% респондентов сообщили об отсутствии солнечных ожогов за последний год, а 30,3% имели от 1 до 5 солнечных ожогов. Кроме того, 6,4% получили солнечный ожог на фоне употребления алкоголя — известного фактора риска. Люди старше 40 лет имели более низкий риск солнечных ожогов, как и женщины. Женатые люди и люди, состоящие в отношениях, имели более высокий риск ожогов, в то время как разведенные или одинокие участники имели более низкий риск. Более высокий уровень образования был связан с более низким риском солнечных ожогов, но при этом высокий доход ассоциировался с более высоким риском. Подробнее. 

У бактерий, находящихся в контакте с микропластиком, чаще развивается устойчивость к антибиотикотерапии. Исследователи из США выращивали Escherichia coli в близком соседстве с микропластиком. Микропластик формировал поверхность, к которой прикреплялись бактерии, и которую они колонизировали. Прикрепившись к любой поверхности, бактерии создают биопленку. Биопленки на микропластике, по сравнению с другими поверхностями, такими как стекло, были намного прочнее и толще. Бактерии в их составе были устойчивыми к воздействию антибиотиков. Подробнее. 

С возрастом стволовые клетки в костном мозге естественным образом накапливают мутации. Появляются клоны (группы клеток крови, имеющие немного иную генетическую структуру), которые иногда могут давать начало клеткам лейкемии. Когда люди сдают кровь, стволовые клетки в костном мозге производят новые клетки крови, и этот стресс стимулирует отбор определенных клонов. Международная группа ученых проанализировала образцы крови, отобранные у более чем 200 частых доноров (людей, которые сдавали кровь три раза в год на протяжении 40 лет, в общей сложности более 120 раз) и спорадических контрольных доноров, которые сдавали кровь в общей сложности менее пяти раз. Образцы из обеих групп показали схожий уровень клонального разнообразия. Но тип мутаций отличался. Так, обе группы образцов содержали клоны с изменениями в гене DNMT3A, который мутирует у людей с лейкемией. Интересно, что изменения в этом гене, наблюдаемые у частых доноров, находились не в областях, характерных для рака. Клетки такими мутациями росли нормально в контрольных условиях и способствовали производству эритроцитов в условиях стресса, без превращения клеток в раковые. Однако нужно помнить, что размер выборки был довольно скромен, к тому же люди, которые сдают кровь, с большей вероятностью будут здоровыми. Подробнее. 

Международная группа ученых использовала новый подход для оценки размеров и формы тела мегалодона, древней акулы, жившей в миоцене и плиоцене. Авторы основывались не только на размере зубов, но и на строении позвоночника. Они показали, что мегалодон напоминал по форме скорее не большую белую акулу, а лимонную (желтую) акулу с ее более вытянутым телом. Такая форма обеспечивает более плавное и энергетически эффективное перемещение в толще воды. Предполагается, что мегалодон имел длину 24,3 м и весил 94 тонны. При рождении его длина достигала 3,6–3,9 м. Вполне возможно, что детеныши мегалодонов уже вскоре после рождения могли охотиться на морских млекопитающих. Подробнее. 

Бананы очень быстро портятся. По некоторым оценкам, 50% всех выращенных бананов будут выброшены. Чтобы изменить это, компания Tropic обратилась к генной инженерии. Ученые выключили ген, кодирующий полифенолоксидазу, которая приводит к порче банана. Новый продукт остается свежим и желтым в течение 12 часов после снятия кожуры. Разрешение на продажу новых бананов было получено в таких странах, как Филиппины, Колумбия, Гондурас, США и Канада. Подробнее. 

Исследователи из США показали в опытах на мышах, что повреждение мышц, полученное в то время, когда животные обычно бодрствуют, заживает быстрее, чем полученное в другие периоды. Оказалось, что дело в циркадных часах. Секвенирование РНК единичных стволовых клеток мышц подтвердило, что время, когда было получено повреждение, влияет на воспалительный ответ и привлечение нейтрофилов. Циркадные часы стволовых клеток мышц также влияли на выработку кофермента НАД+, необходимого для выработки энергии в организме. У генетически модифицированных мышей с повышенной выработкой НАД+ в мышечных стволовых клетках мышцы регенерировали быстрее. Подробнее.

Британские ученые в течение многих лет записывали песни большой синицы (Parus major) в Оксфордшире, а затем анализировали их с помощью ИИ, который позволял идентифицировать отдельных особей по песне. Авторы выявили несколько интересных закономерностей. Так, птицы одного возраста, как правило, имеют более схожий репертуар. Когда птицы улетают или умирают, многие типы песен исчезают вместе с ними, и молодые птицы, которые их заменяют, могут ускорить внедрение новых типов песен. Птицы старшего возраста продолжают петь старые песни, которые все реже встречаются в популяции. В районах, где птицы всю жизнь остаются недалеко от места своего рождения, сохраняется более разнообразная и уникальная певческая культура. Птицы-иммигранты обычно перенимают местные песни, однако в целом они, как правило, знают больше песен. Подробнее. 

Исследователи из США изучили данные о питании и здоровье 200 000 человек, за которыми наблюдали в течение более 30 лет. Они обнаружили, что более высокое потребление растительных масел, особенно соевого, канолового и оливкового, было связано с более низкой общей смертностью, смертностью от рака и сердечно-сосудистых заболеваний, тогда как потребление сливочного масла было ассоциировано с повышенным риском общей смертности и смертности от рака. При моделировании замены сливочного масла на растительные в ежедневном рационе риск смерти снижался на 17%. Вероятно, дело в том, что сливочное масло богато насыщенными жирными кислотами, тогда как растительные масла содержат больше ненасыщенных жирных кислот. Подробнее.

Датские исследователи проанализировали образцы спермы почти 80 000 мужчин с 1965 по 2015 гг. Оказалось, что участники, продуцирующие более 120 млн сперматозоидов за раз, жили на 2–3 года дольше, чем производящие менее 5 млн. То есть мужчины со спермой высокого качества жили в среднем 80,3 лет, а низкого качества — 77,6 лет. Авторы считают, что качество спермы отражает состояние здоровья мужчины в целом. Причинами могут быть генетические дефекты половых хромосом, ослабленная иммунная система, сопутствующие состояния, такие как болезни сердца, факторы образа жизни и загрязнение окружающей среды, а также окислительный стресс. Подробнее.

Большая птица-лира (Menura novaehollandiae) занимается «разведением» беспозвоночных, показали австралийские ученые. В процессе поиска добычи она разрыхляет огромное количество почвы и листьев. Уменьшение плотности почвы и усиление аэрации могут быть полезны беспозвоночным. Действительно, имитация действий птицы подтвердила, что они привлекают больше видов беспозвоночных — червей, многоножек и пауков — и большее их количество. Подробнее.

Микоплазмы обычно не способны самостоятельно передвигаться, но Mycoplasma mobile — исключение. Она обитает на жабрах рыб и может скользить по поверхности субстрата. Японские ученые открыли молекулярные структуры, позволяющие ей это делать. С помощью криоэлектронной микроскопии они изучили принципы работы димерных F1-подобных АТФаз, которые используют механизм вращательного катализа для приведения бактерии в движение. Авторы считают, что ферменты M. mobile произошли от АТФ-синтазы. Подробнее.

Исследователи из США и Индии показали, что лейкоциты используют «грубую силу», чтобы оборвать бактерии с тканей человека. Бактерии могут прилипнуть к поверхности клетки в месте травмы или раны. Прибывший на место повреждения лейкоцит окружает бактерию своей мембраной, образуя плотное сжимающееся кольцо. Лейкоцит с силой сдергивает бактерию с поверхности клетки, а затем поглощает путем фагоцитоза. В этом процессе участвуют интегрины, белки на поверхности клеток, которые обеспечивают адгезию. Подробнее.

Принятие решений в неопределенных ситуациях является частью повседневной жизни. Исследователи из США и Канады выяснили, как на принятие решений влияют два распространенных состояния — тревога и апатия. В исследовании участвовало более 1000 человек. Они должны были решить, исследовать ли новые варианты или придерживаться уже знакомых. Оказалось, что тревожные люди воспринимают среду как более нестабильную и рассматривают больше различных вариантов, особенно после получения отрицательных результатов. Апатичные люди воспринимают результаты как случайные и демонстрируют сниженное исследовательское поведение. Подробнее. 

Попав в организм человека, вирус простого герпеса 1 (ВПГ-1) остается в нем навсегда. Иммунная система может подавить его, так что он не вызывает симптомов большую часть времени, но периодически происходят кожные высыпания и другие проявления инфекции. Исследователи из США выяснили, что может их спровоцировать. Чтобы реактивироваться, ВПГ-1 необходим белок UL12.5, который вызывает иммунный ответ. Парадоксальным образом ВПГ-1 необходима противовирусная система человека, чтобы проявить себя. Но при стрессе, других инфекциях или даже солнечных ожогах синтез вирусного белка может и не потребоваться. Вирус может использовать иммунные реакции на клеточный стресс — будь то повреждение нейронов, инфекции или другие угрозы — как сигнал к тому, чтобы покинуть своего хозяина и найти нового. Подробнее. 

Рассеянный склероз — аутоиммунное заболевание, при котором собственная иммунная система человека атакует миелиновые оболочки нервов. Чтобы лучше понять эту болезнь, исследователи из США создали 4D-атлас мозга обезьян-игрунок с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом. Они использовали МРТ-изображения в реальном времени, гистопатологию, пространственную транскриптомику и РНК-профилирование единичных ядер. Еще до появления повреждений в определенной области мозга накапливаются астроциты, экспрессирующие SERPINE1. Эти астроциты, по-видимому, влияют на поведение других клеток вблизи области поражения, включая способность иммунных клеток проникать в мозг и способствовать воспалению, а также на клетки-предшественники, участвующие в восстановлении миелина. Подробнее.

Авторы из Китая, Сингапура и США разработали интерфейс e-Taste, который позволяет передавать на расстоянии вкусовые ощущения в виртуальной реальности. Сенсоры воспринимают такие молекулы, как глюкоза и глутамат, и передают данные через беспроводное соединение на специальное устройство. Оно состоит из покрытого специальным гелем интерфейса, который помещается в рот, и маленького электромагнитного насоса. Насос соединен с линиями подачи растворов химических соединений и перекачивает их в гель. В зависимости от времени взаимодействия растворов и геля меняется интенсивность определенного вкуса. Участники испытания смогли различить интенсивность кислого вкуса в жидкостях, вырабатываемых системой, с точностью около 70%. Подробнее.

У здоровых людей инсулин воздействует на мозг и подавляет аппетит. Однако у людей с ожирением развивается резистентность, и инсулин больше не регулирует пищевое поведение должным образом. Ученые из Германии разделили 29 мужчин-добровольцев с нормальным весом на две группы. Одна в течение пяти дней получала в дополнение к обычной диете 1500 ккал высококалорийных закусок с высокой степенью переработки, другая питалась как обычно. В печени первой группы значительно возросло содержание жира. А значительно более низкая чувствительность к инсулину в мозге по сравнению с контрольной группой сохранялась даже через неделю после возвращения к нормальной диете. Ранее этот эффект наблюдался только у людей с ожирением. Подробнее.

Город Геркуланум, как и Помпеи, прекратил существование в 79 г. н.э. после извержения Везувия. Археологи все еще восстанавливают последовательность событий того дня. Они обнаружили темное органическое стекло в черепе человека, погибшего при извержении. Органическое стекло формируется редко, так как требуют особых условий, в частности, больших перепадов температуры. При изучении стекла было показано, что мозг должен был нагреться до 510 °C и быстро остыть, а температура пирокластических потоков, которые погребли под собой город, не превышала 465 °C, и они остывали слишком медленно. Исследователи предполагают, что сначала на тело воздействовало перегретое облако пепла, которое быстро рассеялось. Именно оно стало первым смертоносным событием во время извержения Везувия. Подробнее.