Предсказание деменции. Потеря регенерации. Гендерное восприятие боли. Новости QWERTY №304
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал "Крти". Меня зовут Владимир, и сразу предлагаю перенестись миллионов на 400 назад. Жизнь на Земле во всём её многообразии тогда была сосредоточена в основном в воде, но первые организмы уже освоили сушу. Это примитивные растения, грибы, беспозвоночные вроде насекомых или вот таких вот скорпионов.
Но революция случилась где-то в позднем девоне, ещё миллионов через 50 лет, когда Хордовые выбрались из воды на берег. Эти переходы, такие как знаменитый Tik-Talik, стали предками земноводных, а затем и всех современных рептилий, млекопитающих и птиц. Но у всего есть своя цена, и у этого эволюционного скачка она была очень высокой.
Животные, которые вышли на сушу, потеряли одно из самых удивительных способностей — регенерацию. Низшие позвоночные, к которым относятся амфибии и рыбы, хорошо регенерируют. Аксолотль, например, может восстановить не только конечности, но и сердце и даже части головного мозга. Но рептилии, птицы и млекопитающие лишены этой возможности. Разве что ящерицы способны отращивать потерянный хвост, и то с ограничениями. Остальные наземные позвоночные не могут самовосстанавливающимися размерами тела.
Эти изменения отразились на геномах древних животных. Они постепенно стали терять гены и регуляторные области ДНК, которые помогали их предкам восстанавливать утраченные части тела. В итоге хордовым было потеряно порядка 150 генов регенерации. Как знать, может быть, генная инженерия найдёт способ вернуть их назад. А может быть, мы наконец научимся выращивать эмбриональные зачатки потерянных конечностей, пересаживать их пациенту и выращивать в новую конечность. Принципиальных за это нет.
Ну а самые интересные новости науки за предыдущую неделю — это всегда про принципиальные возможности. И как обычно, все ссылки на источники и подробности в описании.
В прошлом выпуске мы рассказывали, как первая ступень Старшипа мягко приводнилась в Мексиканском заливе во время четвёртых испытаний сверхтяжёлой ракеты. А сейчас компания SpaceX впервые выложила видео, запечатлённое во время опускания ступени Super Heavy. Включает некоторые из двигателей Raptor, чтобы затормозить на высоте в 1 км. Скорость составляла около 1,000 км/ч, но ступень успела погасить её и мягко приводнилась.
На испытаниях ступень видимо будет возвращаться на стартовую площадку на суше, где её должен будет поймать захват экрана "Ха зла", установленный на башне обслуживания. А сейчас — о необычном открытии из мира животных. Вы знали, что у слонов есть имена, подобные нашим? Нет, не всякие там "Гандия" или "Хотя Тоти". Эти имена даёт им человек, а такие, которые они используют между собой.
Недавно зоологи обнаружили, что саванные слоны используют индивидуальные голосовые маркировки, проще говоря, имена для обращения друг к другу. Учёные проанализировали почти 500 звуковых сигналов слонов, записанных в Кении. Компьютерная модель показала уверенность не очень высокую — 30-40 % при определении имён. Но это всё равно гораздо выше вероятности случайных совпадений. Возможно, учёные просто чего-то не учитывали в нюансах голосов слонов.
Ранее считалось, что только некоторые животные, например, афалины и попугаи, имеют аналоги имен. Но их имена — это подражание их собственным индивидуальным позывным. Например, дельфины в ряде случаев постоянно попискивают, как бы давая знать сородичам: "Я нахожусь там-то и там-то", и тогда сородичи могут обратиться к этому дельфину, используя его уникальный тон писка. Это непроизвольное имя выбрано не произвольно, а по определённым характеристикам.
У слонов же, как и у людей, имена произвольные. Их звучание не связано напрямую с тем, кто носит это имя, с его голосом или другими особенностями. Слоны меняют свои звуковые сигналы в зависимости от того, кому они адресованы. При общении с другими особями слоны используют уникальные звуковые маркировки, и к одному и тому же слону его сородичи обращаются одинаково. Но при этом сам этот слон не отправляет в саванну свои позывные, то есть имя происходит из какого-то другого источника.
Считалось, что произвольные имена, вроде "Владимира", — это прерогатива исключительно человека, но теперь мы понимаем, что ещё и у слонов. Интересно, а как они обретают свои имена? Дают ли им их матери после рождения, или это кличка, которую получают во время обряда инициации за какие-то отличительные особенности?
В любом случае это открытие показывает нам, насколько уникальны эти животные и чуть больше даёт нам понять об их когнитивных способностях.
Мужчины и женщины по-разному ощущают боль — это не секрет. Но какие отличия в наших организмах стоят за этой особенностью? Недавно учёные нашли ещё один ответ на этот вопрос. Статья из журнала с говорящим названием "Brain" отмечает, что болевые рецепторы мужчин и женщин по-разному реагируют на два важных гормона — пролактин и орексин B.
Пролактин — это гормон гипофиза, который, помимо своей роли в стимулировании лактации, также влияет на половую систему, успокаивает иммунитет во время беременности, чтобы он не отторгал деление клеток в мозге. Орексин B — это нейропептиды, синтезируемые в гипоталамусе. Их основная функция — поддерживать бодрствование, но они также регулируют аппетит, обмен веществ и работу иммунной системы.
Так вот, тот же пролактин присутствует и в мужском организме. Он участвует при выработке тестостерона. Но в контексте боли пролактин и орексин действуют на наши организмы по-разному. Учёные изучали ноцицепторы — это сенсорные нейроны, реагирующие на болевые раздражители. Они брали эти нейроны у мышей, обезьян и у людей.
Результаты показали, что пролактин и орексин B снижали порог чувствительности болевых рецепторов, но пролактин действовал на нейроны из женского организма, орексин B — на нейроны из мужского организма. Также оказалось, что у мужчин больше рецепторов к орексину, а у женщин — к пролактину. То есть наличие пролактина повышает чувствительность женских нейронов, делая их более восприимчивыми к болевым сигналам, а орексин B, в свою очередь, влияет на мужские нейроны, понижая порог их чувствительности и усиливая болевые ощущения.
Отсутствие этих гормонов наоборот снижает чувствительность к боли. Интересно, что здесь может крыться объяснение тому, почему у женщин чаще встречаются хронические боли, такие как мигрени или боли в скелетных мышцах. Пролактина в их организме больше, и его роль выше.
А ещё это открытие может подтолкнуть к созданию гендерных обезболивающих препаратов. Женские лекарства влияли бы на пролактин, а мужские — на сигналы орексина. Но для этого нужно чуть больше исследований.
На свете есть не так много вещей, таких же страшных, как деменция, постепенно касающаяся личности. Поэтому важно знать о её наступлении заранее, чтобы подготовиться к борьбе с ней. Ведь причины её появления могут быть очень разными. Существующие методы предсказания, такие как измерение уменьшения объёма мозга или тесты на память, не очень-то точные.
Новая методика анализирует при помощи обычной МРТ состояние так называемой сети пассивного режима мозга, её ещё можно назвать дефолтной сетью. Эта сеть связывает разные области мозга для выполнения определённых когнитивных функций. Вероятно, именно в ней зарождается самосознание. Это сеть нервных узлов, которые постоянно задействованы, даже тогда, когда мозг не работает над внешними задачами, не смотрит телевизор, не произносит речь, не завязывает морские узлы.
Эта нейронная сеть весьма крупная и энергозатратная. А ещё она первой поражается болезнью Альцгеймера. Проблемы с работоспособностью мозга можно отследить задолго до того, как они скажутся на поведении, на памяти и на самой личности человека. Но для этого нужно изучить мозг.
Наблюдаемого в экспериментах учёные исследовали данные более чем тысячи человек из UK Biobank, банка данных о здоровье и генетике. Они исследовали связи между десятью регионами мозга, входящими в сеть пассивного режима. Для каждого участника рассчитывался показатель вероятности развития деменции на основе сходства паттернов активности его мозга с теми, которые характерны для деменции.
Результаты исследования оказались впечатляющими. Модель смогла предсказать развитие деменции за 9 лет до официального диагноза с точностью более 80%. Более того, модель могла предсказать точное время до наступления диагноза с погрешностью в 2 года.
Интересно, что изменения в дефолтной сети связаны с генетическими рисками развития Альцгеймера, а также с определёнными социальными факторами, например, социальной изоляцией. Эти факторы могут влиять на связь между регионами мозга и увеличивать риск деменции.
Что как раз можно при МРТ дефолтной сети. Если внедрить эти предсказательные медицинские скрининги и диспансеризации, а это несложно — МРТ занимает минут 6, плюс работа ро сети — то можно будет заранее применять профилактику деменции и предотвращать потерю нейронов и качество жизни, а то и спасать личности.
Лучшей новостью предыдущего выпуска вы признали новость про то, что существует связь между прививкой от столбняка и повышением защиты от болезни Паркинсона. Учёные заметили, что после прививки риски появления Паркинсона снижались в два раза. Они предположили, что Паркинсон может быть связан с бактериями, вызывающими столбняк, клостридия.
Но только в этом случае они не выбрасывают много токсинов, что приводит к развитию столбняка в острой форме, а вносит фоновый вклад в развитие Паркинсона. О ряде косвенных аргументов в пользу этой версии вы можете узнать, щёлкнув по подсказке.
А ещё один аргумент такой: Паркинсон протекает легче у тех пациентов, кто принимал антибиотики вроде бензатина, бензилбенила, который влияет на клостридий. Конечно, Паркинсон — это многофакторная болезнь, но один из факторов развития можно устранять как раз прививками.
Ну что ж, а на этом на сегодня всё. Большое спасибо вам за просмотр. Напишите в комментариях, как вы думаете, был бы человек сегодня таким, какой он есть, если бы Хордовые не потеряли регенерацию? Ну а проголосовать за самую интересную новость этого выпуска можно, как обычно, в нашем Telegram-канале. И скорых встреч! Пока!