Странная космо-вспышка. Кофе и похудение. Типы нейронов. Лучшие микровидео. Новости QWERTY №276
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Кверт. А меня зовут Владимир. Скажите, вы любите кофе? Вот и учёные его любят. Поэтому они подошли по-научному к вопросу его потребления и получаемой от него пользы. Они взяли 150.000 человек и изучили влияние потребления кофе на состояние их организма.
В течение 4 лет их в основном интересовали добавки к кофе: молоко, сливки и сахар, или его заменители. Результаты оказались такими: во-первых, есть влияние на вес. Каждая следующая чашка кофе в сутки без всяких подсластителей была связана с уменьшением веса на 120 г в течение 4 лет. А вот если подсластители, в том числе сахар, добавлять, то на каждую ложку сахара на чашку будет приходиться 90 г набора массы за четырёхлетний период на чашку, кстати, любого напитка, не обязательно кофе. Причём, чем моложе был участник эксперимента, тем больше добавки кофе влияли на его вес.
Ну и прибавка к весу или наоборот уменьшение веса были тем значительнее, чем больше была масса тела человека на старте, точнее, индекс массы его тела. Хотя сам кофе положительно влияет на множество показателей, вроде риска сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и даже рака, и смертности от всех причин, но это влияние можно ещё улучшить, добавляя чуточку молока. Оно улучшает противовоспалительное действие кофе. Такое ощущение, что учёные говорят: хотите похудеть — пейте кофе, но не добавляйте в него сахар. Да, влияние совершенно незначительное, но отнюдь не нулевое.
Ну а в моей кружке, к сожалению, не кофе. Слишком быстро остывает во время съёмок самых интересных новостей науки за предыдущую неделю. И, как обычно, все ссылки на источники и подробности в описании.
Эту историю мы начнём с события, произошедшего 5 лет назад, летом 2018 года. Гавайская обсерватория в одной далёкой-далёкой галактике, удалённой от нас на 200 миллионов световых лет, заметила очень яркую синюю вспышку. Интенсивность излучения в радио, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах возросла слишком стремительно, а упала всего за несколько дней. Астрономам это показалось очень интересным, и целых 18 наземных и космических телескопов были нацелены на этот участок неба.
Юмор у астрономов, конечно, очень специфический, и вместо того чтобы назвать эту вспышку как-нибудь типа «Разрушитель миров», они назвали её «коровой Као». Сверхновой это явление быть не могло, поскольку тогда вспышка оставалась бы яркой дольше нескольких недель, а корова быстро потускнела. Один-два раза в год с тех пор мы научились наблюдать подобные синие вспышки по всему небу, иногда даже ещё более яркие. Однако видим их исключительно внутри рукавов спиральных галактик. Называются эти редкие космические явления световыми быстрыми синими оптическими переходами.
Гипотезы насчёт природы этого явления самые разные: от совершенно редкого типа сверхновой до падения белого карлика в чёрную дыру или даже до рождения самой чёрной дыры или нейтронной звезды. Но новое событие под кодовым названием «зяблик» или «щегол» только добавило неопределённости ко всему этому процессу. Дело в том, что в апреле этого года космический телескоп «Хаббл» при поддержке наземных телескопов зафиксировал седьмую подобную яркую вспышку света между двумя галактиками, находящимися на расстоянии более 3 миллиардов световых лет от Земли.
Эта ярчайшая вспышка точно также продолжалась всего несколько дней, а излучала в радио и рентгене. Температура щегла составила примерно 20.000, что маловато даже для некоторых звёзд, не то что для вспышек сверхновых. Ну а между галактиками — это значит, что до одной из них было 15.000, а до другой 50.000 световых лет. Это межгалактическое пространство впервые обнаружено не внутри Галактики. Редкий тип сверхновой тогда сразу отпадает, потому что для него нужна крупная звезда, ещё не успевшая далеко отлететь от своих звёздных яслей. Тогда остаётся либо пожирающая дыра, либо килоновая, вспыхнувшая из-за столкновения двух нейтронных звёзд. А это значит, что астрофизика нужно будет обновить свои представления, надо сказать, и так не очень обширные о природе этих явлений.
От дальнего космоса к очень близкому: тут на днях обещали сильнейшую вспышку на Солнце, от которой люди, идентифицирующие себя как магнито-зависимые, вчера должны были распластаться болями и подобными симптомами. Я не геомагнитен, не чувствовал ничего, поэтому прошу вас написать в комментариях: а было ли что-то вот вчера подобное? Вообще прогнозировать бурные выбросы энергии из атмосферы Солнца с корональными выбросами массы важно не столько из-за самочувствия людей — тут как бы доказательной базы мало — сколько из-за промышленности электроники и технологических систем в принципе, ну в том числе космических. Плюс ещё из-за красивых северных сияний на широтах Москвы.
Но на ранних стадиях облако плазмы отследить нельзя, его обнаруживают, когда плазма достигает поля зрения коронографа — солнечное затмение. Для более раннего обнаружения учёные, там целая международная команда, включая представителей Сколтеха, решили, что можно наблюдать за корональными выбросами прямо в моментах зарождения, отслеживая их по следам на Солнце. Это так называемые корональные димы — такие тёмные пятна, видимые в короне в ультрафиолете. Если есть подобное тёмное пятно, то в этом месте наблюдается отток вещества из короны из-за выброса плазмы. По этим пятнам можно предсказать, что начинается солнечная буря и куда будет направлен выброс плазмы, ещё до достижения ею поля зрения коронографа.
Минутка, указанная синим контуром, по нему определяют форму коронального выброса массы. Весь зелёный пузырь, данные по димам, вроде Solar Orbit и Stereo A, так двумерное изображение позволяет реконструировать трёхмерную форму выброса и предупредить заранее о неприятности. Кстати, ровно 14.300 лет назад на Солнце произошла вспышка, которая вполне могла бы уничтожить значительную часть электроники, если бы она существовала на тот момент. Это определили по содержанию радиоуглерода в образцах окаменевшей древесины во французских Альпах.
Гораздо менее сильная вспышка 1859 года вывела тогда из строя часть телеграфной системы, а сейчас она пожгла спутники, хотя их и так развилось уже немало. Но в целом, конечно же, быть предупреждённым хочется. Как вы думаете, сколько видов клеток есть в нашем мозге? Ну, нейроны, вроде бы да, очевидно. Плюсом есть вспомогательные клетки — клетки гли, это всякие астроциты, олигодендрocytes, микроглия.
Но уже пару лет назад исследователи из десятков организаций все вместе опубликовали почти два десятка статей, в которых выделили в одной только моторной коре более 100 видов нервных клеток. Дело в том, что нейроны сильно отличаются друг от друга по ряду критериев. Назовём несколько: нейроны могут быть возбудительные и ингибиторные, нейроны могут использовать определённый тип нейромедиатора — дофамин, серотонин или там другой. Нейрон может быть сенсорным или двигательным, ну или обладать какой-то другой функцией. Дальше ещё хуже: нейроны в разных участках мозга могут сильно отличаться друг от друга. У разных нейронов могут по-разному экспрессироваться, по-разному работать разные гены, нейроны могут обладать разной чувствительностью: некоторые могут быть восприимчивы к высокочастотным импульсам, а другие — к низкочастотным и так далее.
Чтобы уточнить показатель по количеству типов нейронов, учёные взяли множество образцов мозговой ткани от умерших пациентов, взрослых и детей, и удалённые участки мозга у оперативных пациентов, и даже от эмбрионов. Анализ, даже по довольно ограниченному количеству зон мозга и клеток, позволил опубликовать ещё 21 статью, согласно которым в мозге на данный момент выделяется 461 подвид клеток, в которых существует 3.000 разновидностей. 80% из них относятся к нейронам, остальные — к вспомогательным клеткам. Самое большое разнообразие клеток в стволе мозга.
К тому же у разных людей состав мозга может сильно отличаться; например, в одной зоне процентное соотношение по разным типам нейронов может сильно варьироваться от человека к человеку, и даже в нейронах одного типа. Казалось бы, у разных людей может отличаться активность генов в целом. Это исследование очень полезно, потому что оно помогает разобраться, как отличается состав нейронов у людей с эпилепсией, альцгеймером или там шизофренией вообще в целом с психоневрологией разной и сопоставить его с их генетическими особенностями.
Сейчас предлагаю немного отвлечься от сложных тем и позалипать на красивые видео. Это работа участников и победителей конкурса 2023 года World In Motion от компании N. В дополнениях — микрофотографии, проводимого с 2011 года. стартовал ещё и конкурс микровидео. И если бы где-то существовал Science Gram, то рилсы в нём были примерно такие бы.
Итак, пятое место. Сердцебиение рыбки данио рерио возрастом 5 дней, снято при помощи флуоресцентной микроскопии плоскостного освещения с двадцатикратным увеличением. Четвёртое место — пять микроскопических существ капли воды из пруда. Щель-то здесь гидро, снято при помощи темнопольной микроскопии с увеличением в 25-30 раз. Третье место — слияние и последующая гибель человеческих клеток, заражённых коронавирусом. Мрачное зрелище, снято при помощи лазерной голотомографии с шестидесятикратным увеличением. Второе место — движение крови по микрососуду в хвостовом плавнике небольшой рыбы, снято при помощи дифференциальной интерференционной видеомикроскопии с десятикратным увеличением.
И наконец, первое место — таймлапс растущих нейронов, которые соединяют разные концы центральной нервной системы куриного эмбриона, снято при помощи конфокального микроскопа. Например, изображение кровеносных сосудов в мышином глазе снято при помощи микроскопии плоскостного освещения с пятисоткратным увеличением.
В новостях предыдущего выпуска вы признали новость про Нобелевскую премию по физике. Её присудили за экспериментальные методы генерации атомных импульсов для изучения динамики электронов в веществе. Перемещение электронов в оболочках атомов занимает десятки и сотни секунд. Ато секунды — это 10 в минус 18 степени секунды, квинтиллионная доля секунды. Чтобы увидеть взаимодействие электронов друг с другом, нужно как бы подсветить процесс короткой вспышкой лазера. Лазерные импульсы именно такой продолжительности — в несколько сотен ато секунд — удалось получать за счёт исследований и разработок трёх Нобелевских лауреатов.
Подробности при щелчке по подсказке. Одно из применений этого направления в физике — это, по сути, химия. Если мы узнаём, как взаимодействуют электроны в веществе, то мы можем прицельно в нужный момент выбивать их с орбит, чтобы запускать необходимую химическую реакцию, получая в результате вещества с нужными нам свойствами.
Ну что ж, а на этом на сегодня всё. Большое спасибо вам за просмотр! Мне будет очень приятно, если вы поделитесь этим роликом со своими друзьями, поставите ему лайк и напишите комментарий. Не забудьте, пожалуйста, подписаться на канал и щёлкнуть колокольчик. Ну а проголосовать за самую интересную новость выпуска можно, как обычно, в нашем Telegram-канале. И до скорых встреч!