Отложенный будильник. Бионический протез в быту. Антисептики усиливают бактерии. Новости QWERTY №277
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Крти. А меня зовут Владимир, и сегодня получается какой-то бытовой выпуск.
По моим ощущениям, как будто мы говорим про страну «до копа», до которой рукой подать, из моей любимой детской книжки «Почемучка». И начнём мы вот с чего: всюду от задач на теорию вероятности до дворовых споров считается, что если подкинуть монетку, то вероятность выпадения Орла и решки равное — по 50%. Но не тут-то было: ещё в сей год была выдвинута гипотеза, что с вероятностью в 51% монета приземлится той стороной вверх, которая была сверху на старте.
Всё дело в прецессии, то есть явлении, когда ось вращения перемещается в пространстве. Чаще всего мы слышим о прецессии небесных тел, кстати, а не монет. Но видим чаще всего прецессию у волчка. Из-за прецессии монета проводит в воздухе больше времени той стороной вверх, которая смотрела вверх изначально. Чтобы это проверить, нужно очень много раз подбросить монету физическую, и желательно, чтобы это делали разные люди с разными монетами.
Это и реализовали учёные из университета Амстердама: 48 человек подбрасывали 46 разных типов монет 350,000 раз в этом рекордном эксперименте. А ранее был ещё один, но с гораздо меньшим количеством подбрасываний. Результат подтвердил гипотезу в пользу стартовой стороны — было 50,8%. Причём некоторые люди умудрялись подбрасывать монеты более удачно в контексте менталитета, чем другие, что тоже подтверждает теорию.
Правда, есть одно «но»: испытуемые знали о проверяемой гипотезе, но экспериментаторы посчитали, что никаких манипуляций не было и приняли результаты за чистую монету. Ну а вы всегда можете перепроверить эти результаты самостоятельно в домашних условиях с вашими друзьями — нужно только подбрасывать монету достаточно большое количество раз, так что ждём ваши проценты в комментариях!
К самым интересным новостям науки за предыдущую неделю и как обычно все ссылки на источники и подробности в описании. Мы давно уже не обсуждали протезирование и сложные бионические механизмы. Это важная тема в принципе, а учитывая массовость ампутации как одного из результатов войны в Украине, да и в других военных конфликтах, интерес к теме будет только возрастать.
Недавно вышла статья, описывающая применение чувствующего протеза в бытовых условиях. Да, бионические протезы с обратной связью — далеко уже не новинка, но в этом конкретном протезе есть несколько интересных решений, о которых и хочется рассказать. Сам протез довольно специфичный: он предназначен для руки, ампутированной немного ниже локтя. Как обычно, в протезе есть система, принимающая сигнал от мозга, и есть система передачи ощущений в мозг.
Начнём с команд: рука подключена не непосредственно к нервам, как можно было бы ожидать, а к мышцам. Мышцы, даже частично сохранившиеся, демонстрируют электро-механическую активность в ответ на мысли, и эти сигналы распознавать проще, чем непосредственные сигналы, идущие по нервам. Ещё один нюанс в том, что в зону ампутации дополнительно были пересаженные нервные окончания. Обычно нервы идут после локтя в руку единым пучком, для удобного считывания пучок разделили, и каждый нерв подвели к отдельному пересаженному кусочку мышцы, а уже к ним подключили электроды протеза.
Такая система хорошо работает при ампутации ниже локтя. При более высокой ампутации будет сложнее распознавать точное движение пальцев, но всё равно можно. Теперь про сенсоры: они обычно нужны для того, чтобы определять форму предмета и регулировать силу хвата, чтобы передавать сигнал в мозг. У протеза есть специальный коннектор, который выглядит примерно как хомут или манжет. Он надевается на сенсорный нерв, обхватывает, передавая сигналы от сенсоров более точно, чтобы вся система была довольно жёсткой и не мешала, кстати, электронике.
В лучевую и локтевую кости вживляют титановые переходники. Опять же, видим, что речь идёт об ампутации ниже локтя. Далее протез крепится на эти кости, а провода из руки проходят через переходники в тело, обеспечивая защиту электронной начинки. Пациент может этой рукой пользоваться дома в обычных бытовых условиях, снимая и надевая протез по необходимости.
Ранее подобные механизмы ниже локтя были гораздо менее удобными, а теперь новый тип соединения сильно облегчает использование протеза. Ну и при помощи этой руки можно делать множество вещей, включая работу с отвёрткой. Ну и, конечно же, проапгрейдить тут тоже есть что, считаю крайне важным.
Один вопрос: можно ли откладывать будильник утром вот ещё на 10 минуточек? На просторах интернета можно встретить угрозы, что подобный способ отсрочить наступление реальности крайне вреден и влечёт за собой проблемы не только в течение целого дня, но и вообще всей жизни. Учёные наконец добрались и до этого вопроса. Если прерывать ночной сон, то это негативно влияет на человека — от его настроения до нарушения когнитивных функций.
Но что происходит, если утром вывести человека из одной из стадий сна (быстрой или медленной), а затем позволить погрузиться в поверхностный сон ещё на некоторое время? Чтобы это выяснить, учёные запустили сразу два исследования. Первое проводилось в форме анкетирования о привычках пробуждения, сна и самочувствия человека, а второе проводилось уже в лаборатории.
По результатам анкетирования выяснилось, что 70% людей хотя бы иногда откладывают утренний будильник или даже сразу ставят несколько. 60% людей успевают после этого опять заснуть, добавляя себе в среднем 22 минуты сна. Интересно, что любители утренней дремоты в три раза чаще ощущали сильную сонливость после пробуждения. Лабораторные эксперименты заключались в том, что подопытные спали, правда при этом на них были датчики аппарата полисомнография.
Первую ночь люди адаптировались к условиям лаборатории, во вторую спали так же, как привыкли это делать дома, то есть со множественными будильниками. А в третью они вставали по одному будильнику, но заведённому сразу на последнюю отсечку. После пробуждения у них брали анализы, а затем в течение дня их несколько раз прогоняли через когнитивное тестирование.
И знаете что? Немножечко подремать с утра было даже чуть-чуть полезно, особенно для осов: так снижалась инерция сна, и мозг как бы быстрее запускался утром. В остальном особой разницы в сонливости, настроении, уровне кортизола сразу после пробуждения между одним и несколькими будильниками не было. В течение дня учёные также не смогли найти значимые различия между двумя группами в плане самочувствия и тестов на умственные способности.
Однако те, кто подремал чуть больше, отмечали сонливость во время обеда, и им чуточку сложнее давались тесты во второй половине дня. Так что думается, не стоит винить себя, откладывая будильник утром ещё на немножечко. Теперь вы знаете чуть больше и можете принимать взвешенные решения как взрослые люди. Но исследование, конечно же, ещё не завершено.
Это вообще было только начало о проблеме бактерий, устойчивых к антибиотикам. Я думаю, вы хорошо осведомлены: ещё Александр Флеминг говорил, что из-за быстрой сменяемости поколения у бактерий у них будет очень быстро вырабатываться резистентность к антибиотикам. Так и вышло: супербактерия представляет собой не иллюзорную угрозу. Некоторые источники заявляют, что антибиотикорезистентность — одна из причин появления супербактерий. Это повсеместное неконтролируемое применение антибиотиков — от самолечения до птицеферм, но ковид внёс свой вклад.
Ещё один источник повышения сопротивляемости бактерий — это антисептики и дезинфектанты. Для них рецепта не нужно, они вон в свободном доступе в любом общественном месте: подходи и наливай себе. Собственно говоря, на руку. Но что интересно: антисептики повышают устойчивость бактерий не к самим антисептикам, а к антибиотикам.
Интересно, как именно: учёные анализировали самые популярные вещества, применяющиеся для дезинфекции — от спирта и хлоргексидина до хлорки и триклозана. У них у всех есть общие черты: они влияют на внешнюю мембрану бактерий. В качестве субъекта исследования была выбрана нето-бактерия, которая часто встречается в больницах — это больничная бактерия мультирез, то есть устойчива к нескольким антибиотикам сразу.
В экспериментах в среду обитания бактерий добавляли антисептики, разные причём, в небольших концентрациях, а геном бактерии последующих поколений, которые выживали в этой среде, записывали. Так учёные могли отследить изменения в геноме, вызванные антисептиками. Большую часть изменений обнаружили в генах, отвечающих за формирование клеточной оболочки и работу «помп» лекарственной устойчивости, то есть насосов, которые откачивают вредные вещества наружу, в том числе и антибиотики.
Они действуют как помпы в трюме: затопляет, вызывали изменения в проницаемости клеточной мембраны для ионов. Всё вместе это повышало сопротивляемость бактерии в целом, уменьшая способность антибиотиков воздействовать на них в дальнейшем. Часть антибиотиков просто не попадали внутрь, проэволюционировав, бактерий из-за мембраны, а часть выбрасывала наружу, не успевая причинить никакого вреда.
Получается, что бесконтрольное использование антисептиков может быть очень опасным, потому что повышает устойчивость бактерий к антибиотикам на ровном месте. Думается, что рецепт здесь лежит прямо-таки на поверхности — как и в случае с антибиотиками: применять антисептики нужно очень качественно, чтобы выжить и эволюционировать.
Не успел никто! Лучшая новость предыдущего выпуска: вы признали новость про то, что НОМА в апреле зафиксировала седьмое за всю историю наблюдений событие, относящееся к классу световых быстроисчезающих синих оптических переходов. Это очень яркие вспышки, в сотни раз превосходящие сверхновые, но очень быстро угасающие.
В отличие от шести предыдущих, которые случились внутри рукавов спиральных галактик, новая вспышка возникла в межгалактическом пространстве. Так как знаний о происхождении этих вспышек немного, ну, кроме тех, которые мы рассказали в прошлом ролике, то вот вам о том, почему последнюю вспышку назвали «зябликов», а первую — «коровой». Ф боты называют по трём последним буквам их обозначений. В зверинце уже есть верблюд, куала, тасманийский дьявол. Обозначение последнего события было AT 2023 FHN, а FHN трансформируется как раз в Финч, то есть зяблик.
Ну что ж, а на этом на сегодня всё! Завершаем наш бытовой выпуск. Мне будет очень приятно, если вы поделитесь этим роликом со своими друзьями, поставите ему лайк, напишите свои комментарии и подпишитесь на Крти, если вы вдруг этого ещё не сделали. Ну а проголосовать за самые интересные новости выпуска можно, как обычно, в нашем Telegram-канале, ссылочка в описании и на экране.
До скорых встреч! Пока!