Безопасная разморозка органов. Бессонница и депрессия. Вред газовых плит. Новости QWERTY №264
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY. А меня зовут Владимир. И, пожалуйста, скажите, а на какой плите вы готовите: на газовой, на электрической, на индукционной? Если на газовой, то в зависимости от того, подключена она к центральному газопроводу или к баллону. Она работает на метане или пропане, то есть на простых углеводородах. При сгорании образуется углекислый газ, вода и некоторые другие вещества. Одно из них — это бензол. То есть в газе его почти нет, но при его сгорании бензол появляется.
Бензол вредит в первую очередь потому, что является сильным канцерогеном, например, способствует лейкемии и может накапливаться в организме. Недавние исследования показали, что конфорки плит и духовки при разогреве до 180 градусов выделяют довольно много бензола. Причем это именно продукт сгорания газа, а не побочный эффект приготовления пищи в целом, поскольку с электрическими плитами такого не происходит. Электрика, кстати, выделяет от 10 до 50 раз меньше бензола. Он не только заполняет пространство кухни, но и проникает в комнаты. В спальнях может превышаться его предельно допустимая концентрация, а вытяжки против его накопления помогают плохо.
По словам исследователей, газовые плиты по вредности хуже, чем пассивное курение. А у детей, которые растут в домах с газовыми плитами, риск возникновения астмы на 42 процента больше. У меня дома газовая плита, но электрическая духовка и электрический чайник. Так что я беспокоился в два раза меньше, чем мог бы, но в два раза больше, чем хотел. Но в любом случае, беспокойство — это не повод не начинать выпуск самых интересных новостей науки за предыдущую неделю. И, как обычно, все ссылки на источники и подробности в описании.
[Музыка]
Чтобы перемещаться в пространстве при помощи электричества, не обязательно нужен троллейбус, Tesla или самокат. Некоторые животные для этих целей оседлают электрические поля. Например, микроскопические черви. Известно, что маленькие животные часто прикрепляются к более крупным, чтобы сэкономить энергию на бесплатном паровозе. Микроскопические черви могут использовать электрические поля для прыжков на значительные расстояния, чтобы прикрепиться к заряженным шмелям или другим объектам. Разные опылители — пчёлы, бабочки, колибри — они обладают электрическим зарядом, накапливают статическое электричество, и считается, что пыльца притягивается к их телам как раз за счет электрического поля.
Но не совсем понятно, а есть ли какие-то виды электрического взаимодействия между наземными животными? Исследователи заметили, что черви, которых они выращивали, часто оказывались на внутренней стороне крышек чашек Петри. Видеонаблюдение показало, что они там оказываются не только потому, что проползают по стенкам чашки, но и прыгают с пола на потолок. Подозревая электрическое поле в пособничестве передвижению, исследователи поместили червей на стеклянный электрод и поняли, что они перепрыгивают на другой электрод только после того, как подается напряжение.
Черви прыгали со средней скоростью почти метр в секунду — это почти что скорость идущего человека. Она увеличилась с увеличением интенсивности электрического поля. Если смазать пыльцой шмеля, чтобы он приобрёл естественный электрический заряд, то черви, приблизившись к таким шмелям, начинали вставать на хвост и прыгать, так сказать, на борт. Иногда черви даже кучковались и прыгали целой пачкой — до 80 особей. Эти черви также умеют прикрепляться к жукам и разного рода улиткам. Но жуки и улитки неизвестны в качестве хороших переносчиков электрических полей. Поэтому червям нужно с ними проконтактировать, чтобы вот прицепиться.
Зато теперь понятно, почему они могут использовать крылатых насекомых для передвижения, как они могут запрыгивать на них на такое значительное расстояние, по сути, с микроскопическими размерами своих тел. Дело в том, что крылатые насекомые естественным образом накапливают заряд во время полета, создавая затем электрическое поле, по которому и перемещается. Черви встают на хвост, чтобы уменьшить поверхностную энергию между своим телом и подложкой, как бы отлепляясь от поверхности, так им легче взлететь. Очень интересно, как черви лоцируют электрическое поле.
В опытах с мутантными червями, у которых было отключено ощущение электрического поля, они прыгали гораздо меньше. Так что теперь было бы не лишним узнать и генетические механизмы такого поведения и электрического автостопа. Кстати, летающие паучки, которых вы наверняка видели десятками, тоже используют электрические поля для того, чтобы оторваться от поверхности и потом быть подхваченными ветром. Так что очень интересно, какие еще процессы в природе связаны с электричеством из тех, которых мы не знаем.
Конечно, сон совершенно необходим. Однако бывают случаи, когда его можно чуточку подвинуть. Нейрофизиологии вообще хранят в себе множество загадок. Но кажется, одно из них мы почти что вот решили. Сегодня мы с вами поговорим о депривации сна. Депривация — это такой термин, который обозначает лишение индивида каких-либо психофизических потребностей, крайне разных. Думаю, чаще всего вы слышали про сенсорную депривацию, когда как бы выключаются чувства — зрение, слух. А вот депривация сна, как выяснилось, помогает при депрессии.
Для депрессии характерно ослабление связей между некоторыми участками мозга, конкретно между миндалевидным телом и передней поясной корой. Миндалевидное тело, кстати, — это часть лимбической системы. Оно влияет на нашу сексуальную ориентацию, эмоции и страхи. Бессонница, как показала фМРТ, влияет на восстановление этих связей, что приводит к улучшению настроения. Антидепрессанты, кстати, тоже усиливают эти связи, но речь сейчас не о них. Речь идет о серии экспериментов.
В первой части этих экспериментов здоровых людей лишали сна на целую ночь. В последующую ночь, правда, им спать разрешали. Это был такой восстановительный сон. Что же для них изменилось? Разумеется, после бессонной ночи у них ухудшилось настроение, но при этом у них усилились те самые связи миндалевидного тела, которые слабы при депрессии. Хотя некоторые другие связи наоборот ослабли, что естественно. Но после восстановительного сна в последующую ночь все вернулось на свои места.
А вот когда вторую часть экспериментов провели на людях с депрессией, причем условия экспериментов были точно такие же — одна бессонная ночь, то у половины из них настроение ухудшилось, а вот у половины улучшилось. У людей с депрессией связь миндалевидного тела с передней поясной корой усилилась больше, чем у людей без депрессии. Из-за этого и их настроение улучшилось примерно у половины пациентов. А сон в последующие ночи восстановительный улучшил настроение уже у 70 процентов пациентов. То есть даже участие тех, кто изначально захарил.
Понятно, что это лишь первичные данные, но их вполне можно использовать для разработки методов борьбы с депрессией. Я уж не говорю о том, сколько времени вообще освобождается. Вопрос в том, как часто можно это делать и какие побочные эффекты будут появляться. Они обязательно будут появляться, нужно только понять, что более вредно — такие побочные эффекты или депрессия. Кстати, знаю студентов, которые во время сессии не спали трое суток подряд и находились в состоянии эйфории.
Погрузить человека в анабиоз, чтобы отправить его к звездам, или заморозить его тело до тех пор, пока не научатся бороться с неизлечимыми на данный момент болезнями — это давняя мечта человечества. Замораживать мы худо-бедно, кстати, умеем. Здесь помогает быстрая заморозка — витрификация с помощью криогентов в малых объектах. При ней даже не образуются кристаллики льда, которые повреждают ткань. Однако размораживать замороженные даже таким образом крупные участки тканей и органы мы все еще не умеем. Жидкости все равно кристаллизуются и повреждают объект.
Криоконсервация и обратная разморозка сейчас доступны для биологических жидкостей — сперматозоидов, даже эмбрионов, но не для тканей. Но есть и другой способ, точнее, улучшение к имеющемуся. Оно отличается тем, что перед заморозкой сосуды ткани или органов наполняют наночастицами железа — это вдобавок к криогентам, которые консервируют орган и вытесняют различные жидкости. Заморозка происходит при -128 градусах, последующих ранений — при -150. Когда приходит время размораживать объект, его помещают в переменное магнитное поле. Возможно, даже внутрь специального устройства — радиочастотной катушки. Поле влияет на наночастицы, которые колеблются и обеспечивают равномерный нагрев ткани или органов в среднем на 72 градуса в минуту.
Затем остается только промыть объект от наночастиц, криогентов и использовать его в донорских целях. Почки крыс, которые участвовали в этих экспериментах и были заморожены на целых 100 дней, после разморозки показали, что они по функциональности практически не отличаются от обычных донорских почек. Кристаллики льда в них не образовывались, а разморозка им никак не повредила. Их работоспособность проверяли и аппаратно, и при трансплантации. Единственный момент: после пересадки наноразмороженная почка начала вырабатывать мочу где-то через 40 минут, а донорская обычная почка уже через несколько минут.
В течение месяца после операции животные чувствовали нормально. Размороженные почки, правда, повысили уровень креатинина в организме в первые 2 недели. Это как бы не очень хорошо, потому что сигнализирует об определенных проблемах, но не критично, потому что после двух недель он пришел в норму, и все показатели сравнялись. И пусть сейчас мы не говорим о заморозке и разморозке целого тела, потому что его будет очень сложно наполнять наночастицами, криогентами и промывать после этого всего. Но такое ощущение, что заморозка отдельных органов для донорских целей становится вполне себе возможной.
Лучшей новостью предыдущего выпуска вы признали новость про то, что инженеры показали возможности самосборных модульных роботов. Отдельные элементы этой системы похожи на треугольные полигоны, но ведут себя как рой и умеют стыковаться с себе подобными и формировать движущиеся конструкции вроде манипулятора, перекати-поле или шагающего оригами. Разработчики предполагают, что эти полиморфы в первую очередь будут полезны в условиях космоса. Хотя, конечно, и будут уступать в эффективности специализированным роботам, но специализированных под каждую задачу с собой не возьмешь.
Пространство в кораблях мало, стоимость вывода полезной нагрузки на орбиту высокая, поэтому компактные многофункциональные роботы будут использоваться для внешнего ремонта, коммуникационных задач и подобных вещей. Действительно интересная отправная точка для некроэволюции, как у Лемма в «Непобедимом», о котором неоднократно вспоминали в комментариях к предыдущему выпуску. Ну что, на этом на сегодня все. Огромное спасибо вам за просмотр! Мне будет очень приятно, если вы поделитесь этим видео со своими знакомыми, друзьями, поставите ему лайк и напишите комментарий. А также пройдете в наш телеграм-канал, проголосуете за самую интересную новость этого выпуска. И до скорых встреч! Пока!
[Музыка]