Эврика! (дайджест новостей науки)

Все дело в настройке нейронных цепей

Открытие в области неврологии, которое может окончательно решить проблему лишнего веса, сделали исследователи из Университета Восточной Англии (UEA).

Ранее считалось, что мозговые нервные клетки, связанные с регулированием аппетита, полностью формируются в ходе развития эмбриона в утробе матери. Другими словами, их характеристики и количество фиксируются на всю жизнь. Сбои в работе этих нейронных цепей являются основной причиной развития ожирения, и исправить эту «ошибку природы» невозможно.

Однако новое исследование показало, что с помощью стволовых клеток можно формировать новые нейронные цепи, регулирующие аппетит. Пока эксперименты проводились только на грызунах, но результаты очень обнадеживающие, причем новая методика терапии работает как на молодых, так и на взрослых особях.

Данное открытие, пишет «CNews.ru», имеет огромную важность и может привести к разработке методик, которые навсегда избавят от проблем с ожирением. В отличие от диет, регулирование нейронных цепей, отвечающих за аппетит, сможет надежно защитить от соблазна съесть очередную порцию калорийной пищи.

----------------------------------------

Будущее за цифровыми автомобильными номерами

В век компьютеров и беспроводных сетей традиционные автомобильные номерные знаки явно устарели. Им на смену придут электронные номера, способные отображать больше информации и связанные с единой системой данных дорожной полиции.

Департамент транспорта штата Южная Каролина (США) планирует заказать пробную партию номеров, которые представляют собой светодиодный экран, демонстрирующий нужную информацию. Но новая разработка компании «Compliance Innovations» — не просто замена жестяной таблички ее электронным эквивалентом.

Электронный номерной знак оборудован микрокомпьютером и беспроводным средством доступа в сеть. Кроме демонстрации собственно регистрационного номера, такое устройство способно выводить дополнительную информацию. Например, о неоплаченных штрафах, об истекшем сроке действия страховки или других разрешающих документов, о небольшом стаже водителя и даже о штрафах за опасное вождение, которые были выписаны водителю.

Интересно, что устройство будет полностью автономным — оно будет не только получать питание от встроенного аккумулятора, но и заряжать его собственным генератором. Разработчики выбрали для этой цели две технологии зарядки: использование вибрации, возникающей при движении автомобиля, и солнечные батареи.

«Колебаний кузова автомобиля, к которому прикреплен номер, достаточно для зарядки аккумулятора, — говорит Дэвид Финдли, глава компании «Compliance Innovations». — Кроме того, ток заряда генерируется даже светом фар едущего сзади автомобиля». Финдли добавил, что срок службы новых пластин будет составлять десятилетия, а стоимость цифровой пластины должна составить $ 100.

Дорожная полиция штата, сообщает «Detalimira.com», также воодушевлена идеей замены старых номеров на новые. Ведь не только полицейские, но и любые участники дорожного движения смогут, взглянув на номер, определить, что водитель, например, лишен прав.

----------------------------------------

Почему ушла проказа?

С проказой связана одна интересная загадка: на исходе XVI века эта страшная болезнь почти повсеместно исчезла. Долгое время ее спешный уход не могли объяснить. Наиболее вероятной гипотезой считалась такая: возбудитель болезни, бактерия Mycobacterium leprae, мутировала в менее вирулентную форму. Чтобы проверить это предположение, понадобились объединенные усилия археологов из Университета Тюбингена (Германия) и биологов из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария).

Для восстановления генома средневековых штаммов M. leprae нужно было раскопать могилы того времени и добыть кости людей из тех мест, где болезнь особенно свирепствовала. Больных лепрой опознавали по специфическим деформациям костей. Древние останки несли на себе ничтожные количества бактериальной ДНК (всего 0,1%), так что понадобились сверхточные и сверхчувствительные методы, чтобы отделить нужную ДНК от ненужной и чтобы из разрозненных кусков «сшить» более-менее внятный геном средневековой бактерии. При этом ученые не использовали в качестве шаблона геном современной M. leprae, дабы потом не ввести самих себя в заблуждение относительно сходств и различий между старой бактерией и новой.

И все-таки, сообщают авторы работы в журнале «Science», существенной разницы в генах между средневековой M. leprae и современной обнаружить не удалось. Исследователи сравнили старый штамм с одиннадцатью современными и пришли к выводу, что возбудитель в течение тысячелетия почти не менялся. Первоначальная теория о том, что бактерия стала неопасной, подтверждения не получила. То есть европейцы сами как-то справились с болезнью.

Это не кажется таким уж невероятным, пишет «Compulenta.ru» в материале, подготовленном по пресс-релизу Федеральной политехнической школы Лозанны и Университета Тюбингена. Все-таки длившаяся несколько столетий проказа послужила отличным фактором естественного отбора. С больными предпочитали не иметь дела, они были в социальной изоляции и, следовательно, не могли оставить потомство. В итоге в европейских человеческих популяциях остались только те варианты генома, которые давали их владельцам устойчивость к инфекции.

Несмотря на то, что первоначальная гипотеза не подтвердилась, исследователи получили не менее важный результат в смысле восстановления генома по следовым количествам ДНК. Возможно, в будущем удастся восстановить генеалогию других инфекций, которые, в отличие от проказы, до сих пор неплохо себя чувствуют среди людей, а история таких патогенов, возможно, подскажет более эффективные способы борьбы с ними.

----------------------------------------

Как защитить костный мозг?

Конкурс на разработку лекарства, которое защитит кроветворные органы от поражения радиацией, объявило Министерство здравоохранения и социальных служб США.

Правительство США потратит в начале 2014 года до 8 млн. долл. на исследование способов лечения тяжелой тромбоцитопении. Это заболевание связанно с потерей тромбоцитов в результате чрезмерного воздействия радиации на жизненно важные кроветворные органы и ткани, такие как костный мозг и селезенка. Тромбоцитопения приводит к внутреннему кровотечению, зачастую с летальным исходом.

К сожалению, сейчас нет никаких надежных методик лечения пациентов с тяжелой тромбоцитопенией. В арсенале врачей для лечения этой болезни есть лишь два малоэффективных метода: переливание крови и инъекции тромбоцитов. Однако в случае массового поражения радиацией даже эти методы будут, скорее всего, недоступны.

В Министерстве здравоохранения и социальных служб США полагают, что необходимо срочно разработать препараты, которые могут помочь при массовых поражениях радиацией, например в случае ядерного теракта или взрыва на АЭС. Скорее всего, это будут специфические белки, вызывающие производство тромбоцитов.

При этом препараты, уточняет «CNews.ru», должны вводиться в организм максимально просто. Например, гормоны вроде тромбопоэтина, провоцирующего выработку тромбоцитов, должны вводиться путем проглатывания, вдыхания или впитываться в кожу. Само собой, новый препарат должен быть безопасным для людей с наибольшим риском радиационного отравления: детей, беременных женщин, пожилых людей и людей с хроническими заболеваниями.

----------------------------------------

Еще один коллайдер

Точки над «i» в области физики элементарных частиц должен расставить новый 31-километровый Международный линейный коллайдер (ILC), для начала строительства которого уже все готово. Он будет еще больше, чем знаменитый Большой адронный коллайдер (LHC), который имеет длину основного кольца ускорителя 26,6 км. Разумеется, электрон-позитронный коллайдер ILC не заменит LHC, а лишь дополнит его в плане изучения «экзотики» вроде бозона Хиггса.

В настоящее время группа, состоящая из 1000 ученых и инженеров из более чем 100 университетов и лабораторий более 20 стран, официально передала проект ILC в международный надзорный совет проектов в области физики элементарных частиц Международного комитета по перспективным ускорителям (ICFA). В докладе представлены наиболее передовые и наиболее тщательно изученные технологии, которые можно применить для нового коллайдера.

ILC будет ускорять и сталкивать электроны и их античастицы — позитроны. Столкновения будут происходить приблизительно 14 000 раз в секунду при энергии столкновения 500 ГэВ. Для управления этим процессом понадобится 16 000 сверхпроводящих резонаторов из чистого ниобия, а для контроля результатов — самый совершенный детектор с около 100 тыс. интерфейсных плат.

Одной из главных задач ILC будет производство бозонов Хиггса, частиц, которые являются неотъемлемой частью Стандартной модели и определяют в ней массу элементарных частиц. Бозон Хиггса очень важен для физиков, поскольку фактически позволит подтвердить правильность общепринятых теорий. В настоящее время бозон Хиггса уже наблюдали на LHC, но для его тщательного изучения понадобится новый коллайдер.

Благодаря возможности регулировки энергии в широких пределах, ILC позволит делать измерения, о которых физики раньше только теоретизировали, например сверхточные измерения Z-бозона в рамках теории электрослабого взаимодействия, изучение топ-кварка и бозона Хиггса на самом высоком уровне энергии.

Скорее всего, пишет «CNews.ru», ILC станет окончательным приговором для многих «экзотических» физических теорий и, в конечном счете, улучшит наше понимание законов Вселенной. Для практической стороны наверняка тоже будет немало пользы, по крайней мере, компьютер также создан на основе первоначальных фундаментальных исследований в области квантовой физики.