Коротко

Алкоголь сильно влияет на мозг, но что насчет сердца? Исследователи из Германии снимали ЭКГ до, во время и после вечеринки, во время которой испытуемые (около 200 здоровых человек) употребляли алкогольные напитки. Оказалось, что более чем у пяти процентов участников детектировали клинически релевантную аритмию, обычно уже после окончания периода активного потребления алкоголя. А вот во время потребления пульс участников повышался до значений выше 100 ударов в минуту. Подробнее. 

У людей с рассеянным склерозом выше риски развития некоторых раков, таких как рак мочевого пузыря, головного мозга и шейки матки, показали исследователи из Франции. Эффект довольно мал: у людей с рассеянным склерозом было выявлено 799 случаев рака на 100 000 человеко-лет, а у людей без этого заболевания – 736. То есть риск вырос на 6%. Интересно, что риски развития рака простаты, колоректального рака и рака молочной железы снизились. Причинно-следственная связь пока не была установлена. Более высокий риск рака мозга может быть связан с повышенной выявляемостью: людям, которым поставили диагноз «рассеянный склероз», часто делают сканы мозга, а заодно выявляют и рак, а пониженный рис колоректального рака и РМЖ — с тем, что пожилые пациенты реже проходят скрининг из-за общего плохого состояния. Подробнее.

Исследователи из Финляндии показали, что мозг реагирует на стимулы не только быстрыми изолированными всплесками. Так, характер сна, физическая активность, настроение и частота дыхания продолжают влиять на нас в течение многих дней. Исследователи выявили две различные реакции: краткосрочную волну продолжительностью менее семи дней и долгосрочную волну до пятнадцати дней. Первая отражает быструю адаптацию, например, когда плохой сон влияет на концентрацию, но она быстро восстанавливается. Длинная волна имеет более продолжительный эффект и тесно связана с вниманием и памятью. Подробнее.

Взлет продолжительности жизни, наблюдаемый в XIX и XX веках, значительно замедлился за последние 30 лет, показали исследователи из США. Несмотря на многочисленные прорывные исследования, даже в самых долгоживущих популяциях продолжительность жизни выросла только на 6,5 лет с 1990 года. Зачастую годы людям старшего возраста добавляет только медицинское вмешательство. Авторы работы считают, что нет смысла продлевать жизнь, если она будет омрачена многочисленными болезнями. Необходимо замедлить старение и увеличить время здоровой жизни. Подробнее. 

Средства от блох и клещей на шерсти собак опасны для беспозвоночных обитателей прудов, сообщают исследователи из Великобритании. В воде, где плавают собаки, выше уровни пестицидов имидаклоприда и фипронила, которые часто наносят профилактически на кошек и собак. При этом в сельском хозяйстве они запрещены из-за опасности для пчел и других полезных насекомых. Авторы считают, что нужно повышать осведомленность владельцев собак об этой проблеме. Подробнее.

Объявлены лауреаты Нобелевской премии по химии 2024 года. Это Дэвид Бейкер (Университет Вашингтона, США) — «за компьютерный дизайн белков», Демис Хассабис и Джон Джампер (Google DeepMind, Великобритания) — «за предсказание структуры белков».

Компания Google DeepMind стала известной в 2016 году, когда разработала компьютерную систему AlphaGo, победившую профессионального игрока в го. В 2020 году она выпустила программу AlphaFold2, способную строить трехмерные модели белков. Первая версия программы появилась в 2018 году. О версии AlphaFold3, еще более точной, мы писали в мае 2024 года.

Другие публикации об AlphaFold на PCR.NEWS.

Правила предписывают при измерении артериального давления класть руку на стол, а манжету закреплять на уровне сердца. Однако не всегда эти правила соблюдаются. Ученые из США провели небольшое клиническое испытание, в котором проверили точность измерения давления в нестандартных позициях: рука лежит на коленях или свободно свисает.

В исследовании приняли участие 133 человека, 70% женщин. Если рука опиралась на колени, то измеренное систолическое давление было на 3,9 мм рт. ст. выше, а диастолическое давление — на 4 мм рт. ст. выше, чем когда рука лежала на столе. Если рука была опущена, то систолическое давление было на 6,5 мм рт. ст. выше, а диастолическое давление — на 4,4 мм рт. ст. выше. Результаты не зависели от наличия гипертензии и (или) ожирения. Таким образом, нестандартное положение руки при измерении артериального давления может привести к неправильной его оценке и неверной постановке диагноза.

Лауреатами Нобелевской премии по физике 2024 года стали Джон Хопфилд и Джеффри Хинтон, которым присудили награду «за основополагающие открытия и изобретения, обеспечивающие машинное обучение с помощью искусственных нейронных сетей». Джон Хопфилд — создатель ассоциативной нейронной сети, способной хранить и восстанавливать паттерны в данных. На основе такой сети (иначе ее называют сетью Хопфилда) Джеффри Хинтон, правнук Джорджа Буля, изобрел способ автономно находить заданные признаки в данных — это позволяет, например, выявлять конкретные элементы на изображении.

Изначально вдохновленные структурой мозга, искусственные нейронные сети находят все более широкое применение в самых разных сферах исследований и разработок, в том числе в биологии и медицине. К примеру, распознавание образов важно для диагностики, а глубокое обучение, основанное на разработке Хинтона, используют для разработок препаратов и предсказания структуры макромолекул.

Ученые из США показали, что гекконы используют саккулу — часть внутреннего уха, которую традиционно ассоциируют с поддержанием равновесия и положения тела, — для восприятия низкочастотных вибраций земли или воды. Они считают, что это «шестое чувство» дополняет нормальный слух гекконов. Подобный механизм может присутствовать и у других рептилий, часть которых не воспринимает звуки, распространяющиеся в воздухе. Человек тоже может «ощущать» громкие звуки всем телом, например, музыку на рок-концертах, что показывает возможную связь слуха и равновесия у людей. Подробнее. 

Живые микроорганизмы были обнаружены внутри камня, где они оставались отрезанными от мира в течение двух миллиардов лет. Камень был добыт в Южной Африке. Ранее самые «старые» живые микроорганизмы находили в отложениях возрастом 100 млн лет. Ученые из ЮАР, Германии и Японии использовали инфракрасную спектроскопию, электронную микроскопию и флуоресцентную микроскопию, чтобы подтвердить жизнеспособность микроорганизмов и отсутствие контаминации. Изучение таких включений может помочь исследователям лучше понять раннюю эволюцию жизни на Земле. Подробнее. 

В течение дня мозг человека делит наблюдаемый поток событий на многочисленные «главы», и эти процессы связаны со значительными изменениями в активности мозга, видными с помощью МРТ. Но связано ли начало главы с окружением (например, сменой локации) или внутренними сценариями? Американские ученые давали добровольцам прослушать 16 повествований длиной 3–4 минуты. События в этих повествованиях происходили в одной из четырех локаций (ресторан, аэропорт, продуктовый магазин и лекторий) и были связаны с одной из четырех социальных ситуаций (расставание, брачное предложение, деловая сделка и встреча с приятным незнакомцем). Исследователи обнаружили, что мозг разделяет опыт на отдельные события согласно тому, что в данный момент волнует человека и на что он обращает внимание. В зависимости от того, на чем участникам испытания сказали сосредоточиться, их мозг начинал главу в ключевые моменты предложения руки и сердца или когда принесли закуски. Подробнее. 

Канадские исследователи провели скрининг более 500 молекул, которые могут ингибировать инозинмонофосфатдегидрогеназу (IMPDH) — фермент, ограничивающий скорость синтеза ГТФ de novo и очень важный для распространения метастазов в мозг. Это большое достижение для научной лаборатории, обычно подобные масштабы (тысяча молекул и более) доступна только фармацевтическим компаниям. Подробнее. 

Расстройство патологического накопительства тяжело поддается лечению; пациенты часто испытывают ухудшение симптомов с возрастом. Люди чрезмерно привязываются к вещам, накапливают мусор и не могут о него избавиться. Им могут мешать негативные воспоминания и мысли о пугающих последствиях, такие как гниение предмета на свалке, сильное сожаление о сделанном или разочарование близких людей. Австралийские ученые продемонстрировали, что таким людям может помочь ввод положительной или безобидной информации, чтобы «переосмыслить» негативные мысленные образы, в данном случае — наихудшие сценарии при выбрасывании вещи. Исследование на 176 людях подтвердило, что этот подход помогал лучше других, которые включали выявление и игнорирование иррациональных мыслей или взаимодействие с провоцирующими тревогу изображениями/нарративами. Подробнее. 

Секретарь Нобелевского комитета по физиологии или медицине Томас Перлман назвал имена лауреатов. Премию получают Виктор Эмброс и Гэри Равкан за открытие микроРНК и их роли в посттранскрипционной регуляции гена. Ген микроРНК lin-4 был найден в геноме нематоды C. elegans. Эмброс и Равкан показали, что мутации в нем нарушают развитие червя. Статьи об этом были   опубликованы в журнале Cell в 1993 году.

Ранее уже было показано, что микроорганизмы могут реагировать на шум и музыку. У них нет ушей или нервов, но звук — это та же энергия. Австралийские ученые исследовали влияние звуков на плесневый грибок Trichoderma harzianum. Они выращивали грибки в трех звукоизолированных контейнерах. В первом грибки постоянно пребывали в тишине. Из второго ученые доставали грибки раз в день и на 30 минут помещали в третий контейнер, где на них воздействовал звук частотой 8000 Гц. Авторы говорят, что этот шум похож на статику старого радио. Грибки, подвергавшиеся звуковому воздействию, росли лучше. Через пять дней их биомаса была в 1,7 раз выше, чем у грибков, росших в тишине. Авторы считают, что это может быть связано со стимуляцией механорецепторов или пьезоэлектрическим эффектом. Подробнее. 

Значения биомаркеров болезни Альцгеймера зависят от времени суток. Это показало британское исследование с участием 38 человек, включая людей, живущих с умеренной формой болезни Альцгеймера. У них отбирали кровь каждые три часа в течение 24 часов и смотрели, как менялись уровни биомаркеров. Оказалось, что значения p-tau217, Aβ40, Aβ42 и NfL, но не GFAP зависят от времени суток. Причина пока неясна. Авторы делают вывод, что время отбора крови для определения этих маркеров нужно стандартизировать или хотя бы фиксировать. Подробнее. 

Когда люди говорят что-то собакам, они замедляют свою речь, и именно это помогает собакам лучше понимать людей, показали ученые из Франции и Швейцарии. Они анализировали, как люди говорят между собой и как говорят с собаками на пяти языках. Одновременно они использовали ЭЭГ для измерения ответа мозга на речь. Люди говорят со скоростью примерно четыре слога в секунду, а собаки лают, рычат и издают другие звуки со скоростью две вокализации в секунду. Общаясь с собаками, люди замедляли речь до трех слогов в секунду. У собак при обработке звуковых сигналов преобладал дельта-ритм, а у людей — тета-ритм. Авторы считают, что именно более медленная речь помогает собакам лучше понимать людей. Подробнее. 

Ученые из Великобритании и США показали, что за остановку двигательной активности у дрозофилы отвечают три типа нейронов — Foxglove, Bluebell и Brake, причем механизм они используют разный. Foxglove и Bluebell подавляют движение вперед и повороты соответственно, а Brake прекращает вообще всякое движение и повышает устойчивость суставов ног. Foxglove и Bluebell используют механизм Walk-OFF (авторы сравнивают это с тем, как водитель убирает ногу с педали газа), он активируется нейронами, воспринимающими еду, а Brake использует одноименный механизм Brake (как если бы водитель нажал на педаль тормоза), он был связан с грумингом. Подробнее. 

Ученые из Швейцарии и Германии смотрели, как мог зародиться эндосимбиоз. Они помещали в клетку грибка Rhizopus microsporus или E. coli, или бактерии рода Mycetohabitans — эндосимбионты другого вида грибков Rhizopus. E. coli размножались слишком быстро и активировали иммунный ответ грибка. Последний изолировал бактерии, инкапсулировав их. Кишечная палочка не передалась потомкам. Напротив, Mycetohabitans проникли в споры. Такие «заселенные» грибки изначально росли медленнее, но со временем и постоянным отбором грибок адаптировался к бактерии. Подробнее.

В Journal of Infection (импакт-фактор 14,3)  опубликованы результаты фазы 3 клинических исследований эффективности и безопасности вакцины «Конвасэл» на основе N-белка коронавируса. Вакцина разработана в Санкт-Петербургском НИИ вакцин и сывороток ФМБА России.

Набор добровольцев проводился с 18 мая по 9 августа 2023 года. Из 5229 человек 3486 получили вакцину, а 1743 — плацебо. Антитела к N-белку имели около 40% участников в обеих группах. (Такие антитела могут быть у переболевших коронавирусной инфекцией, а у иммунизированных другими вакцинами и не болевших их нет.) В ходе испытаний оценивалось количество лабораторно подтвержденных случаев заболеваемости COVID-19 в течение 180 дней (не ранее 15-го дня после вакцинации).

Заболеваемость в этот период была невысокой (27 человек в группе плацебо и 8 в группе вакцинированных). Защитная эффективность вакцины составила 85,2%. Нежелательные явления были в основном легкими и включали местные реакции и головную боль.

Большинство вакцин против коронавируса SARS-CoV-2 вызывают продукцию антител к S белку. Однако в гене S-белка быстро накапливаются мутации, и вакцины против старых штаммов теряют защитную эффективность. Вакцина «Конвасэл» содержит полноразмерный рекомбинантный нуклеокапсидный белок (N-белок) SARS-CoV-2, менее изменчивый, чем S-белок, а также вспомогательные вещества — (±)-α-токоферол, сквалан и полисорбат 80.

Если коралловый риф был полностью уничтожен в результате шторма, то он вырастает заново в течение нескольких лет. Но после отбеливания кораллов из-за жары и загрязнения риф не восстанавливается. Исследователи из США показали, что после отбеливания на остатках мертвых кораллов растут водоросли. И кораллы защищают водоросли от животных, которые ими питаются. В то же время водоросли соревнуются с кораллами за место, свет и ресурсы. Водоросли растут быстрее, так что они предотвращают рост молодых кораллов и восстановление рифа. Подробнее. 

Беременные женщины часто спят недостаточно (менее семи часов за ночь), в том числе из-за гормональных изменений и дискомфорта. Китайские исследователи проанализировали состояние 7059 пар мать-ребенок и показали, что недостаток сна во время беременности ассоциирован с повышенным риском задержек развития у детей, включая когнитивные способности, поведение и обучаемость. Причем сильнее эффект проявляется на мальчиках. Недостаток сна нарушает также метаболизм глюкозы у матери. Подробнее.

Для некоторых транспортных белков субстрат остается неизвестным. Ученые из Германии и Канады обучили искусственный интеллект на 8500 парах субстрат-транспортер, определенных экспериментально. Теперь он может предлагать самые вероятные субстраты для того или иного транспортера. Метод назвали SPOT. Подробнее.

Секретируемый иммуноглобулин A (SIgA) — антитело, которое защищает слизистую кишечника от микроорганизмов. Недостаток SIgA связан с воспалительными заболеваниями кишечника. Ученые из Германии и США показали, что бактерия Tomasiella immunophila снижает уровень SIgA, и это повышает риск воспаления и инфекции. Бактерию назвали в честь ученого Томаса Томази, который открыл SIgA. Подробнее.

У людей с мутацией в гене Sox3 развивается гипопитуитаризм, состояние, при котором гипофиз производит недостаточно гормонов. Оно сопровождается проблемами с ростом, бесплодием и нарушенным ответом на стресс. У мышей без Sox3 оказался затронут гипоталамус, который подает гипофизу сигнал выпускать гормоны. Также у них было меньше NG2 глии, так что, вероятно, эти клетки играют важную роль. Что неожиданно, аспирин и пересадка кишечной микробиоты обратили вспять развитие симптомов у мышей. Механизм пока неясен. Подробнее.

Пожилые кошки часто страдают от остеоартрита. У человека при этом состоянии сигнатуры мозга изучают с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), чтобы посмотреть, какая категория стимулов успокаивает боль. Однако кошки стряхивают и жуют электроды, поэтому эту процедуру им проводят после седации, что может изменять болевое восприятие. Ученые из Монреальского университета (Канада) нашли выход — они спрятали электроды в вязаных шапочках. Авторы работы в Journal of Neuroscience Methods уже успешно протестировали 11 кошек с остеоартритом и оценили их ответ на стимулы, такие как запахи и цветные огни. Авторы надеются, что новый метод поможет кошкам, страдающим от хронической боли. Также они видят его потенциал при тестировании синхронизации мозговых волн животных и их хозяев.