У нас вы найдете научно-популярные и познавательные материалы из различных областей знаний.

По всем вопросам и предложениям пишите в контакты администрации или используйте кнопку "Отправить сообщение" под аватаром.

В каталоге вы найдете архив всех материалов, сортированных по тематикам.

У разных людей мозг работает по-разному

Взаимосвязи между областями человеческого мозга сродни отпечаткам пальцев – с их помощью можно отличить одного человека от другого, но при том они остаются постоянными, какой бы умственной работой мы ни занимались.

Мы все думаем и чувствуем по-разному: кто-то быстрее решает математические задачи, но с трудом запоминает стихи, кто-то рыдает даже на самых скверных мелодрамах, кто-то прекрасно рисует и при этом совсем равнодушен к музыке. Эмоциональные и когнитивно-психологические отличия говорят о том, что у одного человека мозги в буквальном смысле работают иначе, чем у другого. Но насколько разница в нейробиологических характеристиках отражает нашу индивидуальность? Можно ли только по работе мозга отличить одного индивидуума от другого?

В своём исследовании Эмили Финн (Emily S Finn) и её коллеги из Йельского университета воспользовались данными проекта Коннектом Человека, целью которого является полное описание структуры связей в нервной системе организма. Учитывая, что в нейрональных связях человеческого мозга участвуют около 100 млрд нейронов, становится понятно, насколько это амбициозная и трудоёмкая задача. Речь идёт не только о «прорисовке» межнейронных соединений, но и о точном описании архитектуры разнообразных блоков и модулей мозга, отличающихся как анатомически, так и функционально. Естественно, что здесь активно используются методы функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которая позволяет увидеть активность того или иного участка мозга в момент выполнения какой-то задачи. Для своих целей нейробиологи из Йеля взяли данные, описывавшие работу 268 мозговых областей у 126 людей, и построили корреляционную матрицу активности, в которой активность каждого из 268 участков сопоставлялась с работой всех прочих.

В статье в Nature Neuroscience авторы пишут, что рисунок взаимосвязанной активности мозговых зон был в достаточной степени индивидуален, то есть по нему можно было отличить одного человека от другого. Целью было не столько построить десяток-другой индивидуальных портретов, сколько понять, можно ли в функционально-анатомических параметрах мозга обнаружить индивидуальные черты. Метод работал прекрасно: например, после простого сканирования мозга в фМРТ-аппарате можно было с 99% точностью сказать, что вот этот мозговой «портрет» принадлежит одному человеку, а вот этот – другому. Если перед добровольцем ставили какую-то умственную задачу, точность различения падала до 70%, но всё равно оставалась довольно высокой. И даже если два человека думали о разных вещах, всё равно характер взаимосвязей между областями мозга сохранял индивидуальный отпечаток.

Одновременная активация мозговых зон указывает на то, что информационные каналы между ними срабатывают в первую очередь. То есть, когда мы говорим об индивидуальных функционально-анатомических параметрах, то имеем в виду индивидуальную настройку таких связей. При разных задачах в мозге срабатывают разные участки, но именно в характере обмена данными, в работе информационных «мостов» можно найти некие общие свойства, независимые от конкретной задачи, и при том свойственные именно данному человеку. То, что архитектура взаимосвязей обладает индивидуальными особенностями, известно уже относительно давно, однако на сей раз удалось показать, что такие черты можно различить даже при выполнении разных когнитивных заданий. Стоит подчеркнуть, что речь в данном случае идёт не столько о физической структуре, не о том, что между одними участками нейронные «провода» положены гуще, а между другими – реже (хотя подобные различия, безусловно, имеют место), а что они используются с разной интенсивностью. То есть да, мозги работают по-разному, и это можно увидеть с помощью фМРТ.

Сильней всего индивидуальные черты проявлялись в работе лобно-теменной коры, где происходит фильтрация поступающей информации. Действительно, посмотрев в окно, кто-то увидит в первую очередь драку во дворе, а кто-то – птицу на дереве; и можно смело утверждать, что психологические различия между нами не в последнюю очередь обусловлены разностью в восприятии. Полученные результаты могут сильно пригодиться врачам-психиатрам и психоневрологам: психические болезни определяют преимущественно по симптоматике, однако одни и те же симптомы могут относиться к разным расстройствам, и наоборот, одна и та же болезнь у одного человека, бывает, проявляется иначе, чем у другого. И с личным «портретом» мозга на руках можно будет точнее сказать, что именно с больным не так.

Источник: http://vk.cc/4iDEwG

#мозг #индивидуальность #нейробиология #ум

Билл Най в поисках воды на Юпитере

В этом видео американский ученый-популяризатор науки Билл Най расскажет нам, как при помощи космического аппарата Юнона ученые собираются измерить количество воды на Юпитере и ответить на несколько важных вопросов касательно формирования солнечной системы.

#Билл_Най #вода #Юпитер #астрономия #космос #Юнона #Солнечная_система

На сколько лет отказ от мяса продлевает жизнь

Исследование американских ученых показало: вегетарианцы живут на 3,6 года дольше в сравнении с людьми, регулярно употребляющими мясо. Как выяснилось, больше всего здоровью вредит красное мясо, а также мясо в переработанном виде.

Американские медики из клиники Майо в Аризоне выяснили, что смертность от различных причин увеличивается среди тех, кто регулярно ест мясо. Эксперты проанализировали шесть исследований, в которых оценивалось влияние различных типов питания (диет с употреблением мяса и вегетарианской диеты) на продолжительность жизни. В общей сложности в них приняли участие 1,5 миллиона человек. Врачи пытались понять, нужно ли предостерегать пациентов от употребления в пищу мяса.

Полученные данные подтвердили, что стиль питания оказывает значительное значение на состояние здоровья и продолжительность жизни. Ученые обнаружили, что ожидаемая продолжительность жизни людей, в течение 17 лет придерживающихся вегетарианской диеты, в среднем на 3,6 года больше в сравнении с теми, кто употребляет мясо.

В частности, исследование 2014 года показало: высокая смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и ишемической болезни сердца связана с употреблением обработанного мяса (бекон, сосиски, салями, ветчина и т. д.). В ходе другого исследования было обнаружено, что риск смерти от различных причин снижается до 50% при очень низком потреблении мяса по сравнению с высоким его потреблением.

Результаты этих исследований, по мнению медиков, являются статистически значимыми. Ученые считают, что врачи должны рекомендовать пациентам по возможности ограничивать продукты животного происхождения и употреблять больше растительной пищи.

Источник: http://vk.cc/59cfHR

#мясо #мясоедство #здоровье #питание #вегетарианство

Почему слоны не болеют раком

От онкологических заболеваний страдают не только люди, но и животные. Но все по-разному — кто-то чаще, кто-то реже. Есть виды, особенно устойчивые к раку, и к таким, как ни странно, относятся крупнейшие млекопитающие: слоны и киты. Почему «как ни странно»? Мы знаем, что рак начинается с клеток, в которых испортился механизм контроля деления. Очевидно, чем больше клеток в теле, тем больше шансов, что в какой-нибудь из них что-нибудь пойдёт не так — при делении, например, в синтезирующуюся цепь ДНК может вкрасться ошибка. Однако слоны, несмотря на свои размеры и долгий срок жизни, заболевают раком даже реже, чем более мелкие виды. Этот парадокс был назван парадоксом Пето — по имени Ричарда Пето, британского эпидемиолога из Оксфорда, который заметил его ещё в 1970-е годы.

Очевидно, у долгоживущих крупных животных есть какие-то дополнительные механизмы, подавляющие возникновение злокачественных опухолей. Среди генов, от которых зависит развитие рака, есть протоонкогены и антионкогены. Если первые начинают работать не так, как надо, клетки «сходят с ума» и перерождаются в раковые; соответственно, то же самое будет, если сломаются антионкогены, которые следят за тем, правильно ли клетки себя ведут.

Два года назад исследователи из Института развития в Монпелье предложили модель, которая учитывала поведение протоонкогенов и антионкогенов в зависимости от размера животного. Модель имитировала разные распределения мутаций на протяжении нескольких тысяч поколений. Вывод оказался такой: протоонкогены и антионкогены по-разному реагируют в эволюции на увеличение массы тела. Чем больше масса тела, тем труднее активировать гены, способные спровоцировать опухоль.

Одна из мутаций, благодаря которой становится труднее активировать протоонкогены, может быть связана с тем, что в геноме просто увеличивается число опухолевых супрессоров. Об этом в своей статье [1] в Journal of the American Medical Association пишут Джошуа Шиффман (Joshua D. Schiffman) из Университета Юты вместе с коллегами из Университета штата Аризона и Пенсильванского университета. Сначала авторы работы проанализировали статистику смертности слонов, и опять же лишний раз убедились, что они действительно устойчивы к раку более многих других видов: всего лишь 5% толстокожих умирают от опухолей, тогда как, к примеру, у гиеновидных собак рак губит 8%, не говоря уже о 25% людей.

Анализ генома показал, что у африканских слонов есть целых 40 копий гена p53, у азиатских — от 30 до 40. Этот ген — один из самых известных антионкогенов. Белок р53 распознаёт повреждения в ДНК, и, если их становится достаточно много, он включает гены, отвечающие за апоптоз — запрограммированное клеточное самоубийство. Большое количество генетических повреждений делает клетку опасной для всего организма, поэтому проще всего от неё вообще избавиться. Очевидно, именно огромное число копий p53, которые возникли в их геноме миллионы лет назад, помогает слонам избегать рака (у человека, к слову, всего две копии p53).

Можно, конечно, поступать иначе — стараться отремонтировать испорченную ДНК, однако, когда клетки слонов облучали ионизирующим излучением, то никакой активизации ДНК-ремонтных генов и белков не наблюдалось, но зато клетки начинали активно умирать. То есть слоновий способ избежать злокачественной опухоли — просто вовремя убить испортившуюся клетку. Можно только пожалеть о том, что эволюция не смогла снабдить и наш геном лишним десятком копий p53; возможно, в будущем биотехнология позволит провернуть такую операцию, и на свет появятся новые люди с повышенной защитой от рака.

Здесь нельзя не вспомнить про другого зверя, чья устойчивость к онкологическим болезням давно интригует биологов. Речь идёт о голом землекопе — этот малоприятный на вид африканский грызун живёт необычайно долго, до 28–31 года, что в 10 раз дольше обычных лабораторных крыс, и никаких злокачественных опухолей у него при том не появляется. Два года назад группа из Рочестерского университета под руководством Андрея Селуанова и Веры Горбуновой опубликовала в Nature статью, в которой говорилось, что устойчивостью к раку землекопы обязаны большому количеству гиалуроновой кислоты, заполняющей межклеточный матрикс — она мешает клеткам слипаться и превращаться в опухоль. А вот слепыши, эволюционные кузены землекопов, тоже известные устойчивостью к онкологическим болезням, пошли по «слоновьему» пути: клетки их тела подчинены исключительно жёсткой программе апоптоза, которая заставляет их умирать, если клеток становится слишком много.

Источник: http://vk.cc/4jtUon

#генетика #медицина #рак #слоны #онкология #гены