Загадки марсианских лун, соседство древних людей и роботизированная рука

Neuralink разрабатывает роборуку, управляемую силой мысли

Компания Илона Маска Neuralink заявила о том, что планирует создать роботизированную руку, которой можно будет управлять посредством импланта, вживляемого в мозг. Такой протез очень пригодился бы обездвиженным, парализованным людям, которые не могут двигать руками из-за того, что сигналы от нервной системы не проходят к конечностям.

Сейчас исследователи набирают группу испытуемых: приглашаются люди, которые не могут пользоваться одной или обеими руками из-за бокового амиотрофического склероза или повреждения шейного отдела спинного мозга. Одобрение на испытания уже получено.

В чем будет состоять исследование: в зону мозга, где сосредоточено планирование движений, будет помещен небольшой имплант. Он будет воспринимать активность нейронов и «переводить» ее внешнему протезу: чтобы роборука «понимала», что человек хочет совершить то или иное движение. Для этого не нужно будет ни проводов, ни других механических устройств передачи нервного импульса.

В официальном сообщении компании говорится, что разработка роботизированного манипулятора станет первым важным шагом к возвращению свободы движения людям, которые ее лишены. Neuralink пишет, что проводит медицинские испытания полностью имплантируемого беспроводного интерфейса «мозг — компьютер», чтобы оценить его функциональность. Компания планирует дать людям с квадриплегией (полным параличом конечностей) возможность управлять внешними устройствами силой мысли.

Предки человека жили бок о бок друг с другом

Одним прекрасным днем 1,52 миллиона лет назад два или три человека прямоходящих (Homo erectus) — еще не сапиенсы, но уже почти как мы — прошли по берегу озера, покрытому густой грязью. За несколько часов до них здесь же прогулялся другой представитель гоминид — скорее всего, парантроп (Parantropus boisei). Это боковая ветвь нашей эволюции, человек, у которого мозг был меньше, чем у Homo, зато челюсть по-настоящему выдающаяся.

Два «набора» древних следов в нескольких метрах друг от друга нашли на восточном берегу озера Туркана в Кении. Это дорожка из 13 следов парантропа и отдельные следы, оставленные по крайней мере тремя «эректусами». Эти люди видели гигантских журавлей, древних лошадей и антилоп (их следы тоже здесь нашли)... и, возможно, друг друга! Цепочки следов, которые они оставили на берегу озера, окаменели, а через полтора миллиона их нашли кенийские ученые.

Следы, найденные в Восточной Африке в 2021 году, стали первыми в истории антропологии доказательствами того, что разные виды наших предков сосуществовали в одном пространстве и потенциально могли даже взаимодействовать. Результаты изучения следов были опубликованы на этой неделе.

До сих пор предполагалось, что разные виды гоминид жили бок о бок: ископаемые остатки рода Homo и парантропов находили в одних и тех же слоях осадочных пород повсюду в Африке. Но погрешность определения возраста окаменелостей — тысячи лет. Так что ученые до сих пор не знали доподлинно, делили ли наши предки одно пространство и время — прямых доказательств тому не было.

А теперь есть. Найденные отпечатки следов в окаменевшей грязи — машина времени, «доисторический полароид». Они сохранили ценные сведения о людях, которые их оставили, включая высоту свода стопы, форму пальцев ноги и даже характер походки! Ученые исследовали следы с помощью 3D-рентгенографии и выяснили: парантроп шел со скоростью 6,5 км/ч — так быстро мы утром бежим на работу.

Вейпы без никотина тоже вредят сосудам

Медики из Пенсильванского университета провели серию экспериментов, в которых показали, как курение электронных сигарет сказывается на работе сосудов. Они показали, что даже безникотиновые вейпы негативно влияют на организм, а их курение не может быть безвредным!

В эксперименте участвовал 31 человек — здоровые мужчины и женщины в возрасте от 21 года до 49 лет, курящие электронные и обычные сигареты. Всем сделали МРТ до и после выкуривания обычной сигареты, никотинового или безникотинового вейпа. В качестве контрольной группы задействовали 10 некурящих людей. До исследования на бедро каждому испытуемому накладывали манжету, чтобы замедлить кровоток. Потом, ослабив манжету, мерили, как быстро проходит кровь по бедренной артерии и как насыщается кислородом венозная кровь. Кроме того, МРТ замеряла кровоток в сосудах головного мозга.

Во-первых, выяснилось, что и обычные сигареты, и вейпы серьезно замедлили скорость кровотока в поверхностной бедренной артерии. Причем такое влияние оказали в том числе и безникотиновые вейпы (правда, они сказались на работе сосудов чуть слабее, чем никотиновые «собратья»).

Во-вторых, венозная кровь после использования абсолютно всех электронных сигарет была менее насыщена кислородом, чем у некурящих людей. Так что поглощение легкими кислорода уменьшается вне зависимости от содержания никотина в вейпе.

Исследователи категорически утверждают: если вейпинг дает моментальный эффект на уровне сосудов, то на постоянной основе их употребление может привести к сосудистым заболеваниям. Так что, нет, безопасного способа курить все еще не существует, и ученые доказывают это снова и снова.

Луны Марса — это обломки астероида?

Как образовались спутники Марса — Фобос и Деймос? Есть несколько общепринятых гипотез: например, теория захвата гравитацией Марса «готовых» небесных тел. Но она не очень сообразуются с геологическим составом и орбитами марсианских лун — они движутся почти по идеальному кругу вдоль экватора, а «захваченные» спутники обычно идут по наклонной и вытянутой орбите. Есть гипотеза гигантского столкновения, по которой Фобос и Деймос были выброшены на орбиту после встречи Марса с большим астероидом. Но она тоже не полностью объясняет все характеристики марсианских лун.

На этой неделе была опубликована очередная версия их происхождения — гипотеза разрушенного астероида. Астрономы из NASA предположили, что Фобос и Деймос — обломки крупного небесного тела. Гость из космоса летел себе по своим делам мимо красной планеты, но подошел слишком близко. Гравитация Марса вызвала приливные силы, которые буквально развалили астероид на части. Большая часть его обломков осталась на марсианской орбите, со временем из них и «слепились» спутники красной планеты.

Эту теорию выдвинули ученые из исследовательского центра Эймса NASA. Они использовали суперкомпьютер Даремского университета в Британии и сотни раз смоделировали на нем пролет крупного астероида вблизи Марса. В итоге удалось подобрать «подходящие» под описанный сценарий параметры небесного гостя — диаметр, скорость, характер вращения, максимально близкое к Марсу расстояние. Полученные данные объясняют и происхождение Фобоса и Деймоса, и их орбитальные характеристики.

Проверять гипотезу предстоит следующим космическим миссиям.

Стволовые клетки долгожителей расскажут, как дожить до ста лет

Ученые из медицинской школы Бостонского университета изучают клетки из крови долгожителей, «перепрограммированные» в стволовые. Они даже создали банк таких клеток и планируют поделиться ими с другими исследовательскими группами, чтобы те могли изучать факторы долголетия. Первые эксперименты уже проведены — они дают понимание процессов старения мозга.

Биологи из Бостонского университета заметили, что люди, доживающие до 100 лет, обладают уникальными способностями восстанавливаться после травм и инсультов, лучше переживают инфекционные заболевания. В чем их секрет — пока неясно, но есть теория о том, что удивительное долголетие обеспечивается генетическими факторами, которые защищают организм от болезней.

Однако проверить эту теорию — задача со звездочкой. Во-первых, людей, перешедших столетний рубеж, все-таки в популяции совсем немного. Образцы их крови и клеток кожи — редкий и ценный ресурс для исследований. Это и натолкнуло бостонских ученых на идею создания банка клеток долгожителей. Они начали сотрудничать с группой гериатров из этой же медицинской школы — здесь в свое время провели крупнейшее обследование людей в возрасте 100 лет и старше. Долгожителей искали по избирательным спискам, новостным заметкам в региональной прессе и в домах престарелых.

Ученые оценивали когнитивные способности и физическое состояние своих подопечных (и надо сказать, что многие из столетних участников исследования были в здравом уме и в состоянии себя обслуживать). А еще у них взяли кровь на анализы.

Клетки крови 30 долгожителей превратили в стволовые — из этого состояния они могут трансформироваться в любой тип клеток организма. Такие «перепрограммированные» клетки сохраняют генетический код. А значит, их можно использовать для изучения генетических детерминант старения. В первых экспериментах из этих клеток вырастили нейроны — клетки нервной ткани. Оказалось, что «нейроны долгожителей», попав под воздействие стрессоров, эффективнее и надежнее контролировали процессы воспроизводства белка, чем клетки, полученные от людей со средней продолжительностью жизни. Еще одна научная группа выяснила, что клетки мозга, полученные от долгожителей, активируют больше генов, связанных с защитой от болезни Альцгеймера.

Исследования продолжаются, теперь исследователи надеются использовать «мафусаиловы» стволовые клетки для получения других типов тканей, определяющих старение: клетки печени, мышц, кишечника.