Жонглеры – народ мозговитый
Специалисты из Оксфорда под руководством Яна Шольца установили, что выполнение непростых действий вроде жонглирования значительно изменяет структуру головного мозга.
Исследователи дали 24 добровольцам учебные комплекты для жонглирования и на протяжении шести недель заставляли их практиковаться в этом искусстве хотя бы полчаса в день. До и после эксперимента ученые просканировали мозги жонглеров при помощи DTI – разновидности магнитно-резонансного томографа. Полученные изображения структуры белого вещества сравнили с аналогичными снимками 24 людей, никогда не занимавшихся жонглированием.
Эффект превзошел все ожидания: количество белого вещества в теменной доле мозга жонглеров увеличилось в среднем на 5 %. Эта область мозга отвечает за координацию. Ученые также подтвердили известный тезис о том, что важен не результат, а процесс – прирост белого вещества наблюдался у всех практиковавшихся вне зависимости от их реальных успехов в жонглировании.
В течение месяца с момента окончания опыта добровольцы воздерживались от упражнений в жонглировании, после чего снова прошли томографию. Приобретенные 5 % сохранились нетронутыми, а кроме того, в большинстве случаев наблюдалось увеличение массы серого вещества. Это можно объяснить тем, что успех жонглирования зависит от сочетания скорости и координации движений, а за них отвечают как раз белое и серое вещество соответственно.
Шольц надеется, что его открытие в будущем ляжет в основу программы реабилитации людей, перенесших черепно-мозговую травму. Дальнейшее же изучение того, как жонглирование и вообще сложные комплексы действий изменяют архитектуру мозга, может привести к разработке специальных лекарств, совершенствующих эти естественные способности.
«Если бы мы могли использовать подобные тренировки или аналогично работающие препараты для помощи пациентам в восстановлении участков мозга, это было бы просто великолепно», — заключает ученый в статье, опубликованной в «Nature Neuroscience».
-----------------------------------
Так вот ты какая, ДНК!
Над созданием объемной модели человеческого генома трудились ученые нескольких университетов США. Их работа позволит лучше изучить функции двойной спирали и то, как она приобретает свою необыкновенно сжатую форму внутри ядра клетки.
«Всем известно, что ДНК представляет собой двойную спираль. Но как эта почти двухметровая цепь умещается в ядре, диаметр которого составляет сотые доли миллиметра? Выяснением этого вопроса мы и занялись», — рассказывает Эрез Либерман-Айден из Гарварда.
«Мы разбили геном на куски, создали пространственную карту, показывающую, насколько близко отдельные части находятся друг к другу. Затем с помощью компьютера собрали все воедино», — рассказывает один из исследователей Нейнке ван Беркюм.
В результате ученые сделали два основных вывода. Первый: человеческий геном разбит на два отсека. В одном хранятся активные гены, во втором — более плотно изолированы «ненужные» части ДНК.
«Клетка поступает очень умно, выставляя активные гены в особую зону, где они легкодоступны для белков и прочих веществ», — говорит другой исследователь Джоб Деккер.
Второй вывод: геном представляет собой «фрактальную глобулу». Эта структура позволяет, во-первых, упаковать ДНК невероятно компактно. Плотность информации в ядре примерно в триллионы раз выше, чем в среднестатистическом компьютерном чипе. Во-вторых, упаковка дает возможность избежать образования узлов или запутанных фрагментов, которые бы помешали нормальной работе ДНК. В-третьих, такая структура позволяет быстро складываться и раскладываться геному во время активации и репрессии генов, репликации клетки.
-----------------------------------
Не убьют, так помучают
Новый тип дешевого, прочного и нетоксичного покрытия-репеллента разработали зоологи из Кембриджа.
Многие насекомые выделяют из желез на задней части ног особую маслянистую эмульсию. С ее помощью они способны цепляться за практически любые природные и искусственные поверхности и передвигаться по ним даже в вертикальной плоскости.
В ходе изучения механизма выделения жидкости зоологи обнаружили, что ее свойства меняются при соприкосновении с поверхностью, обработанной полиимидными субстратами. Этот состав удаляет из клейкой секреции насекомых воду, из-за чего клей фактически превращается в смазку. В результате тараканы начинают скользить. А в таком состоянии добраться до пищи они уже не могут.
-----------------------------------
На Фобосе ждут «братьев по разуму»?
Проверить гипотезу транспермии (возможности переноса жизни с планеты на планету) призван эксперимент, который должен быть выполнен в рамках российской космической миссии. Впервые животные будут отправлены в дальний космос и на очень продолжительный срок. И их даже высадят на Фобос.
Запуск межпланетной станции «Фобос-Грунт» намечен на 2011 год. Главная цель — доставка образцов породы со спутника Марса на Землю. Однако попутно будет решена масса других задач и среди них — Living Interplanetary Flight Experiment (LIFE). Этот опыт был разработан международным «Планетарным обществом» при участии специалистов из России, Германии и США.
Пассажирами АМС «Фобос-Грунт» станут 30 организмов 10 биологических видов, представляющих все три основных царства: эукариотов, бактерий и архей. Их поместят в «BioModule» — устройство в виде шайбы массой 100 граммов. Каждый организм будет проживать в индивидуальной ячейке — мини-контейнере.
После прибытия аппарата к цели его пассажиры проведут несколько недель на Фобосе, после чего «BioModule» будет отправлен обратно на Землю вместе с капсулой, несущей образцы грунта. «BioModule» рассчитан на жесткую посадку в казахских степях — его контейнеры не потеряют герметичности даже при ударе в 4000 g. Также он может выдержать высокую температуру.
Самое примечательное: среди испытываемых существ будут животные, пусть даже очень маленькие. Это знаменитые «водяные медведи», или тихоходки, сообщает «Wired». Заметим, они уже стали первыми животными, выжившими в открытом космосе. Однако пребывание на околоземной орбите, пусть даже «без скафандра», — совсем не то же, что полет к Марсу и обратно.
-----------------------------------
Магнитное электричество? Есть и такое
О движении электрических зарядов и образуемом ими токе знают все. С передвижениями магнитных зарядов дела до недавнего времени обстояли несколько сложнее – ученые не могли детектировать ни сами магнитные монополи, ни их транспорт. Однако недавно все же удалось увидеть магнитричество в эксперименте.
У каждого магнита, как известно, два полюса. И сколько бы физики его ни делили, каждый его кусочек, вплоть до единичного атома, будет обладать двумя полюсами. Однако теоретики предсказывали, что существуют магнитные монополи – квазичастицы, несущие на себе только положительный или только отрицательный магнитный заряд. Они не связаны в пары и могут передвигаться по отдельности.
Долгое время ученые разных стран пытались поймать магнитные монополи. Наконец, им это удалось. Для этого исследователи направили на кристалл спинового льда, охлажденного до ультранизкой температуры, нейтроны. Поведение элементарных частиц показало: в материале действительно присутствуют магнитные монополи.
В статье Стивена Брамвелла и его коллег из Лондонского центра нанотехнологий, опубликованной в «Nature», рассказывается о строении системы, позволяющей фиксировать передвижение магнитных монополей. Британцы не только впервые определили количество магнитного заряда, но и измерили магнитный аналог электрического тока. Движение и взаимодействие монополей они назвали «магнитричеством» (magnetricity). Считается, что эффект можно использовать для создания более компактной компьютерной памяти.
-----------------------------------
Что-то слышится родное…
Как не имеющим глаз и ушей растениям удается определить, что рядом с ними произрастают именно их родственники, а не враждебные незнакомцы? Биологи из университета Делавэра провели масштабное исследование и определили один из механизмов, который помогает представителям флоры в столь нелегком деле.
В качестве подопытных кроликов американскими биологами были выбраны представители вида Arabidopsis thaliana. В эксперименте молодая рассада была помещена в жидкость, содержащую (в разных случаях) выделения корней сестер и братьев растений, «незнакомцев», а также их собственную секрецию. Затем биологи в течение семи дней замеряли у каждой особи Arabidopsis thaliana длину самого длинного бокового корня и гипокотиля – структуры, из которой позже развивается первый листок.
В отдельном эксперименте в жидкость был добавлен ортованадат натрия, который блокирует секрецию корней, но не влияет на их рост. Всего учеными было исследовано около трех тысяч растений.
В своей статье в журнале «Communicative & Integrative Biology» авторы пишут, что наличие в среде секреции чужих корней привело к удлинению основного бокового корня растения. Однако при добавлении ортованадата растения переставали распознавать незнакомцев. Чуть позже те же результаты были воспроизведены в лаборатории биологов, открывших столь странное свойство близкородственных растений. Получается, что биохимические процессы определяют общение корней между собой и распознавание растений друг другом.
Произрастающие рядом незнакомцы имеют обычно короткий стебель, так как под землей они борются за ресурсы, развивая мощную корневую систему. Когда близко посажены родственники, их корни обычно меньше, а сами растения соответственно больше.
Специалисты считают, что открытие можно использовать в сельском хозяйстве, в том числе в садоводстве. Ведь часто мы высаживаем растения рядом друг с другом, и когда они плохо растут, то виним их производителя или патогены, находящиеся в почве. Но причина, как видим, может быть в другом.
