Не спится? Охлади голову
Медики из США смогли победить бессонницу при помощи специальной пластиковой шапочки, которую пациент надевает на голову перед тем, как лечь спать.
Биологи из Университета Питтсбурга выяснили, в каких «дозах» нужно назначать охлаждение префронтальной коры головного мозга до и во время сна, чтобы такое немедикаментозное лечение помогло справиться с бессонницей. Отметим, что эту технологию ученые разрабатывают последние несколько лет. Все началось с исследования, которое показало, что высокий обмен веществ в мозге больных провоцирует плохие засыпание и сон.
Однако гиперактивность префронтальной коры можно обуздать. Для этого необходимо охладить эту область головного мозга перед сном и в период фазы с небыстрым движением глаз. Тогда пациенты засыпают лучше и спят дольше.
В последнем опыте приняли участие 12 женщин. У девяти из них была первичная бессонница. Она встречается у трети пациентов, причем вызывают ее не физические или психические отклонения, а нарушение режима сна и бодрствования, стрессы, эмоциональные расстройства.
В эксперименте в шапочках больных циркулировала охлажденная вода. Результаты показали, что сон подопытных почти ничем не отличался от сна трех здоровых участниц. Ученые планируют провести более масштабные испытания метода, а также испробовать лечение холодом на мужчинах.
------------------------------------------
Старик Дарвин, ты прав
Конкуренция видов, соседствующих в среде обитания, борьба за ресурсы и вытеснение одного вида другим являются важным пунктом в теории эволюции. Ученые провели эксперимент, в котором наглядно показали, как эти процессы работают.
Профессор Линь Цзян и его коллеги из Технологического института Джорджии, сообщается в статье, опубликованной в «Ecology Letters», на практике продемонстрировали сражение видов за выживание, идущее в полном соответствии с гипотезой предельного филогенетического подобия. Это одна из идей, выдвинутых Дарвином в его знаменитом труде «Происхождение видов». Суть ее проста: борьба за существование между близкими видами идет более интенсивно, нежели между дальними родственниками.
В роли подопытных выступили простейшие организмы — протисты. Они быстро размножаются, так что в течение нескольких недель можно пронаблюдать за развитием множества их поколений.
По информации «ScienceDaily», исследователи отобрали 10 видов, для которых тщательно выстроили генеалогическое древо, определив степень родства между собой. Далее биологи поместили микроорганизмы в пробирки. Всего было создано 165 отдельных «микрокосмов» — крошечных упрощенных экосистем. Каждая содержала один или два вида протист, и во всех колбах жили по три вида бактерий — в качестве еды.
Из каждого микрокосма ученые еженедельно отбирали образцы и подсчитывали «народонаселение», фиксируя его динамику. Через десять недель был подведен итог. Оказалось, что те виды простейших, что обитали в своих мирках в одиночестве (не считая бактерий, как подножный корм), прекрасно дожили до конца опыта. А вот более чем в половине миров, в которых изначально было помещено два вида протист, один вид стал доминирующим, а второй практически исчез.
Исследователи обнаружили, что частота и скорость этого процесса вымирания, называемого конкурентным исключением, были значительно больше в случае соседства видов, которые филогенетически более тесно связаны между собой. Также чем ближе было родство видов в паре, тем сильнее сокращалась популяция подавляемого, более слабого вида.
Одновременно выяснилось, что более сильная борьба за выживание шла между видами, обладавшими близким размером рта. Полагают, что эта морфологическая особенность влияет на пищевые пристрастия и скорость поглощения пищи, а значит, вынуждает протист сильнее конкурировать между собой, сражаясь за одну и ту же еду.
------------------------------------------
Зачем терминалу детектор лжи
Российский «Сбербанк» продемонстрировал терминал для выдачи кредитных карт, который способен самостоятельно взаимодействовать с людьми, желающими получить деньги. Обмануть аппарат якобы практически невозможно.
Разработкой программного обеспечения необычного банкомата занималась компания «Центр речевых технологий». Она создала речевой детектор лжи, который определяет, честно ли отвечает на вопросы системы клиент. Например, среди прочего у заемщика будут выяснять, работает ли он и не имеет ли кредитных задолженностей в других банках.
Решение по кредиту будет приниматься на основании данных о нервозности и эмоциональном состоянии заявителя. Полученная при электронном собеседовании информация будет также сравниваться с кредитной историей клиента, если таковая есть.
Специалисты утверждают, что получить кредитную карту у такого банкомата смогут лишь те, кто действительно достоин доверия. Так, даже человек, обученный обманывать, не в состоянии контролировать некоторые непроизвольные движения мышц глотки и гортани, влияющие на речь, а потому не сможет скрыть от аппарата свое волнение. Впрочем, даже если кому-то и удастся обмануть электронную начинку терминала, то далеко такой вор все равно не уйдет. Ведь система не только распознает речь человека, но и сканирует паспорт гражданина, берет его отпечатки пальцев и составляет 3D-слепок его лица. Также известно, что образцы речи каждого клиента нельзя сохранять в единой базе данных, а потому «голосовые подписи», скорее всего, запишут на микрочипы в самих картах.
------------------------------------------
Кто лучший помощник реставратора?
Итальянские и испанские ученые использовали микроорганизмы рода Pseudomonas для удаления с поверхности настенной живописи XVII века слоев соли и остатков клея.
Исследователи из Политехнического университета Валенсии при содействии экспертов из Италии использовали биотехнологии для восстановления стен церкви Святого Иоанна. В 1936 году в старинном здании произошел пожар, в 60-х годах прошлого века фрески, написанные художником Антонио Паломино, восстановили.
Однако вскоре начали проявляться ошибки реставраторов: на поверхности стен выступил белесый налет соли. Также местами был обнаружен застывший клей. Соскребать такой «довесок» нельзя. Ученые не стали использовать и «тяжелую артиллерию» в виде химических растворов, которые могли бы разрушить произведения искусства, а обратились за помощью к бактериям.
Микроорганизмы поместили в специальный гель и нанесли его на поверхность. Уже через полтора часа реставраторы удалили гель, очистили и высушили «полотно». В отсутствие влажной среды бактерии погибли. В результате вещества, угрожающие фрескам, были удалены аккуратно, не нанеся произведениям искусства никакого вреда.
Сообщается, что ученые планируют продолжить исследования в этой области, ведь в природе можно найти бактерии, питающиеся практически чем угодно.
------------------------------------------
Рыбьи командиры кого угодно построят
Оказывается, положение особи внутри рыбьего косяка может меняться в зависимости от ее физической подготовки, сообщается в «Nature» и «Proceedings of the Royal Society B». Как выяснили ученые из Университета Глазго, оптимальное размещение сильных и слабых рыбок позволяет всему косяку развивать большую скорость.
Биологи пропускали молодых рыб стайками через туннель. При этом исследовалось движение косяка на низкой, средней и высокой скоростях. Далее авторы эксперимента записали положение отдельных рыбок и проверили их физические параметры — стандартную и максимальную скорость обмена веществ, а также аэробные возможности.
Так, было установлено, что на высоких скоростях косяка рыбки с худшим обменом и меньшей способностью поставлять кислород в мышцы занимали позиции в хвосте стаи, а наиболее тренированные — в голове группы. В результате слабые могли тратить меньше сил и реже бить хвостом, чтобы выдерживать скорость всей группы.
На скорости 30 сантиметров в секунду замыкающие косяк рыбки тратят на 12 % меньше энергии, чем ведущие особи, уточняет «Practical Fishkeeping». Ну а более подготовленные лидирующие рыбки, напротив, хорошо справляются с повышенным напором воды.
Такая оптимизация позволяет всей стае выдерживать более высокий темп, что важно при бегстве от хищников, полагают исследователи. Кроме того, расходующие больше калорий лидирующие особи оказываются и в более выгодном положении при сборе пищи, что опять же логично объясняет найденное правило распределения рыбок.
------------------------------------------
Мужчины перед мышами в долгу
Исследователи из США и Великобритании создали необычную генетическую вакцину, девять инъекций которой помогли вылечить от рака предстательной железы 80 % лабораторных мышей.
Биологи Университета Лидса и клиники Мейо, как пишется в статье, вышедшей в журнале «Nature Medicine», внедрили в вирус везикулярного стоматита (VSV) куски ДНК здоровых клеток простаты. Эти гены заставили вирус производить несколько типов антигенов — маркеров, обычно присутствующих на поверхности раковых клеток.
Группу грызунов несколько раз инфицировали модифицированным вирусом. Таким образом, медики научили иммунную систему атаковать раковые клетки, но не трогать здоровые ткани предстательной железы, а также других органов.
Подход, разработанный медиками США и Великобритании, не совсем обычен, ведь вакциной фактически не предупреждают заболевание, а лечат уже имеющуюся опухоль. Ученые также полагают, что вакцина для испытаний на мужчинах будет создана не раньше чем через год, так как необходимо изучить все возможные побочные эффекты, которые может вызвать препарат у людей.
