Что отличает неандертальцев от современных людей? Считается, что главной причиной эволюционного преимущества последних стало развитие новой коры мозга — неокортекса. У зародышей эта ткань развивается из клеток-нейропредшественников. Среди них есть те, что производят транскетолазоподобный белок 1 — или TKTL1. У современного человека и неандертальца этот белок практически идентичен — отличие есть лишь в одной аминокислотной замене (аргинин вместо лизина).

Ученые взяли эмбрионы мышей, у которых в клетках неокортекса в норме не работает ген TKTL1, и добавили в них каждый из его исследуемых вариантов — неандертальский и человеческий.

Ген повлиял только на один тип клеток — базальную радиальную глию, которую считают главной предшественницей клеток коры полушарий. Количество этих клеток после введения человеческого варианта оказалось гораздо выше, чем после введения варианта неандертальцев. Кроме того, мутация повысила эффективность развития риадиальной глии в нейроны.

Затем исследователи провели эксперимент на мини-мозгах. В них они отредактировали человеческий TKTL1 в неандертальский — обратно заменили аргинин на лизин. После культивации стволовые клетки развивались в церебральные органоиды — структуры, напоминающие мозг в миниатюре. В «неандертальских» органоидах наблюдалось снижение количества как клеток радиальной глии в субвентрикулярной зоне, так и самих нейронов.

Прогулки на природе напрямую повысили устойчивость мозга к стрессу.

Ученые пригласили 63 здоровых человека (29 из них — женщины) в возрасте от 18 до 47 лет. Все они заполняли опросники и выполняли задачи на функционирование рабочей памяти.

После этого им выполняли фМРТ, во время которой задавали вопросы на руминацию, проводили тест с испуганными лицами и монреальский визуализационный тест, чтобы индуцировать стресс и оценить исходную реакцию на него. В ходе исследования с особой детализацией регистрировали активность миндалевидных тел (играют ключевую роль в формировании эмоций, включая чувство страха), передней поясной коры (ППК; контролирует принятие решений, импульсивность, эмоции и некоторые другие мозговые функции) и дорсолатеральной префронтальной коры (ДЛПФК; отвечает за исполнительные функции).

Потом добровольцев отправляли на часовую прогулку. Выбранные случайным образом 32 участника гуляли по крупнейшей зеленой зоне Берлина — лесу Груневальд, остальные 31 — по оживленной торговой улице Шлоссштрассе. Все они носили на запястье датчики для мониторинга физиологических показателей стресса: электрической активности кожи, частоты сердечных сокращений и ее вариабельности. Им нельзя было пользоваться телефонами и заходить в магазины, чтобы избежать возможных психологических помех.

Сразу после прогулки добровольцам повторяли фМРТ-исследование и предлагали заполнить опросники для оценки уровня восстановления внимания. После прогулки по городу активность исследуемых мозговых структур при проведении стресс-тестов соответствовала исходному уровню. После прогулки на природе реакции ППК и ДЛПФК значимо не изменялись, зато активация миндалевидных тел при всех тестах уменьшалась наполовину и более, причем в правом сильнее, чем в левом. Наиболее выраженным этот эффект был в их базолатеральных отделах, которые ранее связывали с рефлекторными реакциями испуга, повышенной психической возбудимостью при стрессе и обсессивно-компульсивным поведением.

Мораль vs конспирология: что победит?

Ученые проанализировали данные 49965 людей из 67 стран возрастом от 18 до 100 лет. Они изучили их отношение к социальной дистанции, гигиене и поддержке политических мер по сдерживанию пандемии (например, карантин или закрытие учебных заведений).

Также участников опросили о вере в теории заговора о пандемии. Вопросы касались не только политики, но и научного сообщества, возможных заинтересованных групп, а также глобальных экономических процессов.

Влияние моральных принципов исследовали в двух срезах: индивидуальном (моральная идентичность) и групповом (мораль как сотрудничество). Моральная идентичность (то, как человек определяет себя как носителя определенных нравственных ценностей и принципов) имела две подшкалы: интернализация (насколько нравственные черты значимы для самооценки) и символизация (в какой степени эти черты отражаются в публичных действиях и выборе, совершаемом в определенных социальных условиях). Мораль как сотрудничество оценивала различные виды нравственного общественного поведения, такие как помощь и взаимодействие с группами.

Те, кто верил в конспирологию, были менее готовы соблюдать дистанцию, мыть руки и поддерживать антиковидную политику властей. При этом мораль показала положительную связь с перечисленными параметрами общественного здоровья. При анализе соблюдения социальной дистанции и гигиены различия между странами были умеренными, но в вопросе оценки политических мер психологи отметили заметные различия.

Многоуровневая модель медиации показала, что вера в конспирологию отрицательно связана с социальной дистанцией, но при этом моральная идентичность и интернализация и мораль как сотрудничество снижают общий эффект конспирологии. Для соблюдения гигиены и поддержки антиковидных мер наблюдалась та же тенденция.

Лаборатория Google Research представила карту основных запахов, с помощью которой по химической структуре молекулы можно определить ее запах. Эта карта не только задает непрерывное многомерное пространство, в котором словесные описания запахов представлены в виде пересекающихся областей, но и присваивает каждой молекуле вектор в этом пространстве. Так по химической структуре можно определить, в какие области попадет то или иное вещество и чем оно будет пахнуть.

Первую версию этой модели представили в 2019 году, а теперь ее модернизировали, превратив многомерное пространство с кластерами дискретных точек в непрерывную карту. По словам авторов, новая карта учитывает все отношения между перцептами — расстояния и возможную иерархию, она устойчива к прерывистой структуре пространств химических структур и словесных описаний.

Ученые проверили работоспособность нейросети на 400 молекулах, не включенных в известные базы данных запахов, чья структура сильно отличалась от предложенных для обучения.

Предсказания модели сравнивали с результатом опроса 15 людей, которых просили охарактеризовать те же молекулы набором из 50 предложенных дескрипторов. Предсказания модели оказались ближе к усредненному предсказанию всех опрошенных, чем предсказания среднего участника из того же исследования.

Ученые провели еще одно испытание модели, в котором показали, что с помощью нее можно предсказывать не только тот запах, который почувствует человек, но и активность рецепторов и обонятельных нейронов у животных в ответ на обонятельные стимулы.

Отдавать ужин врагу больше не обязательно.

Диетологи понаблюдали за людьми с разным типом питания. Все участники питались три раза в день, но в первой, «утренней» группе добровольцы (16 человек) получали больше калорий на завтрак (45 процентов:35 процентов:20 процентов от суточного потребления), а в «вечерней» (14 человек), наоборот, получали самый калорийный прием пищи вечером (20 процентов:35 процентов:45 процентов от нормы). Спустя четыре недели группы менялись местами.

Перед началом эксперимента добровольцы прошли скрининг: они сдали кровь, ученые их взвесили и узнали рост — все имели индекс массы тела, соответствующий ожирению. Участникам исследования также замерили скорость метаболизма в состоянии покоя и рассчитали свою норму белков, жиров и углеводов.

Каждый из приемов пищи утренней группы содержал 29,7 процента белка, 34,2 процента углеводов и 34,7 процента жиров. Для вечерней нутриенты распределили в пропорции 29,8:34,0:34,8. Но участникам исследования было трудно осилить самый калорийный прием, что-то осталось недоеденным, так что на самом деле утренняя группа ела по схеме 38,4: 35,4: 26,2, а вечерняя 26,3:35,3:38,4.

Испытуемые в обеих группах скинули примерно одинаково: по 3,33 килограмм в утренней группе против 3,38 килограмм в вечерней. Также в обеих группах не отличалась скорость метаболизма в состоянии покоя.

Обе диеты привели к повышению чувствительности к глюкозе, снижению гликемии и уровня инсулина. У всех испытуемых снизился уровень общего холестерина. Обнаруженные изменения авторы исследования связывают не с конкретной диетой, а с общим снижением массы тела.

Если не удается предотвратить ВИЧ-инфекцию качеством поствакцинальных антител, то можно попытаться взять количеством. Использование нового адъюванта позволило в эксперименте на макаках поднять иммуногенность вакцины на полтора порядка. Это не спасло животных от заражения, но снизило его риск в три раза

https://nplus1.ru/news/2022/09/10/SHIVvax-adjuvant

Жара провоцирует рост ненависти в твиттере. Да и холод тоже. Ученые изучили четыре миллиарда твитов, написанных в США с 2014 по 2020 год, и выяснили, что экстремально высокие и низкие температуры связаны с увеличением ненавистнических сообщений в соцсети. При этом тенденция сохранялась в разных климатических зонах

https://nplus1.ru/news/2022/09/10/hatespeech-in-twitter

Оспа обезьян — это не только сыпь, лихорадка и рубцы. Метаанализ 19 исследований показал, что у части заболевших развиваются психоневрологические осложнения, включая судороги и воспаление мозга. Частота их невелика, но учитывая, что вспышка инфекции продолжается, число таких случаев будет расти

https://nplus1.ru/news/2022/09/10/brain-damage

Инженеры обманули людей в VR-шлеме с помощью вибромоторов на руках. Известно, что если двигать виртуальные предметы чуть быстрее, чем двигается рука, они кажутся легкими (это работает и в обратную сторону). Оказалось, что вибрирующие ремешки на руках позволяют увеличить вклад визуального восприятия в оценку массы предметов и усилить эту иллюзию

https://nplus1.ru/news/2022/09/10/tendon-vibration

Спутник связи Galaxy 11 работает на геостационарной орбите с 1999 года и вот в его жизни произошли изменения: российские специалисты несколько дней назад увидели, что от аппарата отделились несколько фрагментов. Что именно случилось с аппаратом неясно, но управляемость он, видимо, сохранил

https://nplus1.ru/news/2022/09/10/galaxy11

У средней «летающей крысы» мозг весит чуть больше, чем у среднестатистической Rattus rattus. Но несмотря на это, потребляет он в два с лишним раза меньше энергии, как недавно узнали немецкие физиологи. Такой аскетизм, несвойственный нервным клеткам млекопитающих, позволяет даже небольшим пернатым быть умными

https://nplus1.ru/news/2022/09/10/dove-pet-mri

Лень и апатия любителей марихуаны оказались преувеличены. Серия лабораторных экспериментов показала, что мотивация и обработка мозгом различных вознаграждений у тех, кто не употребляет каннабис, не отличается от тех, кто это делает.

Чай снижает риск смерти от всех причин. К такому выводу пришли американские исследователи, проанализировав данные 498043 людей в возрасте 40 до 69 лет.

Узнать, насколько сильную боль испытывает мышь, можно по выражению ее морды. Если раньше это делали люди с помощью специальной шкалы гримас, то теперь с заданием справится алгоритм машинного обучения.

Американские врачи испытали технологию трансплантации чужеродных клеток-предшественников нервной ткани в спинной мозг больных боковым амиотрофическим склерозом.

Больше десяти лет назад во Владимире нашли массовое захоронение людей, убитых во время монгольского похода 1238 года. Антропологи изучили их черепа и обнаружили, что они не были похожи на сельских и городских жителей соседних земель того же периода.

Самая важная новость уходящей недели. Североамериканская змея скальная тантилла попыталась съесть сколопендру, но насмерть подавилась слишком крупной добычей.

#главноезанеделю

В корнях осоки широколистной обитают бактерии Gynuella sunshinyii YC625821, и они помогли химикам синтезировать несколько соединений. Их назвали янустатинами A, B и C. Они имеют необычную для природных соединений структуру: их молекулы состоят из длинной углеродной цепочки с двойными связями, на конце которой находится гетероцикл пиридинодигидропиранон. Такой гетероциклический фрагмент не встречался у известных природных веществ.

Всего для синтеза потребовалось 25 стадий, а ЯМР-спектр полученного вещества совпал со спектром природного аналога — так химики окончательно подтвердили предсказанную ими структуру. Также ученым удалось по той же схеме синтезировать энантиомер (зеркальный изомер) янустатина А.

Химики исследовали цитотоксичность выделенных из бактерий янустатинов A и B, синтетического янустатина A и его энантиомера по отношению к раковым клеткам HeLa. Оказалось, что янустатины A и B проявляют схожую цитотоксичность — клетки при концентрации веществ в несколько десятков наномоль на литр не изменяются в течение нескольких дней, а потом резко умирают. При этом энантиомер янустатина A проявил меньшую в 3000 раз цитотоксичность.

Исследователи провели полный синтез энантиомеров янустатина A и исследовали его цитотоксичность. Выход всей цепочки превращений оказался меньше одного процента, хотя выходы большинства стадий были в пределах от 70 до 99 процентов.

Жидкие кристаллы представляют собой анизотропные жидкости, чьи молекулы могут быть ориентированы в выбранном направлении. Анизотропия существенно сказывается на оптических свойствах этих сред, что используется в жидкокристаллических дисплеях. Несмотря на давнее знакомство с жидкими кристаллами, физики продолжают поиск новых интересных явлений в них.

Например, Чжан-Гон Сон (Jang-Kun Song) из Университета Сонгюнгван вместе со своими коллегами из Южной Кореи и Шри-Ланки обнаружили, что жидкие кристаллы могут поддерживать бегущие волны ориентаций молекул при подаче последовательности электрических импульсов на затвор. Физики увидели, как эти волны зависят от амплитуды импульсов, пропуская через среду поляризованный свет. Красивые узоры, которые ученые засняли на видео, объясняются нарушением симметрии относительно инверсии времени при вращении молекул. Это может найти применение в новых подходах к управлению жидкими кристаллами, коллоидной сборке и сингулярной оптике.

Если вам предстоит ночная смена, то подумайте о своем эмоциональном благополучии и не берите перекус.

Ученые провели двухнедельное лабораторное исследование с 19 добровольцами, которые постепенно перешли на ночной режим работы. Начиная с седьмого дня эксперимента, участники стали проживать один день не за 24 часа, а за 28. Таким образом, за каждый такой 28-часовой цикл режим дня участников смещался на четыре часа, а к четвертому такому дню сместился на 12 часов по сравнению с первым днем. Около половины участников принимали пищу как днем, так и ночью, а остальные ели только в дневные часы.

На протяжении этих четырех 28-часовых дней каждый час участники оценивали свое эмоциональное состояние с помощью визуальных аналоговых шкал. Они отмечали на них точку, которая, по их ощущениям, отражала восприятие текущего состояния. Для оценки состояний, которые схожи с депрессивными переживаниями, использовались шкалы с полюсами: грустное-счастливое, враждебное-дружелюбное, скучающее-заинтересованное и замкнутое-общительное. Тревожные переживания отражали шкалы с полюсами: возбужденное-спокойное, встревоженное-спокойное, недовольное-довольное и напряженное-расслабленное.

Участники, которые ели и днем, и ночью, больше испытывали состояний, которые напоминали депрессивные и тревожные. Их шкалы, которые оценивали схожие с депрессивными переживания, сдвинулись в негативную сторону на 26,2 процента. По шкалам, отражающим подобные тревожным состояния, точки сдвинулись на 16,1 процента к негативному полюсу. У людей, которые ели только в дневные часы, существенных сдвигов по этим шкалам ученые не обнаружили.

2 сентября 2022 года ушел из жизни американский астроном Фрэнк Дрейк, ставший «папой» программы SETI по поиску радиосигналов от других обитаемых миров. Рассказываем необычную и полную случайностей историю рождения SETI, о втором по известности уравнении в науке и самом знаменитом радиопослании землян к иным звездам.

Целурозавравус Coelurosauravus elivensis — одна из первых планирующих рептилий, которая была описана почти сто лет назад по остаткам из пермских отложений Мадагаскара. Ученые проанализировали все три известных экземпляра целурозавравусов и почти полностью реконструировали скелет этой рептилии.

Целурозавравусы были небольшими изящными рептилиями, длина тела которых достигала 180 миллиметров от кончика носа до анального отверстия и 320 миллиметров от кончика носа до кончика хвоста. При этом размах развернутых кожных мембран составлял 350 миллиметров. Передние и задние конечности целурозавравусов были длинными и тонкими, с увеличенными кистями и стопами.

Судя по строению конечностей, сжатому в дорсовентральном направлении телу и наличию органов для планирования, вейгельтизавриды были строго древесными. Вероятно, они перемещались по деревьям, цепляясь за кору когтями.

В отличие от современных летучих драконов, летательные перепонки целурозавравусов крепились ниже центра тяжести, что делало полет этих рептилий более маневренным. Такое крепление подразумевает меньшую устойчивость, однако С. elivensis компенсировали этот недостаток за счет значительного размаха летательной перепонки. Судя по всему, эти рептилии могли преодолевать значительные расстояния между деревьями за счет стабильного и маневренного планирования. При этом их хвост выполнял функцию стабилизатора. Строение конечностей — в частности, появление дополнительной четвертой фаланги на пятом пальце передних лап, предполагает, что целурозавравусы, подобно летучим драконам, могли дотягиваться передними лапами до переднего края летательных перепонок и расправлять их, а также управлять ими во время планирующего полета.

Исследователи связывают появление первых рептилий-планеристов с изменениями в структуре лесных экосистем. В ранней перми леса стали более густыми. Расстояние между деревьями в них сократилось, так что между ними стало возможным перемещаться за счет планирующего полета.