Новое исследование проливает свет на причину материнского наследования митохондриальной ДНК 🧬

🧑‍🔬 Ученые из Орегонского университета науки и здравоохранения опубликовали любопытные результаты исследования в журнале Nature Genetics 🧬

Оказывается, митохондриальная ДНК (мтДНК), контролирующая работу митохондрий - энергетических станций клетки, передается исключительно по материнской линии не потому, что отцовская ДНК уничтожается после оплодотворения, как считалось ранее, а потому, что в зрелых сперматозоидах изначально отсутствует целостная мтДНК! 🤯

🚨 В каждой сперматозоиде содержится около 100 митохондрий, но ни в одной из них нет полноценного митохондриального генома! 😲

🪢 Более того, в сперматозоидах отсутствует ключевой белок МТФА (митохондриальный транскрипционный фактор А), поддерживающий целостность мтДНК. 🤯

По мнению авторов исследования, такая особенность связана с высоким расходом энергии сперматозоидами, из-за чего в них накапливаются мутации, тогда как в яйцеклетках мтДНК остается неповрежденной.

Таким образом, материнский организм передает потомству наиболее качественный генетический материал 🧬 митохондрий!

Как считаете, почему природа так распорядилась? Поделитесь в комментариях своими соображениями! 💭

📖 Источник

📝 Расширенная версия. ЯДзен

💰 Поддержать автора

Переворот в нейронауке: ожившие 3D-печатные нервные сети 🧠

👨‍🔬Инженеры из Университета Монаша совершили революционный прорыв в области нейронауки, используя передовую 3D-печать для создания функционирующих нервных сетей. Их новаторский подход основан на применении специальных "биочернил"🖨, насыщенных живыми нейронами. Эта уникальная технология🤯 позволяет конструировать трехмерные нейронные цепи, имитирующие сложные соединения в настоящем мозге.

🌫🕸Полученные биопечатные сети демонстрируют подлинные нервные связи - их отростки (нейриты) формируют соединения между разными слоями, очень похожие на структуры в живом мозге. Более того, эти 3D-конструкции проявляют спонтанную электрическую активность в ответ на раздражители - важнейший результат в сфере нейроинженерии.

Ключевые особенности новаторского подхода:

- Использование двух видов биочернил - с живыми клетками 🧫 и без них, имитирующих серое и белое вещество мозга;

- Образование подлинных нервных связей - нейриты прорастают между слоями, как в реальной нервной ткани;

- ⚡Проявление электрической активности в ответ на стимуляцию - критически важный результат;

По словам профессора Джона Форсайта 👨‍🔬, руководителя исследования: "мы впервые создали искусственные 3D-сети, которые точно имитируют структуру и поведение нативных нервных цепей в мозге". Этот прорыв открывает новые горизонты для изучения работы мозга, нейродегенерации и тестирования лекарственных препаратов. 💊

Биопечатные нервные сети станут незаменимым инструментом для глубоких неврологических исследований - от механизмов развития заболеваний до воздействия лекарств на нервную систему. С их помощью ученые смогут моделировать сложные процессы в мозге 🧠 и тестировать новые терапевтические подходы. Поистине революционное открытие, которое кардинально изменит нейронауку и медицину! 💥

💬 Делитесь своим мнением! Оставляйте комментарии!

📖 Источник

📝 Расширенная версия. ЯДзен

💰 Поддержать автора

🤯 Квантовая революция: гонка между Китаем и Индией за создание суперкомпьютеров нового поколения

🚀 Настоящая технологическая революция разворачивается на наших глазах - ведущие страны мира вступили в нешуточную гонку за лидерство в сфере квантовых вычислений. Эта совершенно новая область информатики, основанная на принципах квантовой механики, сулит колоссальный скачок в вычислительных мощностях.

🖥 Квантовые компьютеры в перспективе способны решать задачи, недоступные даже самым мощным суперкомпьютерам - взламывать любые современные шифры, моделировать сложные химические процессы, анализировать огромные массивы данных.

🏁 В авангарде этой новой квантовой революции идут США и Китай. Но активно включилась в гонку и Индия, выделив почти миллиард долларов на Национальную квантовую миссию. Индийские ученые ставят амбициозную цель - создать квантовый компьютер на 1000 кубитов к 2031 году.

⚡️ Между тем Китай уже запустил сверхбыстрый 66-кубитный процессор Цзучунчжи-2. А гигант IBM планирует в этом году достичь рубежа в 1000 кубитов. Это считается порогом, за которым квантовые машины начинают обгонять классические суперкомпьютеры.

🥊 Накал соревнования велик - в сфере квантовых технологий разворачивается нешуточная битва за мировое лидерство. Страны стремятся занять место в авангарде новой научно-технической революции, чтобы получить огромные экономические и военно-стратегические преимущества.

😱 Вся гонка сопровождается жестким противостоянием и взаимными обвинениями в шпионаже. США ввели санкции, чтобы ограничить доступ Китая к передовым технологиям. Но китайские компании не сдаются и продолжают разработки.

🔮 Что принесет человечеству эта новая квантовая эра - пока неясно. С одной стороны, колоссальный научный прогресс в медицине, химии, криптографии. С другой - опасность полностью "прозрачного" общества без личной тайны. На карту поставлено будущее.

💬 Делитесь своим мнением! Оставляйте комментарии!

📝 Расширенная версия. ЯДзен

💰 Поддержать автора

Эволюция летучих мышей - способ избежать рак🦇

Ученые проанализировали геномы двух видов центральноамериканских летучих мышей и выявили генетические мутации, способные объяснить их уникальные свойства.

В частности, обнаружены адаптации в 46 белках летучих мышей, ранее связанных с подавлением рака. 🧬 Эти гены обогащены более чем в два раза по сравнению с другими млекопитающими.

Также найдены изменения в шести белках, отвечающих за репарацию ДНК. 🧬 Вероятно, это ускоряет восстановление повреждений генетического материала и препятствует накоплению мутаций, приводящих к онкологическим заболеваниям.

По мнению авторов исследования, эти открытия - первый шаг к пониманию механизмов устойчивости летучих мышей к вирусным инфекциям и раку. 💡 Изучение их генома в перспективе может пролить свет на загадки иммунитета и онкологии человека.

Например, понимание того, как летучие мыши успешно борются с раком, может подсказать ученым новые мишени для противоопухолевых препаратов. 💊 А исследование их антивирусных механизмов поможет в создании эффективных вакцин от новых заболеваний вроде COVID-19. 💉

Таким образом, изучение уникальных свойств летучих мышей открывает большие перспективы для медицины и биотехнологий. 🏥 Эти ночные млекопитающие могут подарить человечеству новые способы борьбы с опасными инфекциями и смертельным недугом рака. 🦠

💬 Делитесь своим мнением! Оставляйте комментарии!

📖 Источник

📝 Расширенная версия. ЯДзен

💰 Поддержать автора

Гены памяти и обучения гораздо древнее, чем считалось! 🚀

🔬 Исследователи из Университета Лестера проанализировали геномы различных животных - от примитивных беспозвоночных до млекопитающих. Они обнаружили, что ключевые гены, связанные с обучением и памятью, появились около 650 миллионов лет назад.

🙈 Это произошло в период Кембрийского взрыва - резкого увеличения биоразнообразия на Земле. Тогда возникли предки всех современных типов животных, от губок и кишечнополостных до хордовых.

🧠 Как показал анализ, именно тогда зародились гены моноаминов - серотонина, дофамина, адреналина. Эти нейромедиаторы играют ключевую роль в регуляции обучения, эмоций, памяти, сна и пищевого поведения.

🔬 Это фундаментальное открытие позволит лучше понять механизмы работы мозга и нервной системы, а также разработать новые методы лечения их нарушений.

💬 Оставляйте ваши комментарии! Делитесь своим мнением!

📖 Источник

📝 Расширенная версия. ЯДзен

💰 Поддержать автора

⚠️ Теория сознания подверглась критике как «лженаука» – что вызвало бурю возмущения

📋 Опубликованное в интернете открытое письмо 124 ученых вызвало бурю в научном сообществе, изучающем феномен сознания. Авторы письма утверждают, что широко известная теория интегрированной информации, описывающая механизмы сознания, должна классифицироваться как «лженаука».

🔻 С момента публикации 15 сентября это заявление разделило исследовательское сообщество. Одни настаивают на справедливости жесткого определения, другие обеспокоены, что это лишь усилит поляризацию в области, и без того страдающей проблемами доверия.

🧠 Теория интегрированной информации утверждает, что сознание возникает из способа обработки информации в нейронных сетях. Чем система более интегрирована, тем выше уровень сознания.

❌ Хакван Лау, один из авторов письма, считает эту теорию ненаучной, т.к. она получила широкую известность скорее благодаря пиару, чем академическому признанию. Другие ученые возражают, что теорию можно эмпирически проверять.

📢 Лау надеется, что письмо донесет до молодых исследователей и чиновников критическое отношение части сообщества к данной теории. Однако его оппоненты обеспокоены, что эта атака нанесет ущерб репутации всей области изучения сознания.

📖 Источник

📝 Расширенная версия. ЯДзен

💰 Поддержать автора

🏆Ученые получили награду за изучение крупномасштабной структуры Вселенной

🧑‍🔬Михаил Иванов из MIT, Оливер Филкокс из Колумбийского университета и Симонович из Флорентийского университета получили премию "Новые горизонты" в области физики и премию в 100 тысяч долларов за вклад в понимание крупномасштабной структуры Вселенной, и разработку новых инструментов для извлечения фундаментальных знаний из наблюдаемых галактик.

🖼Согласно стандартной космологической модели, Вселенная начала формироваться после Большого взрыва, когда молодая Вселенная кишела частицами материи и антиматерии, возникающих и тут же аннигилирующихся при контакте.

🌐Однако Вселенная была спасена крошечными возмущениями в быстро расширяющейся ткани пространства-времени, позволяющих некоторым карманам плазмы выжить. По мере расширения первичного вещества образовались тонкие нити, окруженными бесчисленными пустотами.

🕸Сегодня Вселенная представляет собой отпечаток тех древнейших взаимодействий частиц, замороженных во времени вдоль нитей и структур гигантской космической паутины. Её форма намекает на таинственные первичные силы, её сформировавших.

🗺Однако астрономическая картография этих громадных структур сложна. Галактики формируются под влиянием сложных астрофизических процессов. Когда крупные структуры сближаются, возникают нелинейные эффекты. А когда они далеко - релятивистские эффекты искажают пространство-время.

🔭Для преодоления этих трудностей ученые разработали теорию эффективных полей для крупномасштабных структур, а также статистические инструменты для анализа взаимодействия галактик. Это дало физикам мощный новый инструмент для изучения ранней Вселенной и поиска ответов на вопросы о темной материи и энергии.

📈По словам лауреатов, их исследования открывают новые возможности для изучения фундаментальных свойств Вселенной и сулят много интересных открытий в ближайшие годы по мере поступления новых данных.

💬 Делитесь мнением. Оставляйте комментарии!

📝 Расширенная версия. ЯДзен

💰 Поддержать автора

⚡️Китай представил концепцию сверхкорабля с ядерной энергетической установкой и электромагнитным оружием

🇨🇳Китай представил концепцию сверхкорабля - авианосца с ядерной энергетической установкой и электромагнитным оружием, воскресив старую советскую идею в соответствии со своей стратегией бастионов в Южно-Китайском море. Однако на практике это может оказаться скорее престижным, нежели жизнеспособным проектом.

🧑‍🔧 Ведущий китайский кораблестроитель Ма Вэймин предложил концепцию фантастического боевого корабля, способного превратить военно-морские флоты в нечто вроде звездолетов из "Звездных войн". 

🚢 Предложенный сверхкорабль сможет нести много самолетов, но отличается от традиционных авианосцев тем, что оснащен мощным электромагнитным вооружением - рельсотронами, катапультными пушками, ракетными установками, лазерным и микроволновым оружием.

⚙ Передовые технологии позволят преобразовывать энергию энергетической установки в электромагнитную энергию для питания оружия. Это даст кораблю возможность эффективно отражать воздушные атаки, бороться с подводными лодками, перехватывать ракеты и наносить точечные удары по наземным и морским целям.

〽️ Ядерная энергетическая установка обеспечит питание мощных электромагнитных систем вооружения, таких как рельсотроны. Они смогут поражать цели на околоземной орбите со скоростью в семь раз выше скорости звука. Электромагнитная перезарядка позволит вести огонь с частотой автоматической винтовки.

❌ Попытки объединить разные возможности в одном корабле часто проваливались, что продемонстрировали советские авианесущие крейсера с их недостатками. Тем не менее, технологический прогресс может сделать эту концепцию жизнеспособной для реализации китайской стратегии бастионов в Южно-Китайском море.

🗝 Однако сверхкорабль может оказаться скорее престижным, нежели боевым проектом, т.к. концентрирует огромные возможности в одном уязвимом корабле.

💬 Оставляйте комментарии! Делитесь своим мнением!

📖 Расширенная версия. ЯДзен

💰 Поддержать автора

⚡️Ученые изобрели самый маленький из известных способов управления светом

🔶2D оптические волноводы могут открыть путь к инновационным технологиям.

⚡️Передача света из одного места в другое является основой нашего современного мира. Через глубокие океаны и огромные континенты оптоволоконные кабели передают свет, содержащий различные данные - от роликов на YouTube до банковских переводов, - и все это по тонким, как прядь волос, волокнам.

👨‍💻Однако профессор Дживун Парк задался вопросом, что произойдет, если сделать еще более тонкие и плоские нити - настолько тонкие, что они будут не 3D, а 2D. Что тогда произойдет со светом?

💎Проведя ряд новаторских экспериментов, он и его команда обнаружили, что лист стеклянного кристалла толщиной всего в несколько атомов способен улавливать и переносить свет. Мало того, он оказался удивительно эффективным и может преодолевать относительно большие расстояния - до сантиметра, что очень далеко для мира вычислений на основе света.

💬"Мы были совершенно удивлены тем, насколько мощным является этот сверхтонкий кристалл; он не только способен удерживать энергию, но и передавать ее в тысячу раз дальше, чем кто-либо видел в подобных системах", - сказал автор исследования Д.Парк. "Свет в ловушке вел себя так, будто он путешествует в 2D мире".

🎢Это похоже на перемещения чемоданов по конвейерной ленте в аэропорту. При их использовании чемоданы открыты на воздухе, и их можно легко увидеть и отрегулировать по ходу движения. Такой подход значительно облегчает создание сложных устройств на основе стеклянных кристаллов, поскольку свет можно легко перемещать с помощью линз или призм.

⚗Ученые также заинтересованы в создании очень тонких фотонных схем, которые можно было бы объединять в стопки для интеграции множества крошечных устройств на одной площади чипа. В качестве стеклянного кристалла в этих экспериментах использовался дисульфид молибдена, но принципы работы должны быть применимы и к другим материалам.

💬Делитесь своими комментариями!

📖Источник

💰Поддержать автора

Ученые начали успешно модифицировать гены отдельных клеток живых организмов❗️

🧑‍🔬👩‍🔬Исследователи из ETH Zurich разработали метод, значительно упрощающий изучение роли генов различных клеток в развитии заболеваний на лабораторных животных.
Обычный подход предполагает отключение одного гена и анализ последствий. Однако при многих болезнях задействовано сразу несколько генов, что требует проведения огромного количества отдельных экспериментов над большим количеством лабораторных животных.

🧬✂️Новая технология использует генные ножницы CRISPR-Cas для одновременного внесения десятков генетических изменений в клетках животного. При этом в каждой клетке модифицируется только один ген.

🧬Таким образом, в рамках одного эксперимента можно изучить влияние различных генетических модификаций. Это кардинально упрощает и ускоряет научные исследования. 🐭Впервые метод успешно применён на взрослых мышах.

🧫 Ранее аналогичные технологии тестировались только на клеточных культурах и эмбрионах. 🦠Используя вирусы, учёные доставляли в клетки мозга мышей инструкции для редактирования разных генов при помощи CRISPR-Cas.

🧩Благодаря этому революционному подходу были получены уникальные данные о редком заболевании – синдроме делеции 22q11.2. Выявлены три ключевых гена, ответственные за дисфункцию при этом синдроме. Теперь появилась возможность для разработки эффективной генной терапии.

🎯Технология применима для изучения многих наследственных и психических заболеваний. Эксперименты на живых организмах дают более точные результаты, чем на клеточных культурах. Этот революционный метод способен кардинально ускорить биомедицинские исследования и прорывы в медицине.

💬 Обязательно оставляйте свои комментарии!

📖Источник

💰Поддержать автора

Выявлены сигналы мозга, обеспечивающие хорошую работу памяти

Люди существенно отличаются друг от друга по показателям памяти. Исследователи из Университета Базеля обнаружили, что эти различия связаны с определенными сигналами мозга.

Определенные области мозга играют важную роль в процессах запоминания, однако не было выявлено, проявляют ли эти области различную активность при хранении информации у людей с хорошей и плохой памятью.

В рамках крупнейшего в мире исследования с помощью функциональной визуализации около 1500 участников в возрасте от 18 до 35 лет попросили рассмотреть и запомнить 72 изображения. Во время этого процесса исследователи регистрировали активность мозга испытуемых с помощью МРТ. Затем участников попросили вспомнить как можно больше изображений, и, как и в общей популяции, между ними были обнаружены значительные различия в показателях памяти.

В некоторых областях мозга, включая гиппокамп, исследователи обнаружили прямую связь между активностью мозга в процессе запоминания и последующими показателями воспоминаний. У людей с лучшей памятью наблюдалась более сильная активация этих областей мозга. В затылочной коре такой связи обнаружено не было - сигналы были одинаково активны у людей с любым уровнем эффективности запоминания.

Исследователям также удалось выявить функциональные структуры мозга, связанных с эффективностью памяти. Они включают в себя различные области мозга, взаимодействующих друг с другом, обеспечивая такие сложные процессы, как хранение информации.

"Полученные результаты помогают нам лучше понять, как различаются показатели памяти у разных людей", - сказал ведущий автор исследования, добавив, однако, что сигналы мозга одного человека не позволяют сделать какие-либо выводы об эффективности его памяти.

По мнению исследователей, полученные результаты имеют большое значение для будущих исследований, направленных на установление связи между биологическими характеристиками, такими как генетические маркеры, и сигналами мозга.

📖Источник

💰Поддержать автора

⚡️Negative Pressure Unveiled: Двойная сила световых и звуковых волн

👨‍🔬Ученые из Института оптики и квантовой электроники Макса Планка в Германии провели исследование, в котором они разработали инновационный метод изучения метастабильного состояния жидкостей с отрицательным давлением. Для этого они инкапсулировали жидкости внутри оптических волокон.

🧐Исследователи отмечают, что жидкости могут находиться в особом метастабильном состоянии, соответствующем отрицательному давлению. В этом состоянии даже небольшое внешнее воздействие может вызвать коллапс системы. Измерение такого экзотического состояния обычно требует сложного оборудования и повышенных мер безопасности.

😮В своем исследовании ученые заключили малые объемы жидкости (нанолитры) в полностью закрытое оптическое волокно, что позволило создать очень высокое положительное и отрицательное давление. Затем они использовали взаимодействие оптических и акустических волн в жидкости для точного измерения влияния давления и температуры в разных состояниях жидкости.

💡Звуковые волны выступали в роли датчиков, позволяя детально исследовать отрицательные значения давления. Такая комбинация оптоакустических измерений в закрытых капиллярных волокнах открывает новые возможности для мониторинга химических реакций в токсичных жидкостях и труднодоступных микрореакторах.

📈Данный подход позволяет проникнуть в новые, ранее недоступные области термодинамики. Он создаёт простую и компактную экспериментальную установку для высокоточных измерений давления с помощью света и звука внутри волокон толщиной с человеческий волос.

🔬По словам исследователей, их метод дает более глубокое понимание термодинамических зависимостей в этой уникальной системе на основе волокон. Он может найти применение для изучения химических реакций в токсичных жидкостях и открыть доступ к новым режимам термодинамики.

💬Оставляйте комментарии! Делитесь своим мнением!

📖Источник

💰Поддержать автора

Революционная технология термометрии от NIST 🤓

Ученые из Национального института стандартов и технологий США разработали уникальную систему температурной визуализации Thermal MagIC. 😮 Она позволяет измерять температуру внутри непрозрачных объектов с высоким пространственным разрешением. 👁 Это открывает широкие перспективы для медицины, производства, научных исследований и многих других областей. 💡

Принцип действия основан на использовании наночастиц оксида железа, чувствительных к температуре. 🥶 Эти частицы вводятся в исследуемый объект, затем специальным образом возбуждаются магнитами и считывается их отклик. 🔬

Ключевую роль в работе системы играют гармоники магнитного сигнала наночастиц. Гармоника - это дополнительная частота, кратная основной частоте колебаний. 🎶 Они индивидуальны для каждой температуры. Анализируя гармоники, ученые могут точно определить температуру. 🎵

При тестировании разрешающей способности системы исследователи использовали микроскопические ячейки с наночастицами, расположенные на расстоянии от 0,1 до 1 мм друг от друга. 👀 Оказалось, что анализ высших гармоник дает гораздо лучшее разрешение, чем низших. 🎶

Благодаря этому ученым удалось различать наноячейки, находящиеся на расстоянии 500 микрокельвин (всего тысячные доли градуса!), в объеме 63 нанолитра. 😱 Для сравнения - объем одной капли воды составляет около 50 микролитров. То есть разрешение системы поистине микроскопическое! 🔬

Это открывает поистине фантастические перспективы для медицинской диагностики, где нужна точность до долей градуса. 🏥 А также для различных отраслей промышленности. 🏭

Следующий шаг ученых - создание полноценных температурных изображений. 🖼️ Результаты исследований уже опубликованы в авторитетном научном журнале Scientific Reports. 📄

Как считаете, эта разработка способна революционизировать мир? 💭 Делитесь вашим мнением в комментариях! 💬

📖Источник

💰Поддержать автора

🌑Темная земля Амазонки раскрыта: древние амазонцы целенаправленно создавали плодородную "темную землю" 😲

🧑‍🔬Новое исследование, проведенное учеными из MIT, Университета Флориды и Бразилии, показало, что таинственная и плодородная "темная земля", обнаруженная в сотнях мест по всей Амазонке, была создана древними амазонцами преднамеренно. 🤔

🧑‍🌾Анализ почвы, этнографические наблюдения и интервью с современными коренными общинами показали, что "темная земля" формировалась в результате длительной человеческой деятельности по улучшению качества почвы для выращивания сельскохозяйственных культур.

🍃🌱Древние амазонцы использовали различные методы обогащения почвы, в том числе компостирование отходов в специальных кучах в центре поселений. Со временем эти отходы разлагались и смешивались с землей, образуя темную плодородную почву. Также применялось внесение золы и древесного угля.

🌍☀️В результате длительного использования "темная земля" накопила большое количество углерода, который остается законсервированным в почве на протяжении сотен-тысяч лет. Таким образом, древние амазонцы непреднамеренно создали мощную систему секвестрации углерода, которая очень полезна для современных усилий по смягчению изменения климата.

💡👍Исследование подтверждает, что коренные народы Амазонки на протяжении тысячелетий активно формировали окружающую среду, создавая более благоприятные условия для выживания и развития сложных человеческих сообществ в этом регионе. Современное устойчивое земледелие может черпать вдохновение в традиционных методах, которые все еще применяются коренными народами Амазонки.

💬Делитесь своим мнением в комментариях!

📖Источник

💰Поддержать автора

👁Нанотехнологический прорыв может помочь в лечении слепоты

📝 Ученые разработали новый метод создания 3D-матрикса из нановолокон для культивирования клеток пигментного эпителия сетчатки (ПЭС). Это открытие открывает перспективы для лечения возрастной макулярной дегенерации (ВМД) - одной из наиболее распространенных причин слепоты в развитых странах.

🔬 ВМД является прогрессирующим заболеванием центральной области сетчатки (макулы), приводящим к нарушению центрального зрения. Заболеваемость ВМД растет во всем мире в связи со старением населения. По данным ВОЗ, ВМД является третьей по значимости причиной слепоты в мире после катаракты и глаукомы.

💡 Впервые технология электроспиннинга использована для получения матрикса, имитирующего структуру мембраны Бруха. При добавлении противовоспалительного стероида флуоцинолона ацетонида улучшаются механические и биологические свойства матрикса, стимулируя пролиферацию и дифференцировку клеток ПЭС.

🔍 Клетки ПЭС располагаются между сосудистой оболочкой глаза (хориоидеей) и наружными слоями сетчатки. Они выполняют опорную и питательную функции для сетчатки. Дегенерация и гибель клеток ПЭС при ВМД ведёт к разрушению сетчатки и резкому снижению зрения. Поэтому восстановление ПЭС рассматривается как многообещающий терапевтический подход при ВМД.

👍🏻 Полученные in vitro результаты по культивированию клеток ПЭС на нановолоконном матриксе важны для дальнейшей разработки биоинженерных трансплантатов ПЭС и их испытаний в клинических условиях. Успешное внедрение технологии позволит значительно улучшить результаты лечения пациентов с ВМД.

🙂 Данный матрикс имеет потенциал для создания искусственной мембраны Бруха, способствующий росту и трансплантациии культивированных клеток ПЭС. Такой подход открывает новые перспективы для клеточной терапии миллионов пациентов, страдающих от ВМД. Дальнейшие исследования позволят оптимизировать свойства матрикса и оценить эффективность разработанного метода в клинической практике.

📖Источник

💰Поддержать автора

🧠Томография энграмм памяти в самоорганизующихся нанопроволочных коннектомах

📝 Исследователи продемонстрировали принципиальную возможность создания искусственных наносетей, эмулирующих работу биологических нейронных сетей мозга.

🔬 Они использовали самоорганизующиеся сети из серебряных нанопроводов на кварцевой подложке, полученные методом нанесения суспензии. Сети обладают свойствами мемристоров – элементов с памятью, что связано с образованием проводящих мостиков в местах контакта нанопроводов при приложении напряжения.

⚙️ Подобные сети проявляют синаптическую пластичность как на уровне отдельных синапсов (регулируемое переключение проводимости между нанопроводами), так и на уровне топологии сети в целом. Это позволяет им эмулировать кратковременную и долговременную память, аналогично биологическим нейронным сетям мозга.

💡 Для исследования пространственно-временной динамики проводимости сети ученые разработали метод электрической томографии сопротивления (ЭТС). Он позволяет по данным многоточечных измерений картировать распределение проводимости по сети в динамике.

🔍 С помощью ЭТС удалось визуализировать формирование следов памяти (энграмм) в виде областей повышенной проводимости при электрической стимуляции сети. Также наблюдалось постепенное стирание энграмм со временем, эмулируя забывание.

🤯 Было обнаружено, что топология сети существенно влияет на локализацию и долговременность формируемых энграмм. С помощью подбора топологии сети и режимов её стимуляции можно добиться как кратковременного, так и долговременного запоминания информации.

👍 Таким образом, подобные наносети могут послужить платформой для разработки новых нейроморфных систем ИИ, способных к обучению на основе опыта. Кроме того, они могут помочь нейробиологам лучше понять фундаментальные механизмы работы памяти в мозге. Исследование открывает путь к созданию новых архитектур нейровычислений, использующих распределенную обработку пространственно-временной информации.

📖Источник

💰 Поддержать автора

⚙Квантовый двигатель может питать устройства с помощью облака ультрахолодных атомов

📝 Ученые придумали, как сделать двигатель из набора атомов, заставив их вести себя сначала как бозоны, затем как фермионы, а потом снова как бозоны.

i️ Все известные частицы можно отнести либо к фермионам, либо к бозонам, и от того, к какой категории они относятся, зависит их поведение в больших группах.💡 Разница между этими двумя типами частиц ярко проявляется в квантовой области при сверхнизких температурах. Поэтому ученые создали свой двигатель из нескольких сотен тысяч атомов лития, охлажденных до температуры в пределах долей градуса от абсолютного нуля.

❄️ В этих условиях с помощью магнитных полей атомы лития вели себя либо как группа фермионов, либо, после того как они были вынуждены образовать пары, похожие на молекулы, как группа бозонов.

🔧 Учёные начали с коллекции парных атомов, похожих на бозоны. Сначала они сжимали их, а затем превращали в группу фермионов, что увеличивало их коллективную энергию. 🔄 Далее ученые расширяли атомы. После чего подстраивали магнитные поля для повторного формирования атомных пар и перевода их в бозонное состояние, что снижало их общую энергию. Атомы действовали подобно "рабочей жидкости" в обычных двигателях, где работа извлекается путем повторяющегося цикла сжатия и расширения.

🤔 В настоящее время КПД двигателя на ультрахолодных атомах составляет около 25%, но ученые могут доработать его для повышения эффективности. Впервые показано, что можно управлять двигателем с помощью чисто квантовой формы энергии.

🚀 Стало возможным создание квантового двигателя, работающего за счет постоянного изменения фундаментальной квантовой природы входящих в него частиц. В перспективе такие устройства могут быть использованы для питания других квантовых технологий.

🔋 Если данную технологию удастся применить на практике, то квантовые двигатели можно будет использовать для зарядки квантовых батарей и охлаждения квантовых компьютеров.

📖Источник

💰Поддержать автора

⚡️Новые открытия о разнообразии дофаминергических нейронов и их функциях

☝️В течение долгого времени в науке господствовало упрощенное представление о роли дофамина как "гормона удовольствия" и вознаграждения. Однако последние исследования в области нейробиологии показывают значительно более сложную и многогранную картину.

🧠Согласно современным данным, существует как минимум семь различных популяций дофаминергических нейронов в мозге млекопитающих. Разные типы этих клеток выполняют специфические функции:

- Две популяции реагируют на получение вознаграждения и аверсивные стимулы. Они располагаются в вентральной области черной субстанции (отдел мозга в среднем мозге, в котором сосредоточены дофаминергические нейроны) и отвечают за кодирование ошибки прогноза вознаграждения.

- Одна группа нейронов связана с регуляцией двигательной активности. Они локализованы в дорсальной части черной субстанции.

- Роль остальных типов дофаминергических нейронов предстоит выяснить в дальнейших экспериментах. Предположительно, они участвуют в когнитивных процессах.

💡Кроме того, было показано наличие двух различных механизмов высвобождения дофамина:

- Быстрые фазические выбросы при получении неожиданного вознаграждения.

- Постепенное тоническое увеличение уровня дофамина при ожидании значимого подкрепления.

🔬Данные открытия заставляют пересмотреть устоявшиеся взгляды на роль этого нейромедиатора. В частности, они могут пролить свет на патогенез различных неврологических и психических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, депрессия, зависимости. Кроме того, понимание разнообразия дофаминергической системы необходимо для разработки более эффективных методов терапии в будущем.

💬Делитесь своим мнением в комментариях !

💰Поддержать автора

Революция в генной инженерии: новый компактный инструмент редактирования ДНК 🧬

Ученые разработали новый инструмент для редактирования генов на основе технологии CRISPR, который может стать настоящей революцией в генной терапии. За основу был взят фермент AsCas12f из бактерии Axidibacillus sulfuroxidans и модифициров его, сделали его в 10 раз более эффективным в редактировании ДНК по сравнению с исходной версией. 👍Новый фермент в 3 раза меньше по размеру, чем широко используемый Cas9.

Малый размер - ключевое преимущество AsCas12f. Терапевтические гены доставляют в клетки пациента с помощью модифицированных вирусов-носителей, имеющих жесткие ограничения по размеру переносимого генетического материала. Крошечный AsCas12f позволит упаковать в вирус гораздо больше копий нужного гена, что сделает редактирование ДНК в клетках намного более эффективным. 💪

Усовершенствованный фермент уже успешно протестировали в экспериментах на мышах - вирус с геном AsCas12f вводили непосредственно в организм грызунов. 🐭 Такая схема предпочтительнее, чем извлечение клеток, редактирование их в пробирке и последующая реимплантация - она проще и дешевле. Успех испытаний на мышах показал, что модифицированный AsCas12f имеет большой потенциал для применения в генной терапии человека. 👨‍🔬

Ученые планируют опробовать свой "генетический скальпель" для лечения тяжелых наследственных заболеваний у людей. 💉 Первым претендентом станет гемофилия - нарушение свертывания крови. AsCas12f открывает принципиально новые возможности для терапии пациентов с различными генетическими отклонениями.

Создание высокоактивного и в то же время компактного инструмента редактирования генома - это значительное достижение и важный шаг вперед в области терапевтического применения CRISPR. 🏆 AsCas12f - один из самых многообещающих генных скальпелей, созданных на сегодняшний день. Его уникальное сочетание малого размера и высокой активности может стать настоящим прорывом в лечении генетических заболеваний. 🎉

📖Источник

💰Поддержать автора

💭 Новое исследование предполагает, что отсутствие позитивных эмоций во время социальных взаимодействий может объяснить чувство изоляции у людей с суицидальными наклонностями

🧠 Традиционно в исследованиях психического здоровья фокусировались на том, как облегчить негативные эмоции и симптомы, особенно у тех, кто имеет суицидальные мысли или поведение. Однако это исследование сосредотачивается на отсутствии позитивных эмоций во время контролируемых социальных взаимодействий и на том, как это связано с чувством социальной отчужденности.

👥 В исследовании приняли участие 228 взрослых с диагнозом депрессивного или тревожного расстройства. Некоторые из них сообщали о переживании суицидальных мыслей или поведения. Все участники взаимодействовали в контролируемой социальной ситуации.

🤔 То, что выделялось из данных, так это то, что у участников с суицидальными мыслями не наблюдалось значительного увеличения позитивных чувств во время или после контролируемых социальных взаимодействий. В то же время отрицательные чувства оставались стабильными среди всех участников независимо от того, были ли у них суицидальные мысли.

💡 Важно, что отсутствие роста положительных чувств было связано со сниженным интересом к будущим социальным взаимодействиям у тех, кто имел суицидальные наклонности.

🙂 Выводы имеют важные последствия. Во-первых, это предполагает, что для улучшения социальной связанности среди людей с суицидальными мыслями вмешательства могут потребоваться для повышения положительных эмоций, а не только смягчения отрицательных. Во-вторых, понимание этой эмоциональной тонкости может стать ключом к разработке более эффективных мер вмешательства для снижения риска самоубийств. И наконец, акцент на позитивном эмоциональном опыте потенциально может способствовать формированию более сильных социальных сетей поддержки, тем самым выступая в качестве защитного фактора от суицидальности.

📖Источник

💰Поддержать автора