Зевание заразительно для многих видов животных, но не по очевидным причинам
Заразительности зевания было предложено множество биологических объяснений, но каков научный консенсус?
Зевота — универсальное явление, наблюдаемое у многих видов позвоночных, от волков до попугаев, и, конечно же, у человека, причём с самого раннего возраста. Но почему мы склонны зевать, когда видим, как это делает кто-то другой? Причина, по которой зевота так долго сохраняется у многих видов, заключается в том, что она, по-видимому, является необходимым механизмом выживания. Но какова его истинная цель?
Что бы это ни было — насыщение мозга кислородом, регулирование температуры тела или социальный сигнал — в гипотезах нет недостатка, как среди широкой публики, так и в научном сообществе. Распространённая идея о том, что зевота повышает насыщение мозга кислородом, не нашла подтверждения. Другое объяснение предполагает, что зевота помогает поддерживать внимание. И здесь также нет единого мнения. Что кажется более определённым, так это связь между зевотой и циркадным ритмом, нашими биологическими часами.
Большинство зевков происходит в состоянии покоя, как правило, в фазах бодрствования и засыпания. Точнее, они возникают, когда организм менее бдителен, например, когда он переваривает пищу. Хотя причины зевоты ещё не подтверждены, её «заразная» природа порождает значительные открытия в различных дисциплинах, как в биологии, так и в социальной психологии.
Зевота может играть важную роль в социальном взаимодействии, как это наблюдается у страусов, которые используют её для синхронизации группового поведения. Как и люди, они часто зевают, когда переходят от бодрствования к отдыху, или наоборот.
Зевота может служить сигналом, указывающим на изменение активности или бдительности, гарантируя, что все члены группы бдительны или находятся в состоянии покоя в одно и то же время, повышая коллективную безопасность и поддерживая ритм группы.
Однако заразительность зевоты, по-видимому, свойственна преимущественно людям, за некоторыми исключениями, такими как шимпанзе или львиная обезьяна. Эта специфика подкрепляет идею о том, что зевота у человека, помимо чисто физиологических функций, является средством невербальной коммуникации. Основная гипотеза заключается в том, что зевота помогает синхронизировать групповое поведение — функция, аналогичная той, что наблюдается у страусов.
Действительно, если увидеть или услышать, как кто-то зевает, это стимулирует области мозга, участвующие в подражании и сопереживании, в частности, благодаря зеркальным нейронам. Эти нейроны активируются при наблюдении за действиями — например, когда ребёнок повторяет движения родителей, чтобы завязать шнурки на ботинках. Однако некоторые области мозга, конкретно участвующие в заразительной зевоте, являются частью нейронных сетей, связанных с эмпатией и социальным взаимодействием.
Прорывное лекарство от болезни Альцгеймера нацелено на ключевые «горячие точки» для подавления токсичных клубков
Мозг, поражённый болезнью Альцгеймера, характеризуется повреждающими комками и клубками, которые мешают работе нейронов, но в новом исследовании описан препарат, который потенциально может подавить половину проблемы.
Препарат называется RI-AG03 и представляет собой пептидный ингибитор (блокиратор белков). В испытаниях на плодовых мушках и человеческих клетках он показал положительный эффект в уменьшении дегенерации нейронов и спутывания белков тау. В случае с плодовыми мушками продолжительность жизни насекомых была увеличена на 35 процентов.
По словам международной группы исследователей, создавших препарат RI-AG03, его особенность заключается в том, что он воздействует на две специфические «горячие точки» в белке тау, где происходит сцепление, образующее длинные и извилистые нити, называемые фибриллами.
«В белке тау есть два участка, которые действуют как застёжка-молния, позволяя ему агрегировать», — говорит нейробиолог Амритпал Мудер из Саутгемптонского университета (Великобритания). «Впервые у нас есть препарат, который эффективно ингибирует оба этих участка».
«Этот механизм двойной направленности очень важен, поскольку он воздействует на оба домена, стимулирующих агрегацию тау, и потенциально открывает путь к более эффективным методам лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера».
Белки тау в мозге не так уж плохи. В здоровом состоянии они помогают поддерживать стабильность различных отростков нейронов. Но в мозге некоторых пациентов с болезнью Альцгеймера — будь то причина или следствие заболевания — их фибриллы переходят в режим повышенной активности.
Препарат RI-AG03 был создан с использованием методов вычислительной биологии и направлен на обе зоны фибрилл белка тау. Эффективность, которую он показал в этих экспериментах, свидетельствует об удачной разработке препарата, хотя предстоит ещё много работы, прежде чем его можно будет использовать у людей.
А благодаря тому, что препарат RI-AG03 был разработан особым образом, он обладает точной направленностью. Когда речь идёт об изменениях в мозге под воздействием лекарств, очень важно не допустить побочных эффектов в этой тончайшей системе.
«Современные ингибиторы агрегации имеют множество побочных эффектов, поскольку могут нарушать функции многих других белков», — говорит нейробиолог Энтони Аггидис из Саутгемптонского университета. «RI-AG03 разработан специально против белка тау, а значит, вероятность его нежелательного взаимодействия с другими белками меньше».
Крошечные чёрные дыры могут скрываться внутри астероидов, лун или даже планет, подобных нашей
Маленькие первичные чёрные дыры (ПЧД) — одна из самых горячих тем в астрономии и космологии. Считается, что эти гипотетические чёрные дыры образовались вскоре после Большого взрыва, возникнув из очагов субатомной материи, настолько плотных, что они подверглись гравитационному коллапсу.
В настоящее время ПЧД рассматриваются как кандидат на тёмную материю, возможный источник первобытных гравитационных волн и решение различных проблем в физике. Однако до сих пор не было обнаружено ни одного определённого кандидата в PBH, что привело к появлению предложений о том, как мы можем найти эти миниатюрные чёрные дыры.
Недавние исследования показали, что нейтронные и карликовые звёзды главной последовательности могут содержать в своих недрах небольшие ПЧД, которые медленно поглощают их запасы газа.
В недавнем исследовании группа физиков расширила эту идею и предложила новый способ потенциального обнаружения ПЧД. В принципе, мы могли бы искать внутри таких объектов, как планеты и астероиды, или использовать большие пластины или плиты из металла для обнаружения ПЧД.
Обнаружив микроканалы, которые оставляют эти тела, учёные смогут окончательно подтвердить существование ПЧД и пролить свет на некоторые из величайших загадок современной космологии.
Исследование провели Де-Чанг Дай, физик из Национального университета Донг Хва на Тайване и Центра образования и исследований в области космологии и астрофизики (CERCA) при Университете Кейс Вестерн Резерв, и Деян Стойкович, физик из группы физики высоких энергий и космологии Университета штата Нью-Йорк в Буффало.
Учёные были очарованы ПЧД на протяжении десятилетий, с тех пор как российские учёные Игорь Новиков и Яков Зельдович предсказали их существование в 1966 году. Они также заинтересовали Стивена Хокинга, чья работа над ПЧД привела к открытию в 1974 году того факта, что чёрные дыры могут испаряться с течением времени.
Если крупным и промежуточным чёрным дырам для испарения потребуется больше времени, чем текущий возраст Вселенной (ок. 13,8 млрд лет), то меньшие ПЧД, возможно, уже испарились или находятся в процессе испарения.
Однако в последние годы интерес к ПЧД возобновляется, поскольку они служат кандидатами в тёмную материю, источником первичных гравитационных волн и т. д. Как и тёмная материя, их существование могло бы помочь разрешить некоторые основные космологические загадки, но пока никаких подтверждённых наблюдений не проводилось.
Обнаружены три большие звезды, делящие пространство меньшее, чем орбита Меркурия
Трио звёзд, расположенных на расстоянии чуть менее 5 000 световых лет от нас, побило давний рекорд.
TIC 290061484 — это система гравитационно связанных звёзд, состоящая из тесно вращающейся бинарной пары и третьей звезды, которая обращается вокруг обеих. Удивительно, но они расположены так близко друг к другу, что вся система могла бы уместиться внутри орбиты Меркурия.
И это ещё не всё. Похоже, у этой тесной троицы есть ещё один друг: есть намёки на четвёртую звезду, описывающую путь на гораздо большем расстоянии.
Все три звезды центрального тринара находятся на пути столкновения, и примерно через 20 миллионов лет им суждено столкнуться, слиться, превратиться в сверхновую и оставить после себя одну нейтронную звезду.
Открытие было сделано с помощью космического телескопа для поиска экзопланет TESS, который оптимизирован для обнаружения мельчайших изменений в яркости звезды, указывающих на наличие орбитального мира.
Системы звёзд, которые затмевают друг друга вдоль линии нашей видимости, также демонстрируют изменения в яркости, поскольку звёзды проходят друг перед другом и блокируют по крайней мере часть света друг друга. Наблюдения TESS позволяют обнаружить и эти изменения яркости. Это мощный инструмент для поиска таких систем, поскольку с расстояния, на котором мы их видим, они обычно выглядят как одна звезда.
Именно так обстоит дело с тринаром TIC 290061484. Орбитальная плоскость, на которой они расположены, почти вплотную прилегает к нашей линии зрения, а это значит, что мы можем наблюдать различные конфигурации затмений, когда три звезды исполняют свой космический танец.
Команда учёных под руководством астрофизика Веселина Костова из Центра космических полётов имени Годдарда НАСА обнаружила эту систему после тщательного анализа данных TESS. Они использовали алгоритм машинного обучения, чтобы отфильтровать данные на основе ожидаемого сигнала затмений звёздных систем, а затем направили крошечную армию гражданских учёных для дальнейшего уточнения результатов.
Британцев призывают сдать ненужные электроприборы, чтобы решить проблему нехватки меди
Учёные призвали людей заняться «городской добычей полезных ископаемых» после того, как исследование показало, что старые кабели, зарядные устройства для телефонов и другие неиспользуемые электротовары, выброшенные или хранящиеся в шкафах и ящиках, могут предотвратить надвигающуюся нехватку меди.
Исследование показало, что в домах Великобритании прячется около 823 миллионов неиспользуемых или сломанных технических устройств, содержащих до 38 449 тонн меди, включая 627 миллионов кабелей, что достаточно для обеспечения 30% меди, необходимой для запланированного перехода Великобритании на декарбонизированную электрическую сеть к 2030 году.
Медь играет важную роль в стремлении к декарбонизации экономики — она является важнейшим элементом солнечных и ветряных электростанций, а также электромобилей.
Исследование показало, что в неиспользуемых электротоварах может содержаться меди на сумму £266 млн. Скотт Батлер из компании Recycle Your Electricals, которая провела исследование, призвал население начать утилизировать свои ненужные электротовары.
Батлер добавил, что люди часто не понимают, что кабели и электроприборы содержат ценные материалы. «Если их выбросить или спрятать, мы потеряем все, что в них находится. Всё, у чего есть вилка, батарея или кабель, можно использовать и переработать, и рядом с вами есть место, где это можно сделать».
Эксперты говорят, что спрос на медь опережает производство — отчасти благодаря проектам в области устойчивой энергетики и электромобилям, — а процесс добычи может иметь разрушительные экологические и социальные последствия.
Анализ, проведённый Bloomberg Intelligence, показал, что более эффективная переработка электротоваров может помочь удовлетворить этот дополнительный спрос.
Грант Спорре, старший аналитик Bloomberg Intelligence, заявил, что в ближайшие пять-десять лет миру грозит острая нехватка меди.
«Строительство возобновляемых источников энергии в виде ветряных и солнечных электростанций, а также переход с бензиновых и дизельных автомобилей на электромобили могут обеспечить рост спроса на медь на уровне 2,5-3% в год… Для устранения этого дефицита потребуются более эффективные методы переработки и повышения эффективности».
Согласно исследованию, кабели представляют собой одну из самых серьёзных проблем электронного мусора в Великобритании: домохозяйства страны выбрасывают или хранят в среднем 23 кабеля. Исследование, проведённое Ассоциацией критических минералов, показало, что они содержат не менее 20 % меди — это означает, что во всех домохозяйствах Великобритании одни только кабели могут дать 3 251 тонну металла.
Королевское химическое общество (RSC) подсчитало, что для строительства необходимого количества ветряных турбин и солнечных панелей к 2030 году потребуется 347 000 тонн меди.
