Интересное в науке 🧪

Память в клетках: новое открытие о хранении информации в организме

Удивительное открытие учёных из Нью-Йоркского университета (NYU), которые выяснили, что память может храниться не только в клетках мозга, но и в других клетках человеческого тела. Эта находка, опубликованная в журнале Nature Communications, открывает новые перспективы в понимании памяти и механизмов её работы. Более того, она может повлиять на методы обучения и лечения заболеваний, связанных с нарушениями памяти.

Обычно память и обучение ассоциируются исключительно с клетками мозга. Считается, что именно нейроны мозга формируют и хранят воспоминания за счёт передачи сигналов посредством нейромедиаторов, а также благодаря образованию и укреплению синапсов — соединений между нервными клетками. Однако исследование команды Николая Кукушкина из NYU показало, что другие клетки человеческого тела, такие как клетки почек и нервные клетки (не нейроны), могут также участвовать в процессах запоминания.

Чтобы понять, могут ли другие клетки участвовать в запоминании, учёные использовали принцип, известный как эффект распределённого обучения (massed-spaced effect). Этот эффект давно известен в психологии и предполагает, что информация усваивается лучше, если изучается с интервалами, а не в виде интенсивной «зубрежки». При помощи данного эффекта учёные разработали эксперименты, позволившие моделировать процесс запоминания на клеточном уровне.

В лаборатории исследователи подвергали клетки разным химическим сигналам, имитирующим импульсы, которые нейроны получают при обучении. В частности, клетки обрабатывали различными моделями импульсов, повторяющихся с определёнными интервалами. Это было сделано для того, чтобы оценить, как клетки реагируют на циклические сигналы, которые можно сравнить с нейронными процессами запоминания в мозге.

Обнаружено, что при воздействии таких химических сигналов в клетках, не связанных с мозгом, активировался "ген памяти" — ген, использующийся в нейронах при распознавании и запоминании информации. Чтобы наблюдать за этим процессом, исследователи модифицировали клетки таким образом, что при активации гена памяти он начинали светиться благодаря выделению флуоресцентного белка. Это позволило отслеживать активность гена и лучше понимать, как клетки реагируют на повторяющиеся сигналы.

Результаты показали, что, когда химические сигналы подавались с определёнными паузами, «ген памяти» активировался более интенсивно и сохранялся в активном состоянии дольше, чем при непрерывном воздействии. Этот эффект полностью соответствует тому, что происходит в нейронах мозга при использовании принципа распределённого обучения. Таким образом, учёные пришли к выводу, что способность к обучению и памяти может быть фундаментальным свойством не только мозга, но и всех клеток человеческого организма.

Исследование команды из NYU имеет значительные последствия для науки и медицины. Оно открывает новые горизонты для изучения памяти на клеточном уровне, что может привести к разработке новых методик улучшения процессов обучения, а также методов лечения заболеваний, связанных с памятью. Например, понимание того, что клетки поджелудочной железы могут «запоминать» закономерности приёмов пищи, может быть полезно для контроля уровня глюкозы в крови. Кроме того, знание о «памяти» раковых клеток относительно моделей химиотерапии может позволить более эффективно планировать лечение онкологических заболеваний.

По словам Кукушкина, результаты исследования предполагают, что организм человека может рассматриваться как целостная система, где каждая клетка способна хранить определённую информацию. Это открытие не только помогает переосмыслить традиционные представления о памяти, но и расширяет возможности для междисциплинарных исследований, которые могут привести к новым открытиям в областях нейробиологии, медицины и клеточной биологии.

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Разрушено 100-летнее правило органической химии

Фундаментальный закон гласит, что двойная связь не может находиться в мостиковом положении в малых кольцевых системах, поскольку такое расположение вызывает чрезмерное напряжение в молекуле, делая её крайне нестабильной.

Правило Бредта стало основой органической химии ещё в 1924 году и было широко принято в академических кругах. Основная идея заключалась в том, что молекулы, обладающие специфическим типом структуры – двойным кольцом с общей частью атомов – не могут иметь двойную связь в мостиковом положении, потому что такое соединение будет слишком напряжённым. Например, в малых кольцевых системах двойная связь не может расположиться в нужной плоскости из-за неудобных угловых искажений, и подобная молекула просто не сможет существовать без разрушения. Это похоже на попытку согнуть прямую палку в круг: существует предел, при котором палка просто сломается.

Это правило помогало химикам прогнозировать поведение органических молекул и формировало их подходы к исследованиям и синтезу новых веществ, особенно тех, которые известны как олефины – соединения с двойной связью между атомами углерода.

Тем не менее, команда профессора Нила Гарга из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) решила проверить границы применимости правила Бредта. Вместо того чтобы просто следовать устоявшимся научным представлениям, они поставили перед собой цель доказать, что так называемые анти-Бредтовые олефины (ABOs), нарушающие данное правило, могут быть созданы и даже использоваться в практике.

Гарг и его коллеги применили изящный метод, включающий обработку определённых молекул с помощью химических агентов, которые способствуют образованию таких нестабильных ABO. В процессе реакции они добавляли другое химическое вещество, чтобы "захватить" ABO на короткое время до его распада. Это позволило им изучить эти молекулы и даже применить их для создания новых соединений.

Анти-Бредтовые олефины – это соединения, которые буквально бросают вызов правилу Бредта, демонстрируя двойную связь в том самом мостиковом положении, где, по догмату, её не должно быть. Такие соединения нестабильны из-за значительного напряжения, но, тем не менее, существуют, что само по себе является прорывом в понимании поведения молекул под высоким напряжением. Это открытие также даёт ценную информацию о свойствах и возможностях применения таких молекул в органическом синтезе и науке о материалах.

Исследования Гарга и его команды не просто оспаривают догматическое правило, но и открывают двери к новым возможностям в создании лекарств. Как отмечает Гарг, фармацевтическая промышленность стремится к разработке реакций, приводящих к трёхмерным структурам, подобным ABO, поскольку они могут быть полезны для создания новых медицинских препаратов. Вдобавок к этому, создание таких уникальных молекулярных структур открывает ранее закрытые области для исследования соединений, которые могут обладать неожиданными свойствами.

Гарг подчёркивает, что в науке важно избегать жёстких догм, поскольку это ограничивает креативность и затрудняет поиск новых решений. По его мнению, правила должны восприниматься как ориентиры, а не как абсолютные ограничения. Данное исследование является призывом к научному сообществу пересмотреть подход к устоявшимся законам и постоянно проверять их применимость.

Это открытие несёт в себе вдохновение для будущих химиков и исследователей: если можно опровергнуть столетнее правило, возможно, и другие «невозможные» задачи также поддаются решению. Гарг верит, что, расширяя инструментарий, которым располагают учёные, его команда заложила основу для значительных достижений, в частности в области медицины.

В заключение статьи отмечается, что работа команды Гарга может привести к пересмотру химических учебников, в которых правило Бредта использовалось десятилетиями. Этот случай является напоминанием о том, что наука находится в постоянном развитии, и то, что сегодня считается невозможным, завтра может стать научным достижением.


Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Революционный биоэлектронный гель делает живые ткани и технологии ближе

Создан биоэлектронный гидрогель, способный соединять живую ткань с электронными устройствами. Данная инновация была разработана в лаборатории профессора Сихонга Вана в Университете Чикаго и опубликована в журнале Science.

Целью исследования было преодоление ограничения, с которым сталкивались ученые и инженеры, разрабатывающие биоэлектронные устройства. Для успешного соединения с живыми тканями идеальный материал должен быть мягким, эластичным и обладать высокими проводящими свойствами. Однако большинство современных полупроводниковых материалов не отвечают этим требованиям, так как они жесткие, хрупкие и плохо растворимы в воде, что затрудняет их использование для медицинских имплантатов.

Группа Сихонга Вана предложила уникальный подход, объединив свойства гидрогелей (мягкость и эластичность) с полупроводниковыми функциями, что позволило создать биоэлектронный гидрогель, способный к эффективной передаче электрических сигналов между тканью и электронными устройствами.

Ключевые характеристики:

1. Механическая гибкость: Гидрогель имеет модуль упругости 81 кПа, что делает его столь же мягким, как и живая ткань. Это позволяет гидрогелю взаимодействовать с тканями, не повреждая их.
2. Высокая растяжимость: Гидрогель может растягиваться до 150% от своей начальной длины, что позволяет ему адаптироваться к растяжениям и сокращениям тканей.
3. Проводимость: Материал имеет способность переносить заряд (1.4 см²/В*с), что делает его идеальным для передачи электронных сигналов в живую ткань.

Эти качества делают гидрогель отличным материалом для биоэлектронных интерфейсов, особенно для имплантируемых медицинских устройств, которые должны быть совместимыми с мягкой тканью организма.

Новый гидрогель имеет большое количество потенциальных применений, включая имплантируемые устройства, такие как кардиостимуляторы и биосенсоры, а также неинвазивные устройства для улучшения мониторинга здоровья. Его мягкость и гибкость означают, что он может соединяться с тканью без значительного риска воспаления и других иммунных реакций, часто возникающих при использовании традиционных имплантируемых устройств.

Области применения

- Кардиостимуляторы: Гидрогель может улучшить контакт между устройством и сердечной тканью, улучшая эффективность работы кардиостимуляторов.

- Биосенсоры: Благодаря высокой проницаемости и проводимости гидрогель может использоваться для создания сенсоров, которые будут более чувствительны к изменениям биологических маркеров, что поможет отслеживать состояние пациентов.

- Повязки для ран: Гидрогель может эффективно распределять лечебные вещества и создавать контролируемую среду для заживления.

Обычные гидрогели создаются растворением вещества в воде и последующим добавлением гелеобразующих химических веществ. Однако полупроводниковые материалы, такие как кремний, не растворяются в воде, что затрудняет их использование в создании гидрогелей.

Исследователи нашли решение этой проблемы с помощью метода обмена растворителя. В процессе они растворяли полупроводник в органическом растворителе, совместимом с водой, и готовили органогель. Затем материал погружали в воду, чтобы заменить органический растворитель на воду, и тем самым превращали его в стабильный и проводящий гидрогель.

Преимущества новой технологии

1. Биосовместимость: Поскольку гидрогель состоит в основном из воды, он обладает высокой совместимостью с тканями, что снижает риск воспаления.
2. Повышенная чувствительность: Пористая структура материала увеличивает объемный контакт с биомаркерами, что повышает чувствительность устройств.
3. Фотореактивность: Гидрогель улучшает фотомодуляционные свойства, что делает его полезным для устройств, которые работают на основе света, таких как светоуправляемые кардиостимуляторы.

Новый биоэлектронный гидрогель представляет собой шаг вперед в области медицинских технологий, открывая возможности для создания биосовместимых, имплантируемых устройств, способных надежно работать с живыми тканями.

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Есть ли у человека свобода воли?

Бенджамин Либет, автор известного исследования, в 1985 года изучал, как волевые акты связаны с мозговой активностью и в какой момент человек осознает свое желание совершить действие. Проведенные им эксперименты показали, что добровольные действия предшествуют специфическим электрическим изменениям в мозге, называемым "потенциалом готовности" (Readiness Potential, RP). Этот потенциал возникает примерно за 550 миллисекунд до самого действия. Человек осознает намерение выполнить действие через 350–400 миллисекунд после начала RP, но за 200 миллисекунд до его осуществления. Это открытие заставило Либета предположить, что процесс волевого акта начинается бессознательно, но сознание может вмешаться в этот процесс, решив, завершать ли действие или остановить его.

Либет использовал концепцию "потенциала готовности" для определения начала мозговой активности, связанной с произвольными движениями. Эксперименты показали, что RP возникает еще до того, как человек осознает свое желание действовать. Для измерений активности мозга использовались осциллографы, фиксировавшие мозговые изменения при самопроизвольных движениях, таких как быстрый изгиб руки. Испытуемые сообщали о времени, когда ощущали желание совершить движение, а затем фиксировалось время, когда они осознали это желание.

Либет заметил, что сознательное желание действовать появляется примерно за 200 миллисекунд до самого действия, но уже после начала RP. Это наблюдение ставит под сомнение традиционное представление о том, что сознание инициирует действия. Однако Либет предложил, что, хотя действия начинают происходить бессознательно, сознание может сыграть роль "вето", остановив или изменив ход действия на поздних этапах.

Либет выдвигает идею, что осознанная "свободная воля" не инициирует действие, но может контролировать его выполнение, решая, завершать ли его или заблокировать. Это открытие ограничивает традиционное понимание свободы воли, показывая, что она ограничена возможностью вмешательства в уже начавшиеся мозговые процессы. Эксперименты показали, что участники могли сознательно "наложить вето" на запланированное движение в последний момент, и если они это делали, RP не достигал стадии, ведущей к движению.

Либет также рассматривает, как его открытия соотносятся с понятиями ответственности и вины. Он подчеркивает, что в большинстве этических и религиозных систем главным требованием является контроль над своими действиями. Это согласуется с его идеей, что сознание может осуществлять контроль через "вето". В некоторых религиозных учениях даже намерение, не завершенное действием, может считаться греховным. Однако Либет утверждает, что такие намерения возникают бессознательно и не могут быть осознаны или проконтролированы до тех пор, пока не приблизятся к акту действия.

Либет не дает окончательного ответа на вопрос о существовании действий, не подчиняющихся детерминизму. Он отмечает, что его открытия не опровергают возможность существования свободной воли, так как не исключено, что сознание может влиять на мозговую активность на уровне, который невозможно зафиксировать с помощью современных научных методов. Либет подчеркивает важность различия между наблюдаемыми физическими процессами и субъективными переживаниями, указывая на то, что разрыв между ними еще не поддается полному объяснению.

В заключение, Либет приходит к выводу, что стоит принять существование свободы воли, пока нет неопровержимых доказательств против этого. Он настаивает, что чувство свободы воли является важной частью человеческой природы, и научные теории, отрицающие ее, должны быть осторожными, пока не появятся четкие экспериментальные подтверждения.

Исследования Либета продолжают служить основой для дискуссий о природе свободы воли и роли сознания в контроле над действиями. Его работы стали отправной точкой для дальнейших исследований в области нейрофизиологии, этики и философии сознания, стимулируя множество гипотез и последующих экспериментов по изучению взаимосвязи между мозгом и сознанием.


Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Бросая вызов квантовому превосходству: Удивительная мощь классических компьютеров

Учёные из Института Флэтайрон сделали неожиданное открытие: классические компьютеры могут превосходить квантовые в задачах моделирования сложных квантовых систем. Исследователи из Центра вычислительной квантовой физики (CCQ) смогли с помощью обычного компьютера успешно смоделировать поведение двумерной квантовой системы, которая ранее считалась доступной лишь для квантовых компьютеров. Этот результат ставит под сомнение представления о границе возможностей классических и квантовых вычислений.

Команда Джозефа Тиндалла из CCQ приняла вызов от IBM, объявившей в июне 2023 года, что их эксперимент с двумерной системой переворачивающихся магнитов можно выполнить только на квантовом компьютере. Казалось бы, задача действительно трудная: каждый из магнитов в системе может одновременно находиться в нескольких квантовых состояниях, что резко увеличивает уровень запутанности и сложность вычислений. Однако, проанализировав поведение системы, Тиндалл и его коллеги заметили интересное явление — эффект "конфайнмента". Он ограничивал распространение запутанности между магнитами, из-за чего её рост замедлялся, что позволило провести расчёты на классическом компьютере с минимальными затратами ресурсов.

Чтобы смоделировать систему, исследователи не применяли никаких экстраординарных методов, а напротив, использовали простую и элегантную комбинацию оптимизированных математических моделей и алгоритмов. Это позволило им за две недели воспроизвести результаты IBM и доказать, что даже классические компьютеры могут решать подобные задачи, если применить эффективные вычислительные подходы.

Вдохновлённые этими результатами, Тиндалл и его соавтор Дрис Селс разработали точную математическую модель, описывающую явление конфайнмента в двумерных квантовых системах. Их работа показала, что под влиянием конфайнмента система остаётся относительно стабильной, даже при изменениях, и не демонстрирует хаотичных состояний. Это открытие помогает глубже понять физику сложных квантовых систем и может стать важным инструментом для дальнейших исследований в квантовой физике и разработке квантовых симуляций.


Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Вред медитации: почему важно знать о её последствиях

Медитация часто воспринимается как простое и доступное средство для борьбы со стрессом и психическими проблемами. Медитация является доступным способом психологической релаксации. Особенно популярной стала практика осознанности (mindfulness)— один из видов буддийской медитации, где акцент делается на внимательном восприятии своих мыслей, чувств и ощущений в настоящем моменте.

За последние восемь лет появилось множество исследований на эту тему, и результаты показывают, что побочные эффекты медитации — это не редкость. Например, исследование 2022 года, в котором участвовали 953 человека, регулярно практиковавших медитацию, выяснило, что более 10% из них испытывали побочные эффекты, которые негативно сказывались на их повседневной жизни и продолжались более месяца.

Обзор исследований, охватывающий более 40 лет и опубликованный в 2020 году, подтвердил, что наиболее распространёнными побочными эффектами медитации являются тревога и депрессия. Также встречаются такие состояния, как психоз, диссоциация и деперсонализация. Эти эффекты могут возникать даже у людей, у которых ранее не было диагностированных психических расстройств, и даже у тех, кто только начал медитировать. В некоторых случаях они могут приводить к длительным проблемам.

В западной психотерапии давно известны такие риски. В 1976 году Арнольд Лазарус, один из основателей когнитивно-поведенческой терапии, уже предупреждал, что неконтролируемая медитация может вызвать серьёзные психические проблемы, включая депрессию и шизофреническую декомпенсацию.

Профессор менеджмента и буддийский учитель Рональд Пурсер в своей книге "МакОсознанность" (2023) называет осознанность "капиталистической духовностью". Ведущие эксперты в этой области осведомлены о проблемах медитации. Джон Кабат-Зинн, один из основателей движения осознанности, в интервью Guardian в 2017 году признал, что "90% исследований [о позитивных эффектах] ниже среднего уровня".

Научные исследования показывают, что осознанность не всегда приводит к положительным результатам. Например, одно из самых дорогостоящих исследований, финансированное Wellcome Trust, охватило более 8000 детей в возрасте 11-14 лет из 84 школ Великобритании. Оно показало, что практика осознанности не улучшила психическое благополучие детей по сравнению с контрольной группой и даже могла негативно повлиять на тех, кто подвержен риску психических проблем.

Этический вопрос заключается в том, можно ли считать этичным предлагать людям приложения для осознанности или обучать их медитации, не предупреждая их о возможных побочных эффектах. Скорее всего, ответ будет отрицательным. Многие инструкторы медитации убеждены, что эти практики приносят лишь пользу, и не догадываются о возможных негативных последствиях. Те, кто сталкивается с побочными эффектами, часто сообщают, что их проблемы игнорируются учителями, которые советуют продолжать практиковать медитацию, утверждая, что "всё пройдет".

Научные исследования только начинают изучать, как заниматься медитацией безопасно, поэтому пока нет четких рекомендаций для практикующих. Проблема заключается в том, что медитация затрагивает необычные состояния сознания, и психологические теории не всегда помогают объяснить их.

Тем не менее, есть ресурсы, которые могут помочь людям узнать о возможных негативных последствиях медитации. Это веб-сайты, созданные теми, кто столкнулся с серьезными побочными эффектами, а также научные публикации. В США существует специализированная клиническая служба для людей, которые испытали острые и длительные последствия медитации, возглавляемая исследователями в области нейробиологии.

На данный момент, если медитация позиционируется как инструмент для улучшения благополучия или терапевтическое средство, крайне важно информировать общественность о её возможных рисках.

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Прорыв в нейронауке: учёные обнаружили "клей", удерживающий память

В октябре 2024 года в журнале Science Advances было опубликовано революционное исследование, раскрывающее молекулярные механизмы долговременного хранения памяти в человеческом мозге. Команда исследователей обнаружила молекулу KIBRA, удерживающая фермент PKMζ в синапсах, обеспечивая стабильность воспоминаний. Это открытие помогает объяснить, как мозг сохраняет воспоминания на протяжении десятилетий, несмотря на постоянное обновление его молекул.

В 1984 году Фрэнсис Крик предположил, что долговременное взаимодействие между белками может сохранять силу синаптических связей. Эта гипотеза открыла новое направление в изучении памяти на молекулярном уровне. Профессор Т. Сактор из Университета SUNY Downstate Health Sciences начал исследования, которые привели к открытию фермента PKMζ — важного компонента, участвующего в усилении синаптических сигналов, что играет роль в поддержании воспоминаний.

KIBRA (Kidney and Brain Protein) — это белок, получивший своё название из-за выраженности в тканях мозга и почек. KIBRA играет ключевую роль в поддержании долговременной памяти, так как он стабилизирует работу фермента PKMζ в синапсах. KIBRA удерживает PKMζ на активных синапсах, позволяя памяти сохраняться на длительный срок. Без его участия разрушившиеся молекулы PKMζ не могли бы эффективно встраиваться в те же участки синапсов, что привело бы к ослаблению синаптических связей и потере воспоминаний.

Механизм действия KIBRA основан на его способности взаимодействовать с определёнными рецепторами в мембране синапсов, что позволяет удерживать PKMζ в активных синапсах и обеспечивает его правильное распределение. Это взаимодействие способствует поддержанию стабильности синаптических связей, необходимых для долговременного хранения памяти.

PKMζ (протеинкиназа M-зета) — фермент, отвечающий за усиление синаптических сигналов между нейронами. Он не обеспечивает хранение памяти, а способствует более сильной передаче сигналов между нейронами, что поддерживает сохранение информации в синапсах. PKMζ усиливает сигналы между нейронами, регулируя количество ионов, проходящих через синаптическую мембрану. Такой процесс усиливает синаптическую проводимость (LTP — долговременная потенциация), что способствует более эффективной передаче нервных импульсов.

Когда синапсы активируются во время обучения, KIBRA связывается с ними и помогает удерживать PKMζ на определённых участках. Это обеспечивает постоянное присутствие PKMζ в синапсах, даже если отдельные молекулы со временем разрушаются и заменяются новыми. Этот механизм можно сравнить с парадоксом корабля Тесея: несмотря на то, что все "доски" (молекулы) постепенно заменяются, корабль остаётся тем же. В данном случае PKMζ сохраняет свою роль в усилении сигналов между нейронами благодаря поддержке KIBRA.

Результаты экспериментов показали, что блокировка взаимодействия KIBRA и PKMζ приводит к ухудшению способности к долговременному хранению памяти, что подтвердило критическую роль KIBRA и PKMζ в этом процессе.

Открытие роли KIBRA и её взаимодействия с PKMζ открывает новые горизонты в лечении неврологических заболеваний, таких как:

- Болезнь Альцгеймера: понимание роли KIBRA в стабилизации PKMζ может помочь разработать новые методы лечения, направленные на сохранение памяти.
- Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР): модификация активности KIBRA может способствовать управлению нежелательными воспоминаниями, делая их менее устойчивыми.
- Другие неврологические заболевания, связанные с когнитивными нарушениями и потерей памяти, в том числе деменция и нарушение памяти в результате травм.

Это исследование не только проливает свет на фундаментальные механизмы работы памяти, но и открывает новые перспективы в разработке методов лечения нарушений памяти. Понимание того, как KIBRA и PKMζ взаимодействуют для поддержания стабильных синапсов, позволяет нам лучше понять процессы, которые лежат в основе нашей способности учиться и запоминать.


Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Пентагон планирует наводнить социальные сети фейковыми ИИ-личностями

Согласно расследованию The Intercept, Объединённое командование специальных операций США (JSOC) – секретное контртеррористическое подразделение Министерства обороны – проявило интерес к использованию искусственного интеллекта для создания фальшивых интернет-пользователей. Что примечательно, эта инициатива появляется на фоне собственных предупреждений правительства США об опасности дипфейков и ИИ-генерируемого контента, способного усугубить кризис дезинформации и привести к ещё более мутной информационной экосистеме.

В документе JSOC описывает поиск "технологий, способных генерировать убедительные онлайн-персоны для использования на платформах социальных медиа, сайтах социальных сетей и другого онлайн-контента". Планируемое решение должно включать возможности создания изображений лиц, фоновых изображений, видео и аудио. Силы специальных операций намерены использовать эту технологию для сбора информации из публичных онлайн-форумов. Другими словами, JSOC хочет предоставить своим командам специальных операций технологию для создания сложных, индивидуальных ИИ-дипфейков, способных убедить пользователей социальных сетей в своей подлинности ради сбора информации.

Стоит отметить, что разведывательный персонал уже давно присутствует на онлайн-форумах и в социальных сетях, а Пентагон имеет опыт проведения кампаний онлайн-влияния. Однако сейчас наблюдается значительное усиление фокуса Министерства обороны на использовании ИИ для расширения возможностей цифрового наблюдения и влияния.

Как сообщал The Intercept в прошлом году, Пентагон уже проявлял интерес к дипфейкам как средству улучшения операций влияния, проводимых Командованием специальных операций (SOCOM). В закупочной документации 2023 года говорилось о поиске "более всеобъемлющих, прорывных" технологий "большего масштаба" по сравнению с существующими инструментами.

В преддверии предстоящих выборов особое внимание привлекает Project 2025 – план потенциального президентства Дональда Трампа, разработанный десятками его близких союзников. Согласно глубокому расследованию Futurism, демонстрируется явный энтузиазм по поводу использования ИИ для расширения возможностей наблюдения и шпионажа.

По мере того как Пентагон стремится использовать ИИ для усиления своей неоднозначной цифровой деятельности, эксперты предупреждают, что принятие американским оборонным сектором этих технологий даст зелёный свет для подобных обманных практик странам по всему миру.

Хейди Клааф, главный научный сотрудник Института AI Now, предупреждает, что действия Пентагона "только подтолкнут другие военные структуры и противников делать то же самое". По её мнению, это приведет к формированию общества, где будет всё труднее отличить правду от вымысла, что существенно осложнит геополитическую сферу.

В статье также упоминаются другие связанные новости от того же издания:
- О случае с отцом, возмущенным "воскрешением" его убитой дочери с помощью ИИ
- Об ИИ-управляемом новостном сайте, случайно обвинившем окружного прокурора в убийстве
- О простом трюке, способном нарушить работу ведущих моделей ИИ для "рассуждений"
- О наводнении Facebook ИИ-сгенерированными изображениями разрушений от урагана Элен

Показательно, что эта новость появилась одновременно со статьёй о заявлении некоего миллиардера о том, что "граждане будут вести себя наилучшим образом" под постоянным наблюдением ИИ, что дополнительно подчеркивает растущую тенденцию к использованию искусственного интеллекта для целей наблюдения и контроля.

Интересное в науке 🧪

Эпигенетический эффект каннабиса: Открытие, меняющее понимание воздействия марихуаны

В мире научных исследований каннабиса произошло значимое открытие. Учёные из Института психиатрии, психологии и нейронауки Королевского колледжа Лондона совместно с коллегами из Университета Эксетера провели исследование, результаты которого могут изменить наше понимание воздействия каннабиса на организм человека.

Исследование, опубликованное в журнале Molecular Psychiatry, впервые показало, что употребление высокопотентного каннабиса оставляет уникальный "отпечаток" на ДНК человека. Под высокопотентным каннабисом подразумевается продукт с содержанием дельта-9-тетрагидроканнабинола (ТГК) 10% и выше.

Основное внимание исследователи сосредоточили на процессе метилирования ДНК – химическом механизме, который регулирует активность генов, "включая" или "выключая" их. Этот эпигенетический процесс играет важную роль во взаимодействии между факторами риска и психическим здоровьем.

Для анализа ученые использовали образцы крови 682 участников, включая людей с первым эпизодом психоза и тех, кто никогда не испытывал психотических симптомов. Большинство участников, употреблявших каннабис, предпочитали высокопотентные продукты и использовали их чаще одного раза в неделю, начиная в среднем с 16 лет.

Результаты показали, что частое употребление высокопотентного каннабиса приводит к изменениям в генах, связанных с функционированием митохондрий и иммунной системы. Особое внимание привлёк ген CAVIN1, мутации в котором могут оказывать влияние на энергетический обмен и иммунный ответ организма.

Интересно, что изменения в ДНК различались у людей с первым эпизодом психоза и без него. Это открытие может стать основой для разработки анализа крови, который поможет выявлять пользователей каннабиса с повышенным риском развития психоза.

Профессор Марта Ди Форти, ведущий автор исследования, отметила значимость этих результатов на фоне увеличивающейся популярности каннабиса и доступности его высокопотентных форм. Она подчеркнула, что это первое исследование, демонстрирующее, что потентный каннабис оставляет специфическую "подпись" на ДНК, связанную с иммунной системой и энергетическим обменом.

Доктор Эмма Демпстер, первый автор исследования, подчеркнула, что их результаты дают ценное понимание того, как употребление каннабиса изменяет биологические процессы в организме. Она отметила, что метилирование ДНК является ключевым механизмом, позволяющим внешним факторам, таким как употребление веществ, воздействовать на активность генов.

Важно отметить, что исследование исключило влияние табака на метилирование ДНК, так как многие пользователи каннабиса употребляют его в смеси с табаком.

Это исследование открывает новые перспективы в понимании биологического воздействия каннабиса, особенно его влияния на психическое здоровье. Тем не менее, учёные подчёркивают необходимость дальнейших исследований для более полного понимания этих изменений в ДНК и их долгосрочных последствий для здоровья человека.

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Компания ENG8 объявила о разработке революционной технологии в области энергетики

Устройство, названное EnergiCell, основано на принципе низкоэнергетических ядерных реакций (LENR) и, по заявлению разработчиков, способно производить электроэнергию без внешнего источника питания.

Ключевые аспекты технологии:

1. Принцип работы:
Катализируемый ядерный синтез, при котором происходит слияние ядер водорода с выделением энергии в виде фотонов и электронов.

2. Источник топлива:
Вода, из которой извлекаются ионы водорода для реакции.

3. Заявленная мощность:
От милливатт до десятков киловатт, что потенциально применимо для широкого спектра устройств и систем.

4. Экономическая эффективность:
По утверждению компании, капитальные затраты составляют треть от стоимости ветровых и солнечных установок при возможности круглосуточной работы.

5. Независимая верификация: Упоминается проведение независимой экспертизы, подтвердившей работоспособность устройства, детали этой проверки не раскрываются.

Интересное в науке 🧪

OpenAI представила новую модель ИИ - CriticGPT. Ее цель - выявлять ошибки в ответах ChatGPT.

CriticGPT разработана для преодоления ограничений человеческой оценки в процессе обучения с подкреплением обратной связью от человека (RLHF). В экспериментах рецензенты, использующие CriticGPT, на 60% лучше выявляли ошибки в коде ChatGPT по сравнению с теми, кто работал без этой помощи.

В дальнейшем планируется интегрировать CriticGPT в процесс обучения RLHF для улучшения оценки сложных выходных данных ИИ. CriticGPT составляет подробные критические замечания, указывая на ошибки в ответах ChatGPT.

Исследователи также разработали новый метод вывода - Force Sampling Beam Search (FSBS), помогающий балансировать между минимизацией ложных проблем и обнаружением реальных ошибок. Сочетание CriticGPT с рецензентами дает более тщательную критику, чем работа только людей или только моделей.

Этот инструмент представляет собой важный шаг в повышении точности и надежности систем ИИ.

Интересное в науке 🧪

Ученые изучили время разложения в морской воде экологически чистых трубок для напитков, изготовленных из биоразлагаемых материалов. Основные выводы:

1. Трубки из бумаги, целлюлозы диацетата (CDA) и полигидроксиалканоатов (PHA) разлагаются в океанской воде за 8-20 месяцев.

2. Бумажные трубки разлагаются примерно за 10 месяцев, PHA - за 15 месяцев.

3. Трубки из полипропилена (PP) и полимолочной кислоты (PLA) не разлагались за время эксперимента и сохраняться в океане годами.

4. Пенистая структура материала ускоряет разложение. Пенистые соломины из CDA разлагались вдвое быстрее твердых аналогов - 8 месяцев.

5. На разлагающихся образцах обнаружены микроорганизмы, способные метаболизировать различные полимеры.

Исследование показывает: некоторые биоразлагаемые альтернативы пластиковым соломинам разлагаются в морской среде за разумное время, особенно при использовании пенистой структуры материала. Это может помочь в борьбе с загрязнением океанов пластиковыми отходами.

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Квантовая запутанность топ-кварков в Большом адронном коллайдере

Физики из Университета Рочестера под руководством профессора Регины Деминой сделали важное открытие в квантовой физике. В экспериментах на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе они впервые наблюдали квантовую запутанность между топ-кварками - самыми тяжелыми из известных фундаментальных частиц.

Исследователи обнаружили корреляцию спинов между топ-кварками и их античастицами на больших расстояниях, демонстрируя то, что Эйнштейн назвал "призрачным действием на расстоянии". Это открытие расширяет наше понимание квантовой механики при высоких энергиях и может помочь в изучении ранней Вселенной.

Хотя явление не позволяет передавать информацию быстрее света, оно открывает новые перспективы для изучения фундаментальных свойств материи и может иметь значение для развития квантовых технологий.

Интересное в науке 🧪

Запуск генетической революции

Ученые из Кельнского университета разработали искусственные нуклеотиды, являющиеся строительными блоками ДНК, с дополнительными свойствами. Они создали так называемую треозонуклеиновую кислоту (TNA) с новой дополнительной парой оснований.

TNA отличается от природных нуклеиновых кислот своей структурой. Вместо 5-углеродного сахара дезоксирибозы, формирующего остов ДНК, использован 4-углеродный сахар. Также количество нуклеотидных оснований увеличено с 4 до 6.

Эти модификации делают TNA более стабильной, чем ДНК и РНК. Клеточные ферменты не распознают ее для разрушения. Дополнительная пара оснований обеспечивает альтернативные варианты связывания с целевыми молекулами в клетке.

TNA может найти применение в разработке новых аптамеров для управления клеточными процессами, адресной доставке лекарств, диагностике вирусов и биомаркеров. Это первые шаги к созданию полностью искусственных нуклеиновых кислот с улучшенными химическими функциями.


Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Разблокировка творческого потока: как мозг входит в зону

Новое исследование показывает, как мозг входит в состояние "креативного потока" или "быть в зоне". Ученые из Дрекселя записывали активность мозга у джазовых гитаристов во время импровизации.

Результаты подтверждают теорию "опыт плюс отпускание" для достижения глубокого творческого потока:

1. Высокий опыт, создающий специализированные нейронные сети для генерации идей.

2. Способность "отпустить" сознательный контроль, позволяя этим сетям работать автономно.

Во время высокого потока у опытных музыкантов повышалась активность в областях слуха и тактильных ощущений, и снижалась в областях исполнительного контроля.

Это указывает, что творческий поток связан с минимизацией сознательного контроля и автономной работой специализированных нейронных цепей.

Таким образом, для продуктивных состояний потока нужно развивать опыт в творческой области и практиковать "отпускание" контроля, позволяя мозгу работать автоматически.

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Как всплеск дофамина в мозге ведёт к формированию зависимости - новое исследование

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, проливает свет на то, как разные способы введения наркотических препаратов влияют на функционирование мозга и формирование ощущения эйфории. Ученые проанализировали эффекты метилфенидата, стимулятора, используемого для лечения СДВГ, который также обладает потенциалом формирования зависимости.

Mетилфенидат вводился 20 здоровым добровольцам двумя способами - перорально и внутривенно. С помощью ПЭТ и МРТ в режиме реального времени отслеживались изменения активности мозга, уровня дофамина и других показателей.

Обнаружено, что при пероральном приеме концентрация дофамина повышалась постепенно, достигая пика через час. Однако внутривенное введение вызывало резкий скачок уровня нейромедиатора уже в течение 5-10 минут. Этот быстрый выброс дофамина тесно коррелировал с более быстрым и интенсивным наступлением субъективного ощущения эйфории.

Кроме того, при внутривенном способе отмечалось усиление активности в ключевых областях мозга - передней поясной коре и левой островковой доле, - ответственных за реагирование на значимые стимулы. Также выявлено повышение функциональной связанности этих зон с дорсальным striatum - областью, играющей важную роль в формировании зависимости.

Полученные результаты вносят вклад в понимание того, почему более быстрое попадание психоактивных веществ в головной мозг делает их более аддиктивными. Кроме того, они могут быть использованы при разработке новых стратегий лечения зависимостей, нацеленных на блокирование активности выявленных ключевых нейросетей мозга.

Ставьте реакции! 👍 Делитесь своим мнением! 💬

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

На волне: Как вода и соль питают иммунные клетки организма

Способность иммунных клеток, в частности Т-лимфоцитов, активно перемещаться к очагам инфекции имеет решающее значение для эффективного функционирования иммунитета. Однако молекулярные механизмы этого процесса до конца не ясны. Недавнее исследование проливает свет на роль ключевого регуляторного белка в миграции Т-клеток.

Результаты, опубликованные в Nature Communications, показали, что в этом процессе важную роль играет белок WNK1. Данный белок активирует каналы на поверхности Т-клеток, обеспечивая движение ионов и воды в клетку, что приводит к набуханию одного из краёв клетки, формированию пространства для роста внутриклеточного каркаса и, как следствие, движению всей клетки вперёд.

Исследование проводилось на генетически модифицированных мышах, не способных вырабатывать белок WNK1, в следствие чего подвижность Т-клеток существенно снижалась или полностью терялась.

Считается, что такой механизм регуляции подвижности с участием ионных потоков и набухания клетки может работать не только в Т-клетках, но и во многих других типах клеток организма, включая раковые. Это открывает потенциальные возможности для разработки ингибиторов WNK1 в качестве противоопухолевых препаратов, препятствующих метастазированию.

Таким образом, данная работа вносит существенный вклад в понимание фундаментальных механизмов клеточной подвижности и может найти значимые клинические приложения в онкологии.


Ставьте реакции! 👍 Делитесь своим мнением! 💬

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Нестабильность режима сна связана со снижением когнитивных способностей у пожилых людей

Ряд исследований установил связь между нарушениями сна и развитием деменции. Однако прежние работы часто опирались на простые показатели сна и не учитывали их динамику с течением времени. В новом исследовании, опубликованном в JAMA Network Open, была предпринята попытка более детально изучить изменения паттернов сна на протяжении многих лет (так называемые продольные или лонгитюдные характеристики) и их влияние на когнитивное здоровье.

В исследовании приняли участие 826 человек в возрасте около 76 лет. В течение нескольких лет с определенной периодичностью они заполняли опросники о длительности ночного сна и проходили тесты для оценки когнитивных функций.

Было pазделено три категории сна по длительности: менее семи часов, семь часов и более семи часов. Данные собирались с 1993 по 2012 год, что позволило отследить изменения сна каждого участника с течением времени.

Обнаружено, что как короткая длительность сна, так и высокая нарушает стабильность режима сна, которое с течением времени приводит к повышению рисков когнитивных нарушений в будущем. То есть важна не только абсолютная длительность сна, но и его стабильность на протяжении многих лет.

Эти результаты подчеркивают важность обращения к продольным характеристикам сна для понимания его роли в поддержании когнитивного здоровья в пожилом возрасте.

Ставьте реакции! 👍 Делитесь своим мнением! 💬

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

60 минут игры в мобильную игру достаточно, чтобы улучшить когнитивные способности, показало исследование

Исследование, опубликованное в журнале PeerJ, показало, что всего 60 минут игры в мобильную видеоигру могут значительно улучшить внимательность и бдительность у молодых людей. Это добавляет новую перспективу в текущую дискуссию о влиянии видеоигр на когнитивные функции.

Ранее считалось, что улучшение таких когнитивных функций как внимание и память, связано в основном с длительными тренировками в видеоигры. Однако в данном исследовании показано, что даже 60-минутная сессия игры в экшн-игру на мобильном телефоне приводит к значимому улучшению одного из компонентов внимания отвечающей за готовность и чувствительность к входящей информации.

В эксперименте приняли участие 72 студента с минимальным предшествующим опытом игры. Они были разделены на две группы – одна играла в многопользовательскую боевую онлайн-игру, а другая в карточную игру. До и после тестировались различные показатели внимания с помощью специальной методики. Только в первой группе наблюдалось улучшение параметров внимания. В остальных аспектах внимания изменений выявлено не было.

Исследователи предполагают, что именно высокие требования экшн-игр к переключению и поддержанию внимания могут быть ответственны за такой когнитивный эффект. Однако конкретные механизмы нуждаются в дополнительном изучении. Также предстоит выяснить, насколько долговременным является подобное влияние мобильного гейминга на внимание.

Ставьте реакции! 👍 Делитесь своим мнением! 💬

Источник ✍️
Интересное в науке 🧪

Затерянные в космосе: Гигантская пустота разрывает Вселенную?

Одной из главных загадок в космологии является скорость расширения Вселенной. Она может быть предсказана с использованием стандартной модели космологии, также известной как модель Лямбда-CDM. Однако недавно эта величина была поставлена под сомнение, что привело к появлению того, что ученые называют "проблемой Хаббла".

Когда мы измеряем скорость расширения с использованием близлежащих галактик и сверхновых, она на 10% больше по сравнению с предсказанием на основе реликтового излучения.

Исследования предполагают одно возможное объяснение этого: что мы живем в гигантской пустоте в космосе. Предлагаемая пустота имеет радиус около 1 миллиарда световых лет и плотность примерно на 20% ниже средней по Вселенной.

Исследования демонстрируют, что наличие такой пустоты могло бы привести к локальным колебаниям измерений скорости расширения в зависимости от нашего местоположения.

Такая большая пустота неожиданна в рамках стандартной модели. Однако прямой подсчет числа галактик в разных областях действительно предполагает, что мы находимся в локальной пустоте.

Чтобы протестировать эту идею, различные исследования рассматривают альтернативную теорию гравитации - модифицированную ньютоновскую динамику (MOND) и показывают, что она могла бы объяснить локальные наблюдения. Результаты различных работ хорошо согласуются с недавними наблюдениями особенностей движения галактик, которые показывают, что структуры растут быстрее, чем предсказывает стандартная модель.

Это происходит в то время, когда популярные решения проблемы Хаббла испытывают трудности. Возможно, мы становимся свидетелями первых надежных доказательств за более чем ста лет, что нам нужно изменить нашу теорию гравитации.

Ставьте реакции! 👍 Делитесь своим мнением! 💬

Интересное в науке 🧪