Группа ученых из Национального института проблем старения (National Institute on Aging, США) сообщила, что голодание через день в течение некоторого времени привело к улучшению когнитивных функций у подопытных мышей. Исследование проводилось доктором Марком Маттсоном (Mark Mattson), который руководит лабораторией нейробиологии. Маттсон сообщил, что в рамках их эксперимента 40 мышей находились в режиме голодания через день в течение определенного времени. Ученые зафиксировали значительное улучшение когнитивных функций у всех мышей, участвующих в эксперименте. У подопытных обострилась реакция, а части их мозга, вовлеченные в процессы запоминания и обучения, стали более активными. Команда ученых также обнаружила, что у мышей в среднем на 50% увеличилось содержание химического вещества, называемого нейротрофическим фактором мозга (BDNF), белка, кодируемого соответствующим геном. Предыдущие исследования показали, что этот белок играет роль в продлении жизни нервных клеток, способствует росту новых и улучшает общее когнитивное функционирование. В своем исследовании ученые использовали контрольную группу мышей, которые получали пищу каждый день. Мыши из обеих групп потребляли одно и то же количество калорий каждую неделю. Но только те мыши, которые голодали через день, получали когнитивные преимущества. Марк Маттсон объяснил, что когда организм находится без питания в течение 10-14 часов, он перестает жить за счет энергии, получаемой в результате переработки в печени питательных веществ, и начинает перерабатывать собственные жировые запасы в качестве альтернативного источника питания. Это, конечно же, приводит к потере веса. Данный принцип лежит в основе диеты «5:2», в ходе которой люди голодают через день (в течение двух дней в неделю). Для того чтобы организм смог использовал жировые запасы, он должен сначала преобразовать их в кетоны. Кетоны действуют непосредственно на нервные клетки, заставляя их продуцировать BDNF, и это объясняет, почему мыши показали улучшение когнитивных функций. Ученые предполагают, что точно такой же эффект должен наблюдаться и у людей. Одно и то же количество пищи, потребляемое каждый день или съеденное с интервалом через один день, будет иметь разное воздействие на умственные способности человека. «Голодающие» люди должны получить когнитивные преимущества по сравнению с людьми, питающимися каждый день. Вероятно, этот эффект наблюдается из-за древнего эволюционного механизма, когда голодающие люди начинали мыслить более четко для того, чтобы выжить, в то время как в «сытые периоды» их когнитивные способности притуплялись. |
Укол не нужен. В Британии изобрели бескровный глюкометр Ученые Университета Бата в Британии разработали гаджет в виде пластыря, который может анализировать уровень глюкозы в крови без прокола кожи. Этот инновационный способ мониторинга позволит миллионам диабетиков по всему миру обойтись без регулярной болезненной процедуры забора крови. Именно необходимость часто делать уколы приводит к тому, что люди нередко откладывают измерение уровня сахара в крови и вовремя не замечают критический уровень. Как рассказала в интервью BBC Radio 4 один из разработчиков устройства Аделина Или, на данном этапе пока трудно судить о том, сколько будет стоить новый глюкометр - для начала нужно найти инвесторов и запустить его в производство. По прогнозу Или, подобный неинвазивный глюкометр сможет делать порядка 100 замеров в день. Ученые надеются, что их гаджет будет запущен в массовое производство уже в ближайшие пару лет. Как работает неинвазивный глюкометр? Его сенсор не проникает сквозь кожу, а как бы высасывает глюкозу из межклеточной жидкости через волосяные фолликулы, к которым подсоединяются мини-сенсоры. Каждый из этих сенсоров "концентрируется" на небольшом участке вокруг одной луковицы, что увеличивает точность измерений. Интересно, что калибровать данное устройство не нужно - в отличие от обычных инвазивных глюкометров, которые необходимо настраивать определенным образом, чтобы избежать критических расхождений с лабораторными исследованиями. Например, одни устройства калибруются под венозную плазму, другие - под капиллярную кровь. "В качестве одного из компонентов [устройства] мы использовали графен, так как у него есть важные преимущества, это прочный и гибкий проводник, потенциально дешевый и экологичный", - рассказала Или. Ученым необходимо провести клинические испытания, в том числе чтобы оптимизировать работу сенсоров, а также убедиться в круглосуточной функциональности прибора. Пока что исследователи проверили эффективность нового глюкометра на свиньях и людях - здоровых добровольцах. Университет Бата - один из научно-исследовательских центров, которые пропагандируют открытость исследований на животных. Этому на его сайте посвящен целый раздел, где можно найти информацию по этой теме в связи с деятельностью университета. Ученые из Бата не первые, кто решил облегчить участь диабетиков с помощью графена. В 2016 году корейские ученые опубликовали в научном рецензируемом сборнике свою разработку глюкометра, также сделанного по принципу пластыря с использованием графена. Проект этого устройства подразумевал, что устройство будет считывать уровень сахара в крови путем всасывания пота. По проекту, конструкция корейского неинвазивного глюкометра позволяла не только проводить анализ на сахар, но и при необходимости делать срочную инъекцию метформина, снижающего уровень глюкозы. Метформин должен был вводиться в подкожную ткань с помощью миниатюрных иголок длиной всего в 1 мм и диаметром в 0,025 мм. И тут конструкторы столкнулись с проблемой: доза препарата оказалась слишком велика, чтобы ее можно было ввести через такой небольшой гаджет как глюкометр-пластырь. По данным Всемирной организации здравоохранения, в мире более 400 млн человек страдают диабетом. В долгосрочной перспективе этот диагноз часто приводит к потере зрения и конечностей, а также почечной и сердечной недостаточности. |
Больше половины ваших клеток - не человеческие Более половины клеток в организме человека не являются человеческими, говорят ученые. Из всех клеток в человеческом теле только 43% - это, собственно, клетки человека. Остальные - это микроскопические колонизаторы Понимание этой скрытой области нашего тела - человеческой микробиоты - стремительно меняет наше представление о разных болезнях - от аллергии до болезни Паркинсона. Некоторые медики даже задаются вопросом - что значит "быть человеком", и в поиске ответа находят новые способы лечения. "Они крайне важны для вашего здоровья, - говорит профессор Рут Лей, директор департамента микробиотических исследований в Институте Макса Планка. - Ваше тело существует не только для вас", - добавляет она. Как бы тщательно вы ни мылись, каждый уголок и каждая складка в вашем теле в любой момент времени обильно заселена микроскопическими созданиями. Среди них - бактерии, вирусы, грибки и археи (которые обычно по ошибке классифицируют как бактерии). Больше всего этих существ живет в темных и сумрачных глубинах нашего кишечника, куда нет доступа кислороду. "В вас больше от микроба, чем от человека", - говорит в беседе с Би-би-си профессор Роб Найт из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Раньше исследователи думали, что на каждую человеческую клетку в организме приходится десять микроорганизмов. "Эту оценку пересмотрели, теперь соотношение скорее один к одному, поэтому сейчас мы считаем, что, если пересчитать клетки, то каждый из нас - на 43% человек", - говорит он. Но с точки зрения генетики мы находимся в еще более уязвимом положении. Геном человека - полный набор генетических инструкций, который есть у каждого из нас, - состоит из 20 тысяч "инструкций", которые называют генами. Однако если сложить все гены живущих в нас микроорганизмов, итоговая цифра будет на уровне 20 миллионов. "У нас не один геном, гены нашей микробиоты по сути представляют собой второй геном, который дополняет работу нашего собственного", - говорит профессор Саркис Мазманян из Калифорнийского технического университета. "Я считаю, что нас делает людьми сочетание нашей собственной ДНК и ДНК микробов в нашем кишечнике", - считает он. Было бы наивно думать, что такое количество микробов в нашем теле никак не взаимодействует с организмом и не влияет на его работу. Ученые исследуют роль микробиоты в пищеварении, регулировании имунной системы, защиты от болезней и выработке витаминов. "Мы обнаруживаем, что эти крошечные организмы могут полностью преобразить наше здоровье, до недавних пор мы не могли себе этого представить", - говорит профессор Найт. Это новый подход к миру микробов - до сих пор человечество с ними главным образом боролось. Антибиотики и вакцины - оружие человека в борьбе с такими напастями, как вирус-возбудитель оспы, палочка Коха или золотистый стаффилокок. Они спасли множество жизней. Однако ряд исследователей обеспокоены тем, что в борьбе с вредными микробами человечество могло нанести непоправимый вред обитающим внутри человека "полезным бактериям". "За последние 50 лет мы проделали замечательную работу по уничтожению инфекционных заболеваний, - говорит профессор Лей. - Однако в то же время мы увидели огромный и устрашающий рост аутоимунных и аллергических заболеваний". "Задача работы с микробиотой в том, чтобы понять, каким образом ее изменения, ставшие результатом нашего успеха в борьбе с патогенами, приводят к развитию целой категории новых болезней, с которыми нам нужно будет разбираться", - считает ученый. Состояние микробиоты связывают и с другими болезнями, например с воспалением кишечника, болезнью Паркинсона, эффективностью лекарств от рака и даже аутизмом и депрессией. Еще один пример - ожирение. Гены и диеты, безусловно, играют здесь свою роль, но как насчет микрофлоры кишечника? Здесь тема становится сложнее. Если есть только бургеры и шоколад, то такая диета и повысит риск ожирения, и повлияет на то, какие микробы живут у вас в пищеварительной системе. Многие страдающие ожирением люди не знают, что у них в кишечнике живут "плохие" бактерии, которые метаболизируют пищу таким образом, что ожирение усугубляется - но как об этом узнать? Профессор Найт провел эксперимент: подопытными выступили мыши, выращенные в идеальных санитарных условиях. С рождения они ни разу не вступали в контакт с микробами. "Нам удалось показать, что, если взять худых и тучных людей и пересадить бактерии из их кала мышам, то мыши жиреют или становятся худыми в зависимости от того, чьи бактерии им пересадили", - говорит Найт. Когда мышам, получившим бактерии от страдающих ожирением людей добавляли бактерий от худых, мыши начинали худеть. "Это довольно удивительно, правда? Теперь вопрос в том, каким образом всё это можно применить к человеку", - говорит Найт. На применение микробов в качестве лекарств сегодня возлагают большие надежды в медицине. В кембриджширском Институте Сенгера я встречаюсь с доктором Тревором Лоли, который пытается вырастить в лабораторных условиях полные микробиоты как здоровых, так и больных людей. "У больных, например, могут отсутствовать некоторые микробы. Задача в том, чтобы вернуть их в организм", - говорит он. Как утверждает Лоли, сегодня появляется все больше свидетельств того, что восстановление микробиоты больного может привести к ремиссии, например, в случае с язвенным колитом. "Я думаю, что для большинства болезней, которые мы изучаем, вскоре придумают конкретные смеси микробов, где-то 10 или 15, которые будут давать пациентам", - уверен ученый. Лечение микробами как сфера медицины находится на ранних этапах развития, но ученые думают, что вскоре регулярный мониторинг состояния микробиоты станет частью повседневной рутины, что даст нам огромное количество информации о нашем здоровье. "Удивительно думать, что в каждой чайной ложке нашего кала содержится больше генетической информации о микробах, чем может уместиться на тонне DVD-дисков," - говорит ученый. "Каждый раз, когда вы, так сказать, сбрасываете эти данные, они попросту смываются без следа", - добавляет он. "Мы видим решение так: в недалеком будущем, каждый раз, когда вы будете смывать унитаз, он будет делать что-то вроде моментального анализа и сообщать вам, хорошая у вас динамика, или не очень. Я считаю, что это всё преобразит", - уверен исследователь. |
Ученые выяснили, как возвращается рак Посредством биопсии врачи получают молекулярный «снимок» опухоли пациента – этот анализ очень важен, поскольку понимание генетических механизмов, вызывающих рак, может помочь с выбором генетически таргетированной терапии. Однако новые данные показывают, что злокачественные опухоли динамичны, а не статичны: популяции клеток, которые составляют опухоль, со временем в ответ на лечение эволюционируют и часто таким образом, что у новообразования вырабатывается иммунитет на лекарства. Из этого следует, что врачам нужно делать при помощи биопсии не один «снимок», а целый «фильм», ведь опухоль после лечения может сильно отличаться от первоначально наблюдаемой опухоли. При этом стимулировать рост заболевания могут стволовые клетки. «Все говорят о молекулярной эволюции рака, и мы смогли продемонстрировать ее на примере конкретного пациента. Благодаря трем образцам мы смогли увидеть, как опухоль развила устойчивость к лечению со временем. К третьей биопсии опухоль была инвазивной и агрессивной», – заявили исследователи из Медицинского лучевого центра Университета Колорадо. Основное изменение в их случае было связано с долей новообразования, состоящей из злокачественных стволовых клеток: образец, взятый во время первой биопсии, содержал 0,2% раковых стволовых клеток; образец, взятый во время третьей биопсии, содержал уже их 4,5%. Мало того, что изменился клеточный состав опухоли, если сравнить стволовые клетки из первого образца со стволовыми клетками из третьего, то они сами стали больше и агрессивный. Кроме того, в финале опухоль имела в целом на 50% больше неопластических мутаций и более низкую активность генов, отвечающих за подавление рака. |
Мозг возможно регенерировать даже в старости Ученые из Колумбийского университета и Психиатрического института Нью-Йорка впервые показали: здоровые пожилые люди могут генерировать столько же новых клеток мозга, что и молодые люди, сообщает Medical Express. Неврологи долгое время спорили относительно того, может ли взрослый мозг формировать новые нейроны. Некоторые специалисты считают, что мозг слишком жестко организован и ему это не под силу. Маура Болдрини, невролог из Колумбийского университета, полагает: мозг пожилых людей способен оставаться активным. Было доказано, что он может производить тысячи новых нейронов в гиппокампе из клеток-предшественников подобно молодому мозгу. Правда, это касается не всех пожилых людей, что, вероятно, обусловлено проблемами с образованием новых сосудов. Эксперты посмертно исследовали гиппокамп 28 человек 14-79 лет, не имевших при жизни особых проблем со здоровьем. Оказалось, даже мозг самых взрослых людей вырабатывал при жизни новые клетки. Ученые нашли клетки-предшественники нейронов и тысячи незрелых нейронов. У пожилых людей формируется меньше кровеносных сосудов в структурах мозга и в принципе меньше клеток-предшественников, способных становиться полноценными нейронами. Но это не означает, что процесс нейрогенеза остановлен. А, значит, в теории его можно усилить. |
Биологи научились ''омолаживать'' нервные клетки Биологи Стэнфордского университета смогли "очистить" стволовые клетки от старых белков и тем самым восстановить их способность к росту и делению. "Мы были удивлены, поскольку покоящиеся, пассивные нейрональные стволовые клетки, как считается, – это такие "нетронутые" клетки, просто ждущие активации", – отметали одна из исследователей Энн Брюне. По словам биолога, вполне вероятно, что в скором времени будет найден препарат, который поможет регенерировать человеческому мозгу. По данным издания, в нейрональных стволовых клетках лабораторных грызунов исследователи обнаружили скопления белков, ожидающих переработки в специальных органеллах – лизосомах. Исследователи продемонстрировали, что, если заставить старую покоящуюся клетку активировать переработку белков, она "омолаживается" и возвращает функциональность. Ученые полагают, что их открытие поможет в разработке лекарств, совершающие такое "очищение" и в человеческом мозге. По словам изобретателей, их новый метод позволит лечить многие тяжелые заболевания головного мозга. В частности, болезни Альцгеймера и Паркинсона. |
Научно доказана связь голодания и продолжительности жизни О том, что сокращение потребления калорий способствует продолжительности жизни, говорили уже давно, а сейчас американские ученые подтвердили эту версию в ходе исследования. Влияние лечебного голодания на продолжительность жизни изучали специалисты Пеннингтонского биомедицинского университета. В их исследовании приняли участие 73 добровольца, часть из которых сократила потребление калорий на двухлетний срок, а часть питалась как обычно. По результатам наблюдений выяснилось, что ограничение калорий снижало потребность организма в энергии на 80-120 килокалорий в день, что говорит о замедлении метаболизма. Кроме того, снижались темпы образования активных форм кислорода. Обычно переизбыток активного кислорода связан с возрастными заболеваниями. |
Новая вакцина вылечила от рака 97% мышей Благодаря новой технологии, разработанной учеными Стэнфордского университета, от рака удалось вылечить 97% мышей. Об этом сообщает издание Daily Mail Результаты тестирования нового противоопухолевого препарата на мышах, страдающих лимфомой, ошеломило самих исследователей. Отмечается, что разработанная технология активирует Т-клетки у мышей, позволяющих уничтожить даже скрытые метастазы. Так, ученые ввели два активных иммунных вещества прямо в опухоли грызунов, после чего те, а также метастазы, полностью исчезли. Препараты вводили прямо в опухоль, так как в ней находились Т-лимфоциты, которые уже знали, как выглядят опухолевые клетки. А для того что Т-лимфоциты начали бороться с заболеванием их необходимо было простимулировать. Выяснилась, что вакцина вылечивает несколько типов рака, а также предотвращает появление этого заболевания. Ученые планируют протестировать новую вакцину от рака на людях, которые страдают лимфомой. Ожидается, что в исследовании примут участие 35 пациентов, которое продлится шесть недель. Каждый из участников получит небольшие дозы облучения и необходимые инъекции. |
Ученые нашли способ похудеть без спорта и диет Ученые из медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне опубликовали результаты исследования, которое может осуществить мечты миллионов сладкоежек, любителей фастфуда и обильной калорийной пищи. Исследователи создали препарат, который уничтожает лишний жир в теле человека без диет и упражнений. Об итогах эксперимента сообщается в журнале Biochemical Pharmacology. В обычных условиях, когда жировые клетки растут и увеличиваются в объеме, они провоцируют повышенную экспрессию белка NNMT. Этот белок замедляет метаболизм, что, в свою очередь, приводит к повышению жировых отложений – так и формируется «замкнутый круг» ожирения. Препарат, созданный в Техасском университете, блокирует белок NNMT и ускорят обмен веществ, что приводит к снижению веса без изменения диеты и дополнительных физических нагрузок. В ходе эксперимента на мышах ученые подтвердили эффективность метода. Животных посадили на высококалорийную диету, добились повышения веса, после чего разделили на группы. Одна из групп получала препарат, другая – плацебо. Рацион животных не менялся. Мыши на реальном препарате через 10 дней потеряли в среднем 7% массы тела, а объем их жировых клеток снизился на 30%. Снизился и уровень холестерина. В тоже время, мыши на плацебо продолжали набирать вес. При этом препарат не менял ни аппетит животных, ни их обычное поведение. Серьезных побочных эффектов в ходе опыта тоже не было выявлено. Ученые отмечают, что снижение массы тела – отнюдь не «косметическая» проблема: оно уменьшает риск хронических воспалений и развития многих болезней, включая диабет 2-го типа, сердечно-сосудистые и онкологические заболевания. Ранее сообщалось, что ЦКЗ США связал возникновение нескольких видов рака с избыточным весом. Результаты исследования, в котором участвовали более 630 000 американцев, показывают, что ожирение часто бывает связано с 13 видами раковых заболеваний. Так, например, повышение индекса массы тела на 5 пунктов связано ростом риска рака прямой кишки у мужчин на 9%, ростом риска рака молочной железы у женщин в постменопаузе на 11% и повышением риска рака желчевыводящих путей у обоих полов на 56%. |
Люди скоро смогут отращивать новые конечности Сотрудники Каролинского института расшифровали ДНК иглистых тритонов. Эти земноводные обладают развитой способностью к регенерации тканей и органов, в том числе частей мозга. В ходе исследования специалисты обнаружили гены, связанные с этой способностью, сообщает The Daily Mail. Иглистые тритоны обитают в Испании, Португалии и Марокко. Их геном в 6 раз больше человеческого. Исследователи нашли у этих животных множество копий микроРНК определенной группы, встречающихся у млекопитающих главным образом в эмбриональных стволовых клетках и раковых клетках. Ученые надеются, что их открытие станет ключом к восстановлению конечностей у людей. Кроме того, вероятно, оно поможет в разработке новых методов лечения нейродегенеративных заболеваний. |
Парадокс Моравека Интереснейшим наблюдением за развитием вычислительной техники, кибернетики и искусственного интеллекта стал так называемый парадокс Моравека (Moravec’s paradox). Он состоит в том, что те занятия, которые людям кажутся сложными, ответственными и требующими большого образования сравнительно легко автоматизируются. А виды работ, изначально считающиеся простыми — автоматизируются сложно. «Главный урок тридцать пять лет исследований искусственного интеллекта является то , что сложные проблемы просты и легкие проблемы трудны. Умственные способности четырехлетнего ребенка , которые мы считаем само собой разумеющимся — узнавание лиц, поднятие карандаша, хождение по комнате, ответы на вопросы — на самом деле это одни из самых сложных технических проблем для искусственного интеллекта… По мере того как появляются новые поколение интеллектуальных устройств,это будет замена фондовых аналитиков, инженеров нефтехимических компаний… Садовники, секретари и повара могут рассчитывать на своих рабочие места на десятилетия вперед.» Это хорошо просматривается в научной фантастике 50-80 годов 20 века. Часто там фигурируют антропоморфные двуногие роботы, делающие за человека тяжелый и опасный физический труд. Своеобразные железные рабы. Однако практика автоматизации показала, что легче изготовить станок с ЧПУ, выполняющий операции токаря или фрезеровщика 6 разряда, чем робота заменяющего подсобника. Более того, многие инженерные премудрости, типа учета сопромата, можно вставить в различные инженерные пакеты *CAD и сократить множество инженеров-конструкторов, а вот изготовить робота-уборщика для этого конструкторского бюро и сократить уборщицу ох как непросто. Распространенным объяснением этого парадокса является то, что сенсорные и моторные навыки развивались у человека и его предков миллионы и миллионы лет и отшлифованы до блеска. Логика и дедукция, составляющие значительную часть беловоротничковой деятельности появились сравнительно недавно по меркам эволюции — возможно около ста тысяч лет тому назад. Поэтому, с антропоцентрических позиций, логические умственные занятия трудны, а сенсорные и моторные легки. На самом деле сенсорные и моторные способности развивались давно, а умственные — недавно и еще не достигли их совершенства. От себя добавлю, что парадокс далеко не абсолютный. Одной из его причин является то, что вся человеческая цивилизация развивалась именно вокруг человеческих способностей, в том числе и выдающихся сенсорно-моторных способностей. Вся наша индустрия рассчитана именно на «человека внутри». Но если нужна автоматизация — надо рассчитывать на «робота внутри». Именно по этому пути пошли вKiva Systems (ныне Amazon Robotics)и не прогадали. Стеллажи там рассчитаны на роботов и абсолютно неудобны для людей. Но это неважно, так как роботы привозят стеллажи к людям и работникам остается только взять с полки нужный товар, услужливо подсвеченный лазерной указкой. Это легко для человека и до сих пор очень трудно для робота. Зал же со стеллажами закрыт для людей, там работают только роботы. Подобным образом работает истартап Instacart. Программарассчитывает необходимые продукты по предоставленному покупателем рецепту с сайта рецептов, создает карту магазина и список покупок для наборщика, ведет учет заказов и доставки. Собирает же продукты в тележку человек. Думаю в том же направлении будут развиваться и активно рекламируемый сейчас машины-автопилоты. Самая элитная часть водительского мастерства — дальние перевозки, для них хоть и нелегки, но достижимы. А вот более низкие в водительской иерархии работы — шиномонтаж, экспедиторство, парковка и постановка под погрузку/разгрузку останутся за людьми. Надо заметить, что и часть задач, считавшихся очень трудными для машин 25 лет назад сейчас становится решаемыми за счет технологий работы с большими данными — то жераспознавание лиц. | |
Редактирано: 1 път. Последна промяна от: Engels |
A future ultraminiature computer the size of a pinhead? Future ultrahigh-storage-density MRAM memory chip promises to outperform RAM and flash memory for AI, IoT, and 5G applications and reduce power needs in data centers University of New Hampshire researchers have discovered a combination of materials that they say would allow for smaller, safer magnetic random access memory (MRAM) storage — ultimately leading to ultraminiature computers. Unlike conventional RAM (read-only memory) SRAM and DRAM chip technologies, with MRAM, data is stored by magnetic storage elements, instead of energy-expending electric charge or current flows. MRAM is also nonvolatile memory (the data is preserved when the power if turned off). The elements are formed from two ferromagnetic plates, each of which can hold a magnetization, separated by a thin insulating layer. In their study, published March 30, 2018 in the open-access journal Science Advances, the researchers describe a new design* comprising ultrathin films, known as Fe (iron) monolayers, grown on a substrate made up of non-magnetic substances — boron, gallium, aluminum, or indium nitride. http://www.kurzweilai.net/a-future-ultraminiature-computer-the-size-of-a-pinhead |
How deep learning is about to transform biomedical science Human induced pluripotent stem cell neurons imaged in phase contrast (gray pixels, left) — currently processed manually with fluorescent labels (color pixels) to make them visible. That’s about to radically change. (credit: Google) Researchers at Google, Harvard University, and Gladstone Institutes have developed and tested new deep-learning algorithms that can identify details in terabytes of bioimages, replacing slow, less-accurate manual labeling methods. Deep learning is a type of machine learning that can analyze data, recognize patterns, and make predictions. A new deep-learning approach to biological images, which the researchers call “in silico labeling” (ISL), can automatically find and predict features in images of “unlabeled” cells (cells that have not been manually identified by using fluorescent chemicals). The new deep-learning network can identify whether a cell is alive or dead, and get the answer right 98 percent of the time (humans can typically only identify a dead cell with 80 percent accuracy) — without requiring invasive fluorescent chemicals, which make it difficult to track tissues over time. The deep-learning network can also predict detailed features such as nuclei and cell type (such as neural or breast cancer tissue). The deep-learning algorithms are expected to make it possible to handle the enormous 3–5 terabytes of data per day generated by Gladstone Institutes’ fully automated robotic microscope, which can track individual cells for up to several months. The research was published in the April 12, 2018 issue of the journal Cell. http://www.kurzweilai.net/how-deep-learning-is-about-to-transform-biomedical-science |
Женщины - сильный пол, и вот научные доказательства "Элеонора Рузвельт однажды сказала в шутку, что женщина - как чайный пакетик: нельзя сказать, насколько она крепкая, пока не поместишь ее в горячую воду, - пишет Сара Кнэптон в The Telegraph. - Так что бывшей первой леди [США] наверняка понравилось бы новое исследование, показавшее, что женщины вовсе не слабый пол и лучше приспособлены к выживанию в условиях жизненно опасного кризиса". "Исследователи из Университета Южной Дании изучили исторические данные о смертности мужчин и женщин, пострадавших от голода и эпидемий либо проданных в рабство, - говорится в статье. - Буквально во всех случаях они обнаружили, что женщины жили в условиях лишений гораздо дольше, на несколько лет переживая товарищей по несчастью мужского пола, даже когда находились в таких же жутких условиях". "По словам исследователей, этот результат позволяет предположить, что женщины биологически существенно "крепче", чем мужчины. Это может объясняться разницей в половых гормонах. Эстроген известен своим противовоспалительным действием, а также защищает сосудистую систему, тогда как тестостерон - фактор риска для многих смертельных заболеваний. Кроме того, мужской половой гормон может повредить иммунной системе", - передает Кнэптон. "Ученые, исследующие эволюцию, полагают, что иммунная система женщин может быть крепче, потому что им нужно выжить не менее девяти месяцев, чтобы родить ребенка, а вклад мужчин в репродукцию мимолетен, - говорится в статье. - Кроме того, у мужчин всего одна Х-хромосома, а не две, как у женщин, и ее нечем дублировать, если она неправильно функционирует". "Культурные и социальные различия между мужчинами и женщинами тоже могут отчасти объяснять эту разницу", - указывает журналистка. Так, мужчины чаще рискуют, больше курят и пьют спиртное, меньше следят за питанием, и это приводит к повышению риска сердечно-сосудистых заболеваний, рака легких, цирроза печени и гибели при несчастных случаях. |
Раскрыли секрет белка, связного с долголетием Исследования показали, что белки Klotho контролируют метаболизм и имеют отношение к долголетию. Специалистам из Йельского университета удалось узнать трехмерную структуру белка beta-Klotho. Открытие ученых может привести к разработке новых методов лечения целого ряда недугов, включая диабет, ожирение и некоторые виды рака. Белки Klotho связываются с эндокринными факторами роста фибробластов (FGFs), регулирующими метаболические процессы в печени, почках, мозге и других органах, сообщает The Hindu. Чтобы понять, как работает beta-Klotho, исследовательская группа применила рентгеновскую кристаллографию. Данный метод используется для определения структуры макромолекул. Специалисты выяснили, что beta-Klotho связывается с FGF21 - белком, который вырабатывается при голодании. После образования этой связи FGF21 стимулирует чувствительность к инсулину и метаболизм глюкозы, вызывая потерю веса. Так, ученые поняли, как повысить биологическую активность FGF21. Также исследователи описали новый вариант FGF21 с активностью, повышенной в 10 раз. | |
Редактирано: 1 път. Последна промяна от: Engels |
The Caves of Forgotten Time Two spelunkers lost track of entire weeks as part of an experiment on the effects of isolation. JULIE BECK When Josie Laures came out of her cave on March 12, 1965, she thought it was February 25. A few days before Antoine Senni came out of his cave, on April 5 that same year, he thought it was February 4. The two cave explorers emerged from their holes in the French Alps, near Nice, 50 years ago. Each of them set the then-world record for time spent alone in a cave—Laures set the female record at 88 days, and Senni the male record at 126 days—as part of an experiment to see what the effects of extreme isolation and loneliness would be on their bodies and minds. While in their caves, which were separate but just a few hundred yards apart from each other, Laures and Senni kept in touch with researchers at a control point, who tracked their sleeping and eating habits, as well as memory and vital signs. The researchers did not, however, give Laures or Senni any clues about how time was passing up on the surface. By the time they emerged, wearing dark goggles to spare their cave-accustomed eyes from the sunlight reflecting on the alpine snow, they had lost weeks of time, by their own reckoning. In chronobiology, the study of biological rhythms and how they relate to the environment, the German word zeitgeber means “synchronizer.” Natural light is the best-known, though not the only, zeitgeber that syncs human sleep patterns up with the Earth’s 24-hour day. Absent any cues from sunlight or even from clocks, Laures’s and Senni’s sleep schedules got wacky—sometimes without them realizing it. A Chicago Tribune article titled “Sleepy Caveman Calls it Quits” proclaims Senni “a great sleeper, sometimes nodding off for 30 hours at a time and waking up believing he had simply had a short nap.” (In years since, researchers have found that people often slip into 48-hour sleep cycles when isolated from the environment.) Продължава тук: https://www.theatlantic.com/health/archive/2015/11/the-caves-of-forgotten-time/414894/ |
New immunotherapy treatment for lung cancer dramatically improves survival, researchers report An immunotherapy treatment — one that boosts the immune system — has improved survival in people newly diagnosed with the most common form of lung cancer (advanced non–small-cell lung cancer), according to an open-access study published in the New England Journal of Medicine. The study results were presented last Monday, April 16, at the annual American Association for Cancer Research conference in Chicago. Cutting the risk of dying in half. The new study, led by thoracic medical oncologist Leena Gandhi, MD, PhD, associate professor of medicine and director of the thoracic medical oncology program at NYU’s Perlmutter Cancer Center, shows that treating lung cancer by a combination of immunotherapy with Merck’s Keytruda (aka pembrolizuma ![]() The combination cut in half the risk of dying or having the cancer worsen, compared to chemo alone, after nearly one year, the Associated Press reported in The New York Times. “The results are expected to quickly set a new standard of care for about 70,000 patients each year in the United States whose lung cancer has already spread by the time it’s found,” the AP stated. http://www.kurzweilai.net/new-immunotherapy-treatment-for-lung-cancer-dramatically-improves-survival-researchers-report |
Собачий компьютер Dog PC разрабатывает стартапt-pai.com. Компьютер имеет сенсорный экран, с помощью которого собака может лапой играть в компьютерные игры (!). Но помимо духовных потребностейDog PC удовлетворяет и приземленные, в него включена автоматическая кормушка для собаки. Также уDog PC есть камера и динамик, позволяющие дистанционно общаться с собакой, если она конечно окажется в поле зрения камеры. Кстати, эта же компания разрабатывает и умный дом (!) для собак (точнее умную конуру) в формедвухэтажного лондонского автобуса.![]() |
Алкоголь назван одной из главных причин старческого слабоумия Алкоголь является одним из крупнейших факторов риска при развитии старческого слабоумия, как показало исследование. Хотя старческое слабоумие является не только неизлечимым, но и во многом неясным для науки, так как не определены причины этой болезни, ученые постоянно обнаруживают различные факторы риска развития страшного недуга. Теперь оказалось, что крупнейшим из них является злоупотребление алкогольными напитками. У алкоголизма и без того огромная масса угроз для здоровья, а подавляющее большинство алкоголиков просто не доживают до того возраста, когда у них может проявиться старческое слабоумие. Тем не менее исследование ученых из Франции показало, что алкоголь играет значительную роль при возникновении этой болезни. Свои выводы исследователи сделали в ходе наблюдений более чем за миллионом взрослых жертв различных видов деменции. Ученых интересовали те, у кого в прошлом имелись расстройства приема алкоголя, а также другие психические и поведенческие проблемы или хронические болезни, связанные с вредным воздействием алкоголя. Из 57 тысяч случаев ранней деменции, симптомы которой появляются до 65-летнего возраста, 57% были связаны с хроническим употреблением алкоголя. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) называет хроническим злоупотреблением прием более 60 г чистого алкоголя в среднем ежедневно для мужчин и 40 г для женщин. Это составляет эквивалент от трех до пяти порций крепких напитков. Результаты исследования позволяют предположить, что ранние профилактические меры, направленные на предупреждение и лечение алкогольных расстройств, могут быть весьма эффективными при уменьшении числа жертв старческого слабоумия. |
Найдено лекарство от преждевременной смерти - pUR4 Американцы разработали препарат, получивший название "лекарство от преждевременной смерти". Медикамент предназначен для использования людьми с заболеваниями сердца. Ученые из Детского кардиоинститута узнали, как можно спасти от преждевременной смерти детей с порокам сердечной мышцы. Они разработали формулу нового соединения – белковой субстанции pUR4, которая блокирует активность фибронектина, пишет Technologynetworks. Из-за действия фибронектина в сердце после инфаркта восстановительный процесс происходит с нарушениями: мышечные клетки миокарда заменяются клетками соединительной ткани, следствие - фиброз. Разработке предстоит выдержать дополнительный эксперимент на более крупных животных. |