Дневник точка SE » Интересное » Наука и медицина » Чем занимались биологи в 2015 году

 

Чем занимались биологи в 2015 году

Автор: kogotok от 31-12-2015, 11:26, посмотрело: 390

0
Новые антибиотики и старые диеты, восстановление сердца, полезные паразиты и редактирование человеческих генов – что нам больше всего запомнилось из биомедицинских открытий уходящего года.

Год назад журнал Наука и Жизнь представил читателям короткую «экскурсию» по биологическим темам уходящего 2014 года. И вот сейчас пришло время сделать то же самое с годом 2015. Конечно, наш итоговый обзор будет неполным, но и то сказать – для того, чтобы подвести полный итог в какой-то научной отрасли, нужно писать не статью, а целую книгу. Мы же постараемся напомнить лишь о некоторых работах, которые в течение года попали в наше поле зрения. Некоторые из них укладываются в большие, магистральные течения внутри той или иной области, некоторые представляют собой отдельно стоящие удивительные факты. Конечно, говоря о «магистральных течениях», есть большое искушение начать гадать о путях развития науки, однако наука тем и хороша, что непредсказуема и полна сюрпризов, и потому о грядущих открытиях мы рассуждать не берёмся.


Начать наш дайджест удобнее всего с Нобелевской премии – как-никак, это одно из главных событий в мире науки. В уходящем году премию по физиологии и медицине дали за два лекарства, за артемизинин от малярии и за авермектин от паразитических червей. Мы подробно писали о них на нашем сайте и в №11 журнала. Но оба вещества были открыты достаточно давно. Если же говорить вообще про лекарства, готовые или потенциальные, о которых мы узнали в течение года, то здесь стоит отметить работу исследователей из Северо-Западного университета, которые нашли в почвенных бактериях новый антибиотик теиксобактин. Он замечателен тем, что к нему, по-видимому, невозможно выработать устойчивость.

Известно, что микробы со временем становятся неуязвимыми к лекарствам, и потому чем дальше, тем меньше становится у нас эффективных антибиотиков. Есть надежда, что новый антибиотик, который убивает всех, положит этому конец, но, конечно, время покажет.

Ещё одну интересную молекулу – искусственный белок, блокирующий взаимодействие частиц ВИЧ с иммунной клеткой – создали в Институте Скриппса. Сделанный из фрагментов разных антител, он закрывает для ВИЧ привычный вход в иммунную клетку, заодно обезвреживая вирус. Эксперименты показали, что организм обезьян с помощью нового средства довольно эффективно очищается от патогена; осталось дождаться клинических исследований.
Чем занимались биологи в 2015 году

Частицы ВИЧ


Наконец, третье лекарство, про которое стоит вспомнить – глазные капли от катаракты, правда, здесь тоже нужно дождаться результатов испытаний на настоящих больных.

Чем занимались биологи в 2015 году

Сердце человека


Многие согласятся с тем, что самые популярные биомедицинские темы – те, что имеют отношение к повседневной жизни и повседневным болезням. Иными словами, это избыточный вес, болезни сердца, проблемы с иммунитетом, онкологические заболевания. Сердца за отчётный период у нас было сравнительно много, причём самого разного: мы писали и о генетическом кардиостимуляторе, который работает от света и который может заменить обычные ритмоводители с проводами и батарейками, и о том, можно ли собрать из клеток сердца всю сердечную мышцу целиком – так, чтобы она работала, и о том, что многожёнство – один из серьёзных факторов риска для сердца. Но несколько «сердечных» работ стоит отметить особо.

Чем занимались биологи в 2015 году

Один из факторов риска для сердца – многожёнство. (На фото – вождь племени со своими жёнами, Папуа–Новая Гвинея.)


Во-первых, в нём всё-таки удалось найти клетки, за счёт которых сердце может восстанавливаться после повреждений, а ведь до сих пор считалось, что вскоре после рождения клетки сердца перестают делиться навсегда. Дискуссия о возможности или невозможности молекулярно-клеточных «восстановительных работ» в сердечной мышце длится не один год, коротко об истории вопроса можно познакомиться в нашем материале.

Во-вторых, вспомним о двух статьях, в которых обсуждается связь микрофлоры и сердечно-сосудистого здоровья. С одной стороны, оказалось, что бактерии, живущие в ротовой полости, кроме проблем с дёснами, могут провоцировать появление атеросклеротических бляшек в кровеносных сосудах, с другой – что путь к здоровому сердцу лежит через кишечник: если особым образом подействовать на кишечных симбиотических микробов, это уменьшит риск развития того же атеросклероза.

Чем занимались биологи в 2015 году

Кишечная палочка – одна из самых знаменитых бактерий, обитающая в кишечнике


Когда заходит речь о микрофлоре, то немедленно приходится вспомнить про ожирение и про иммунитет: участвуя в переработке пищи, бактерии влияют на обмен веществ, а значит, и на наши жировые запасы; с другой стороны, им приходится как-то договариваться с иммунной системой, чтобы она их не атаковала. Важность желудочно-кишечных микроорганизмов никто не отрицает, но наличие или отсутствие избыточного веса и связанных с ним с проблем зависит и от других факторов. Например, от биологических часов: исследователи из Лейденского университета выяснили, что слишком долгое искусственное освещение сбивает с толку суточные ритмы, подавляя активность жиросжигающих клеток бурого жира. Иными словами, искусственный свет нас полнит.

Чем занимались биологи в 2015 году

Чтобы не толстеть, не проводите перед сном слишком много времени с электронными гаджетами.


А вот обратить этот процесс вспять поможет стресс: длительный и сильный стресс, как показали сотрудники Техасского университета, заставляет белый накопительный жир превращаться в бурый, который сжигает жировые молекулы. Правда, вряд ли кто-то согласится худеть с помощью стресса, большинство всё-таки предпочитает ограничить себя в жирном. Но стоит ли так уж бояться жирной еды?
Чем занимались биологи в 2015 году

Жирная еда не так страшна, как мы привыкли думать.


На самом деле, в долгосрочной перспективе диеты с повышенным и с пониженным содержанием жиров не отличаются друг от друга и не столь эффективны, как можно было бы подумать. Да и вообще, на одну и ту же еду у разных людей обмен веществ реагирует по-разному, поскольку и пресловутые кишечные бактерии у нас всех в той или иной степени отличаются, и гены разные – и вот потому-то диеты, на которые порой возлагают столько надежд, срабатывают далеко не всегда.

Из новых научных открытий касательно иммунитета хочется в первую очередь вспомнить о том, что иммунная система, как оказалось, работает по сезону (то есть летом её гены работают иначе, нежели зимой), и что мужская боль отличается от женской – потому что в женском и мужском организме в передаче некоторых болевых ощущений задействованы разные иммунные клетки. Вообще, иммунная система, несмотря на то, что её изучают уже довольно давно, не устаёт преподносить сюрпризы. Так, в уходящем году мы узнали, что для эффективной борьбы с инфекцией кожным иммунным клеткам нужна обычная соль, а жизненный опыт определяет состояние иммунитета едва ли не в большей степени, чем наследственность: исследования на близнецах показали, что в 3/4 случаев ненаследственное влияние на иммунитет перекрывало наследственное.

В самом начале мы сказали, что Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена за открытие лекарства против паразитических червей, но с ними всё не так просто: недавно мы писали о том, что аскариды помогают забеременеть, а ещё раньше – о том, что ленточные черви защищают мозг хозяев. В обоих случаях, по-видимому, всё объясняется особенностями «общения» паразитов и иммунной системы: считается, что в некоторых случаях «гости» помогают правильно настроить некоторые иммунные программы, в том числе и воспалительную реакцию.
Чем занимались биологи в 2015 году

«Головка»-сколекс ленточного червя, с помощью которой он прикрепляется к тканям хозяина. Некоторые из таких червей, как уверяют исследователи, помогают хозяину должным образом настроить иммунитет.


Сам по себе иммунитет, даже если он работает нормально, может изрядно нам вредить. Например, один из белков, который помогает иммунитету отличать «своих» от «чужих», с возрастом подавляет появление новых клеток в мозге, ухудшая когнитивные способности, а кожные иммунные клетки вообще помогают злокачественным клеткам выжить при радиотерапии. И вот тут мы подходим к одной из самых обширных и самых болезненных тем современной биологии и медицины – к раку.
Чем занимались биологи в 2015 году

Одна из задач иммунных дендритных клеток (на фото) – распознавать раковые клетки.


Биологи и медики из года в год неустанно ищут лекарства, методы, варианты лечения, которые позволяли бы либо предотвратить злокачественное перерождение клеток, либо, если они уже появились, по максимуму их уничтожить. Есть надежда, что нам удастся создать антираковую вакцину, которая учила бы иммунитет эффективно узнавать уникальные особенности опухоли. Возможно, средство генной антираковой терапии нам подскажут слоны, которые, как ни странно, от злокачественных болезней страдают на удивление редко. Возможно, новое лекарство будет сделано на основе грудного молока или кофе; некоторые вообще советуют в качестве антираковой профилактики принимать обычный аспирин.
Чем занимались биологи в 2015 году

Благодаря множеству копий гена р53, африканские слоны могут не бояться рака.


Но клинический успех тех или иных клинических разработок зависит от того, насколько полно мы представляем собственно биологию рака. В этом году вышло несколько работ, касающихся фундаментальных особенностей злокачественных клеток. Например, уже больше ста лет известно, что опухоли, подобно бактериям, получают энергию с помощью бескислородного обмена веществ – и из свежей статьи исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего можно узнать, почему они отдают предпочтение такой невыгодной форме метаболизма.

Мы знаем, что опухолям свойственно метастазировать, то есть рассылать злокачественные клетки по всему организму, чтобы они создали новую опухоль на новом месте, причём каким-то органам и тканям «везёт» больше, а каким-то меньше – и теперь мы знаем, как рак выбирает место для метастаза и как готовит ткань к приёму своих «послов». Мы давно знаем, что рак и воспаление связаны, что воспаление повышает риск онкологических болезней – эксперименты сотрудников Массачусетского технологического института показали, что иммунное оружие, используемое для уничтожения инфекции и вредных молекул, заодно вызывает канцерогенные мутации в ДНК. А уж мутаций в опухоли может быть великое множество, гораздо больше, чем мы раньше себе представляли – в трёхсантиметровой опухоли может быть около ста тысяч ДНК-дефектов.

Чем занимались биологи в 2015 году

Клетка рака лёгкого


Такие дефекты возникают из-за того, что в клетке неправильно работают системы ДНК-репарации – те самые, за расшифровку механизмов которых дали Нобелевскую премию по химии. Подробно углубляться мы в них не будем, читатель может узнать суть дела из наших статей на сайте и в №11 журнала. Напомним лишь, что по статистике от 80 % до 90 % всех раковых заболеваний связаны с неполадками в репарации ДНК. Исследования здесь продолжаются: в уходящем году мы узнали, например, как клетка ремонтирует «архивную» ДНК и почему разные гены по-разному мутируют – происходит так потому, что у ДНК-ремонтирующих белков есть свои «любимчики» в геноме, за которыми они следят намного тщательнее, чем за остальными.

Раз уж мы заговорили о молекулярной биологии, нельзя не вспомнить, наверно, о самой громкой молекулярно-биологической работе – речь идёт об экспериментах китайских исследователей, отредактировавших геном человеческого эмбриона с помощью системы CRISPR/Cas. В природе система CRISPR/Cas помогает бактериям бороться с вирусами, то есть это что-то вроде бактериального иммунитета. Вскоре после того, как её открыли, стало понятно, что из неё можно сделать прекрасный генно-инженерный метод. В прошлом году с помощью CRISPR/Cas поправили геном у обезьян, так что применение нового метода к «человеческому материалу» было лишь вопросом времени; никто, правда, не ожидал, что всё произойдёт так быстро.

Теперь научная общественность дискутирует о морально-этических аспектах новых результатов: с одной стороны, так мы скоро будем удалять любые болезнетворные мутации, с другой стороны, «редактирование человека», ставшее вдруг простым и доступным, может привести к непредсказуемым последствиям. Заметим, что CRISPR/Cas вполне можно использовать ко всеобщему благу – например, с помощью этого инструмента можно создать свиней, чьи органы будут пригодны для пересадки человеку.
via

................................................................................

Часть 2

Если говорить о молекулярной биологии, то события в ней, конечно, не ограничивались исследованиями репарации ДНК и системы CRISPR/Cas. Например, мы узнали, что гены млекопитающих работают по-отцовски, то есть мутации, определяющие активность генов, имеют бОльшую силу, если располагаются в отцовских хромосомах. Сама структура хромосомы продолжает интриговать биологов: большая исследовательская группа уже не первый год выясняет, откуда в хромосоме берутся петли, помогающие длиннющей хромосомной ДНК умещаться в крохотном клеточном ядре. Интерес этот вполне практический – от упаковки ДНК зависит скорость старения: чем сильнее хромосома приходит в беспорядок, тем раньше и быстрее клетка начинает стареть.
Чем занимались биологи в 2015 году

Человеческая хромосома под сканирующим электронным микроскопом.


Другая обширная тема, в которой хочешь - не хочешь, приходится погружаться в мир молекул – эпигенетическое влияние стресса на несколько поколений вперёд. То, что стресс родителей и прародителей влияет на психологическое и физиологическое состояние детей и внуков, известен уже давно, но пока ещё остаётся не вполне ясным сам механизм феномена. В частности, он может быть таким, какой предлагают в своей статье сотрудники Пенсильванского университета: при стрессе в сперматозоидах возникают молекулы регуляторных РНК, влияющие на работу эмбриональных генов. Причём, как мы опять-таки узнали в уходящем году, развитие человеческого зародыша запускают всего три десятка генов, вообще же число абсолютно необходимых генов у человека, как подсчитали в Институте Броуда, составляет всего 3230. (Напомним, что всего человеческий геном насчитывает, по разным оценкам, от 20 до 25 тыс. генов.)

Среди молекулярно-клеточных работ довольно много было таких, которые носили явный эволюционный оттенок. Во-первых, как оказалось, синтезировать антитела иммунным клеткам помогают особые последовательности в ДНК, которые когда-то принадлежали вирусам. Во-вторых, исследователи из Стэнфорда обнаружили, что эмбрион человека от вирусной инфекции защищают собственные «домашние» вирусы. Наконец, группа из Кембриджа нашла в человеческом геноме целых 145 генов, которые пришли к нам от бактерий и простейших эукариот.
Чем занимались биологи в 2015 году

Схема формирования петель в хромосоме: Домены ДНК, красный и синий, удерживаемые застёжкой из белков CTCF (жёлтым)


О чём это говорит? Это говорит о способности человеческого генома принимать «гостей», о том, что, взаимодействуя сотни тысяч лет с микроорганизмами, наша генетическая система смогла наладить сотрудничество с некоторыми чужими генетическими элементами. В случае с вирусами тут удивляться не приходиться, механизм встраивания их генов в клеточную ДНК подробно изучен, но вот бактериальные генетические последовательности оказались в некотором роде сюрпризом: считается, что бактерии легко обмениваются генами друг с другом, но не с эукариотами и уже тем более не с высшими эукариотами, к которым относимся и мы с вами. Причём бактериальные гены, встроившись в хромосому животной клетки, как бы одомашниваются, приобретая черты собственно животных генов.

Иными словами, когда-то давным-давно в наш геном (или в геном наших предков приматов) попали фрагменты ДНК вирусов и бактерий, а потом, в течение долгого-долгого времени, шла проверка того, годится ли такое приобретение для нас или нет. Если вирусный ген оказывался вредным, то, понятно, естественный отбор такой вариант отсеивал – индивидуум, которому не повезло, либо быстро погибал, либо просто не оставлял потомства. И не стоит думать, что процесс остановился – скорее всего, и сейчас нашим клеткам приходится как-то находить общий язык с не слишком вредными вирусными генами, которые по разным причинам остаются в клеточной ДНК.

В целом молекулярно-генетические исследования позволяют ответить на ряд интересных, но крайне трудноразрешимых вопросов, касающихся самых фундаментальных черт живых организмов. Например, такое известное свойство зверей, как внутриутробное развитие – как такой сложный признак мог развиться в ходе эволюции? Оказывается, здесь не обошлось без мобильных («прыгающих») генетических элементов, или транспозонов, которые, перемещаясь по геному древних млекопитающих, заставили некоторые старые гены сменить поле деятельности и заняться беременностью. (Переквалификация генов под новые потребности – довольно распространённый эволюционный ход; например, точно так же поступили бактерии, которых в экспериментах лишили подвижности – чтобы вернуть её себе, они воспользовались генами, которые до сих пор использовали для совсем других вещей.)
Чем занимались биологи в 2015 году

Эмбрион человека на плаценте.


Или, например другая загадка: как животные получили объёмное тело? Ведь все мы живём в гравитационном поле (правда, редко когда о нём вспоминаем), и, чтобы поддерживать клеточную массу в объёме, чтобы не растекаться слоем клеток, у нас должны быть какие-то специальные уловки. Действительно, у животных есть специальный «антигравитационный» ген; правда, с ним ещё предстоит масса работы, чтобы узнать, как именно он функционирует, как и когда он включается и какие другие гены находятся у него в подчинении.
Чем занимались биологи в 2015 году

Для правильного формирования органов у животных должен работать «антигравитационный» ген YAP (на фото – эмбрион морского ежа).


Но всё-таки при слове «эволюция» нам в голову в первую очередь приходят не молекулы, а динозавры, мамонты и всевозможные человеческие предки; ну и ещё, конечно, знаменитый «первичный суп», в котором зародилась жизнь на Земле. На тему «происхождения всего» в уходящем году было несколько весьма примечательных работ: во-первых, земной жизни добавили ещё 300 млн лет – по некоторым данным, она возникла не 3,8 млрд, а 4,1 млрд лет назад; во-вторых, предшественники всех необходимых биомолекул (и нуклеотидов, и аминокислот, и липидов) могли получиться в результате похожих химических реакций и из одинакового химического сырья, иными словами, «жизнь» вполне могла возникнуть из «не-жизни»; в-третьих, стало понятно, как на самых-самых начальных этапах эволюции могли получить преимущество более ёмкие «информационные носители». Здесь стоит напомнить, что по самой распространённой гипотезе именно РНК были первыми биомолекулами, которые могли одновременно и хранить информацию, и копировать её в «потомство», то есть в молекулы следующего поколения. Информации на каждую молекулу становилось всё больше, то есть длинные РНК должны были прийти на смену коротким, и, как выяснилось, физико-химические условия на древней Земле этому процессу вполне благоприятствовали.

Наконец, мы просто не можем не вспомнить про новую архею, названную Локи – Lokiarchaea. Считается, что эукариотические клетки, то есть клетки с ядрами и внутренними мембранами образовались в результате симбиотического слияния бактерии и археи, проблема же была в том, что современные бактерии и археи по разным причинам трудно представить сливающимися в симбиозе. И вот как раз в Lokiarchaea нашли гены, которые могли бы сделать такой симбиоз возможным. Саму по себе Lokiarchaea никак нельзя считать «переходным звеном» или «предком» эукариот, однако она показывает, что предполагаемый нами путь формирования эукариотической клетки вполне мог иметь место.
Чем занимались биологи в 2015 году

Микроба Lokiarchaea нашли на глубине 2 352 метров, в системе чёрных курильщиков под названием «Замок Локи».


Что до динозавров, то в уходящем году особенно повезло бронтозаврам, которым вернули право на существование – новый анализ ископаемых останков показал, что они действительно существовали как отдельный род динозавров. (Об интриге, связанной с бронтозаврами, корни которой уходят аж в XIX век, в эпоху палеонтологических «костяных войн», читайте в нашем материале.) Кроме того, палеонтологи продолжают выяснять, какая температура была у динозавров: по-видимому, они могли поддерживать достаточно высокую температуру тела, однако это ещё не значит, что они были по-настоящему теплокровными. Продолжают уточняться эволюционные связи между ними и их современными прямыми потомками, то есть птицами: так, некоторые авторы полагают, что некоторые динозавры, подобно птицам, делали открытые гнёзда.
Чем занимались биологи в 2015 году

Куриное яйцо в сравнении с яйцами динозавров.


Древние ящеры, к счастью или к несчастью, вымерли; гипотез на сей счёт существует масса, но всё больше аргументов приобретает вулканическая версия. Однако не в том смысле, что почти всё живое исчезло под слоем лавы, просто вулканы выбросили в атмосферу колоссальное количество углекислого газа, который повысил кислотность всех водоёмов на планете, что не могло не сказаться на состоянии морского планктона, а значит – на состоянии вообще всей экосистемы. А вот мамонты (а также и другие гигантские млекопитающие), по-видимому, вымерли не из-за появления людей, как многие полагают, а по климатическим причинам – из-за серии кратковременных потеплений.
Чем занимались биологи в 2015 году

Травоядные динозавры ассоциируются у нас в первую очередь с гигантами-бронтозаврами.


Раз уж мы заговорили о людях – что нового в уходящем году мы узнали о человеческой эволюции? Во-первых, продолжает развиваться гипотеза о том, что кисти рук человека формировались не столько как сложный инструмент для работы с орудиями труда, сколько как оружие: исследователи из Университета Юты уже не первый раз пробуют убедить научную общественность, что человеческая рука в первую очередь создана для драки. (Это не говоря уже о том, что, по мнению некоторых антропологов, тот тип руки, который есть у нас с вами, появился в эволюции значительно раньше, чем то, что мы видим у обезьян.)

С молекулярно-клеточной точки зрения внешние отличия человека от обезьяны обусловлены не столько появлением новых генов, сколько изменениями в работе старых (выше мы уже говорили, что перетряска, переконфигурация уже имеющихся генов – один из самых «популярных» путей эволюции). Однако, пожалуй, самая интригующая тема в «деле о превращении обезьяны в человека» – это мозг. Он у нас больше, и вообще мы умнее, чем шимпанзе и прочие. Что до размера, то здесь, очевидно, всё дело в усиленной работе стволовых клеток, отвечающих во время эмбрионального развития за производство мозговых нейронов: тут и специальные генетические хитрости есть, и даже стволовые клетки у нас несколько иные, более активные. Кроме того, развивающийся человеческий мозг меньше, чем мозг тех же шимпанзе, зависит от генетического руководства и сильнее чувствует влияние среды, и как раз в такой способности к изменениям кроется секрет человеческого интеллекта.
Чем занимались биологи в 2015 году

Извилины, которыми славится мозг приматов, возникли в эволюции относительно поздно, и даже у грызунов их ещё нет.


Но вот нейрофизиологические основы нашего замечательного интеллекта до сих пор остаются по-прежнему не вполне ясными. (Здесь мы, как читатели могли догадаться, заходим на территорию нейробиологии.) Хотя уже никто не сомневается в том, что обучение и память связаны с пластичностью синапсов, то есть со способностью нервных клеток создавать и разрывать контакты друг с другом, нам ещё не до конца понятно, от чего зависит синаптическая пластичность, чем она регулируется. В этом году нейробиологи сделали два удивительных наблюдения: оказывается, эффективная регуляция межнейронных контактов зависит от микроповреждений в собственной ДНК нейронов, и потому клетки вынуждены постоянно её рвать.
Чем занимались биологи в 2015 году

Нейроны мышиного гиппокампа.


То, что усваивание новой информации в буквальном смысле влияет на гены мозга, показали исследователи из Сеульского национального университета: им удалось «поймать» 104 гена, чья активность в мозге мышей заметно варьировала, когда животных пытались чему-то обучить. А сотрудникам лаборатории Судзуми Тонегавы в Массачусетском технологическом институте удалось доказать существование специальных нейронов, чья задача – не хранение информации, но её активация (то есть их можно сравнить с библиотекарями, выдающими книги по запросу).

Вообще лаборатория Тонегавы, который из выдающегося иммунолога превратился в не менее выдающегося нейробиолога, ежегодно выдаёт по нескольку без преувеличения захватывающих результатов. Так, в другой их статье, опубликованной летом в Nature, говорится о том, как приятные воспоминания побеждают депрессию, причём победу над депрессией исследователи продемонстрировали именно на клеточном уровне, на уровне активности разных нейронных цепочек. Но даже если заниматься памятью как сугубо психологическим феноменом, то и здесь можно обнаружить много интересного. Например, вспоминание, как выясняется, идёт рука об руку с забыванием – разные части памяти в нашем мозге конкурируют между собой: чем чаще мы вспоминаем что-то одно, тем хуже помним что-то другое; а чтобы что-то выучить, нужно что-то забыть. Кстати, один из простых способов избавиться от неприятных мыслей обнаружили психологи из Оксфорда. Это Тетрис – оказывается, знаменитая игра помогает сделать плохие воспоминания менее навязчивыми.
Чем занимались биологи в 2015 году

Играя в Тетрис, вы боретесь с плохими воспоминаниями.


В мозге, впрочем, полно загадок и помимо памяти с обучением. Одни исследователи продолжают обсуждать вопрос, может ли его кора менять свои функции, другие пытаются понять, отражаются ли на мозге индивидуальные особенности мышления, третьи ищут нейрофизиологические основы психических расстройств. С психоневрологическими заболеваниями вообще дела обстоят непросто – с каждым годом их молекулярно-клеточный портрет усложняется (сейчас, например, снова увеличилось количество «депрессивных» белков, и появился новый эпигенетический механизм, связывающий стресс и депрессию).

Со своей стороны, новые парадоксы подкидывают и психологи – хотя очень трудно бывает определить, где заканчивается психология и начинается нейробиология. Вот, например, группа исследователей из Стэнфорда, занимающихся феноменом творчества, сообщает, что за творчество у нас, среди прочего, в большой степени отвечает ещё и мозжечок. В другой работе, опубликованной в Nature Neuroscience, говорится об особой системе поддержки внимания, которую в мозге нашли с помощью психологических тестов и аппарата магнитно-резонансной томографии. Также в уходящем году мы с помощью нейробиологов и психологов узнали, почему мы слушаемся лидеров – потому что они понимают, что мы думаем и чувствуем.

Из сугубо психологических исследований хотелось бы отметить чрезвычайно интересную работу о влиянии языка на сознание. Если коротко описать выводы из неё, то язык действительно влияет на сознание, то есть свободное владение иностранным языком меняет восприятие и помогает увидеть мир в новом свете. Также упомянем о том, что у трёхлетних детей нашли чувство справедливости, и что культурный контекст, в котором растут дети, влияет на их представления о честности. Ну и, конечно, перед праздниками не стоит забывать, что желудок открывает путь не только к мужскому, но и к женскому сердцу.
Чем занимались биологи в 2015 году

Изучая иностранный язык, мы учимся иначе смотреть на мир.


Ещё одна, можно сказать, праздничная тема прошла через год буквально красной нитью – речь о музыке, точнее, о её восприятии. Во-первых, в мозге нашли музыкальный отдел: в слуховой коре полушарий мозга есть группа нервных клеток, которые отзываются преимущественно на музыку. Во-вторых, от музыки в который раз обнаружили практическую пользу – она помогает учиться языку. В-третьих, эмоции, которые музыка в нас вызывает, можно в буквальном смысле прочесть по глазам, а наши музыкальные вкусы могут сообщить о том, каких способностей в нас больше, аналитических или эмпатических. Наконец, эксперименты психологов из Университета Макгилла показали, что все люди способны понимать музыку чужой культуры – не полностью, но до какой-то степени.
Чем занимались биологи в 2015 году

Несмотря на различие культур, мы всё-таки можем хотя бы отчасти понимать музыку других народов.


Свои эмоции, память, когнитивные способности, социальная жизнь есть и у животных, и напоследок мы напомним о некоторых примечательных открытиях в области психологии и поведения братьев наших меньших, от муравьёв до котиков. С муравьёв мы и начнём: у их колоний нашли признаки личности, в том смысле, что устойчивые индивидуальные особенности поведения присущи не только отдельным муравьям, но и всему муравейнику. Кроме того, муравьи выработали довольно хитроумную стратегию переноски тяжестей. Но тяжести тяжестями, а вообще эти насекомые, которые стали одними из символов трудолюбия, на самом деле любят лениться.
Чем занимались биологи в 2015 году

Муравьи переносят тяжести с умом.


А вот звери и птицы в уходящем году просто-таки подавали нам один за другим примеры поведения. Так, крысы в экспериментах исследователей из Чикагского университета помогали товарищам, попавшим в трудное положение, даже ценой вкусного угощения. Авторы работы надеются, что их новые результаты поставят точку в долгой дискуссии о способности животных (ну или, по крайней мере, крыс) к сопереживанию.

Павианы анубисы, обитающие в Центральной Африке, хотя и живут строго иерархичными сообществами, всё же учитывают мнение рядовых членов стаи: выбирая, куда пойти дальше, обезьяны преимущественно слушают друг друга, даже если мнение большинства противоречит мнению «начальства». А самки амадин, выбирая супруга, руководствуются психологической совместимостью с потенциальным избранником. Более того, если самку разлучали с «первой любовью», подсаживая к ней какого-то другого самца, то у самки с ним семейная жизнь не складывалась, даже если второй супруг был, что называется, хоть куда. Высокий уровень социализированности демонстрируют даже такие звери, про которые мы бы такого никогда не подумали: совсем недавно мы писали о том, как рукокрылые вампиры по доброй воле делятся едой с другими, заводя себе новых друзей.
Чем занимались биологи в 2015 году

Павианам анубисам не чужда демократия


Животные умеют дружить не только с представителями своего вида, но и с теми, кто принадлежит другому виду, роду, а то и царству, хотя в подобных случаях, наверно, следует говорить всё-таки не о дружбе, а о симбиозе или комменсализме, когда отношения полезны только одному виду, а второму безразличны. Так, колибри научились извлекать пользу от соседства с ястребами, а хищные растения непентесы «подружились» с летучими мышами, которые используют ловчие кувшины непентесов как спальню (а растения, в свою очередь, получают от своих «постояльцев» богатый азотом помёт). Конечно, есть пример «симбиоза», который дошёл до настоящей дружбы – это взаимоотношения людей и собак, причём собаки настолько привыкли полагаться на человека, что ждут от него помощи даже тогда, когда могли бы вполне самостоятельно разобраться с проблемой (в отличие от волков, которые всегда всё делают сами).
Чем занимались биологи в 2015 году

Компания мексиканских вампиров.


Хотя будущий год называется годом обезьяны, мы решили закончить наш обзор котиками, тем более что на них у нас пришлось целых четыре новости. Во-первых, теперь мы знаем, почему у кошек вертикальные зрачки: всё дело в том, что их форма у млекопитающих тесно связана с образом жизни, и, например, вертикальные зрачки позволяют мелким хищникам точно оценить расстояние до добычи и точно рассчитать прыжок (а горизонтальные зрачки травоядных копытных помогают им вовремя заметить опасность).

Вообще же кошки доверяют глазам больше, чем носу – к такому выводу пришли зоологи из Университета Линкольна (хотя владельцы котов наверняка и раньше замечали такую особенность у своих любимцев). Привередливость кошачьих в еде объясняется особенностями их эволюции: у кошек, несмотря на их плотоядность, осталось много рецепторов горького вкуса, которые к тому же могут работать иначе, чем человеческие.
Чем занимались биологи в 2015 году

В некоторых случаях кошки доверяют глазам больше, чем носу.


Ну и, наконец, «главный вопрос жизни, вселенной и всего такого» – почему кошек тянет в коробки. На этот счёт у мировой науки есть несколько объяснений: кошки могут использовать ящик и как место для засады, и как средство от стресса, и даже как персональный обогреватель. Надо думать, котики радуются Новому году не меньше, чем мы с вами: по крайней мере, раз в году у них нет никакого недостатка в коробках.
Чем занимались биологи в 2015 году
via

Категория: Интересное » Наука и медицина