Прорывные открытия в биологии и нейронауке 2023 года 0:00
2023 год стал временем значительных научных достижений, проливших свет на фундаментальные аспекты человеческого существования: от механизмов сознания до влияния социальных взаимодействий на наш микробиом и биологических «часов» эмбрионального развития. Исследователи Quanta Magazine представили обзор трёх ключевых направлений, меняющих наше понимание биологических систем и нейрофизиологии.
🧠 Граница между воображением и реальностью 0:00
Учёные давно пытались понять, как мозг отличает реальное восприятие от плодов воображения, учитывая, что оба процесса задействуют одни и те же нейронные структуры. В 1910 году психолог Мэри Перки обнаружила, что если люди представляют себе объект, который им одновременно предъявляют в виде слабого изображения, они склонны считать, что сами «вообразили» его, так как их ожидания совпали с реальностью. Этот феномен получил название «эффект Перки».
Однако современные исследования, опубликованные в 2023 году, предложили более сложную картину. Команда ученых под руководством Дайер провела обновленный эксперимент, где участники должны были представлять конкретные визуальные стимулы — диагональные линии.
- Результаты показали, что четкой границы между воображением и реальностью не существует.
- Мозг, по-видимому, работает не как простой переключатель, а как «градуированный измеритель».
- Существует так называемый «порог реальности»: чтобы мы восприняли образ как нечто существующее в физическом мире, сила его нейронной репрезентации должна превысить определённый уровень.
Исследователи полагают, что изучение этого порога поможет понять природу галлюцинаций, часто встречающихся при шизофрении или болезни Паркинсона, когда воображаемые образы воспринимаются как реальные.
🦠 Микробиом как «социальная» экосистема 4:33
Человеческий организм населен колоссальным количеством микроорганизмов — микробиомом, который играет ключевую роль в пищеварении и иммунитете. Долгое время оставалось неясным, как именно мы приобретаем этот «набор» и передается ли он между людьми подобно инфекциям.
Исследователи из Университета Тренто в Италии провели масштабное исследование, проанализировав более 9 000 образцов микробиома (стул и слюна) из более чем 30 стран. Результаты показали, что обмен микроорганизмами между людьми происходит гораздо активнее, чем считалось ранее.
- Микробы «перепрыгивают» от человека к человеку при тесном физическом контакте: между супругами, соседями по комнате и внутри семей.
- Социальная активность напрямую воздействует на биологию человека, изменяя состав микробиома.
Ученые отмечают, что изменения в микробиоме могут быть связаны с хроническими заболеваниями, включая аутоиммунные расстройства, диабет, воспалительные заболевания кишечника и даже рак. Тем не менее, пока невозможно точно определить причинно-следственную связь: является ли изменение микробиома следствием болезни или её первопричиной.
⏳ Митохондрии как «дирижёры» времени 8:47
Сравнение развития человеческого и мышиного эмбрионов показывает, что этапы формирования тканей у человека протекают в 2–3 раза медленнее, чем у мышей. Причина этого временного разрыва долго оставалась загадкой, но новые данные указывают на роль митохондрий, которые традиционно считались лишь «энергетическими станциями» клетки.
Исследователи Гарвардской медицинской школы в 2023 году доказали, что митохондрии не только производят АТФ, но и участвуют в передаче сигналов, регулирующих скорость трансляции мРНК — процесса производства белков.
- Ускорение активности митохондрий заставляет клетки производить белки быстрее, что ускоряет и общее развитие.
- Независимая группа ученых в Бельгии подтвердила эти выводы, назвав митохондрии «пейсмейкерами» (водителями ритма) развития нервной системы.
Эти открытия имеют важное значение для медицины будущего. Если ученые научатся управлять скоростью клеточного развития через митохондриальную активность, это может дать мощный импульс клеточной терапии и ускорить производство здоровых клеток для замены поврежденных тканей.
