Осень выгоняет Бродского из парка, навевает элегические настроения, вдохновляет на самокопание, ностальгию и сентиментальное нытьё. Отгородимся от суеты и неизбежных неурядиц чтением, забаррикадируемся шкафом от хроноса, космоса, эроса, расы, вируса. Пусть упрекают нас в малодушии те, кто недостаточно усидчив, сконцентрирован и поверхностен. Пусть их. Мы-то знаем, что они бегут от себя и проблем в свою суету и судорожное успевательство, только бы не думать, не слышать, не задаваться вопросами. А мы почитаем.
COVID super-immunity: one of the pandemic’s great puzzles
Вскоре после того, как страны начали внедрять вакцины, исследователи начали замечать уникальные свойства реакции на вакцину у людей, которые ранее заразились и выздоровели от COVID-19. Мы увидели, что антитела поднимаются до астрономических уровней, превосходящих то, что можно получить от двух доз вакцины”, – говорит Риши Гоэл, иммунолог из Университета Пенсильвании в Филадельфии, который входит в группу, изучающую супер-иммунитет – или “гибридный иммунитет”, как его называют большинство ученых.
Первые исследования людей с гибридным иммунитетом показали, что их сыворотка – часть крови, содержащая антитела – гораздо лучше нейтрализует штаммы, не поддающиеся иммунитету, такие как вариант Beta, выявленный в Южной Африке, и другие коронавирусы, по сравнению с “наивными” вакцинированными людьми, которые никогда не сталкивались с SARS-CoV-2. Было неясно, связано ли это только с высоким уровнем нейтрализующих антител или с другими свойствами.
Последние исследования показывают, что гибридный иммунитет, по крайней мере частично, обусловлен иммунными игроками, называемыми В-клетками памяти. Основная масса антител, образующихся после инфекции или вакцинации, поступает из короткоживущих клеток, называемых плазмобластами, и уровень антител падает, когда эти клетки неизбежно отмирают. Когда плазмобласты исчезают, основным источником антител становятся гораздо более редкие В-клетки памяти, которые запускаются либо инфекцией, либо вакцинацией.
Некоторые из этих долгоживущих клеток производят более качественные антитела, чем плазмобласты, говорит Мишель Нуссенцвейг, иммунолог из Рокфеллера. Это происходит потому, что они развиваются в органах, называемых лимфатическими узлами, приобретая мутации, которые помогают им со временем более прочно связываться со спайк-белком. Когда люди, выздоровевшие от COVID-19, вновь подвергаются воздействию спайк-протеина SARS-CoV-2, эти клетки размножаются и вырабатывают больше таких мощных антител.
The memory trace of a stressful episode
Психосоциальный стресс оказывает глубокое влияние на кодирование и консолидацию эпизодической памяти. Среди прочего, стресс вызывает выброс норадреналина и глюкокортикоидов, которые влияют на нейронную обработку в миндалине, гиппокампе и различных других областях мозга. Влияние на активность в миндалине, по-видимому, особенно важно для воспоминаний о стрессовых и эмоциональных событиях. Хотя стресс во время кодирования также может быть вредным, несколько исследований показали, что память на центральные аспекты стрессового эпизода улучшается, предполагая, что стресс оказывает различное влияние на некоторые виды памяти и оставляет другие относительно незатронутыми. Однако то, как стресс влияет на нейронные репрезентации конкретных событий, остается неясным, особенно в человеческом мозге.
Стресс влияет на формирование эпизодической памяти посредством воздействия норадреналина и глюкокортикоидов на миндалину и гиппокамп. Общим результатом является улучшение памяти на центральные аспекты стрессового эпизода. Это предположительно связано с изменениями в нейронных репрезентациях конкретных переживаний, т.е. их следов в памяти. Здесь мы показываем, что улучшение памяти на объекты, которые встречались в стрессовом эпизоде, связано с различиями в нейронных репрезентациях этих объектов в миндалине. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии мы обнаружили, что стресс специфически изменяет репрезентации центральных объектов: по сравнению с контрольными объектами они становятся более похожими друг на друга и более отличными от объектов, которые не были частью этого эпизода. Более того, большее сходство центральных объектов с основным стрессовым фактором – лицами членов комитета, вызвавшего стресс, – предсказывало лучшее запоминание. Это говорит о том, что центральные объекты были тесно интегрированы в репрезентацию памяти, ориентированную на стрессор. Наши результаты дают механистическое представление о том, как стресс формирует след в памяти, и имеют глубокие последствия для нейрокогнитивных моделей стрессовой и эмоциональной памяти.
Which countries are on track to reach global COVID-19 vaccination targets?
К 21 сентября 2021 года в мире было введено 6 миллиардов доз вакцины COVID-19. Однако эта глобальная цифра скрывает большое неравенство между континентами и группами населения. До сих пор дозы вакцины распределялись очень неравномерно: страны с низким уровнем дохода, особенно африканские, отстают.
В августе Организация Объединенных Наций, Международный валютный фонд, Всемирный банк, Всемирная организация здравоохранения и Всемирная торговая организация призвали международное сообщество принять обязательства и оказать поддержку, чтобы к концу 2021 года в каждой стране было вакцинировано не менее 40% населения.
Episode 183: The Ecology of Dune
Книга Фрэнка Герберта “Дюна” была названа пионером экологической научной фантастики, где Свободные (Fremen) на планете Арракис были вынуждены адаптироваться к экстремальным погодным условиям с помощью технологий и культуры. Я (Эрик Молински) беседую с Яном Шенхерром, сыном иллюстратора Джона Шенхера, о том, как его отца и Фрэнка Герберта объединяла любовь к природе. Хотя Вероника Кратц объясняет, что Фрэнк Герберт был бы не в ладах с современным экологическим движением. Мы также послушаем двух предпринимателей в области сохранения воды, которые были вдохновлены “Дюной”: Питера Йоллеса из компании WaterSmart и Даниэля Фернандеса из Калифорнийского государственного университета Монтерей-Бей, чьи туманоуловители похожи на технологию, которую использовали бы Свободные, если бы жили на Западном побережье.
ENSO impacts child undernutrition in the global tropics
(a) Нейтральное ENSO : повышенное давление над восточной частью Тихого океана и пониженное давление вблизи Индонезии создают восточные пассаты вдоль экватора. Эти ветры способствуют апвеллингу и охлаждению океанической воды в восточной части Тихого океана, в то время как в западной части Тихого океана преобладает более теплая вода. Пассаты являются частью циркуляции (называемой циркуляцией Уокера), которая обычно приводит к конвекции и сильным дождям в западной части Тихого океана и оседанию воздуха и в целом сухой погоде в восточной части Тихого океана. Когда пассаты (trade winds) исключительно сильны, вода вдоль экватора в восточной части Тихого океана становится довольно прохладной. Это прохладное явление называется Ла-Нинья.
(b) Условия Эль-Ниньо: атмосферное давление снижается над восточной частью Тихого океана и оседает над западной частью Тихого океана. Такое изменение давления приводит к ослаблению или изменению направления пассатов. Такая ситуация усиливает западные ветры, которые несут теплую воду с запада в центральные и восточные районы тропической зоны Тихого океана, что приводит к конвекции и вызывает сильные дожди в восточной части Тихого океана. Термоклин, который отделяет теплые воды верхних слоев океана от холодных вод ниже, в ответ на экваториальные ветры уплощается во время Эль-Ниньо и становится более наклонным во время Ла-Нинья. Source: Meteorology today (Ahrens, D. 2009).
Изменчивость климата все чаще признается в качестве ключевого фактора, определяющего состояние здоровья, и является одной из основных проблем глобальной климатической политики и международного здравоохранения, при этом Межправительственная группа экспертов по изменению климата предупреждает, что антропогенное изменение климата, скорее всего, приведет к увеличению частоты и интенсивности экстремальных явлений. Южное колебание Эль-Ниньо (ENSO) является одним из основных источников изменчивости климата, который, как известно, влияет на основные социальные, экономические и медицинские показатели; однако систематические последствия этих коррелированных сдвигов в тропическом климате для глобального здравоохранения остаются недостаточно изученными. Негативные крупномасштабные эффекты ENSO документируются уже сотни лет. Учитывая, что вероятностные прогнозы ENSO позволяют предсказывать условия на месяцы вперед, существует возможность отделить отсутствие продовольственной безопасности (food security) и питания людей от этого предсказуемого климатического процесса. Однако анализ воздействия ENSO на продовольственную безопасность, как правило, сосредоточен на отдельной стране или эпизоде Эль-Ниньо и не имеет глобального или регионального масштаба, чтобы направлять национальные и международные государственные инвестиции для предотвращения негативных последствий ENSO.
Мы оценили связь ENSO с питанием детей в глобальном масштабе, объединив изменения интенсивности ENSO в период 1986-2018 гг. с ростом и весом детей по данным 186 обследований, проведенных в 51 стране, где проживает 48% мирового населения в возрасте до 5 лет. Более теплые условия Эль-Ниньо предсказывают ухудшение ситуации с недоеданием детей в большей части развивающегося мира, но улучшают результаты в небольшом числе районов, где осадки положительно влияют на более теплый ENSO. Современное влияние ENSO на потерю веса детьми обнаруживается спустя годы в виде снижения роста. Эта взаимосвязь выглядит одинаково как в глобальном, так и в региональном масштабе, и за последние четыре десятилетия она заметно не ослабла. Результаты показывают, что почти 6 миллионов детей дополнительно имели недостаточный вес во время Эль-Ниньо 2015 года по сравнению с контрфактическим значением нейтральных условий ENSO в 2015 году. Это демонстрирует путь, на котором благосостояние человека остается зависимым от предсказуемых климатических процессов.
The Exhibitionist Economy
Индивидуумы начали бороться за свою дифференциацию в социальных сетях способами, напоминающими конкуренцию Кремниевой долины за наше внимание. Реалити-шоу позволило нам заглянуть за занавес, но Instagram и TikTok сорвали занавес и отбросили его. И сейчас, когда в нашей культуре все больше ценится самореклама с помощью селфи и ловушек жажды (thirst traps), синхронных танцев и мокпанов (Mukbang) кто мы такие, чтобы судить? Дикий Запад цифрового маркетинга и экономики внимания был укрощен, и мы все жадно лакомимся им.
Социальные медиа нормализовали то, что Джонатан Хайдт называет “экономикой престижа” – перформативную культуру, в которой люди соревнуются за социальный статус. В этих рыночных условиях приватность – сокрытие наших пьяных выходок, пляжных тел, расставаний, мыслей в душе и неинформированных политических взглядов – стала дорогой к социальной нерелевантности и несуществованию в мире, измеряемом возмущением и сокращением времени внимания. “Если вас нет в сети”, – гласил заголовок City Press в 2018 году, – “вы не существуете”.
Пока технологические компании тянулись к мозгу человечества, чтобы удержать нас на крючке, мы удовлетворяли их аппетиты своими собственными. В битве за глазные яблоки это означало показать “обнажиться” (showing skin). В прошлом году авторы исследования “Влияние Instagram, порношик и монетизация внимания” написали статью для журнала Conversation, в которой они обеспокоились “континуумом порнографических самопрезентаций” среди почти 200 женщин, влияющих на Instagram, и тем, что “большее число фолловеров было связано с более явной порнографической эстетикой”. Инфлуэнсеры стали “персональными брендами”, которые используют свои платформы, чтобы убедить подписчиков купить то, что они продают. Некоторые перенаправляли подписчиков на профиль OnlyFans, а другие продавали “протеиновый порошок, жевательные витамины или детокс-чай”.
Evolution of supercolonies: The Argentine ants of southern Europe
Некоторые муравьи обладают необычной социальной организацией, называемой униколониальностью, при которой особи свободно перемешиваются между физически разделенными гнездами. Такой тип социальной организации является не только ключевым атрибутом, ответственным за экологическое доминирование этих муравьев, но и эволюционным парадоксом и потенциальной проблемой для теории родственного отбора, поскольку родство между сородичами в гнездах фактически равно нулю. Интродукция аргентинского муравья в Европу, очевидно, сопровождалась резкой потерей межгнездовой агрессии и образованием двух огромных суперколоний (которые фактически являются двумя одноколониальными популяциями). В интродуцированных популяциях наблюдалась лишь ограниченная потеря генетического разнообразия по нейтральным маркерам, что указывает на то, что разрушение способности к распознаванию вряд ли связано только с генетическим узким местом. Скорее, мы предполагаем, что после интродукции произошла “генетическая чистка” признаков распознавания. Действительно, рабочие одной суперколонии никогда не проявляют агрессии друг к другу, несмотря на большое географическое расстояние и значительную генетическую дифференциацию между местами отбора образцов. Напротив, между двумя суперколониями агрессия неизменно чрезвычайно высока, что указывает на то, что в них закрепились разные аллели распознавания. Основная суперколония, которая простирается на 6 000 км от Италии до испанского побережья Атлантического океана, фактически образует самую большую кооперативную единицу из когда-либо зарегистрированных.
The climate disaster is here
Огромная, беспрецедентная боль и потрясения, вызванные климатическим кризисом, часто обсуждаются наряду с тем, что может показаться удивительно небольшим повышением температуры – на 1,5 oC или 2 oC жарче, чем было в эпоху, предшествовавшую замене автомобиля лошадью и телегой.
Эти температурные пороги снова окажутся в центре внимания предстоящих переговоров ООН по климату на саммите COP26 в Шотландии, поскольку страны то медлят, то пытаются предотвратить климатическую катастрофу. Но за однозначными цифрами скрываются огромные последствия, поставленные на карту. “Мы построили цивилизацию, основанную на мире, который больше не существует”, – так выразилась Кэтрин Хэйхоу, климатолог из Техасского технологического университета и главный научный сотрудник организации Nature Conservancy.
С доиндустриальной эпохи мир уже нагрелся в среднем примерно на 1,2 oС, что вывело человечество почти за все исторические рамки. Такое резкое повышение температуры всего земного шара в течение чуть более чем столетия является, по сути, экстраординарным, поскольку только океаны поглощают тепло, эквивалентное пяти атомным бомбам Хиросимы, падающим в воду каждую секунду.
До сих пор человеческая цивилизация функционировала в узком, стабильном диапазоне температур. Сжигая ископаемое топливо, мы теперь оторвались от своего прошлого, как будто переселились на другую планету. В последний раз жарче, чем сейчас, было по меньшей мере 125 000 лет назад, а в атмосфере содержится больше поглощающего тепло углекислого газа, чем когда-либо за последние два миллиона лет, а возможно, и больше.
С 1970 года температура на Земле повышалась быстрее, чем за любой сравнимый период. Океаны нагревались такими темпами, каких не наблюдалось, по крайней мере, за 11 000 лет. “Мы проводим беспрецедентный эксперимент с нашей планетой”, – говорит Хейхоу. “До сих пор температура сдвигалась для нас лишь на несколько десятых градуса, просто небольшие колебания на дороге. Но теперь мы попадаем в кривую, которую никогда раньше не видели”.
Никто до конца не знает, чем закончится этот ужасающий эксперимент, но люди любят определенные цели, поэтому в Парижском климатическом соглашении 2015 года почти 200 стран договорились ограничить рост глобальной температуры “значительно ниже” 2 oC, при этом поставив перед собой цель не превышать 1,5 oC . За последнюю цель боролись более мелкие и бедные страны, понимая, что от этого, казалось бы, небольшого повышения зависит угроза невыносимой жары, наводнений и засухи. “Разница между 1,5 oC и 2 oC – это смертный приговор для Мальдивских островов”, – заявил Ибрагим Мохамед Солих, президент страны, мировым лидерам в ООН в сентябре.
После повышения температуры на 1,49 oC нет огромной пропасти, мы катимся вниз по болезненному, ухудшающемуся каменистому склону, а не собираемся внезапно налететь на край отвесной скалы – но по большинству стандартов мировые правительства в настоящее время не в состоянии предотвратить мрачную судьбу. “Мы находимся на катастрофическом пути”, – сказал Антониу Гутерриш, генеральный секретарь ООН. “Мы можем либо спасти наш мир, либо обречь человечество на адское будущее”.
Natural and Artificial Intelligence: A brief introduction to the interplay between AI and neuroscience research
Нейронаука и искусственный интеллект (ИИ) имеют давнюю историю сотрудничества. Достижения в области нейронауки, наряду с огромным скачком в вычислительной мощности компьютеров за последние несколько десятилетий, привели к появлению нового поколения нейронных сетей in silico, вдохновленных архитектурой мозга. Эти системы ИИ теперь способны на многие из передовых перцептивных и когнитивных способностей биологических систем, включая распознавание объектов и принятие решений. Более того, в настоящее время ИИ все чаще используется в качестве инструмента для нейронаучных исследований и меняет наше понимание функций мозга. В частности, глубокое обучение используется для моделирования того, как конволюционные слои и рекуррентные связи в коре головного мозга управляют важными функциями, включая обработку зрительной информации, память и управление двигательной активностью. Удивительно, но использование ИИ, вдохновленного нейронауками, также открывает большие перспективы для понимания того, как изменения в сетях мозга приводят к психопатологии, и даже может быть использовано в режимах лечения. Здесь мы обсуждаем последние достижения в четырех областях, в которых связь между нейронаукой и ИИ привела к значительным успехам в этой области:
➢ ИИ-модели рабочей памяти,
➢ ИИ визуальной обработки,
➢ ИИ-анализ больших наборов данных нейронауки и
➢ вычислительная психиатрия (computational psychiatry).
The Energy Crunch, in Six Paragraphs
За последние несколько недель мир во сне столкнулся с энергетическим кризисом. Базовая цена барреля сырой нефти выросла более чем на 25 процентов по сравнению с августовским минимумом. В Азии цены на природный газ приближаются к историческому максимуму. Риск побочного воздействия высок: Китай, например, не может получить достаточно угля для работы своих мощных электростанций, поэтому он ввел жесткие сокращения и периодические отключения электроэнергии. В ответ на это заводы закрылись, а производственные линии замедлились, что усугубляет нехватку товаров и сырья. Одним из таких товаров является переработанный кремний, который становится все дороже, что, в конечном итоге, приводит к росту стоимости солнечных батарей. Ирония нашего незавершенного, неудачного энергетического перехода заключается в том, что нехватка китайского угля может повысить цены на солнечные панели в Америке.
Кризис вызван целым рядом факторов. На высшем уровне те же факторы, которые вызывают дефицит почти всех видов товаров, сдерживают и мировое производство энергии: то есть, все еще существует глобальная пандемия. Но она усилилась из-за глупых геополитических решений и плохого планирования. Как и все остальные разрывы в глобальной экономике, эти разрывы говорят о том, что мир, возможно, вступает в новый режим. После 12 лет выхода из кризиса и слишком маленьких государственных дефицитов, десятилетия, когда депрессивный спрос был самой большой мировой проблемой, мы внезапно врываемся в мир ограниченных поставок.
Neutrophils in Post-myocardial Infarction Inflammation: Damage vs. Resolution?
Острый инфаркт миокарда (Myocardial Infarction, MI) является основной причиной смертности и заболеваемости в Европе. Недостаток кислорода и питательных веществ приводит к массивной потере сердечной ткани, что вызывает воспалительный ответ, который запускает процессы восстановления сердца. Привлеченные остатками клеток и воспалительными сигналами, выделяемыми активированными соседними клетками, нейтрофилы массово проникают в область инфаркта в первые несколько часов после начала ишемии. Эти клетки, которые также называют полиморфноядерными гранулоцитами, являются ключевыми протагонистами врожденного иммунного ответа, составляя 10-25% циркулирующих лейкоцитов у мышей и 50-70% у человека. Они генерируют высокие уровни реактивных форм кислорода и выделяют компоненты гранул, включая миелопероксидазу и протеазы, тем самым усугубляя местное повреждение сосудов и тканей. Впоследствии моноцитарные макрофаги крови проникают в область инфаркта для удаления остатков сердечной ткани и апоптотических нейтрофилов, что, в свою очередь, активирует репаративные пути, необходимые для формирования рубца. Хотя эти клетки врожденного иммунитета являются неотъемлемыми ключевыми участниками процесса заживления сердца, несбалансированная или преувеличенная иммунная реакция после MI усугубляет повреждение тканей, что последовательно вызывает дезадаптивное ремоделирование. Макрофаги в ишемизированном миокарде отличаются высокой пластичностью и участвуют как в воспалительных, так и в репаративных процессах. Считается, что во время разрешения воспаления после MI провоспалительные макрофаги подвергаются локальному преобразованию в resolution-mediating макрофаги. Нейтрофилы, по-видимому, играют решающую роль в этом процессе, поскольку содержание их гранул способствует не только ишемическому повреждению и хорошо описанному ишемически-реперфузионному повреждению, но и привлечению моноцитов и перепрограммированию макрофагов на разрешающий фенотип (resolving phenotype). Истощение нейтрофилов при экспериментальном MI приводит к нарушению разрешения воспаления и нескоординированному формированию фиброзного рубца, что приводит к неблагоприятному ремоделированию и снижению функции сердца. В поддержку этой благотворной роли нейтрофилов в процессе восстановления тканей имеются также доказательства противовоспалительных и репаративных свойств нейтрофилов при других, не сердечно-сосудистых воспалительных состояниях, включая бактериальную инфекцию и нестерильную травму. Фагоцитарное удаление бактерий и мертвых клеток нейтрофилами очищает рану для восстановления и репарации, а истощение нейтрофилов из воспаленной ткани, как было показано, усиливает патологию, например, при воспалении кишечника.
Эта предполагаемая “исцеляющая” роль нейтрофилов является новой и несколько неожиданной в условиях ишемии миокарда, учитывая, что нейтрофилы в основном считались исключительно провоспалительными, способствуя повреждению ткани миокарда. Тем не менее, вклад нейтрофилов в летальное реперфузионное повреждение неоднозначно обсуждается в литературе, а попытки разработать антинейтрофильную терапию в основном были безуспешными. Однако трудно согласовать это новое представление о свойствах нейтрофилов с клиническими и эпидемиологическими данными, свидетельствующими о корреляции между количеством нейтрофилов в крови и ухудшением клинических исходов при ишемической болезни миокарда. При анализе существующих клинических данных, однако, становится ясно, что это не простая линейная ассоциация. Только у пациентов с высоким уровнем лейкоцитов и нейтрофилов в крови этот циркулирующий параметр коррелирует с ухудшением исхода заболевания.
Cross-reactive CD4+ T cells enhance SARS-CoV-2 immune responses upon infection and vaccination
Появляется все больше доказательств того, что иммунологическая память после заражения сезонными коронавирусами человека (hCoVs) способствует перекрестной защите от коронавируса (SARS-CoV-2). Лойал и др. идентифицировали универсальный иммунодоминантный пептид коронавируса, находящийся в домене fusion-пептида спайк-белка коронавируса. Этот пептид распознается CD4+ Т-клетками у 20% людей, не подвергавшихся заражению, более чем у 50% выздоровевших от SARS-CoV-2 и у 97% людей, получивших вакцину COVID-19 от Pfizer-BioNTech. Несмотря на повсеместное распространение, количество этих коронавирус-реактивных Т-клеток уменьшается с возрастом, что может частично объяснить повышенную восприимчивость пожилых людей к COVID-19.
Short-term and Long-term Rates of Postacute Sequelae of SARS-CoV-2 Infection
Часто сообщаемые остаточные эффекты вируса SARS-CoV-2 включают усталость, одышку, боль в груди, стойкую потерю вкуса и/или обоняния, когнитивные изменения, артралгии и снижение качества жизни. Многие из этих симптомов могут быть результатом широко распространенных невропатологических явлений, происходящих в основных пучках белого вещества, сером веществе коры головного мозга и подкорковом сером веществе. В исследовании, проведенном в США у 33% пациентов сохранялись симптомы в течение 60 дней после госпитализации с COVID-19. Подобные тенденции наблюдались и в Европе. Более того, о стойких симптомах (>6 недель) сообщалось у 19% полностью вакцинированных людей. Однако, поскольку пандемия возникла в 2019 году, большинство исследований были ограничены по продолжительности наблюдения, и еще предстоит обобщить эти тенденции, чтобы представить общую эволюцию этих симптомов от краткосрочных до долгосрочных последствий после заражения COVID-19.
Насколько нам известно, краткосрочные и долгосрочные последствия COVID-19 систематически не оценивались. В данной работе мы обобщили имеющиеся литературные данные, чтобы оценить общую и специфическую для системы органов частоту послеострых последствий COVID-19 (PostAcute Sequelae of COVID-19, PASC). Мы разделили исследования на группы, в которых рассматривались
(1) послеострые симптомы в течение 1 месяца после острого COVID-19 (краткосрочные),
(2) сохраняющиеся и новые клинические проявления в период от 2 до 5 месяцев после инфекции (промежуточные) и
(3) клинические проявления, присутствующие по крайней мере в течение 6 месяцев после COVID-19 (долгосрочные).
Эти классификации были основаны на литературных данных, предлагающих схему, согласно которой инфекция COVID-19 прогрессирует от острой инфекции, длящейся около 2 недель, к послеострой гиперинфекционной болезни, длящейся около 4 недель, и в конечном итоге переходит в поздние последствия.
Development of prefrontal cortex
В ходе эволюции кора головного мозга развивается за счет увеличения поверхности и появления новых цитоархитектонических областей, среди которых префронтальная кора (ПФК) считается субстратом высших когнитивных функций. Хотя нейроны ПФК формируются еще до рождения, дифференциация ее нейронов и развитие синаптических связей у человека продолжается до 3-го десятилетия жизни. В этот период синапсы, а также системы нейротрансмиттеров, включая их рецепторы и транспортеры, сначала перепроизводятся, а затем избирательно уничтожаются. Передовые методы, применяемые на моделях человека и животных, позволяют исследовать клеточные механизмы и роль конкретных генов, некодирующих регуляторных элементов и сигнальных молекул в контроле производства префронтальных нейронов и фенотипической судьбы, а также миграции нейронов для создания слоев ПФК. Аналогичным образом, различные генетические подходы в сочетании с функциональными анализами, иммуногистохимическими и визуализационными методами выявляют роль нейротрансмиттерных систем в процессе созревания ПФК. Нарушение или даже незначительное замедление скорости производства, миграции и синаптогенеза нейронов под воздействием генетических или экологических факторов может вызвать как грубые, так и тонкие изменения, которые в конечном итоге могут привести к когнитивным нарушениям. Понимание развития и эволюции ПФК позволяет понять патогенез и лечение врожденных нервно-психических заболеваний, а также идиопатических нарушений развития, вызывающих умственную отсталость.
The Power of Dionysus: Effects of Red Wine on Consciousness
Все мы знаем краткосрочные последствия чрезмерного употребления алкоголя: тошнота, головная боль на следующее утро и потерянный “день после”, когда мы справляемся с психическими и физическими последствиями выпитого накануне. Алкоголь представляет собой существенное бремя для отдельных людей и обществ во всем мире. Он связан с неблагоприятными последствиями, такими как насилие и вождение в нетрезвом виде в краткосрочной перспективе, а также с алкогольной зависимостью, раком и циррозом печени в долгосрочной перспективе. Почему алкоголь так прочно вошел в нашу повседневную жизнь? Потому что, помимо сильных негативных побочных эффектов, должны быть и значительные преимущества.
Эдвард Слингерленд недавно написал книгу на эту тему: “Drunk: Как мы пили, танцевали и спотыкались на пути к цивилизации”. Слингерленд утверждает, что алкоголь, употребляемый в умеренных дозах, повышает творческий потенциал и снимает социальный стресс. Время, проведенное на скучных вечеринках, когда мы чувствуем себя одинокими, может быть облегчено алкоголем. Мы попадаем в поток непринужденной активности и начинаем общаться с другими людьми. Не случайно алкоголь – друг одиноких и объединяет людей. Более того, алкоголь способен укреплять доверие и, что важно для развития общества, может заставить людей в племени сотрудничать с незнакомцами. Желание напиться и последствия пьянства сыграли важную роль в формировании первых больших обществ. По мнению Слингерланда, цивилизация была построена на опьянении.
Strategies for targeting senescent cells in human disease
Хронологический возраст является главным фактором риска основных причин заболеваемости и смертности во всем мире. Хронологическое и биологическое старение часто коррелируют; однако последнее может ускоряться из-за сосуществования множества хронических заболеваний и гериатрических синдромов, которые, в свою очередь, обуславливают межличностную неоднородность в плане риска развития новых заболеваний, инвалидности или смерти. Учитывая эти соображения, в настоящее время предпринимаются все более активные усилия по пониманию и регулированию основных причин старения для снижения мультиморбидности в глобальном масштабе. Клеточное старение привлекает все большее внимание как фундаментальный фактор, вызывающий хронические заболевания и функциональный упадок в конце жизни. Несмотря на свое историческое открытие в контексте остановки роста клеток (cell growth arrest) in vitro после серийного пассирования (serial passage), последствия клеточного старения были оценены лишь недавно после его проявления в ряде возрастных и хронических заболеваний, охватывающих большинство систем органов.
Здесь мы рассмотрим текущую область исследований клеточной старости с учетом присущей ей гетерогенности, чтобы рассмотреть разнообразные роли этой клеточной судьбы как в физиологии, так и в патологии. Сначала мы исследуем молекулярные основы сенесценции, чтобы подчеркнуть, как в настоящее время определяются сенесцентные клетки в свете лежащего в их основе разнообразия. Затем мы исследуем, как эта гетерогенность усугубляется секретомом стареющих клеток. Наконец, мы рассмотрим терапевтические последствия и подходы к воздействию на различные типы стареющих клеток, а также текущие клинические испытания сенолитических препаратов.
Fossil apes and human evolution
Люди произошли от обезьян в конце миоцена ~9,3-6,5 млн. лет назад. Понимание происхождения рода людей (гомининов) требует реконструкции морфологии, поведения и среды обитания последнего общего предка шимпанзе и человека. Современные гоминоиды (то есть люди и приматы, apes) имеют множество общих черт (например, ортоградный план тела, способствующий вертикальному поведению). Однако ископаемая летопись показывает, что современные гоминоиды представляют собой узких представителей древней радиации более широко распространенных, разнообразных видов, ни один из которых не демонстрирует весь набор опорно-двигательных адаптаций, присутствующих у современных родственников. Следовательно, некоторые сходства современных обезьян могли развиваться параллельно в ответ на аналогичное давление отбора. Современные данные свидетельствуют о том, что гоминины произошли в Африке от миоценовых предков обезьян, не похожих ни на один из ныне живущих видов.
INFRAGRAPHY Vol. V. Spring 2021
“Инфраграфия” – это сборник критических студенческих эссе и художественных работ, посвященных материальности медиа-инфраструктур и их экологическим последствиям. В томе представлены результаты курса “Археология медиа-инфраструктур”, который проводился весной 2021 года на факультете медиа Университета Аальто. Курс представляет собой серию научных чтений о медиаинфраструктурах, включающих темы глубокого времени, сетевой связности, искусственного интеллекта, цифрового труда, водных ресурсов, энергопотребления и критических инфраструктур.
В пятом томе “Инфраструктуры” представлены темы от эстетики медиа, облачной материальности, темпоральности медиа до человеко-машинных отношений. Франческа Богани Амадори исследует темпоральность медиа-инфраструктур в работе _Infrastructural Reality_Digital Time_Labor Time. Амадори стремится показать, насколько податливо наше восприятие и переживание времени, и насколько мы уязвимы перед информацией “инфраструктурной реальности”. В книге “(Не)эстетика поверхности” Лига Фельта рассматривает эстетику медиатехнологий. Особенно Фельта рассматривает преобладающие технологические фикции (imaginaries) и удовольствие, получаемое от эстетизированной репрезентации как средства сокрытия медленного насилия медиатехнологий. В “Человеко-машинных отношениях” Алисия Ромеро Фернандес экспериментирует с медиа и поведением в проекте “Немой телефон”, где смартфон-плацебо, сделанный из фарфора, используется для исследования наших укоренившихся отношений с подключением. В проекте Free the Clouds Федерико Симеони представляет исследование иконографической стратегии облачных инфраструктур. С помощью серии коллажей Симеони разгадывает многослойную структуру метафоры облака. Наконец, в работе “Современная мандала” Туула Веханен анализирует визуальное представление Интернета через намеренную перекомпозицию священного символа. В изображении Веханена конкретные механизмы заменили символизм традиционного священного образа.
The human cerebellum has almost 80% of the surface area of the neocortex
Мозжечок давно признан партнером коры головного мозга, и оба они значительно расширились в ходе эволюции человека. Тонкая кора мозжечка еще более плотно сложена, чем кора головного мозга. Сканируя образец мозжечка человека в высокочастотных магнитных полях (ultra-high magnetic fields), мы смогли вычислительно реконструировать его поверхность до уровня мельчайших складок, показав, что кора мозжечка имеет почти 80% площади поверхности коры головного мозга. Выполнив ту же процедуру на мозге обезьяны, мы обнаружили, что площадь поверхности мозжечка человека увеличилась даже больше, чем площадь поверхности коры головного мозга, что позволяет предположить его роль в таких характерных для человека видах поведения, как изготовление инструментов и язык.
Впервые кора мозжечка была реконструирована вычислительным путем до уровня всех отдельных фолиев по многоконтрастным МРТ-сканам высокого разрешения после смерти. Общая площадь его поверхности (1 590 см2) с поправкой на усадку оказалась больше, чем ожидалось или сообщалось ранее, и равна 78% от общей площади поверхности неокортекса человека. Развернутая и сплющенная поверхность представляла собой узкую полоску шириной 10 см, но длиной почти 1 м. Применив те же методы к неокортексу и мозжечку макаки, мы обнаружили, что ее мозжечок относительно меньше, примерно 33% от общей площади поверхности неокортекса. Это говорит о значительной роли мозжечка в эволюции поведения и познания, характерных для человека.
A microRNA signature that correlates with cognition and is a target against cognitive decline
Болезнь Альцгеймера (Alzeimer’s Disease, AD) обычно диагностируется на продвинутой стадии молекулярной патологии, то есть в тот момент, когда причинное лечение (causative treatments) не дает результатов. Целью данного исследования было выявление минимально инвазивного биомаркера, который может помочь выявить людей с риском когнитивного снижения до клинических проявлений.
➢ Циркулирующие микроРНК связаны с когнитивной функцией у молодых и здоровых людей.
➢ Циркулирующая сигнатура 3-микроРНК идентифицирована с помощью лонгитюдной мышиной модели возрастного снижения памяти.
➢ Экспрессия 3-микроРНК повышена у пациентов с легким когнитивным расстройством (Mild Cognitive Impairment, MCI) и связана с будущим переходом от MCI к AD.
➢ Нацеливание на все 3 микроРНК с помощью анти-миРНК улучшает когнитивное снижение у мышей с AD.
Таким образом, существует большая потребность в определении недорогих и минимально инвазивных подходов, которые можно было бы использовать для скрининга с целью выявления лиц с риском когнитивного снижения, которые затем могут пройти дальнейшую диагностику и, в конечном итоге, стратифицированную терапию. В данном исследовании мы используем интегративный подход, сочетающий анализ данных человека и механистические исследования в модельных системах, чтобы определить сигнатуру циркулирующих 3-микроРНК, которая отражает ключевые процессы, связанные с нейронным гомеостазом, и информирует о когнитивном статусе. Кроме того, мы приводим доказательства того, что изменения экспрессии в этой сигнатуре представляют собой многочисленные механизмы, дерегулированные в стареющем и больном мозге, и являются подходящей мишенью для РНК терапии.
Почему у людей развиваются верования в сверхъестественные сущности, которые наказывают за нежелание сотрудничать? Ведущие гипотезы утверждают, что эти убеждения широко распространены, потому что они способствуют сотрудничеству, позволяя их группам опережать другие в межгрупповой конкуренции. Сосредоточившись на внутригрупповом взаимодействии, мы представляем модель, в которой люди стратегически одобряют сверхъестественные убеждения о наказании, чтобы манипулировать другими людьми с целью заставить их сотрудничать. Другие же принимают эти убеждения, поскольку они становятся убедительными благодаря различным когнитивным предубеждениям: Кажется, что они предоставляют информацию о том, почему происходит несчастье; они апеллируют к интуиции имманентной справедливости; они содержат угрожающую информацию; и они позволяют верующим сигнализировать о своей благонадежности. Объяснение сверхъестественных верований требует рассмотрения как мотивов, побуждающих вкладывать средства в их утверждение, так и причин, по которым их принимают другие.
Does the platform matter? Social media and COVID-19 conspiracy theory beliefs in 17 countries
Хотя роли социальных медиа в распространении теорий заговора уделяется много внимания, ключевым недостатком предыдущих исследований является отсутствие различий между разными типами платформ. В данном исследовании роль возможностей социальных сетей в содействии распространению конспирологических убеждений ставится во главу угла. Мы изучаем взаимосвязь между использованием платформ и конспирологическими убеждениями, связанными с пандемией COVID-19. Опираясь на концепцию технологических возможностей, мы теоретизируем, что различия в ключевых характеристиках делают одни платформы более благодатными местами для конспирологических убеждений, чем другие. Используя данные из кросснационального набора данных, основанного на двухволновом онлайн-опросе, проведенном в 17 странах до и после начала пандемии COVID-19, мы показали, что Twitter оказывает негативное влияние на конспирологические убеждения – в отличие от всех других исследуемых платформ, которые, как выяснилось, оказывают положительное влияние.
Препринты
Astrocytes encode complex behaviorally relevant information
Все больше фактов, полученных от множества видов и регионов центральной нервной системы, свидетельствуют о том, что астроциты играют ключевую роль в функционировании нейронных цепей и поведении. Хотя астроциты не являются электрически возбудимыми, они демонстрируют сложный репертуар внутриклеточных сигналов, наиболее заметными из которых являются кальциевые переходные процессы (кальциевые транзиенты), запускаемые активацией рецепторов нейротрансмиттеров и нейромодуляторов на их поверхности. Этот сигналинг охватывает множество пространственных и временных масштабов, от субсекундных переходных процессов в отдельных астроцитах до секундных или даже минутных переходных процессов в астроцитарных сетях, предполагая, что астроциты могут выполнять вычисления на различных временных масштабах, связанных с сенсорной обработкой, модуляцией состояния мозга и формированием памяти.
Несмотря на недавний технический прогресс в измерении динамики нейронов, астроцитов и динамики трансмиттеров в поведении животных, ключевым нерешенным вопросом остается то, как именно возбуждение астроцитов связано с поведением животных и как оно может способствовать вычислению мозгом когнитивных функций.
Этот пробел в знаниях частично объясняется отсутствием стандартизированных количественных поведенческих анализов, которые позволяют жестко контролировать поведение животного и связанные с ним клеточные и молекулярные сигналы.
Кроме того, подходы к анализу данных часто основаны на очерченных “вручную” интересующих областях, которые плохо подходят для отражения сложности возбуждения астроцитов или их связи с
динамикой цепей (circuit dynamics) и поведением. Более того, недавние исследования, в которых сообщалось о кодировании астроцитами в гиппокампе пространственной информации или местонахождения вознаграждения, пренебрегли влиянием мышиного двигательного поведения на реакцию астроцитов. Известно, что астроциты демонстрируют широко распространенное кальциевое возбуждение во время локомоции, опосредованное местными нейротрансмиттерами и волюметрическим высвобождением нейромодуляторов.
Используя количественную задачу визуального обнаружения, визуализацию кальция in vivo, надежный статистический анализ, которые учитывают совместное влияние бега и когнитивных параметров, и машинного обучения, мы показали, что переходные процессы в популяции астроцитов (“синцитиальные ответы”) в моторной коре мыши детерминированы и кодируют информацию о стимуле, типе испытания, вознаграждении,
Кроме того, мы показали, что ответы популяции астроцитов реакции лежат в основе внутренних ограничений (intrinsic constraints). Наши данные дают представление о фундаментальных вычислениях в сетях астроцитов, а также интеграции и трансформации молекулярных сигналов в их среде, предполагая, что эти клетки вносят вклад в сложное поведение и вычисления мозга, помимо их установленной гомеостатической и метаболической роли.
An Evolutionary Psychology View of Forgiveness: Individuals, Groups, and Culture
Мы рассматриваем логику эволюционной перспективы прощения, подчеркивая, как понимание вероятной функции прощения – решение адаптивных проблем, связанных с приобретением и поддержанием социальных отношений – продуктивно направляет исследования и теорию. Сочетание экспериментальных, лонгитюдных, многопрофильных и межкультурных данных подтверждает утверждение о том, что восприятие жертвами ценности отношений и эксплуатации обидчиков причинно влияет на то, простят ли жертвы обидчиков. Мы также делаем обзор зарождающейся литературы по теме межгруппового прощения и рассматриваем, как концепции, связанные с межличностным прощением, такие как извинения, ценность отношений и риск эксплуатации, могут помочь нам понять прощение между группами, культурами и обществами. Наконец, мы исследуем пересечение эволюционных и культурных взглядов на прощение и рассмотрим, как концепции из этих двух исследовательских традиций могут быть интегрированы, чтобы помочь нам понять прощение еще лучше.
Deadly Gun Violence, Neighborhood Collective Efficacy, and Adolescent Neurobehavioral Outcomes
Насилие с применением огнестрельного оружия является одной из основных проблем общественного здравоохранения и ежегодно обходится США в 280 миллиардов долларов. Хотя подростки подвергаются непропорциональному воздействию (например, через преждевременную смерть), мы мало знаем о том, как близко подростки живут к смертельным инцидентам с применением огнестрельного оружия и влияет ли такая близость на их социально-эмоциональное развитие. Более того, насилие с применением огнестрельного оружия может влиять на развитие подростков через биологические процессы – включая функциональную связь в областях мозга, которые поддерживают обработку эмоций, определение значимости и физиологические реакции на стресс – хотя эта гипотеза изучалась в небольшом количестве работ. Наконец, неясно, могут ли сильные социальные связи с соседями защитить молодежь от нейроповеденческих последствий насилия с применением огнестрельного оружия. В общенациональной когорте 3 444 молодых людей (56% чернокожих, 24% испаноязычных), родившихся в крупных городах США, каждый дополнительный случай насилия с применением огнестрельного оружия в пределах 500 метров от дома за предыдущий год увеличивал поведенческие проблемы на 7,7%, даже после учета уровня преступности и социально-экономических ресурсов района. Инциденты, произошедшие ближе к дому ребенка, оказывали большее влияние, а более сильные социальные связи с соседями нивелировали эти ассоциации. В подвыборке нейровизуализации (N = 164) из более крупной когорты, подверженность большему количеству случаев насилия с применением огнестрельного оружия и более слабые социальные связи были связаны с более слабой функциональной связью миндалины и префронтальной области во время социоэмоциональной обработки, что ранее связывалось с менее эффективной регуляцией эмоций. Результаты дают пространственно-чувствительные (spatially-sensitive) доказательства влияния насилия с применением оружия на поведение подростков, потенциальный механизм, посредством которого риск является биологически встроенным, и способы, с помощью которых позитивные факторы сообщества компенсируют экологический риск.
Time spent playing video games is unlikely to impact well-being
Видеоигры являются широко популярной формой развлечения, общения, сотрудничества и соревнования. Повсеместное распространение игр подпитывает опасения, что они приводят к ухудшению психического здоровья, и крупные органы здравоохранения и национальные правительства приняли далеко идущие политические решения по устранению потенциальных рисков, связанных с играми, несмотря на отсутствие адекватных подтверждающих данных. Несоответствие между опасениями и доказательствами подчеркивает, что мы слишком мало знаем о влиянии игр на благополучие. Мы устранили это несоответствие, связав шестинедельные объективные данные об игровом поведении 38 030 игроков, предоставленные шестью мировыми издателями игр, с тремя волнами их самоотчетов о самочувствии, которые мы собрали. Мы не нашли практически никаких доказательств причинно-следственной связи между игровым процессом и самочувствием. Однако результаты показали, что мотивация играет определенную роль в благополучии игроков. Хорошо это или плохо, но среднее влияние времени, проведенного за видеоиграми, на самочувствие игроков, скорее всего, очень невелико, и для определения потенциальных рисков и благоприятных факторов для здоровья необходимы дополнительные данные по индустрии.
