Используют голубей для выявления рака лёгких

Эксперимент может лечь в основу новых алгоритмов для медицинского искусственного интеллекта. Рентгенологи в повседневной практике пропускают около 30% патологических изменений на снимках грудной клетки.

Это не связано с невнимательностью. Исследования с применением систем айтрекинга показали, что врачи задерживают взгляд на подозрительных участках, а зрачки расширяются.

Однако эта информация часто не фиксируется сознанием и не приводит к правильной интерпретации. Авторы работы решили использовать голубей, так как их зрительная система по принципу действия схожа с бессознательными механизмами человеческого восприятия.

Шесть птиц прошли обучение на серии снимков лёгких: за пищевое вознаграждение они должны были отличать здоровые ткани от новообразований. Голуби успешно справились с задачей и даже превзошли ожидания — они научились распознавать эмфизему и матовые (стекловидные) очаги, характерные для ранних стадий рака.

Учёные предположили, что и человек подсознательно способен замечать эти зоны, но не придаёт им должного значения. Теперь исследователи намерены использовать зафиксированные закономерности движений глаз практикующих врачей для тренировки нейросетей.

Это позволит компенсировать разрыв между подсознательным восприятием и осознанным выводом, сократив число нераспознанных случаев. В будущем разработка может найти применение и за пределами клинической диагностики — например, в искусствоведческой экспертизе для выявления подделок картин или в системах безопасности при досмотре багажа для обнаружения скрытых угроз.

За последние тридцать лет объём поступающей в море воды значительно уменьшился. Зеркало Каспия потеряло около 24 тысяч квадратных километров — это сопоставимо с территорией Сицилии.

Река Волга — основная артерия, питающая Каспийское море, — на долю которой приходится порядка 80% всего притока. Из-за инфраструктурных проектов её гидрологический режим изменился: каскад плотин, водохранилища, системы орошения полей, промышленный забор воды и судоходные каналы отводят значительные объёмы пресной воды из бассейна.

Количество осадков в регионе Волги даже слегка возросло, а глобальное потепление и усиленное испарение объясняют не более 40% наблюдаемых потерь. Наиболее критичная ситуация складывается в северной акватории моря.

Это мелководье — ключевая экологическая зона: здесь располагаются нерестилища осетровых пород рыб, ценные водно-болотные угодья и пути миграции перелётных птиц. Отступление воды ведёт к ухудшению её качества, росту концентрации биогенных элементов и создаёт угрозу масштабных вспышек цветения водорослей.

Падение уровня воды ставит под сомнение безопасность судоходства и создаёт риски для прибрежной инфраструктуры. Страны каспийской пятёрки до сих пор не выстроили единой системы управления ресурсами: обмен гидрологическими данными остаётся фрагментарным, а параметры водозабора часто закрыты для партнёров.

Учёные предупреждают, что существует опасность пересечения необратимых порогов, после которых восстановление экосистемы станет практически невозможным — по сценарию, напоминающему трагедию Аральского моря. Единственный способ замедлить деградацию — это наладить долгосрочную координацию между прибрежными государствами.

Необходимо создать прозрачную систему мониторинга водопотребления, согласовывать режимы сброса из водохранилищ и рассматривать гидрологическую устойчивость как приоритет, а не как побочный эффект экономической деятельности.

Результаты исследования опубликованы в журнале BMC Medicine. При анализе генетических данных сотен тысяч участников исследователи сосредоточились на генах, отвечающих за восприятие вкусов и запахов.

Это позволило точнее определить, какие пищевые предпочтения формируются биологически, и снизить риск ошибок, связанных с образом жизни или социальными факторами. В ходе работы учёные выявили десятки генетических вариантов, связанных с предпочтением определённых продуктов.

Наиболее надёжные результаты были получены в отношении любви к луку. Анализ показал, что генетически обусловленная склонность к этому продукту коррелирует с более низким систолическим и диастолическим артериальным давлением, а также со сниженным риском развития сахарного диабета второго типа.

Авторы подчёркивают, что исследование не доказывает, что употребление лука само по себе защищает от диабета. Однако новая методика может помочь точнее оценивать причинно-следственные связи между рационом и заболеваниями.

Учёные считают, что использование генетики вкуса и обоняния позволит получать более надёжные данные о влиянии продуктов питания на здоровье человека. Ранее стало известно, что регулярные силовые тренировки в среднем возрасте снижают риск диабета второго типа.

Аутизм встречается у одного процента населения мира. Люди с аутизмом часто сталкиваются с трудностями в социализации и обучении, но при этом могут проявлять и определённые таланты.

Учёные считают, что в 64–91 процентах случаев аутизм связан с генетикой. Известно о десятках генов, изменения в которых могут быть связаны с аутизмом.

Они влияют на производство белков, отвечающих за развитие, перемещение нервных клеток и образование связей между ними. Группа учёных проверила, влияет ли мутация в гене Plau на проблемы с общением и обучением.

Этот ген кодирует белок, который контролирует свёртываемость крови и блокирует избыточные нервные связи. Исследователи использовали технологию редактирования генома CRISPR/Cas9, чтобы внести мутацию в ген Plau у мышей.

Замена одной «буквы» генетического «алфавита» привела к тому, что белок, связанный с Plau, активизировался на 40% по сравнению с нормой. Поведение мышей изменилось: они стали меньше времени проводить с сородичами, у них выросла тревожность, появилась склонность к агрессии и навязчивым действиям.

Учёные отметили, что подобное поведение может быть связано с аутистическими расстройствами. В стрессовой ситуации мутантные мыши быстрее находили выход из водной ловушки.

Авторы эксперимента пока не знают, как объяснить этот факт: большей степенью тревоги или исключительной способностью грызунов концентрироваться на задаче. Помимо поведенческого эксперимента, учёные провели сравнительный анализ структуры головного мозга здоровых мышей и мышей с мутацией в гене Plau.

Оказалось, что изменение привело к утолщению соматосенсорной коры — области мозга, отвечающей за обработку зрительной, звуковой и тактильной информации. Такое изменение встречалось и при обследовании пациентов-аутистов.

Авторы работы уверены, что мышиная модель заболевания может пригодиться в будущем для разработки новых методов исследования, диагностики и лечения аутизма. Автор текста — Наталья Веденеева.