Учёные впервые наблюдали редкий распад каона на пион и нейтрино

Результаты исследования, опубликованные на сайте Phys.org, подтверждают этот распад на уровне значимости в пять сигм и указывают на возможность существования Новой физики.

Предсказание Стандартной модели Этот распад предсказывается Стандартной моделью, которая объясняет взаимодействие элементарных частиц. Однако его вероятность крайне мала: всего один каон из десяти миллиардов распадается таким образом.

Эксперимент NA62 Новое измерение этого процесса стало возможным благодаря эксперименту NA62, специально разработанному для наблюдения распадов этого типа. Эксперимент проводится в ЦЕРН с использованием высокоинтенсивного протонного пучка, который сталкивается с неподвижной мишенью, производя пучок частиц, включая каоны.

Детектор NA62 Детектор NA62 отслеживает продукты распада каонов за исключением нейтрино, которые фиксируются по недостающей энергии. Важным элементом эксперимента является точное измерение каждой частицы и подавление фоновых сигналов.

Улучшение эксперимента Новые данные, полученные в 2021-2022 годах, в сочетании с ранее опубликованными результатами за 2016-2018 годы, позволили улучшить точность наблюдений. Модернизация оборудования и методов анализа дала возможность увеличения интенсивности пучка на 30 процентов и ускорила сбор сигналов на 50 процентов.

Результаты Собранные данные показали, что доля каонов, распадающихся на пион и нейтрино, составляет примерно 13 на 100 миллиардов. Этот показатель соответствует предсказаниям Стандартной модели, но примерно на 50 процентов выше, что может указывать на присутствие новых частиц.

Уровень значимости в пять сигм указывает на однозначное отличие от статистической случайности. Дальнейшие планы На данный момент эксперимент продолжается, и учёные планируют собрать больше данных для проверки гипотезы о новой физике за пределами Стандартной модели.

В ближайшие несколько лет исследователи надеются подтвердить или исключить возможность существования новых частиц, которые влияют на этот процесс.

Эксперимент проводился на людях с метаболическим синдромом, который характеризуется избыточным весом, повышенным давлением и нарушениями обмена веществ. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (Nat Com).

В рамках эксперимента участники потребляли около 300 граммов овсянки в сутки, что привело к сокращению общей калорийности рациона примерно вдвое. В сравнении с контрольной группой у участников эксперимента уровень «плохого» LDL-холестерина снизился в среднем на 10 процентов.

Важно отметить, что этот эффект сохранился и через шесть недель после завершения диеты, даже несмотря на возвращение к обычному режиму питания. Исследователи объясняют результаты не только снижением калорийности, но и изменениями в кишечной микробиоте.

Овсянка способствовала росту полезных бактерий, которые вырабатывают соединения, положительно влияющие на жировой обмен и снижающие факторы, связанные с инсулинорезистентностью. При этом аналогичный эффект не был обнаружен при более мягкой овсяной диете, которая длилась шесть недель.

Авторы исследования считают, что короткие, но интенсивные «овсяные» периоды могут стать простым и хорошо переносимым способом поддержания уровня холестерина и снижения риска метаболических нарушений.

Они помогают поддерживать защитный барьер мозга. В экспериментах на лабораторных животных было обнаружено, что хронический социальный стресс ослабляет гематоэнцефалический барьер — систему, которая защищает мозг от проникновения воспалительных молекул из крови.

У стрессированных мышей снижался уровень белка клаудин-5, который «скрепляет» клетки барьера, что сопровождалось тревожным и депрессивным поведением. Животные, которые регулярно двигались или находились в обогащённой среде с укрытиями и игрушками, почти не испытывали этих нарушений.

Ключевую роль в защитном эффекте сыграл белок Fgf2. Его уровень повышался у мышей, занимавшихся физической активностью или живших в стимулирующей среде, и делал их более устойчивыми к стрессу.

Когда учёные искусственно увеличивали выработку Fgf2, животные легче переносили стресс и сохраняли социальную активность. При снижении уровня белка эффект упражнений почти исчезал.

Авторы также обнаружили, что Fgf2 можно выявить в крови, и его концентрация у людей растёт вместе с тяжестью депрессии. Это делает белок потенциальным биомаркером психических расстройств.

По мнению исследователей, работа не только объясняет пользу движения и благоприятной среды для психического здоровья, но и открывает новые возможности для ранней диагностики и профилактики депрессии.

Результаты этого обзора были опубликованы в журнале Alzheimer’s & Dementia (A&D). Учёные изучили данные 58 исследований с участием людей и обнаружили, что у пациентов с лёгкими когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера состав кишечных бактерий отличается от микробиома здоровых пожилых людей.

Эти различия меняются по мере прогрессирования заболевания, формируя своего рода «микробные подписи» разных стадий когнитивного снижения. В частности, у людей с болезнью Альцгеймера чаще выявляли повышенное содержание определённых групп бактерий и сниженное микробное разнообразие.

Функциональная активность микробиоты также менялась: ослабевали пути, связанные с энергетическим обменом и регуляцией иммунных процессов. Эти сдвиги могут быть связаны с усилением воспаления и повреждением нервных клеток в мозге.

Авторы подчёркивают, что речь пока идёт о корреляции, а не о прямой причине болезни. Однако результаты поддерживают гипотезу о важной роли оси «кишечник — иммунная система — мозг» в нейродегенеративных процессах.

Исследователи считают, что в будущем целенаправленное воздействие на микробиом может стать одним из направлений профилактики и замедления когнитивного снижения. Ранее учёные выяснили, что резкое повышение уровня сахара в крови после еды может быть связано с риском развития болезни Альцгеймера.

В исследованиях приняли участие более 520 тысяч человек из общей популяции, данные о которых были взяты из 15 научных работ. У более чем 55 тысяч участников были зафиксированы депрессивные симптомы.

Анализ показал, что у тех, кто часто пьёт газировку и другие сладкие напитки, признаки депрессии встречаются чаще, чем у тех, кто употребляет их редко или избегает. При самом высоком уровне потребления безалкогольных напитков риск депрессивных проявлений был примерно на 39 процентов выше, чем при самом низком.

Связь между употреблением сладких напитков и депрессивными симптомами сохранялась как в поперечных исследованиях, так и в долгосрочных наблюдениях. Особенно выраженный эффект отмечался для напитков с добавленным сахаром, включая сладкую газировку.

Авторы подчёркивают, что работа не доказывает прямую причинно-следственную связь, однако указывает на устойчивую и воспроизводимую ассоциацию. Они считают, что ограничение потребления сладких напитков может стать одной из доступных мер профилактики депрессивных состояний и снижения нагрузки на психическое здоровье населения.