Нейросеть

Врачи поразились необычному случаю с пациентом.

Недавно в больницу обратился 84-летний мужчина из Гонконга, и врачи были поражены.

Кожа и белки его глаз приобрели серебристо-серый оттенок. Обследование показало, что в организме пациента есть отложения серебра, из-за которых изменился цвет кожи.

Это явление называется аргирией. Аргирия возникает, когда частицы серебра накапливаются в тканях организма.

Это приводит к неожиданным визуальным эффектам, которые порой напоминают научную фантастику. В прошлом серебро использовали в медицине из-за его антимикробных свойств.

Но современные исследования показывают, что чрезмерное потребление серебра может привести к устойчивым изменениям в цвете кожи, иногда необратимым. При аргирии ионы серебра попадают в кровеносную систему и оседают в дерме, где их сложно удалить.

Солнечный свет активирует фотохимические реакции, которые превращают ионы в металлическое серебро. Из-за этого кожа может осветлиться до голубоватых или серых оттенков, особенно на светлой коже.

На тёмной коже такие изменения проявляются в виде более тёмных оттенков, создавая эффект случайной татуировки. Есть и другие примеры, когда пищевые продукты влияют на цвет кожи.

Например, хризиаз — состояние, при котором золотые отложения проникают в кожу. Раньше препараты на основе золота применяли для лечения воспалительных заболеваний, и у пациентов, которые их принимали, наблюдались характерные изменения цвета кожи, похожие на аргирию.

Ещё один распространённый случай изменения цвета кожи — каротинодермия. При этом состоянии кожа приобретает интенсивный оранжевый цвет из-за употребления продуктов, богатых каротиноидами, таких как морковь, сладкий картофель и тыква.

Эти пигменты, растворимые в жирах, усваиваются в тонком кишечнике и накапливаются в тканях, включая жирные слои кожи. Это и придаёт ей золотистый оттенок.

Бета-каротин — наиболее известный каротиноид, который определяет яркий оранжевый цвет. Он легко усваивается организмом.

В тонком кишечнике и печени ферменты превращают бета-каротин в витамин А, который важен для здоровья глаз, иммунной системы и кожи. Но избыточные количества бета-каротина, которые не превращаются в витамин А, накапливаются в виде пигмента.

Особенно заметно это на ладонях и подошвах ног, где кожа толще. «Механизм, из-за которого кожа становится оранжевой, основан на химической структуре каротиноидов.

Бета-каротин поглощает свет синего спектра, отражая оранжевый, что и создаёт эффект загара на коже. В отличие от него, другие каротиноиды, такие как лютеин и зеаксантин, которые присутствуют в зелёных овощах, менее заметны из-за меньшего количества в рационе и меньшего накопления в коже», — объясняют эксперты.

Исследования также показывают, что кожа, богатая каротиноидами, воспринимается как более привлекательная, чем естественная загорелая кожа. Другие растительные пигменты, такие как антоцианы, беталаины и хлорофилл, полезны для здоровья, но не оставляют заметного влияния на цвет кожи.

Московский комсомолец

Созданы клетки-вычислители
Докторант Керен Роас и доктор Лиор Ниссим из Еврейского университета создали искусственные генетические конструкции.

Они превращают человеческие клетки в мини-компьютеры. Такие биологические схемы могут улавливать внешние сигналы, обрабатывать их и самостоятельно принимать решения без постороннего вмешательства.

Раньше при создании сложных генетических программ внутри клеток возникали проблемы из-за ограниченности ресурсов. Каждая новая команда требовала дополнительного вычислительного уровня, и при усложнении системы её производительность и надёжность резко снижались.

Новая методика использует процесс РНК-транс-сплайсинга — естественный механизм, при котором фрагменты генетических сообщений соединяются друг с другом. В сочетании с искусственно созданными регуляторными элементами это позволяет обрабатывать несколько сигналов одновременно.

Это делает систему гораздо более эффективной, чем предыдущие аналоги. В демонстрационном эксперименте учёные запрограммировали клетки на производство интерлейкина-15 — белка, который активирует иммунные клетки для борьбы со злокачественными образованиями.

По словам доктора Ниссима, новый подход требует гораздо меньше генетических «строительных блоков» и вычислительных ступеней. При этом сохраняется высокая точность и функциональность даже в сложных сценариях.

Это открытие открывает путь к новой фармакологии. В будущем терапевтические препараты можно будет разрабатывать по принципу программного кода, записывая в клетку чёткую последовательность действий.

Клетка сможет сама распознавать болезнь и выбирать способ реагирования на неё. Это особенно важно для создания интеллектуальных методов лечения онкологических заболеваний.

Московский комсомолец

Создана полная цифровая модель перемещения ледниковых камней
Учёные из Лозаннского университета создали первую полную цифровую модель, которая отслеживает перемещение гигантских ледниковых камней по всему альпийскому региону.

Симуляция позволила восстановить траектории движения глыб весом в сотни тонн, которые около 24 000 лет назад были перенесены льдами и сформировали современный рельеф Швейцарии. Модель, получившая название IGM, учитывает скорость ледяного потока, особенности рельефа и расположение скальных стен, порождающих обвалы.

В неё загружены миллионы виртуальных точек, соответствующих валунам и осадочным породам. Танкред Леже, автор работы, пояснил, что симуляция наглядно демонстрирует, как ледники перемещали каменные глыбы через перевалы и долины, раскрывая ранее скрытые маршруты.

Ключевым фактором, сделавшим возможным такой объём вычислений, стали графические процессоры, изначально созданные для видеоигр. Они оказались идеальными для научных расчётов благодаря тысячам параллельных ядер.

Новая технология ускорила обработку данных примерно в 100 раз по сравнению с традиционными методами. Это позволило создать детальную карту происхождения ледниковых отложений для всей территории Альп.

Построенный каталог уже используется гляциологами по всему миру и лёг в основу 18 научных статей. Данные помогут изучать формирование альпийских озёр и террасных систем городов, а также упростят поиск полезных ископаемых и оценку рисков камнепадов и оползней.

Теперь геологи могут получить точный прогноз о том, какие породы и валуны могут быть обнаружены в конкретном районе.

Московский комсомолец

Нейросеть
Мозг учится обрабатывать задачи параллельно
Учёные долгое время считали, что человеческий мозг не может полноценно обрабатывать несколько задач одновременно, а лишь быстро переключает внимание между ними.

Но исследователи из Джорджтаунского университета представили данные, которые опровергают этот постулат. В статье, опубликованной в Journal of Cognitive Neuroscience, они описывают механизм параллельной обработки двух действий мозгом.

В эксперименте участники в течение 5–10 недель тренировались сортировать модифицированные изображения автомобилей по мелким визуальным признакам через мобильное приложение. Общее число попыток превысило 30 000.

Учёные фиксировали активность мозга с помощью функциональной МРТ и электроэнцефалографии до и после тренировочного периода. На начальном этапе задание активировало префронтальную кору — зону, отвечающую за целенаправленное мышление и исполнительный контроль.

Однако после нескольких недель практики сканирование показало, что обработка визуальной информации переместилась в височную кору, связанную с долговременной памятью и распознаванием сложных объектов. Теперь сигналы от этой области поступали напрямую к моторным центрам, минуя префронтальную кору, что освободило её ресурсы.

В результате испытуемые получили возможность одновременно справляться со второй задачей, не ухудшая результаты по основной. Это доказывает, что при определённых условиях мозг способен к параллельной обработке, а не только к последовательному переключению.

Профессор Максимилиан Ризенхубер, старший автор исследования, подчёркивает, что это открытие важно не только для бытовых примеров (например, вождения автомобиля), но и для создания систем искусственного интеллекта, которые будут учиться и адаптироваться по аналогии с человеком.

Московский комсомолец

Учёные пересмотрели теорию происхождения деревьев
Учёные из разных стран предложили пересмотреть теорию происхождения древесных растений.

В статье, опубликованной в журнале Current Biology, они утверждают, что главным стимулом для эволюционного перехода к древовидной форме стала не борьба за солнечный свет, а необходимость выживать в условиях дефицита влаги и предотвращать сбои в системе водоснабжения. Авторы работы предлагают иначе определять понятие «дерево».

Они считают, что ключевым признаком является не наличие массивного ствола или одревесневших тканей, а способность в течение всей жизни постоянно обновлять и наращивать проводящие пути, по которым влага доставляется от корней к кроне. С увеличением размеров растения эта задача усложнялась, а в периоды засухи становилась критической.

Основную роль в транспорте воды играет ксилема — сеть микроскопических каналов. При недостатке влаги в них образуются воздушные пузырьки (эмболии), которые перекрывают движение жидкости.

Если такие закупорки распространяются по всей системе, растение погибает. Исследователи считают, что эволюционным решением стало дробление водопроводящей сети на отдельные изолированные сегменты.

Это подобно тому, как автоматические выключатели локализуют перегрузку в электросети или как водонепроницаемые переборки спасают корабль от затопления при пробоине. По мнению авторов, потребность одновременно перекачивать огромные объёмы воды и защищаться от сосудистых отказов стала одной из главных движущих сил формирования древесных форм.

Аналогичная стратегия возникала независимо в разные эпохи эволюции растений. Современные деревья поднимают воду на высоту более 100 метров без насосов — за счёт испарения листьями, сцепления молекул и капиллярных сил.

Это считается одним из самых впечатляющих достижений природной гидравлики. Новые данные приобретают особое значение в условиях климатических изменений.

Последние исследования связывают массовое усыхание лесов во время экстремальных засух с гидравлическими отказами ксилемы, а не только с общим дефицитом влаги.

Московский комсомолец