Первый алфавит, память об ожирении и медленно соображающие астронавты
Новости науки за неделю с 18 по 24 ноября
Письменность старше, чем мы думали?
Еще в середине "нулевых" археолог Гленн Шварц из университета Джона Хопкинса предположил, что всемирную историю письма пора переписать. При раскопках древних гробниц раннего бронзового века в Телль-Умм-эль-Марре (один из первых городских центров на северо-западе Сирии) он в 2006 году нашел четыре обожженных глиняных цилиндра, на которых, кажется, были выцарапаны буквы. Не иероглифы, не детали клинописи, не абстрактные узоры, а настоящие буквы.
Всё бы ничего, если бы не возраст гробницы. По общепринятой версии, алфавитное письмо зародилось в Египте после 1900-х годов до нашей эры (4 тысячи лет назад). А гробницу нашли в археологическом слое бронзового века — в 2400-х годах до нашей эры (4,5 тысячи лет назад). На призывы Шварца присмотреться к его находкам научное сообщество отозвалось вяло. В 2021 году на сайте университета вновь поднималась эта тема. Ведь если Шварц прав, то первый в истории развитый алфавит появился на полтысячелетия раньше, чем считалось.
На этой неделе тема вновь всплыла в прессе — Университет Джона Хопкинса опубликовал статью о том, что радиоуглеродный анализ подтвердил возраст находок Шварца. Таким образом, четыре кусочка глины с процарапанными на них символами могут открыть новую эру в изучении семитских языков, истории древнего мира и письменности в целом. А могут и не открыть — мы ведь даже не знаем, действительно ли это буквы.
Интересно вот что: цилиндры "с надписями" нашли рядом с огромными кувшинами. В каждом цилиндре просверлена дырка. Шварц предположил, что это "бирки", которые привязывались к кувшину за веревку, и где было написано, что внутри и кто владелец. Если это так, то первая письменность была придумана не для того, чтобы фиксировать гениальные мысли правителей, а для удобства хозяйствования. Впрочем, пока мы не знаем, что написано на этой глине. Древние символы хранят свои секреты, но археологи не теряют надежды на то, чтобы их раскрыть.
Как заменить легкие, даже не глядя на них
Врачи Лэнгоновского института трансплантологии Нью-Йоркского университета пересадили 57-летней пациентке сразу оба легких, используя только роботизированную хирургическую систему.
В классическом виде пересадку легких хирурги проводили на открытой грудной клетке. Операция обширная и травматичная: сначала удаляются легкие пациента, потом на их место помещаются легкие донора, которые нужно соединить с бронхами, артериями и венами. И все это — рядом с сердечной сумкой (средостением), в которой прямо во время операции бьется сердце. После такой операции пациент очень долго восстанавливается, велики и риски.
Роботизированные хирургические системы уменьшают операционную травму: и время восстановления, и кровопотерю, и риск инфекции. Для этого не нужно раскрывать грудную клетку. Делаются точечные надрезы, чтобы в них вошли манипуляторы, которыми дистанционно управляет хирург. Манипуляторы извлекают спавшиеся легкие пациента и вводят легкие донора, из которых тоже предварительно выпущен воздух. Потом воздух подается в пересаженные легкие. А хирург наблюдает за тем что делает через эндоскопические камеры. Впервые роботизированную пересадку легкого сделали испанские хирурги в прошлом году.
И вот теперь американские хирурги под руководством Стефани Чанг через несколько небольших разрезов между легкими пересадили в роботизированном режиме оба легких! Пациентка уже восстановилась после операции, отлично себя чувствует. А Стефани Чанг планирует прописать стандарты этой операции, чтобы и другие трансплантологи по всему миру могли ее использовать, для спасения пациентов.
"Скажи мне, кто твой друг, и я опишу твоих микробов"
Анализ микробиомов кишечника почти 2 тысяч человек, живущих в отдаленных деревнях Гондураса, позволил ученым из Йельского университета проследить, как друзья обмениваются друг с другом своими бактериями.
Совместная трапеза, пожимание руки, поцелуй в щеку — все эти социальные действия объединяют людей. И объединяют их микробиомы. Чем больше взаимодействуют люди, тем более сходным становится список микроорганизмов, живущих в их кишечниках. Причем для этого даже в одном доме жить не обязательно! Эта работа входит в серию исследований о том, что разные состояния здоровья могут формироваться не только диетой и другими факторами окружающей среды, но и просто путем передачи кишечного микробиома между людьми.
Всё началось 20 лет назад, когда было опубликовано исследование, в котором изучалось, как ожирение распространяется в одном социальном кругу. Известно, что определенные вирусы и бактерии, обнаруженные в составе микробиома кишечника, влияют на риск ожирения. И социолог Николас Кристакис задался вопросом, могут ли друзья передавать эти "бациллы ожирения" друг другу через пищевые привычки. Потом было еще несколько исследований того, как социальные взаимодействия формируют микробиом кишечника.
Теперь Кристакис с коллегами отправились в джунгли Гондураса, чтобы исследовать вопрос на людях, живущих в 18 изолированных деревнях. Это сделано, чтобы исключить из рассмотрения мешающие факторы: минимизировать количество обработанных пищевых продуктов и антибиотиков (которые могут повлиять на состав кишечных микробов).
Выяснилось: у людей, которые живут в одном доме, одинаковы до 13,9% штаммов микроорганизмов кишечника. У людей, которые не живут под одной крышей, но свободное время проводят вместе, общие до 10% микроорганизмов. А вот если люди живут в одной деревне, но практически не общаются, кишечный микробиом совпадает только на 4%.
Зачем нам знать о кишечном микробиоме незнакомых гондурасцев? Очень просто. Подобные исследования могут полностью изменить наше понимание о том, как возникают различные серьезные заболевания. Например, в некоторых исследованиях предполагается, что с микробиомом кишечника напрямую связаны гипертония и депрессия. И если микробиом передается от человека к человеку — значит, передается и предрасположенность к этим болезням? И наоборот — значит, можно добавить к методам лечения той же депрессии методы, направленные на коррекцию микробиома?
Жировые клетки хранят "память" о лишнем весе
Ученые из Швейцарского технологического института в Цюрихе пытаются разобраться в том, почему так трудно поддерживать вес в норме, особенно после того, как вы эффектно похудели. Как показывает опубликованное на этой неделе исследование, даже после резкой потери веса жировые клетки организма несут в себе "память" об ожирении. Эта память обусловлена тем, что во время ожирения изменяется эпигеном — набор химических "меток", которые появляются в ДНК и изменяют активность генов. Для жировых клеток это изменение приводит к нарушению нормальной работы, причем это нарушение сохраняется еще долго после того, как вес снизился до нормального уровня.
Вспомним "эффект йо-йо": после похудения организм пытается вернуться к прежнему весу. Механизм этого явления до сих пор был для ученых почти черным ящиком: этот "финт метаболизма" не был объяснен. И вот теперь швейцарцы попытались показать, что происходит на молекулярном уровне.
Итак, ученые проанализировали жировую ткань у мышей и у двух групп людей: с тяжелым ожирением и у тех, кто никогда не страдал ожирением. Обнаружили, что активность некоторых генов в жировых клетках группы "толстячков" выше, чем у контрольной группы. И у людей, и у мышей гены, активируемые при ожирении, участвуют в стимуляции воспаления и фиброза (образование жесткой, близкой к рубцовой ткани). А вот гены, помогающие нормально функционировать жировым клеткам, наоборот, отключаются.
Причем это не изменилось даже после хирургического вмешательства: через два года после того, как люди перенесли операцию по снижению веса, генетическая активность их жировых клеток оставалась по-прежнему такой же, как и до начала похудения. Похожие результаты ученые обнаружили и у резко похудевших мышей. Причем у мышей изучали еще и точное поведение их жировых клеток. А они вели себя очень плохо: их клетки поглощали больше сахара и жира, чем жировые клетки мышей, которые никогда не страдали ожирением. В результате толстые в прошлом мышки набирали вес быстрее, чем "контрольные".
Жировые клетки будто бы помнили, что находятся в организме с ожирением. Как долго организм помнит ожирение? Этого ученые пока не выяснили. Возможно, предел такой "памяти" есть, но пока мы этого не знаем.
В космосе астронавты начинают хуже соображать
Специалисты из NASA получили тревожные данные: изучив когнитивные возможности астронавтов в космосе, они выяснили, что пилотируемые миссии к другим планетам, кажется, в еще большей опасности, чем принято было считать раньше.
Здоровье космонавтов, а также астронавтов, тэйконавтов и других исследователей космоса из разных стран и без того подвергается серьезным угрозам: низкая гравитация, космическая радиация, нарушения циркадного ритма могут приводить к потере мышечной массы, увеличивают риск сердечно-сосудистых заболеваний и вызывают прочие неприятные явления. Психика тоже должна быть гиперустойчивой, чтобы космические опасности и изоляция не оказали на нее сколь-нибудь серьезного влияния. А вот когнитивные способности (иными словами, способность думать, соображать, запоминать, выводить логические связи) до недавних пор особо не изучали. Ведь космонавты еще до начала полета уже сотню раз доказали свое право на отправку в космос и свой интеллект.
Итак, новое исследование нейрофизиологов из Космического центра NASA сконцентрировалось на когнитивных способностях 25 астронавтов во время их полугодового пребывания на МКС. Когнитивные функции оценивали по 10 тестам — на Земле и в космосе. До полета, во время него, на МКС, перед возвращением домой, через 10 и 30 дней после возвращения.
Выяснилось, что, находясь на МКС, астронавты соображали медленнее: тратили больше времени на тесты, измеряющие скорость обработки информации, зрительную рабочую память и устойчивое внимание. А все эти функции очень важны для работы в космосе! По возвращении на Землю скорость обработки информации приходила в норму.
По мнению авторов работы, такие показатели, как скорость обработки информации, зрительная рабочая память, устойчивое внимание и склонность к риску, могут больше всего подвергаться изменениям на низкой околоземной орбите и во время длительных космических полетов. Именно на это стоит обратить внимание специалистам при подготовке астронавтов к космическим миссиям.
