Подводные электростанции и лучшая диета в мире: открытия недели
Как в России придумали искать золото по-новому? Когда у младенцев начинает работать память? Чем волнистые попугайчики похожи на людей? О самых интересных открытиях недели — в нашей традиционной пятничной подборке.
Места для подводных электростанций
В отличие от ветровой и солнечной энергии, выработка которой во многом зависит от погоды, морские течения, также способные генерировать электричество, отличаются высокой стабильностью. Причём площадь в Мировом океане, которую они занимают, составляет внушительные 490 тыс. км2. Исследователи из Florida Atlantic University выявили потенциальные места для размещения подводных электростанций. Для этого они изучили характер течений по всему миру, проанализировав колоссальный объём данных, полученный за последние 30 лет примерно в 43 млн точках Земли.
Для сбора информации учёные использовали данные дрейфующих буёв. С 1988 по 2021 год в Мировом океане оказалось 1 250 таких объектов. Их движение отслеживали с помощью спутниковых систем. В итоге учёные определили лучшие места для установки подводных электростанций. Самые перспективные районы акватории находятся вдоль восточного побережья Флориды и у берегов Южной Африки. Эти места — источник огромного объёма энергии — более 2 500 ватт на квадратный метр, что в 2,5 раза выше показателей, которые считаются оптимальными для строительства наземных ветряных электростанций.
Возможно, скоро здесь, на восточном побережье Флориды, начнется подводная электрогенерация
Фото: © 4kclips / Shutterstock / FOTODOM
В России предложили новый подход к поиску золота
При образовании горных пород в атмосферу выделяются крошечные пузырьки жидкостей или газов. Их химический состав может подсказать, что скрыто в недрах земли, в том числе указать на наличие драгоценных металлов. Для поиска золота по летучим веществам специалисты из Сибирского федерального университета и Института геологии и минералогии Сибирского отделения РАН решили «снять флюидные отпечатки» на золоторудном месторождении Кондуяк в Красноярском крае, где запасы золота оценивают в 15,5 тонны.
В итоге удалось обнаружить более 300 соединений. К примеру, исследование рудных металлов (пирита и кварца) показало, что в образцах преобладали вода и углекислый газ, а также углеводороды, сернистые и азотсодержащие соединения. Эти вещества участвуют в химических реакциях, которые способствуют перемещению золота и его осаждению в определённых местах, и связаны с формированием золотоносных месторождений. Состав флюидов Кондуяка схож с соседними месторождениями, что наводит на мысль об эволюции в этом районе масштабной рудоносной системы. Данные исследования помогут находить новые источники золота и изучать формирование его месторождений.
Лучшая диета для сохранения здоровья
Американские учёные подвели итоги тридцатилетнего исследования, цель которого была оценить восемь популярных подходов к питанию во всём мире и выявить тот, который оказывает самое благоприятное воздействие на здоровье человека. Оценивали несколько показателей, связанных с физическим, умственным и психическим здоровьем, а также с продолжительностью жизни без хронических заболеваний до 70 лет. Участие в исследовании приняли более 100 тыс. человек.
Более половины россиянок следят за своим питанием и регулярно сидят на диетах
Фото: © CrizzyStudio / Shutterstock / FOTODOM
Восемь диет, которые оценивали учёные
- AHEI (Alternative Healthy Eating Index) — индекс альтернативного здорового питания. Диета основана на потреблении фруктов, овощей, цельнозерновых продуктов, полиненасыщенных жиров, рыбы, орехов и семян. Ограничиваются красное мясо, сахар, натрий и алкоголь. Особенности: акцент на полезных жирах.
- Средиземноморская диета — основана на традиционных блюдах стран северного побережья Средиземного моря: Франции, Испании, Греции и Италии. Богата овощами, фруктами, оливковым маслом, рыбой и бобовыми. Особенности: умеренность в потреблении красного вина и исключение переработанных продуктов.
- DASH (Dietary Approaches to Stop Hypertension) — диетический подход к борьбе с гипертонией. Разработана для снижения артериального давления с акцентом на продукты с низким содержанием натрия и насыщенных жиров. Особенности: богата овощами, фруктами, цельнозерновыми продуктами и нежирными молочными изделиями.
- MIND (Mediterranean Intervention for Neurodegenerative Delay) — сочетание принципов двух диет: средиземноморской и DASH. Ориентирована на профилактику нейродегенеративных заболеваний. Особенности: употребление зелени, ягод, орехов и рыбы, снижение потребления красного мяса и сладостей.
- Растительная диета — подчёркивает важность растительных источников пищи (овощи, фрукты, орехи и семена). Особенности: минимизирует употребление продуктов животного происхождения и обработанной пищи.
- Планетарная диета — предлагает сбалансированный рацион с заботой об экологии. Потребление в большом объёме овощей, фруктов, цельного зерна, бобовых, орехов и ненасыщенных масел. Умеренное потребление морепродуктов и птицы. Ограниченное потребление красного и переработанного мяса, сахара, соли, рафинированных зёрен и крахмалистых овощей.
- Противовоспалительная диета — создана для уменьшения хронического воспаления. Акцентирована на противовоспалительных продуктах: овощах, фруктах, орехах и семенах, цельных зернах, рыбе, воде, травяном чае. Особенности: включает богатые антиоксидантами и жирными кислотами омега-3 продукты.
- Диета с низким гликемическим индексом — сконцентрирована на продуктах, медленно усваиваемых организмом, употребление которых не связано с резкими скачками глюкозы в крови: нежирном мясе (курица, индейка, говядина), рыбе, яйцах, бобовых, овощах, всех видах зелени, цельнозерновых продуктах. Особенности: отказ от сахара и сладостей, газированных напитков, соков с добавлением сахара, рафинированных углеводов (белого хлеба, булочек), макаронных изделий из белой муки, картофеля фри, полуфабрикатов, алкоголя.
Результаты исследования:
- соблюдение любого из перечисленных режимов здорового питания связано со здоровым старением, включая поддержание лучшего умственного, физического и психического здоровья;
- у людей, придерживающихся диеты AHEI, было в два раза больше шансов сохранить здоровье к 75 годам;
- с улучшением физического и психического здоровья в пожилом возрасте больше всего ассоциирована диета AHEI; на втором месте — планетарная диета (она наилучшим образом влияет на когнитивные функции);
- употребление ультраобработанных продуктов, особенно обработанного мяса, а также сладких или диетических напитков, снижает шансы на здоровое старение.
Авторы исследования дали рекомендации тем, кто хочет сохранить здоровье в старости.
- Овощи — пять раз в день, в том числе зелень (профилактика диабета).
- Фрукты — четыре раза в день (профилактика болезней сердца и некоторых видов рака).
- Цельнозерновые продукты — пять-шесть раз в день (профилактика болезней сердца, диабета и рака толстой кишки).
- Орехи, бобовые или тофу — ежедневно (профилактика диабета и болезней сердца).
- Рыба, содержащая жирные кислоты (лосось, сельдь, скумбрия), — хотя бы раз в неделю;
- Готовить с использованием оливкового, рапсового, арахисового масел.
Так детскую амнезию ещё не изучали
Младенцы быстро учатся распознавать то, что их окружает, и запоминают слова, но длительные воспоминания о конкретных событиях у них, судя по всему, не формируются. Детские психологи считают, что мозг маленького ребёнка (до трёх лет) для этого ещё не созрел. Под сомнение такое предположение ставит новое исследование, первое в своём роде. В эксперименте американских учёных участвовали 26 детей в возрасте от 4 до 25 месяцев. Активность их мозга изучали с помощью аппарата функциональной магнитно-резонансной томографии. Малышам показывали изображения людей, предметы и сцены из жизни, а через некоторое время (от 20 до 100 секунд) выводили на экран те же картинки, но перемешанные с другими. Предыдущие исследования показали, что дети дольше смотрят на знакомые объекты, поэтому авторы эксперимента отслеживали движение глаз каждого ребёнка с помощью специального датчика.
Оказалось, что годовалые младенцы могут запоминать изображения — по крайней мере, на короткий промежуток времени. У большинства детей старше 12 месяцев исследователи обнаружили связь между повышенным вниманием к некоторым картинкам с активностью в гиппокампе. Другими словами, если при первом просмотре этот участок мозга «включился», значит, при втором показе снова возникала активность. А если изображение изначально не привлекло большого внимания, то и его повтор не пробуждал интереса и реакции гиппокампа. То же самое у взрослых — мы не запоминаем всё, что видим. При этом эксперимент не показал связи между работой мозга и возрастом. У некоторых младенцев, кому ещё не исполнился год, гиппокамп во время эксперимента работал активнее, чем у детей постарше.
Мозг младенцев может ненадолго запоминать некоторые изображения
Фото: © Halfpoint / Shutterstock / FOTODOM
На следующем этапе исследования будет изучено развитие памяти с течением времени. Учёные попросили родителей маленьких испытуемых еженедельно записывать видео от лица младенца до тех пор, пока ему не исполнится два года. Потом каждому ребёнку покажут эти ролики, чтобы выяснить, смогут ли те отличить свои собственные воспоминания от записей других детей. Так авторы эксперимента смогут сделать вывод, является ли детская амнезия проблемой с извлечением воспоминаний или это всё-таки неспособность их хранить.
У попугаев и людей единый механизм речи
Волнистые попугайчики — единственные животные, у которых есть центры формирования речи, схожие с человеческими, выяснили нейробиологи из New York University Langone Health. Ключевую роль играют особые нервные клетки этих пернатых, которые позволяют им комбинировать различные элементы звуков. С помощью крошечных имплантированных зондов учёные наблюдали за работой отдельных нейронов в мозге у четырёх волнистых попугаев, пока те щебетали. Оказалось, что активность этих клеток, находящихся в передней части аркопаллиума, непосредственно связана с издаваемыми птицами звуками. Организация работы таких нейронов оказалась довольно простой, её можно сравнить с клавишами пианино, воспроизводящими различные звуки.
Волнистые попугайчики (Melopsittacus undulatus) благодаря своей общительности и способности к обучению звукоподражанию привлекают внимание учёных, исследующих основы языковой коммуникации
Фото: © New Africa / Shutterstock / FOTODOM
Получается, что и птицы, и люди формируют звуки через повторяющиеся нервные пути в мозге. У нас определённые движения губ или языка связаны с конкретными сигналами мозга. Эти связи настолько чёткие, что учёные смогли использовать их для восстановления речи у тех, кто потерял способность говорить. Аналогичным образом у попугаев нейроны активируются в зависимости от тона и характера звуков, которые они издают.
Особое внимание к детям с нарушениями речи уделяют в Научном центре когнитивных исследований Университета «Сириус». Там пытаются разобраться, как мозг понимает прочитанное, каким образом этому помогают органы чувств и какую роль здесь играют гены. Основной метод исследования — электроэнцефалография в сочетании с психологическими и языковыми методиками. При этом изучается генетический материал всех участников проекта. Для этого у них берут образцы слюны и соскоб с внутренней стороны щеки. Проект рассчитан на несколько лет. Через него должны пройти около двух тысяч детей от трёх до восьми лет. Чтобы понять, как меняются исследуемые показатели во времени, учёные будут собирать данные у одних и тех же участников в течение нескольких лет.
Сейчас учёные пытаются расшифровать язык волнистых попугайчиков с помощью передовых методов машинного обучения. Они стремятся понять, что именно означают их воркование и чириканье. Возможно, сам язык попугаев (а не только механизмы его формирования в мозге) похож на людской. Такие эксперименты, говорят исследователи, могут изменить наше представление об уникальности человеческого языка. К тому же изучение механизмов формирования речи в мозге волнистых попугайчиков может способствовать пониманию причин коммуникативных расстройств у людей.
