Умные иллюминаторы и болезнь на выдохе: открытия недели
Искусственный интеллект поможет диагностировать муковисцидоз. Сотни ушебти нашли археологи в школе при храме самого известного фараона. Брачные отношения связали с деменцией, но, возможно, дело лишь в условиях эксперимента. Эти и другие новости из мира науки и технологий — в нашей традиционной пятничной подборке.
Диагностика заболеваний по выдыхаемому воздуху
Более 100 тысяч человек во всём мире живут с муковисцидозом. Это наследственное генетическое заболевание, при котором нарушается работа желёз, производящих слизь. Она становится густой, мешая нормальному функционированию лёгких и пищеварительной системы. Исследователи из Института персонализированной кардиологии Сеченовского университета научились определять тяжесть муковисцидоза и других заболеваний лёгких по выдыхаемому воздуху с помощью искусственного интеллекта.
Кашель со скудной тягучей мокротой — один из симптомов муковисцидоза
Фото: © Kues / Shutterstock / FOTODOM
Сначала исследователи выяснили, какие характерные летучие органические соединения свойственны этому генетическому заболеванию, а потом разработали алгоритмы машинного обучения для установления степени тяжести недуга. Для этого используют метод протонной масс-спектрометрии, который позволяет с высокой точностью определять состав и структуру молекул.
Внедрение нового подхода в клиническую практику ускорит диагностику и сделает её более комфортной и для врача, и для пациента. Вообще, протонная масс-спектрометрия может использоваться не только для выявления хронических заболеваний лёгких, но и для проверки эффективности их лечения. Также метод может оказаться полезным в эндокринологии, гастроэнтерологии и ревматологии, ведь изменения в обмене веществ могут отражаться на составе выдыхаемого воздуха.
Умные стёкла в самолётах
Умные иллюминаторы способны показывать условия полёта и географические объекты в реальном времени
Фото: © Zeiss
Немецкая компания Zeiss намерена модернизировать авиационную отрасль с помощью бесконтактных голографических многофункциональных систем Smart Glass. Речь идёт о технологии дополненной реальности. В зависимости от потребностей это может быть иллюминатор, где отображается информация о полёте, погодных условиях, географическом местоположении. Пилотам умное стекло пригодится в условиях плохой видимости. Кроме того, замена установленных сейчас в кресла громоздких дисплеев на многофункциональные стеклянные экраны может сократить общий вес воздушного судна. Обычно чем легче авиалайнер, тем меньше топлива он потребляет. А значит, дешевле перелёт и меньше урон экологии.
Хотите помочь природе? Поезжайте в отпуск на поезде
ЧитатьНаучная школа в храме фараона
Рамсеса II можно смело назвать самым известным фараоном Древнего Египта. Ему посвящено множество статуй и других памятников, главным из которых можно назвать Рамессеум. Это заупокойный храмовый комплекс, построенный еще при жизни правителя. Он находился в центре жилого квартала и был окружён сооружениями с разными божествами, а также техническими зданиям вроде складов, пекарни и кухни. До XVIII века комплекс оставался неизвестным, пока его руины не нашёл и описал датский военно-морской капитан и исследователь Фридрих Людвиг Норден. Позже, во время военной экспедиции Наполеона Бонапарта в Египет (1798–1801 годы) развалины комплекса вновь были обнаружены. А несколько десятилетий спустя в этом месте побывал французский востоковед и основатель египтологии Жан-Франсуа Шампольон. Он и придумал название — Рамессеум.
Изучать окрестности храма продолжают и сегодня. Египетские и французские исследователи обнаружили на территории комплекса школу, которая оказалась настоящей сокровищницей артефактов, в том числе студенческих рисунков, фрагментов учебных игр и древних образовательных инструментов. Эти находки указывают на то, что Рамессеум был не только религиозным сооружением, но и образовательным центром. В восточной стороне храма археологи обнаружили здания, предположительно служившие административными целям, а в северной части — постройки, использовавшиеся для хранения оливкового масла, мёда и винных запасов. Там же находились текстильные и каменные мастерские. То есть комплекс работал не только на себя, но и на тех, кто жил снаружи.
Северо-восточная часть комплекса оказалась скоплением гробниц с погребальными камерами и шахтами, где сохранились канопы и ритуальные предметы, в том числе больше 400 глиняных ушебти. Вокруг гробниц исследователи обнаружили разбросанные кости, а у вторых ворот храма — горизонтальную конструкцию, перекрывающую проём в стене. На ней изображён Рамсес II, поклоняющийся богу Амону Ра.
«Мозг» умершего композитора создаёт музыку
В 1965 году американский композитор Элвин Люсьер, сочинявший экспериментальную музыку и любивший звуковые инсталляции, стал первым, кто использовал мозговые волны, чтобы получить живой звук. Поклонники предложили ему эксперимент, который позволил бы творить и после смерти. За год до своей кончины, когда Люсьеру было 89 лет, он согласился сдать свою кровь для проекта «Возрождение» (Revivification), над которым работал вместе с художниками и нейробиологами до конца своих дней.
Инсталляция представляет собой 20 латунных пластин, которые издают звуки
Фото: © Rift Photography
После смерти композитора австралийские учёные сделали из его белых кровяных клеток стволовые, после чего на их основе за четыре года вырастили церебральные органоиды — кластеры нейронов, которые можно сравнить с мозгом человека в миниатюре. Именно они стали основой арт-инсталляции, созданной местными художниками. Они изготовили два десятка больших параболических латунных пластин, похожих на золотые спутниковые тарелки. За каждой спрятали преобразователь и молоточек, а потом развесили по стенам. Реагируя на нейронные сигналы «мини-мозга», эта система создает звуки, похожие на гул и трели.
Интересно, что органоиды Люсьера не только производят звук, но и принимают его. В галерее установлены микрофоны, которые улавливают человеческие голоса и вибрацию латунных пластин и преобразуют аудиоданные в электрические сигналы, которые попадают в «мини-мозг». Учёные надеются, что таким образом созданное ими подобие органа будет учиться и создавать новое звучание.
Орган в пробирке: зачем из эмбриона впервые вырастили мини-мозг?
ЧитатьДеменция в браке
Результаты многочисленных исследований подтверждают, что состоящие в браке люди живут дольше и здоровее одиночек. Учёные объясняли это тем, что брак даёт экономические, социальные и психологические преимущества, недоступные при других отношениях. Американские и французские учёные из Florida State University и University of Montpellier решили проверить эту гипотезу. Они провели 18-летенее исследование, в котором отслеживали показатели когнитивного здоровья более 24 000 людей в возрасте от 50 до 104 лет. Ежегодно те проходили клинические осмотры для выявления лёгких когнитивных нарушений, в том числе болезнь Альцгеймера.
Результаты исследования:
- пожилые люди, состоящие в браке, подвержены большему риску развития деменции, чем те, кто никогда не вступал в брак или развёлся;
- разведённые или никогда не состоявшие в браке пожилые люди реже женатых или замужних сталкиваются с деменцией.
При этом сами авторы исследования подчёркивают, что при изучении развития деменции важно учитывать не только семейный статус, но и качество взаимоотношений, уровень стресса и степень социальной поддержки партнёров. Учёные предполагают, что статистика оказалась в пользу одиноких из-за того, что те могут даже не осознать, что у них развивается деменция. А люди, которые живут вместе, способны вовремя заметить друг у друга изменения качества умственных способностей.
