Навигация морского дьявола и потомство из хвоста: научные открытия недели

Клетки из хвоста дали потомство

Японские учёные из Университета Осаки уже много лет работают над выращиванием яйцеклеток и сперматозоидов в лабораторных условиях. Недавно им удалось преобразовать стволовые клетки из хвоста половозрелого самца мыши в полностью активные ооциты, которые дали начало потомству после оплодотворения. Цель подобных исследований — борьба с бесплодием, вызванным нарушениями в половых хромосомах или аутосомными нарушениями. Созданные с нуля половые клетки могут произвести революцию в репродукции человека.

Впрочем, лишь небольшая часть мышиных эмбрионов, полученных из выращенных яйцеклеток, оказались жизнеспособными. Ученые предполагают, что для получения по-настоящему функциональных человеческих яйцеклеток с приемлемыми показателями успешности может потребоваться пять лет или больше. Также предстоит разработать и протестировать гаметы нечеловекообразных приматов. При этом есть опасения, что выращивание большого количества гамет в лабораторных условиях может облегчить родителям отбор эмбрионов с желаемыми характеристиками и даже способствовать появлению генетически модифицированных детей.

Успехи в этом направлении науки могут привести к возможности партеногенеза у человека — «девственного размножения», то есть развитию женских половых клеток без оплодотворения Фото: © afloimages / Canva / Content License

Манты-навигаторы

Манты, или морские дьяволы, — самые крупные скаты в мире. Ширина их тела достигает семи метров, а масса превышает две тонны. Они живут в тропических и субтропических водах по всему миру, часто совершая длительные миграции. Для изучения этих животных международная группа биологов оснастила спутниковыми передатчиками 24 особи в трёх регионах: у берегов Перу, Новой Зеландии и на индонезийском архипелаге Раджа-Ампат. Учёные собирали информацию больше 10 лет.

Её анализ показал, что манты способны погружаться на глубину более километра. Раньше считалось, что эти морские животные предпочитают держаться в тёплых и богатых планктоном поверхностных водах. Хотя особый интерес исследователей вызвала не глубина, а цель погружений. Большинство спусков ниже 500 метров скаты совершили у побережья Новой Зеландии. Причём на глубине они не искали пищу и не укрывались от хищников, как делают многие другие морские обитатели.

Биологи считают, что во время таких погружений манты собирают информацию об окружающей среде. На глубине меняются параметры магнитного поля Земли и характеристики воды (температура, уровни кислорода и освещённости), и животные считывают эти сигналы, выстраивая подобие навигационной карты. Новозеландские манты обычно погружались на большую глубину, после того как покидали континентальный шельф и выходили в открытый океан. После подъёма с глубины они проходили длительный период восстановления у поверхности, а также несколько дней двигались, преодолевая десятки и сотни километров. Перуанские и индонезийские скаты живут в неглубоких прибрежных водах, и им не нужно использовать подобные механизмы для ориентирования.

Подпись к фото: Манты способны выпрыгнуть из воды на высоту до 1–1,5 м. Они делают это, чтобы при падении оглушить рыбу. Громкие хлопки при этом слышны на расстоянии нескольких километров.

Манты выпрыгивают из воды, чтобы при падении оглушить рыбу. Громкие хлопки при этом слышны на расстоянии нескольких километров Фото: © gettyimages / Canva / Content License

 Сексуальное насилие меняет мозг жертвы

От 17 до 25 % женщин подвергаются сексуальному насилию, и примерно у 70 % из-за этого развивается посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР). Оно часто приводит к глубоким изменениям в лобно-лимбической системе мозга, утверждают испанские учёные.  

Они изучили 40 женщин с ПТСР, вызванным недавней психологической травмой из-за пережитого сексуального насилия. Все участницы исследования прошли процедуру компьютерного сканирования мозга. Учёные проанализировали особенности синхронизации ключевых областей, отвечающих за страх и регуляцию эмоций, с другими частями мозга. Основное внимание уделили фронто-лимбической системе.

У многих пострадавших от сексуального насилия ухудшается связь между двумя важными областями мозга, которые участвуют в обработке и контроле эмоций, — миндалевидным телом и префронтальной корой. У некоторых женщин синхронизация между ними может практически полностью прекратиться. Аналогичные изменения мозга вызывают психические потрясения, связанные с несчастным случаем, войной или стихийным бедствием.

Оказалось, что у каждой второй участницы исследования фактически утрачена связь между миндалевидным телом и префронтальной корой. Последняя помогает контролировать и регулировать эмоции, в том числе страх, а миндалевидное тело отвечает за их обработку. Когда эта связь ослабевает, мозгу становится трудно справляться со страхом и регулировать эмоции. Судя по всему, именно из-за этого люди с ПТСР часто испытывают сильный страх и перепады настроения. Хотя прямой связи между этими изменениями в мозге и тяжестью симптомов ПТСР и депрессии специалистами не обнаружено.

У женщин ПТСР развивается чаще, чем у мужчин Фото: © africa-images / Canva / Content License

Вспомогательные клетки на память

Астроциты — клетки мозга, которые играют ключевую роль в стабилизации воспоминаний для долгосрочного запоминания. Возможно, они станут новой мишенью для лечения расстройств памяти — например, посттравматического стрессового расстройства и болезни Альцгеймера.

Японские учёные разработали метод измерения паттернов активации астроцитов у мышей при выполнении ими задания на запоминание. Они измерили повышение экспрессии гена Fos — маркера клеточной активности, связанного с физическими следами воспоминаний в мозге. Уровень этого гена значительное повышался в астроцитах миндалевидного тела и других отделов мозга животных на повторном, а не начальном этапе обучения. Вот почему исследователи предположили, что активность этих клеток важнее для восстановления старых воспоминаний, чем для формирования новых. Молекулярная реакция занимает от нескольких часов до нескольких дней. Интервал отражает время, необходимое для кодирования памяти о повторяющихся событиях в виде стабильных молекулярных изменений в астроцитах.

При помощи транскриптомных технологий удалось установить, что астроциты, активные во время обучения мышей, продуцировали на своей поверхности больше белков — норадренергических рецепторов. Они связывают химическое вещество норадреналин, которое может активировать астроциты и обеспечивать их взаимодействие с нейронами. Рецепторы действуют как метки, опознающие астроциты, вовлечённые в эмоциональное переживание.

Астроциты были названы так из-за характерной звёздчатой формы Фото: © gettyimages / Canva / Content License

Ребёнок перестал пить, есть и глотать слюну

Канадские врачи описали необычный случай из практики, связанный с действием анестезии. Пятилетняя девочка пришла на приём к стоматологу для удаления и пломбирования нескольких зубов, а также установки коронок. Для анестезии были использованы стандартные препараты. Всё прошло по плану, девочка покинула кабинет врача в стабильном состоянии без жалоб на боль, кашель или кровотечение. Ожидалась лёгкая послеоперационная чувствительность зубов, которую предполагалось контролировать пероральными анальгетиками.

Через два дня после операции девочку привезли в отделение неотложной помощи, потому что она отказывалась есть, пить и даже сглатывать слюну. По словам родителей, их дочь могла глотать, но после приёма лекарств-анальгетиков тайленола и адвила отказалась от приёма пищи и воды, пожаловавшись на боль. Лихорадки, сыпи или желудочно-кишечных симптомов не наблюдалось. Для исключения глубоких инфекций и смещения стоматологических материалов была сделана рентгенография мягких тканей шеи. Ни она, ни стандартный анализ крови не выявили значимых отклонений.

В научной литературе встречаются упоминания об отказе детей от приёма пищи после операции Фото: © gettyimages / Canva / Content License

Наиболее вероятным диагнозом были послеоперационная боль и воспаление, из-за чего малышка избегала глотания. Несмотря на госпитализацию и попытки врачей помочь, девочка продолжала отказываться от еды и питья. Для энтерального питания ей установили назогастральный зонд. Постепенно состояние ребёнка стало улучшаться. К восьмому дню госпитализации девочка нормально ела, пила и разговаривала. В итоге её выписали. Маленькой пациентке удалили зонд и выписали в стабильном состоянии. Дальнейшее наблюдение проводил местный педиатр.

В научной литературе имеются отдельные упоминания об отказе детей от приёма пищи после операции, но ни в одном из исследований не описаны столь тяжёлые проявления после стоматологического вмешательства, отмечают канадские врачи.