Мышь на человеческих нейронах

Четыре года назад мы рассказывали об экспериментах, в которых в мозг новорождённых крысят пересаживали человеческие нейроны. Пересаживали их в виде органоида – так называют трёхмерные клеточные структуры, выращенные из стволовых клеток и повторяющие фрагмент какого-либо органа. В данном случае органоид был мозговым – он имитировал фрагмент коры с её слоистой структурой. Человеческий органоид рос, его нейроны образовывали соединения друг с другом и с окружающими крысиными нейронами. Человеческие клетки не просто подключались к крысиным, но и реагировали на сигналы извне и вообще участвовали в поведении крыс. В то же время нельзя было сказать, что грызуны становились умнее – поведенческие тесты они выполняли так же, как и обычные крысы. Ни электроэнцефалограмма, ни магнитно-резонансная томография не показали каких-то серьёзных отклонений в работе мозга.

Хотя, как было сказано, пересаженный органоид в крысином мозге увеличивался, места ему там особо не было – у собственного мозга животных была своя программа развития, не предполагавшая присутствие таких вот инородных тел. На днях та же исследовательская команда опубликовала в Nature статью с описанием похожего эксперимента, только теперь мозговой – или, точнее, кортикальный, потому что он имитирует только кору полушарий – органоид из человеческих нейронов пересаживали мышам. И мыши эти были модифицированы так, чтобы на месте их собственной коры было свободное пространство, чтобы пересаженные клетки не конкурировали с мышиными, так сказать, за территорию.

Человеческие клетки оценили такой подход: они заняли 90% свободного места, пустили отростки в спинной мозг и активно приобретали специализацию. Как известно, у нейронов есть много видов и подвидов (гораздо больше, чем может показаться). Среди специализированных человеческих нейронов в мышином мозге появился особый вид клеток, связанных с обработкой социальных сигналов, особенно чувствительных к нейродегенеративным процессам – их до сих пор не удавалось вырастить в клеточных культурах. Это ответ на возможный вопрос, в чём смысл подобных экспериментов: изучать развитие человеческого мозга на клеточных лабораторных культурах можно лишь с большими допущениями. Кортикальные органоиды позволяют продвинуться здесь чуть дальше, но и у них есть ограничения. В настоящем же мозге органоид может чувствовать себя в более-менее естественной среде, хотя не нужно забывать, что это мозг мыши. Нейроны мышей, крыс, вообще грызунов развиваются намного быстрее человеческих, и такая рассинхронизация, очевидно, сказывается на функционировании пересаженных человеческих клеток. Возможно, если мышей заменить обезьянами, имплантированный кортикальный органоид будет развиваться более по-человечески.

Что до мышей, то с человеческими нейронами они были способны выполнять некоторые тесты на память, перед которыми пасовали мыши без пересаженных органоидов. При этом мыши без своей коры и без органоидов вовсе не превращались в беспомощных созданий. Они достаточно нормально жили, причём некоторые когнитивные задачи были им вполне по зубам – например, они успешно выучивали путь по лабиринту. Что ещё раз доказывает, что для грызунов (по крайней мере, некоторых из них) кора полушарий не так уж важна; в конце концов, она у них по сравнению с другими млекопитающими развита не так сильно, без борозд и извилин. Поведение мышей с пересаженным органоидом почти не отличалось от поведения обычных мышей без каких-либо модификаций, и, как и в предыдущем эксперименте, не было заметно, чтобы человеческие клетки прибавили им ума.

Вообще нейроны от людей к грызунам и от одних грызунов к другим пересаживают достаточно давно, и занимаются этим самые разные исследовательские группы по всему миру. Мы писали, например, о том, как мышам внедряли в мозг человеческие нейроны с хромосомным дефектом синдрома Дауна, и как у мышей половина мозга получалась крысиной. Нейронами и мозгом тут дело не ограничивается: можно вспомнить эксперименты с обезьяньими и свиными эмбрионами, в которые внедряли человеческие стволовые клетки.

В Словакии нашли римский лагерь с наспех погребёнными солдатами

Маркоманские войны – серия конфликтов в 166–180 годах между римлянами, с одной стороны, и германцами и сарматами – с другой. В ходе этих войн «варвары» несколько раз вторгались на территорию империи, в том числе в Северную Италию. Особенно тяжёлые для римлян бои пришлось вести в 169–170 и 171–173 годах. Войны закончились со смертью императора Марка Аврелия – его наследник Коммод заключил с маркоманами мир на условиях восстановления довоенной границы. Маркоманские войны показали слабые места в обороне Римской империи – после них почти половина римских легионов была размещена вдоль Рейна и Дуная. Хотя натиск германских племён удалось остановить, Маркоманские войны предвосхитили масштабные вторжения IV и V веков н. э., которые способствовали гибели Западной Римской империи.

Остатки римского лагеря площадью 7,4 гектара были обнаружены недалеко от словацкого города Шурани. Территорию лагеря удалось исследовать почти целиком.

Римские лагеря (castra) имели очень характерную планировку. Лагерь обустраивался в конце каждого дневного перехода. Солдаты разбивали на местности прямоугольник, ориентированный по сторонам света. По контурам этого прямоугольника выкапывали рвы и насыпали земляные валы, поверх валов ставили частоколы. В центре каждой «грани» прямоугольника устраивали ворота, которые соединяли две главные улицы: кардо (cardo), направленная с севера на юг, и декуманус (decumanus) – с востока на запад. В месте пересечения главных улиц располагалась площадь, где устраивали общие собрания воинов. Там же располагали административные и культовые постройки: палатки начальников и жрецов, походный алтарь, помещение для казны. Кроме кардо и декуманса, лагерь пересекали более узкие улицы, перпендикулярные или параллельные им и друг другу. Палатки каждого подразделения ставили на строго определённом расстоянии друг от друга.

У лагеря около Шурани выявлены пять въездных ворот, а также система рвов и валов, характерная для походных лагерей. Это всего второй археологический памятник такого вида в западной Словакии. Первый был найден в 2024 году; считается, что именно в нём Марк Аврелий мог написать часть своих «Размышлений».

Лагерь около Шурани, как уже отмечалось, выделяется большим количеством спешных погребений. Археологи нашли скелеты и их фрагменты, захороненные во рвах, колодцах и наспех вырытых неглубоких могилах. По предварительной версии, это останки римских солдат. Вместе с ними были найдены многочисленные элементы римского снаряжения и оружия – копья, наконечники стрел, части шлемов, доспехов, легионерские фибулы, монеты и гвозди от калиг (сандалий, характерных для легионеров).

Часть калиг археологи взяли «монолитом» – вместе с окружающим грунтом. Благодаря рентгенографии, специалисты теперь могут определить размеры этой обуви.

Римский лагерь и погребения римских солдат порождают множество вопросов: умерли ли солдаты от ран или болезней, почему их пришлось хоронить в спешке, и как получилось, что их погребения не были разграблены? Ответы, как ожидается, дадут лабораторные, генетические и антропологические исследования. Поскольку лагерь был большим, а артефактов много, анализ материалов займёт несколько лет.

По материалам LiveScience

Международный конгресс «Суперкомпьютерные дни в России»

Мы пытаемся понять законы мира, которые быстро меняются. Быстро реагировать на самые сложные актуальные проблемы нам помогают суперкомпьютеры. С помощью технологий математического моделирования, обработки больших данных и искусственного интеллекта решаются сверхзадачи в науке, промышленности, бизнесе.

Международный конгресс «Суперкомпьютерные дни в России» рассчитан на самый широкий круг представителей науки, промышленности, бизнеса, образования, государственных органов, учащихся. Всех тех, кто связан с разработкой или использованием технологий. Дни конгресса наполнены суперкомпьютерными событиями: научные секции и выставки, лекции и семинары, мастер-классы и круглые столы. Это бесценный опыт общения с единомышленниками, партнерами, лидерами рынка и представителями индустрии, которые заинтересованы в использовании представленных разработок на практике. Быстрее отвечая на вызовы нового времени, вместе мы делаем мир лучше, экологичнее и технологичнее.

Сайт конгресса: http://congress.russianscdays.org

AI INNOVATOR 2026 объединит лидеров российского рынка искусственного интеллекта

AI INNOVATOR — это не просто профессиональная премия, а федеральная площадка для демонстрации лучших практик применения искусственного интеллекта, обмена опытом и формирования новых партнерств между разработчиками технологий и их заказчиками.

В течение дня участников ждет насыщенная деловая программа, посвященная актуальным вопросам развития ИИ. В первой сессии рассмотрим путь от успешного пилота к продукту и системе - масштабирование, стоимость, надёжность, риски и ответственность. Во второй: кто должен управлять ИИ внутри компании, когда он перестаёт быть задачей одной IT-команды и начинает влиять на бизнес целиком.

Кульминацией события станет церемония награждения Федеральной премии AI INNOVATOR, которая отметит наиболее значимые проекты, разработки и команды, внесшие вклад в развитие искусственного интеллекта в России.

Конкурсный отбор проходит в несколько этапов: прием заявок, экспертная оценка представленных проектов, формирование шорт-листа финалистов и определение победителей независимым экспертным советом. Такой подход обеспечивает объективную оценку достижений участников и позволяет выделить действительно инновационные решения, уже демонстрирующие практический эффект.

К участию приглашаются разработчики AI-решений, технологические компании, стартапы, корпорации, представители органов власти, научных организаций, интеграторы, а также компании, успешно внедряющие искусственный интеллект в различные отрасли экономики.

Сегодня искусственный интеллект становится одним из ключевых факторов конкурентоспособности бизнеса и развития экономики. AI INNOVATOR призвана выявить лучшие практики, поддержать наиболее перспективные проекты и создать профессиональное сообщество лидеров, формирующих новую технологическую реальность страны.

Прием заявок на участие в премии уже открыт. Победители будут объявлены 22 октября 2026 года на торжественной церемонии в рамках Федеральной премии и конференции AI INNOVATOR.

Подать заявку на участие

Получить больше информации о премии

Получить больше информации о конференции

Человеческой психологии ищут генетическую основу

Было бы странно, если бы геном не влиял на наши психологические признаки. Всё-таки психология работает на базе нервной системы, а развитие нервной системы, архитектура мозга, работа нейронов и другие процессы зависят от того, где, когда и в течение какого времени работают те или иные гены. Но психологических явлений очень много: с одной стороны, есть простые поведенческие реакции, а с другой стороны, есть личностные особенности, способности, склонности и другие характеристики.

Психологию личности часто изучают с помощью так называемой Большой пятёрки – предполагается, что есть пять общих и относительно независимых черт, с помощью которых можно построить модель личности. Эти пять черт следующие: экстраверсия, доброжелательность (дружелюбие, способность к компромиссу), добросовестность (под которой понимается деятельность, организованность), нейротизм (предрасположенность к негативным эмоциям), открытость опыту. Их оценивают разными способами, от опросников до поведенческих экспериментов. Каждая черта у разных людей изменяется в некотором диапазоне, поэтому, когда говорят, к примеру, об экстраверсии, подразумевается, что у кого-то она выражена сильно, у кого-то слабо. Большая пятёрка – не единственный подход к изучению личности, и к ней у некоторых специалистов есть вполне обоснованные вопросы, но пока она остаётся достаточно популярным и влиятельным исследовательским инструментом. В частности, Большой пятёркой можно воспользоваться в поисках генетических признаков, влияющих на личностные качества.

Недавно в Nature была опубликована статья, в которой именно это и было проделано. Исследователи проанализировали геномно-психологические данные нескольких десятков групп (когорт) людей, численность которых составляла от 600 с лишним тысяч до 1,14 млн. Группы выбирались по разным признакам, но все они отвечали на одни и те же вопросы для оценки психологических черт из упомянутой Большой пятёрки, а также сдавали образцы для ДНК-анализа. В ДНК искали однонуклеотидные-однобуквенные варианты, отличающиеся у разных людей, статистически сопоставляя их с результатами психологических опросов.

В результате нашлось 1260 участков ДНК, связанных с одной или несколькими чертами личности из Большой пятёрки. В данном случае лучше говорить именно об участках ДНК, а не о генах, потому что отличия в генетических буквах, связанные с экстраверсией, доброжелательностью и т. д., не обязательно попадают в последовательности, которые кодируют белки или служебные РНК. Эти отличия могут оказаться в регуляторных последовательностях или вообще в таких участках генома, чья функция не вполне ясна. На самом деле, подобные исследования проводили и раньше, но сейчас число «личностно-психологических» зон в ДНК выросло более чем на 800: например, для добросовестности их стало 131 против прежних трёх, а для нейротизма 706 против прежних 224.

Тут можно сделать вывод, что личностные черты обусловлены генетикой, однако важно уточнить, насколько сильно они обусловлены. Авторы работы подсчитали, что на часто встречающиеся генетические варианты можно отнести всего лишь от 5% до 16% различий по тем или иным свойствам Большой пятёрки. И предсказывать личностные особенности по генетике бесполезно, для оценки личности лучше воспользоваться обычными психологическими методами. При этом, если говорить о поведении в повседневной жизни, то его связь с Большой пятёркой очень даже видна. Люди с большей открытостью опыту более других активны по ночам и чаще пьют кофе, вино, едят соленья и вообще чаще предпочитают еду с непростым вкусом; люди с большей экстраверсией чаще болеют ковидом, люди с большей добросовестностью меньше весят, реже курят и меньше попадают в больницы. Всё же стоит уточнить, что это лишь корреляция, хотя в некоторых случаях причинно-следственная связь кажется вполне очевидной (как в случае экстраверсии и ковида).

Понятно, что личность складывается под влиянием «среды обитания», в первую очередь, семьи. В этой работе специально выделяли семейные данные, когда особенности генетики можно было проследить от родителей к детям. Исследователи особо подчёркивают, что группы людей и статистические методы использовались так, чтобы оценить связь генетических особенностей со свойствами личности без влияния семьи и других социоэкономических факторов. Вероятно, поэтому связь генетики с личностью оказалась такой скромной в процентном отношении.

Чуть ранее в Nature была опубликована другая статья, в которой целенаправленно попытались отделить влияние среды от влияния генов. Авторы работы воспользовались данными большого медицинского проекта в Норвегии, в рамках которого за детьми и их родителями следили в течение многих лет с самого рождения ребёнка. У детей сравнивали рост, продолжительность сна, успехи в учёбе и депрессивные симптомы; также у родителей и детей читали ДНК. Связь между упомянутыми «внешними» признаками (рост, сон и другие параметры) и генетикой сравнивали сначала только между детьми, а потом добавляли к сравнению генетику родителей. Оказалось, что если учитывать в сравнении генетику родителей, влиятельность генетических факторов падает. Например, отличия в росте можно на 30% описать генетической разницей – но это если сравнивать детей между собой. Если же учесть ДНК родителей, то доля генетики в ростовой разнице упадёт до 22%. В случае с учебными достижениями падение будет с 31% до 22%.

Бывает, что симптомы депрессии в детстве заканчиваются потом настоящей клинической депрессией во взрослом возрасте. И симптомы депрессии в детстве, и клиническая депрессия у взрослых коррелируют с определёнными генетическими особенностями. Более того, считается, что эти генетические особенности во многом перекрываются. Оказалось, что если анализировать генетику человека без учёта его родителей, то генетическая корреляция между детскими депрессивными симптомами и настоящей взрослой депрессией составит 40%. А если включить в анализ генетические данные родителей, то проценты упадут до 15%. Иными словами, если смотреть только на ДНК, то депрессивные симптомы в детстве не с такой уж большой вероятностью приведут к настоящей депрессии во взрослом возрасте. И если у взрослого человека с клинической депрессией в ДНК видны соответствующие признаки, то не так уж обязательно, что у него в детстве были депрессивные симптомы. То есть они вполне могли быть, но они вовсе не обязательно были обусловлены генетическими особенностями. Примерно то же обнаружилось и для некоторых других известных генетических влияний – их влиятельность съёживалась, так сказать, при рассмотрении в кругу семьи.

Иными словами, в случае корреляции между генетикой и некоторыми признаками – психологическими, но не только, – важно понимать, как эти данные были получены и проинтерпретированы. Связь между генетикой и признаками, которая как будто бы видна без учёта генеалогического древа, исчезает, как только статистические методы начинают учитывать генетические данные от непосредственных предков. Гены, разумеется, влияют на всё, в том числе и на атмосферу в доме. Но со средой они всё-таки тоже взаимодействуют и порой весьма гибко. В некоторых случаях мало сказать, что «гены влияют» или «признак наследуется» – надо указать проценты влияния и наследования.

Кстати, тут можно вспомнить другие статьи о том, что интеллект и рост по генам предсказать трудновато – в 2019 году мы рассказывали о двух работах на эту тему. А совсем недавно в Nature Human Behaviour была опубликована статья о том, что влияние генов на интеллект слабеет со взрослением – по крайней мере, если говорить о генах, связанных с определёнными когнитивными проблемами.

В центральной Германии нашли клад римских республиканских монет

В центральной Германии, в городе Галле, обнаружили клад серебряных денариев времён Римской республики. Монет всего пять, но они имеют большое научное значение, поскольку это первый задокументированный клад республиканских монет, найденный в земле Саксония-Анхальт.

Клад в 2025 году обнаружил любитель металлодетекторного поиска. Монеты концентрировались на очень небольшом участке, но, видимо, были перемещены с первоначального места в результате вспашки, эрозии и деятельности животных. Остатков сосуда на месте находки не было, так что монеты, скорее всего, находились в разложившемся кошельке.

Все монеты – серебряные денарии. Самая древняя из них датируется 148 годом до н. э. Остальные четыре были отчеканены между 82 и 79 годами до н. э. Судя по истёртой поверхности, монеты находились в обращении в течение многих лет. Так как в кладе нет нумизматических знаков императорской эпохи, он, вероятно, датируется рубежом эр или первыми годами нашей эры.

Археологи отмечают, что столь узкая дата чеканки четырёх монет – нечто примечательное. Находка выделяется также наличием трёх так называемых серратов (serrati) – денариев с зазубренным краем. На двух из них также есть граффити. Зачем был нужен зазубренный край, до сих пор непонятно. Это могли делать либо для доказательства, что монета полностью изготовлена из серебра, либо чтобы защитить её от обрезки, либо просто в декоративных целях. Историк Тацит писал, что германцы очень ценили серраты, однако это представляется маловероятным, учитывая крайнюю редкость таких находок на их территориях.

Республиканские денарии оставались в обращении вплоть до конца I века н. э. Однако на территории современной земли Саксония-Анхальт не была развита денежная экономика, так что их вряд ли использовали как платёжное средство. Скорее всего, в Галле монеты попали в результате дальней торговли, в качестве дипломатического подарка, дани или как военная добыча.

Как уже отмечалось, для Саксонии-Анхальт клад имеет особое значение. На сегодняшний день на территории земли известно всего 19 республиканских монет, но почти все они – отдельные находки. Имперские же монеты нашли более чем на половине археологических памятников.

Однако клад имеет и «надрегиональное» значение. Хотя в соседних Тюрингии и Нижней Саксонии обнаружили значительно больше республиканских денариев – и как отдельные находки, и в составе кладов – плотность находок заметно снижается к северо-востоку, где как раз и находится Саксония-Анхальт.

О германцах античный мир узнал из сочинения греческого мореплавателя Пифея (вторая половина IV в. до н. э.). Напрямую римляне впервые столкнулись с ними во время нашествия кимвров и тевтонов (113–101 гг. до н. э.). Воевал с ними и Юлий Цезарь – он дошёл до Рейна. В 9 году до н. э. римский полководец Друз Старший дошёл ещё восточнее, до Эльбы, но закрепиться между ней и Рейном римляне не смогли – в 9 г. н. э. германцы разгромили их в Тевтобургском лесу. После этого римляне вели боевые действия в основном в пределах границы – не пересекая Рейн, лишь изредка совершая за него крупные походы. Это были или оборонительные кампании в ответ на вторжения, или карательные акции, которые должны были предотвратить будущие набеги.

С I века н. э. германцы стали главным противником Рима на северо-востоке. Империя организовала линию обороны по Рейну и Дунаю – «лимес». В 166–180 гг. н. э. римлянам пришлось вести Маркоманские войны – отражать натиск германских племён на Дунайский лимес. В III веке н. э. усилились набеги готов, алеманнов и других германских племён. Император Аврелиан (270–275 гг. н. э.) смог нанести поражение готам, но уступил им Дакию, чтобы сконцентрировать силы для обороны по Дунаю.

В 370-е годы н. э. гунны положили начало Великому переселению народов. Через сто лет постоянных войн с разными варварскими племенами (в том числе с германцами) Западная Римская империя пала, а племена этих «варваров» расселились по её территории и стали создавать собственные государства.

По материалам The History Blog

Кровоснабжение сердца восстанавливается после инфаркта

Восстановление кровоснабжения инфарктного сердца, на самом деле, не такая уж новость. При инфаркте сосуды не могут в должной мере обеспечить кровоток – например, из-за тромба или сосудистого спазма. Как результат, участок органа остаётся без кислорода и питательных веществ. (Обычно про инфаркт говорят в связи с сердцем, но он может случиться и в лёгких, и в печени, и в других органах.) Однако тут могут прийти на помощь так называемые коллатерали – кровеносные сосуды, по которым кровь может пойти в страдающую ткань в обход сосудов, которые сильно сузились или вообще закупорились. Иногда коллатералями выступают сосуды, которые существовали и ранее, выполняя роль резервной системы кровоснабжения. Иногда формируются новые сосуды-перемычки, организующие новую кровоснабжающую сосудистую сеть.

Бывает, что сердце, чувствуя проблемы с кровоснабжением (например, при ишемической болезни), заранее, не дожидаясь инфаркта, формирует коллатерали. Но так происходит не во всяком сердце; кроме того, до сих пор было не очень ясно, как именно формируются обходные сердечные артерии. Предполагалось, что начало им дают клетки других артерий, однако в недавней статье в журнале  Science говорится, что эти артерии берутся из капилляров. Исследователи экспериментировали с генетически модифицированными мышами, у которых можно было определить происхождение клеток, образующих кровеносные сосуды. Мышам вводили в кровь флуоресцирующие красители, светившиеся по-разному в зависимости от того, связались они с клетками артериального происхождения или с клетками капиллярного происхождения.

Коллатеральные артерии, появлявшиеся у мышей после сердечных приступов, оказались на 85,7% состоящими из бывших капиллярных клеток. То есть прежние капилляры становились артериями, чтобы спасти кровоснабжение проблемного участка сердечной мышцы. Оставшаяся часть клеток новых сосудов, очевидно, приходила в них из «старых» артерий. Если капиллярные клетки в определённой зоне сердца уничтожали, то до поры до времени сердце работало нормально, но после инфаркта оно восстанавливалось уже плохо – коллатералей не появлялось, сердечную ткань в инфарктном участке заменял соединительнотканный рубец, что сказывалось на работе миокарда.

Превращение капилляров в артерии – это не только их расширение: стенки артерий и капилляров устроены по-разному, и тут, очевидно, требовалось энергично перетасовать молекулярно-генетические процессы, чтобы из одного кровеносного сосуда получить другой. Исследователям удалось восстановить цепочку сигналов, которые обеспечивали это превращение, и начиналась она с довольно известного белка под названием VEGF-A, или фактора роста эндотелия сосудов А. Если активность VEGF-A ненадолго искусственно стимулировали, коллатеральные артерии в сердце формировались эффективнее. Эти эксперименты ставили с мышами разного возраста, и лучше всего эффект от VEGF-A проявлялся у взрослых мышей. Возможно, новые результаты помогут лечить последствия инфаркта в человеческих сердцах, в которых можно будет восстанавливать более-менее нормальное кровоснабжение  с помощью собственных сердечных сосудов.

Узнать Москву с научной стороны можно в новом спецпроекте Российской академии наук

«Наукоград Москва» — это первая глава спецпроекта РАН о научной жизни российских городов. В Москве сотни мест связаны с выдающимися учёными. Однако если улица Академика Королёва, проспект Сахарова, станция метро «Менделеевская» и другие топонимы у москвичей и гостей столицы на слуху, то научные локации, факты и истории о великих открытиях, совершавшихся в Москве, известны далеко не всем. 

Этот проект — попытка показать, как тесно жизнь Москвы связана с наукой. Он напоминает, что улицы, по которым проходят наши привычные маршруты, хранят воспоминания о деятелях науки мировой величины, что за порой безликими фасадами проводятся передовые исследования. И что во многие архитектурные памятники, давно слившиеся с городскими пейзажами, закладывались благодарность и уважение к труду учёных. 

Основа проекта — карта города, где собраны факты, видео и фото, обозначены научные локации и академические институты, научные музеи и мемориальные кабинеты. Всё, что может помочь узнать Москву «с научной стороны». 

В разделе «Маршруты» члены Российской академии наук и специалисты по истории науки выступают в роли проводников по городу. В каждой подборке — важные, по мнению учёных, места, которые лучше всего раскрывают то или иное научное направление. Гидом по «Москве спектроскопической» выступил член-корреспондент Андрей Наумов. В его подборке — вузы, научные музеи, ведущие институты. Москву по праву можно назвать столицей российской оптики и спектроскопии, считает учёный. Именно здесь, от исторических аудиторий на Моховой до современных лабораторий в Троицке, зарождались открытия, изменившие представление человечества о свете и веществе. 

Член-корреспондент РАН Сергей Найденко, гид по маршруту «Москва териологическая», рассказывает, как сосуществуют город и природа. В окружении бетона и стекла в Москве сохранились леса, где до сих пор живут лоси, а в одном из научных институтов можно внезапно встретить моржа, ожидающего трансфер на биостанцию.

О ключевых для химиков местах, собранных в подборке «Москва химическая», рассказывает академик Владимир Иванов. Мы живём в материальном мире, практически всё, что нас окружает, результат деятельности химиков и материаловедов, напоминает учёный. В его подборке — кабинеты великих учёных, самая химическая станция метро и другие точки, связанные с московской историей химической науки.

Москва — это город, где медицина впервые в мире стала государственной. В её старинных усадьбах и ампирных особняках решалась судьба здравоохранения. Маршрут «Москва здоровая», созданный академиком РАН Рамилом Хабриевым, проведёт читателей по ключевым точкам, связанным с медицинской наукой и здравоохранением. Здесь милосердие превратилось в систему, а здоровье населения стало предметом науки, целью государственных программ.

Москва — это по‑настоящему космический город. Здесь принимались ключевые решения об освоении внеземного пространства. За первым полётом человека в космос стоял многолетний труд учёных. Память об этом живёт не только в памятниках и названиях улиц, но сохраняется в институтах и на предприятиях, где продолжают дело первых покорителей Вселенной. Маршрут «Москва космическая» создан академиком РАН Львом Зелёным. 

Переезд Академии в Москву в 1934 году поставил перед архитекторами, градостроителями и учёными нетривиальную задачу: организовать в столице настоящий «наукоград». Предстояло создать атмосферу, где учёные в полную силу трудились бы в интересах государства. Название проекта напоминает, какая это была непростая задача. А маршрут «Москва архивная», созданный совместно с заместителем директора Архива Российской академии наук Ольгой Селивановой, охватывает несколько ключевых для московской жизни Академии наук мест.  

В создании проекта приняли участие Институт общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН, Институт космических исследований РАН, Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН, Национальный научно-исследовательский институт общественного здоровья имени Н.А. Семашко, Архив Российской академии наук, члены РАН и учёные других институтов. 

Рассказать свою историю, связанную с наукой в столице, прислать фотографию или сообщить о неточности можно по почте press@pran.ru. Проект развивает Управление пресс-службы РАН.

Рецептор, запускающий болезнь Альцгеймера

В связи с болезнью Альцгеймера мы обычно вспоминаем о патогенных белковых отложениях в нервной ткани – они токсичны для нейронов, мешают им работать и, в конце концов, убивают их. Но в последнее время всё чаще говорят о том, что эти белковые отложения – не единственная причина болезни. Более того, вполне возможно, что сами отложения появляются ввиду неких патологических процессов, обуславливающих всё разнообразие альцгеймерических симптомов.

Например, с болезнью Альцгеймера часто связывают фоновое воспаление и микроглию, которая это воспаление поддерживает. Микроглией называют служебные клетки нервной ткани, которые выполняют иммунные функции, то есть уничтожают патогены и клеточно-молекулярный мусор. На самом деле, функции микроглии шире – её клетки, например, влияют на конфигурацию нейронных цепочек, в буквальном смысле обкусывая с нейронов лишние синапсы. При болезни Альцгеймера микроглия действительно слишком активна и в смысле воспаления, и в смысле уничтожения синапсов, причём в уничтожении синапсов к микроглие тут присоединяются другие глиальные клетки  под названием астроциты. Однако недавно в журнале Nature появилась статья, в которой говорится, что антисинаптическая активность микроглии и астроцитов в альцгеймерическом мозге ограничивается определённой группой нейронов, и что несмотря на воспаление, другие нейроны остаются при своих синапсах.

Нейроны, которые пользовались повышенным вниманием служебных клеток, были возбуждающими нейронами. А вот синапсами нейронов торможения служебные (глиальные) клетки в альцгеймерическом мозге интересовались мало. Сигнал от возбуждающего нейрона стимулирует активность других нейронов; чем более активны нейроны возбуждения, тем больше активны все вокруг. Наоборот, сигнал от нейрона торможения (или ингибиторного нейрона) подавляет активность его партнёров. Соответственно, чем более активны нейроны торможения, тем менее активны нейронные цепи и нейронные центры в целом. От того, как соотносятся возбуждение и торможение, зависит нормальная работа нервной системы в целом.

Дальнейшие эксперименты показали, что глиальные клетки в своём стремлении проредить возбуждающие синапсы лишь реагировали на повышенную активность возбуждающих нейронов. А их повышенная активность была связана со слишком энергичной работой одного из рецепторов под названием ERBB4. Как всякий рецептор, ERBB4 ловит определённые молекулярные сигналы и передаёт их внутрь клетки, из-за чего клетка начинает иначе себя чувствовать и иначе работать.В норме ERBB4 свойственен преимущественно тормозным нейронам. Однако на ранних альцгеймерических стадиях ERBB4 внезапно появляется у некоторых возбуждающих нейронов, которые становятся слишком активны. И глия, которая энергично обрезает возбудительные синапсы, на самом деле реагирует на непорядок в нервных сетях, стремясь восстановить баланс возбуждения и торможения.

Когда нейроны с лишним ERBB4 удаляли, это не только устраняло лишнее возбуждение и успокаивало глиальные клетки – в нервной ткани переставали накапливаться пресловутые альцгеймерические белковые комплексы. Более того, в поведении было меньше характерных альцгеймерных симптомов, связанных с памятью и ориентацией в пространстве. Правда, тут нужно сказать, что эти эксперименты ставили на мышах, у которых своей болезни Альцгеймера нет – их специально модифицируют, чтобы её у них сымитировать. 

Однако, как пишут авторы работы, в мозге людей с болезнью Альцгеймера тоже имеет место повышенная активность гена ERBB4 в некоторых возбуждающих нейронах, и чем более ген ERBB4 активен, тем больше в нервной ткани накапливается токсичных белковых отложений и тем хуже у человека обстоят дела с памятью и другими когнитивными функциями. Тем не менее, если у мышей в активности рецептора ERBB4 можно найти причину всего букета альцгеймерических признаков, начиная с клеточного уровня, то у человека причинно-следственные связи здесь лучше проводить с осторожностью. У настоящей болезни Альцгеймера может быть несколько причин – достаточно вспомнить знаменитый аполипопротеин Е, чью  роль в развитии болезни сейчас активно изучают. Впрочем, вполне возможно, что спусковым крючком для болезни действительно служат некоторые нейроны возбуждения, у которых почему-то активизировался ген рецептора ERBB4.

Как меняются вопросы школьников к умным колонкам от первого класса к одиннадцатому?

Яндекс изучил, какие слова и понятия школьники просят объяснить Алису в Яндекс Станциях. Анализ построен на обезличенных голосовых запросах на умных колонках Яндекса, начинающихся со слов «что такое», за последний год. Списки характерных вопросов заметно меняются от класса к классу: у учеников 1–4 классов это слова из игр, сказок и окружающего мира, в 5–8 классах в топе базовые учебные термины — от морфемы до фотосинтеза, а в 9–11 классах половину характерных запросов составляют понятия общественной жизни, пришедшие из уроков обществознания, литературы и географии, от нигилизма до суверенитета.  

В 1–4 классах характерные вопросы мальчиков связаны с играми, сказками и окружающим миром: игровая присказка «чурики-чурики, я в домике», игра Geometry Dash, малая поганка — водоплавающая птица, кремль и кичка — старинный головной убор, который встречается в «Сказке о рыбаке и рыбке» Пушкина. У девочек того же возраста все пять характерных вопросов относятся к русскому языку: части речи, предлоги, орфограммы, члены предложения, заголовок.

К 5–8 классам списки мальчиков и девочек сближаются: и в том, и в другом это учебные термины. У мальчиков — морфема, конспект, морфологический анализ слова, корень уравнения, литосфера. У девочек — фотосинтез, аллегория, морфологический разбор, натуральное число и та же морфема. Это единственное слово, которое вошло в характерные вопросы обеих групп.

В 9-11 классах словарь вопросов меняется ещё раз — вместе с самой программой. Половина характерных запросов девятиклассников и старше — понятия общественной жизни и мировоззрения: нигилизм, шовинизм, суверенитет, урбанизация, амнистия. Все они приходят к подростку со школьных уроков: нигилизм — из «Отцов и детей» на литературе, суверенитет и амнистия — из обществознания, урбанизация — из географии. Рядом — экзаменационная лексика: парцелляция, метафора, фразеологизм, конвекция. Так к выпускным классам учёба сама выводит ребёнка на взрослые темы, а уточнять их значение он идёт к Алисе.

Исследование построено на обезличенных запросах школьников к Алисе на умных колонках Яндекса за год — с августа 2025 по июль 2026. Учитывались голосовые запросы, начинающиеся со слов «что такое». К классу — 1–4, 5–8 или 9–11 — относили пользователей, которые сами упоминали свой класс в репликах. Одинаковый вопрос от одного пользователя в течение дня учитывался один раз.

В списки вошли вопросы, которые группа задаёт как минимум вдвое чаще, чем все люди в среднем. Такие списки показывают, чем группа отличается от остальных, а не какие вопросы школьники задают чаще всего. Данные обезличены, отдельные пользователи не идентифицируются.

Скрытая ценность соленых озер: дом для сотен исчезающих видов и защита от пыльных бурь

На долю соленых озер приходится более 45% мирового объема озерной воды. При этом они входят в число наиболее уязвимых экосистем в мире. Эти водоемы чрезвычайно чувствительны к изменениям баланса между притоком воды и испарением с поверхности и поэтому усиленно реагируют на изменение климата и хозяйственную деятельность человека. Понижение или повышение уровня воды в соленых озерах сопровождаются изменениями солености, которые приводят к сокращению числа видов, обитающих в водоеме. Несмотря на выраженные экологические последствия, соленые озера, за исключением таких крупных катастроф, как, например, высыхание Аральского моря, редко входят в приоритеты международных и национальных программ по охране окружающей среды, поскольку им часто приписывается низкая ценность для природы и человека.

Международный коллектив ученых, одним из координаторов которого стал исследователь Красноярского научного центра СО РАН, показал, что соленые озера выполняют более важную роль, чем принято считать. Они поддерживают существование множества видов, в том числе находящихся под угрозой исчезновения, а также предоставляют широкий спектр экономических и культурно значимых экосистемных услуг. Результаты масштабного исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Первый и, возможно, самый неожиданный результат исследования в том, что общее количество экосистемных услуг, которые предоставляют озера, не уменьшается с ростом солености. Ранее существовала интуитивная гипотеза, что раз повышение солености ведет к падению видового разнообразия, вслед за ним должно сокращаться и число услуг. Однако исследование опровергло это предположение. С ростом солености происходит не снижение количества услуг, а их замещение: при одних концентрациях солей доминируют одни услуги, при других — иные, но при этом их общее число остается стабильным. Это означает, что озеро не становится менее ценным просто из-за изменения концентрации соли, и такой вывод напрямую влияет на природоохранные приоритеты и экономические оценки.

Второй основной результат касается биоразнообразия. Исследование охватило 85 соленых озер в разных регионах мира. Данные показали, что включенные в оценку водоемы поддерживают существование 200 видов, находящихся под угрозой исчезновения или близких к угрожаемому состоянию и внесенных в Красный список Международного союза охраны природы. Причем более половины из отмеченных видов составляют птицы, использующие эти водоемы для кормежки и отдыха во время сезонных миграций. Таким образом, соленые озера поддерживают не только водное, но и наземное биоразнообразие. Такая ситуация особенно значима в зонах полузасушливого климата, где окружающие экосистемы малопродуктивны. За счет высокой солености в этих озерах снижается число видов, но при этом резко возрастает продукция органического вещества, и они превращаются в настоящие «островки пищи» — кормовые базы для мигрирующих птиц, млекопитающих и других наземных животных. Это делает соленые озера незаменимыми для сохранения мировой орнитофауны и фауны засушливых регионов. Оценки соленых озер, основанные исключительно на их водной фауне, привели бы к значительному занижению их важности для сохранения видов.

«Россия – страна с огромным количеством соленых озер, для которых характерен практически весь спектр экосистемных услуг. Для примера озеро Баскунчак обеспечивают до 30% всей российской соли, озеро Развал в Оренбургской области, по нашим данным, вероятно, мировой рекордсмен по плотности туристов на единицу площади водоема, Торейские озера в Даурской степи находятся на одном из самых интенсивных путей сезонной миграции птиц, а соленые озера Алтая служат источником цист артемий, которые обеспечивают не менее 10% мирового производства этого ценного ресурса», — комментирует один из инициаторов исследования Егор Задереев, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биофизики СО РАН, президент Международного общества по исследованию соленых озер.

Егор Задереев. ведущий научный сотрудник Института биофизики СО РАН. Фото Анастасии Тамаровской, ФИЦ КНЦ СО РАН. 

Ряд фундаментальных экосистемных услуг, которые характерны для соленых озер, часто просто упускаются из виду. Так, регуляция микроклимата и предотвращение пыльных бурь практически не учитываются в традиционных подходах оценки важности этих экосистем. Ценность соленых озер также заключается и в их важном вкладе в разнообразие на генетическом уровне. Они содержат организмы, которые увеличивают способность планеты адаптироваться к локальным и глобальным изменениям окружающей среды. Эти услуги должны учитываться при оценке важности соленых озер.

Основными угрозами для этих экосистем, по оценкам экспертов, являются изменение климата и чрезмерное использование воды человеком. В сочетании с высокой чувствительностью озер к малейшим изменениям водного баланса это подчеркивает необходимость эффективной защиты и управления экосистемами соленых озер.

Ученые сформулировали рекомендации по устойчивому управлению солеными озерами. Они предлагают контролировать весь водосборный бассейн, включая подземные воды: их чрезмерный забор для орошения и промышленности ведет к обмелению и засолению озер. Учитывать естественную межгодовую изменчивость озер, оценивать их состояние по динамическим показателям, учитывающим современные климатические реалии, и проводить долгосрочный мониторинг уровня воды, солености и состояния биологических сообществ, так как реакции экосистем на внешние воздействия часто проявляются с задержкой в несколько лет, и краткосрочные наблюдения могут создать ложное впечатление благополучия. При этом стратегии управления должны быть адаптивными, чтобы иметь возможность корректировать их по мере изменения климатических условий. Исследователи отметили, что оставлять соленые озера неуправляемыми — неприемлемо. Представленные рекомендации направлены на разработку комплексных структур мониторинга, которые позволят сохранить биоразнообразие и экосистемные услуги этих ценных экосистем, а также предотвратить их деградацию.

«Идея этого исследования родилась в 2018 году из совместной дискуссии с немецким ученым-экологом Альфредом Бурианом на Международной лимнологической конференции в Китае. Мы обсуждали с ним, почему соленые озера так недооценены, и поняли, что для того, чтобы изменить ситуацию, нужна масштабная работа с данными по всему миру. Дальше была долгая работа по поиску заинтересованных коллег в разных странах, сбору информации, анализу, в который вмешались и ковид, и два декретных отпуска, в которых был Альфред. В конечном итоге в исследовании приняли участие 65 ученых из 20 стран мира. Наконец, работа доведена до конца, и мы представляем результаты», — комментирует исследование Егор Задереев.

По материалам Пресс-службы ФИЦ «Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН».

Древесно-озоновое загрязнение

Как известно, озоновый слой в стратосфере защищает нас от солнечного ультрафиолета, точнее, от его наиболее опасной коротковолновой части спектра. Но появляясь где-то ниже стратосферы, он способен создать большие проблемы. Озон – довольно агрессивный окислитель, который при определённых концентрациях становится токсичен (с его помощью обеззараживают воду, медицинские растворы, воздух в помещениях, одежду и т. д.). Поэтому в приземных слоях воздуха он считается загрязнителем.

В природе озон образуется при взаимодействии кислорода с солнечным ультрафиолетом, но этот озон остаётся высоко в атмосфере. Ещё он появляется, когда через воздух проходит сильный электрический разряд, то есть молния. Но у него есть и антропогенные источники. В первую очередь тут, наверно, вспоминаются копировальные машины, принтеры, ионизаторы воздуха, от которых часто веет озоном – причиной тому всё те же электрические разряды, происходящие в их недрах. Но озона от них получается сравнительно немного. Тот озон, который достигает загрязняющих концентраций, образуется в так называемом фотохимическом смоге. Углеводороды и оксиды азота в промышленных выбросах и автомобильном дыме под воздействием солнечного света реагируют друг с другом с образованием озона. Проблема не только и, может быть, не столько в нём самом, хотя озон, как было сказано, может быть весьма токсичен. Будучи очень активным окислителем, он начинает реагировать с окружающими молекулами, в результате чего появляются разные альдегиды, органические нитраты и др., более-менее стабильные и достаточно вредные для живых существ.

Кажется, что озоновое загрязнение зависит только от автомобильно-промышленных факторов. Однако на днях в Science Advances появилась статья, в которой сотрудники Университета Цзинань сообщают парадоксальную вещь: озоновое загрязнение усиливают некоторые виды деревьев, выделяющие много изопрена и других летучих углеводородов. В первую очередь это различные ивы и тополя, которые по совпадению активно используют в озеленении городов. Изопрен же входит в число тех самых соединений, которые могут реагировать с образованием озона.

О том, что растительный изопрен может усиливать озоновое загрязнение, мы уже писали несколько лет назад, но в том исследовании речь шла о том, что растения в засуху выделяют больше изопрена. Сейчас его влияние на уровень озона оценили относительно остальных озоноповышающих молекул, которые есть в городском воздухе. Если просто посчитать долю растительных «озоновых» углеводородов, то она будет не очень большой: например, в Пекине с мая по июль 2021 г. они составляли всего 10% из всех углеводородных соединений. Но при этом растительные молекулы с большей готовностью вступают в цепочки реакций, которые в итоге дают озон. По подсчётам авторов работы, растительные летучие углеводороды (главным образом изопрен) дают 52% предшественников-прекурсоров O₃. То есть антропогенные углеводороды тут даже не на первом месте. И это не какая-то специфика Пекина: уровень древесного изопрена измеряли ещё, например, в Мельбурне и Сиднее, и там получилась похожая картина.

Озонирующие реакции с участием растительного «сырья» усиливаются с повышением температуры, так что древесный вклад здесь увеличивается с 21% при 20 °С до 74% при 35 °С. (Тут ещё нужно не забывать, о чём говорилось выше – что в засушливую жару растения выделяют больше изопрена.) Всё это вовсе не означает, что городам нужно избавиться от деревьев. Просто стоит внимательнее относиться к тому, что за деревья предполагается сажать на улицах и в парках, и, кроме того, стоит постараться, чтобы в антропогенном дыме было поменьше соединений, которые могут добавить озона в городской воздух.