Этот сайт предназначен для тех, кто интересуется закономерностями развития человечества, управления знаниями и вопросами прогнозирования будущего

Научно доказано, что есть люди без фантазии

По результатам исследований, проведенных британскими нейрофизиологами, примерно 2,5% населения Земли не имеет фантазии. Данный вид расстройства получил название  «афантазия» —  отсутствие способности создать в своем воображении образ близких людей, сцены из книги и каких-либо других простых вещей.

люди без фантазии

Данное открытие произошло случайно, когда к Адаму Земану (Adam Zeman) из университета Эксетера (Великобритания) и его коллегам за помощью обратился человек, утративший способность к воображению после  перенесенной операции на сердце.

После публикации истории этого случая в одном из американских научных изданий,  к группе исследователей  обратилось  сразу  более двадцати человек, которые жаловались на похожие  проблемы с визуализацией воспоминаний или абстрактных вещей.

Отследить закономерность проявления подобного феномена позволило проведение ряда собеседований с обратившимися людьми, а также исследования работы мозга с помощью магнитно-резонансного томографа.

По результатам исследований стало ясно, что участники эксперимента на самом деле  потеряли фантазию – области мозга, отвечающие за визуализацию воспоминаний,  не становились более активными, когда ученые просили их представить себе лицо родственника или какие-то другие яркие вещи.

«Я помню, что я никак не мог понять, что означает совет «считать овец», если ты не можешь заснуть. Я всегда предполагал, что советовавшие мне это люди говорили это в переносном смысле. Когда я попытался сделать это, я заметил, что я начал вертеть головой, следя за невидимыми овцами, которые пролетали перед моими глазами. Я очень рад, что я теперь знаю, почему я не понимал этого», — заявил Нил Кенмуир (Niel Kenmuir), британец, страдающий от афантазии.

 

На сегодняшний день объяснить причины возникновения афантазии не удалось. Однако, в ходе эксперимента удалось выяснить, что она бывает как  врожденной, так и приобретенной, как  это случилось с первым обратившимся к ученым пациентом. Команда Земана продолжает работать над выяснением нейрофизиологических основ данного феномена, а количество обратившихся с подобной проблемой приближается к одной тысяче человек.

Источник: http://ria.ru/science/20150827/1210937843.html

Человек, знание, интеллект

Для того чтобы осмысленно двигаться вперед, человечеству нужно понимать, что лежит в основании эволюции мира, какие силы ее движут и к каким результатам ведут. Целостное научное представление об основах эволюции мира в настоящее время отсутствует, кроме эволюционной теории Дарвина и попыток совместить ее с достижениями генетики. Значительно меньшие успехи достигнуты в разработке моделей эволюции разумного мира, то есть мира человека. В частности, явно недостаточно исследовано влияние знания и интеллекта на мировое развитие.

Движение вперед предполагает также прогнозирование вариантов будущего. В существующих прогнозах не обнаруживаются удовлетворительные для человечества сценарии дальнейшей эволюции мира. Наиболее существенными считаются две основные опасности: технологическая сингулярность и медленный прогресс в достижении целей устойчивого развития. Не меньшую угрозу представляет ядерное оружие.

Данный сайт посвящен именно этим двум важнейшим для человечества аспектам:

  • исследованию закономерностей эволюции мира в прошлом,
  • прогнозированию направлений эволюции мира в будущем.

Специалисты в области прогнозирования редко обращают внимание на влияние роста знания и интеллекта людей, на мировую динамику, притом, что это ключевые факторы, уступающие по значимости только росту численности человечества. Но после вхождения в фазу демографического перехода динамика числа людей начинает уступать пальму первенства в качестве наиболее стабильной прогностической зависимости. Рост знания и увеличение интеллектуального ресурса (человеческий капитал) подхватывают эстафету и становятся важнейшими прогностическими доминантами.

Интеллектуальные ресурсы стран делают науку и образование ключевыми приоритетами будущей конкуренции за власть в мире. Было показано, что рост ВВП тесно связан с человеческим капиталом стран. Так, человеческий капитал России является одним из крупнейших в мире. В результате Россия к 2050 г. может войти в число самых успешных стран по ВВП на душу населения.

Очень важным направлением изучения представляется волновое развитие мировой экономики, обнаруженное Н.Д. Кондратьевым. Автор монографии «Прогнозирование развития человечества с учетом фактора знания» показал, что эти волны тесно связаны с ростом знания. До сих пор в современной науке нет однозначной трактовки тех технологических революций, которые происходили в истории человечества, как и причин сопровождавших их кризисов. Сейчас человечество стоит перед судьбоносным выбором: как определиться с направлением очередной технологической революции? Кризис длится уже восемь лет, и каждый год неуверенности – это триллионы потерянных долларов. Но еще больше будет утрачено при неправильном выборе, а направление, предложенное в Давосе-2016, со значительной вероятностью является именно таким.

Важность и сложность прогнозирования в современную эпоху связаны с высочайшей изменчивостью внешней среды, что является следствием быстрого темпа роста знаний человечества, демографического перехода, глобализации, выхода на мировую арену новых крупных экономик (БРИК) и др. Это создает условия для непредсказуемой эволюции мира и возникновения неожиданных эффектов взаимодействия факторов. Квалифицированное обсуждение таких вопросов – вот основная причина создания данного сайта.

О роли видовых скрещиваний в процессе эволюции

ДНК

Задолго до нашей эры на Земле одновременно сосуществовали представители нескольких видов рода Homo. При скрещивании друг с другом,  они вносили в свой (и, в итоге, наш) геном помимо обычных еще и  митохондриальные псевдогены. Для их изучения впервые объединились ученые из разных стран — России (Новосибирск), США, Швейцарии и Великобритании.

Примерно 3—2,5 млн лет назад во время эволюции человека происходили значительные изменения климата Африки, а именно — чередование засушливых и дождливых исторических эпох длиной до нескольких тысяч лет, что, по-видимому, было связано с наступлением континентальных ледников в Северном полушарии Земли. В результате происходило интенсивное изменение растительности: фрагментация тропических лесов и появление больших саванных угодий.

В непредсказуемых условиях нашим  предкам  было необходимо выживать посредством продолжения рода за счет скрещиваний близкородственных видов, подвидов и видовых форм. Так появлялись жизнеспособные потомки, ставшие нашими прародителями.

Проверить на подлинность данную гипотезу позволяют исследования структуры генома человека. Большая часть набора ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом и потому называется ядерной. При этом  у эукариот ДНК аналогично располагается и в клеточных органоидах — в частности, митохондриях: небольших образованиях в цитоплазме клетки, ответственных за энергетический метаболизм. При половом размножении митохондрии передаются по материнской линии через женскую гамету.

— В нормальных условиях обе ДНК наследуются независимо друг от друга, — рассказывает старший научный сотрудник ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН кандидат биологических наук Константин Владимирович Гунбин. — Однако иногда появляются NUMT (от англ. nuclear unite of mitochondrial DNA), или митохондриальные псевдогены, — нефункциональные копии митохондриального генома внутри ядерного.

По идее, митохондриальная ДНК (мтДНК) не должна «перескакивать» к ядерной, но это вполне  может произойти по ряду причин. Одна из ни х — разбалансировка молекулярно-генетических механизмов наследования мтДНК в межвидовых гибридах. Другой вариант — в моменты митохондриальной интродукции: переноса всего митогенома в другой вид.

— Предположим, произошло межвидовое скрещивание самки вида А с самцом вида Б,— поясняет ученый. — В результате идет длительное очищение ядерного генома от такого же генетического материала другого вида благодаря скрещиваниям потомков только с особями одного из видов — например, вида Б.

Митохондриальные псевдогены — далеко не то же самое, что и точковые мутации. Точковые мутации есть  изменения одного или нескольких нуклеотидов, происходящие равномерно и постоянно во времени. NUMT-гены же появляются неравномерно в ходе эволюции из-за так называемых ядерно-митохондриальных дупликаций обширных участков ДНК (от ста нуклеотидов до десятка тысяч). В данном случае происходит неравный кроссинговер — несимметричный обмен участками ДНК.

— Представьте себе две хромосомы: одна мамина, вторая папина, — добавляет Константин Гунбин. — В процессе размножения они обычно сходятся по гомологичным (схожим или симметричным) участкам. Однако при сближении по негомологичным из-за обмена генетическим материалом возникают два продукта — дуплицированные копии генов и урезанные фрагменты хромосом. Особи с урезанными фрагментами генома обычно погибают, в силу того, что они обделены необходимым генетическим материалом, а вот с дуплицированными копиями выживают и дают плодовитое потомство.

Дупликации способны эволюционировать совершенно по-другому, накапливая точковые мутации соразмерно случайному процессу их появления. Это случается потому, что гены митохондрий, перенесенные в ядро, полностью теряют свою функцию — как минимум по причине того, что генетический код митохондрий отличается от кода ядра. Дуплицированные копии фрагментов митогенома сохраняют свои последовательности генов, идентичные их митохондриальным прародителям. По сути, митогеном в NUMT-генах «замирает» во времени, становясь «палеонтологическими остатками» прошлых бурных событий эволюции. Чтобы понять, когда NUMT-гены были занесены в наш геном, необходим детальный учет подобных мутаций, которые накапливаются в процессе эволюции.

— Митохондрии эволюционируют по особым законам: мутации могут фиксироваться только в тех участках, которые не нагружены функционально — не связаны с выработкой белка и так далее, — поясняет ученый. — В случае если мтДНК перебрасывается в ядерную, эти ограничения на местонахождение в определенных районах полностью снимаются. По тому, какое количество случайных точковых мутаций накопилось за определенный период времени, можно четко ответить, сколько миллионов лет эволюционировал тот или иной кусочек генома. Подобные накопления отражают подробную хронологию эволюции изучаемого вида, будто древесные кольца на дереве.

Существует ряд методических трудностей, связанных с природой основной причины появления NUMT-генов — неравного кроссинговера. Например, псевдогены могут вовлекаться в процесс негомологичной репарации (восстановления) разрывов ядерной ДНК — генной конверсии. Проще говоря, это процесс обмена короткими участками ДНК между NUMT-генами разных негомологичных хромосом, из-за чего в них иногда случайно «вклиниваются» последовательности других псевдогенов.

В геноме человека много NUMT-генов, которые находятся в разных хромосомах и внедрились туда задолго до расхождения человека и шимпанзе. Генная конверсия может создавать более «современные» из старых или более «старые» из современных NUMT-генов, но она всегда оставляет свой специфический неэволюционный след, по которому их и вычисляют ученые.

В ходе исследования было обнаружено, что процесс генной конверсии в NUMT-генах затрагивает очень короткие участки ДНК (длиной максимум до 200 нуклеотидов), что позволило сосредоточить внимание только на исследовании протяженных псевдогенов — от 500 нуклеотидов. Таким образом были отобраны исключительно те, которые с очень высокой вероятностью являются пришлыми в сравнении с митохондриальной ДНК Homo sapiens sapiens.

— Основной вопрос нашего исследования заключался в том, насколько правильно говорить о возникновении вида человека как о событии, которому поспособствовали межвидовые скрещивания, — добавляет ученый. — Нами было показано, что данный процесс шел на протяжении всего формирования Homo sapiens sapiens, начиная с его расхождения от общего предка с шимпанзе. Кстати, этому есть и другие доказательства: в частности, известное наследование генов денисовского человека — до 7 % в геноме европейцев и до 10—15 % у некоторых других народов. Денисовцы — независимая ветвь, которая шла параллельно с ветвью Homo sapiens sapiens.

В настоящее время международный коллектив занимается изучением  других фрагментов генома человека. Предварительные результаты этих исследований также согласуются с гипотезой о важной роли межвидовых скрещиваний в ходе древней эволюции человека.

Источники: http://sci-dig.ru/statyi/hronologiya-vida-ili-mnimyie-mitogenyi/

http://www.sbras.info/articles/opinion/khronologiya-vida-ili-mnimye-mitogeny

Новая попытка корректировки генома человека оказалась успешной

ДНК

Американским генетикам впервые удалось использовать геномный редактор CRISPR/Cas9 для  отключения критически важного гена в человеческом зародыше. Также они смогли изучить его роль в развитии эмбриона в течение первых семи дней его жизни. Результаты опытов были опубликована в журнале Nature.

«Насколько я знаю, это первый эксперимент, в рамках которого мы смогли успешно отключить один из генов, отвечающих за развитие зародыша, и понять, какую роль он играет в этом процессе. Мы раскрыли несколько неожиданных эффектов, не возникающих при отключении Oct4 в зародышах мышей, и в будущем мы попытаемся понять, почему это так», — заявил Джеймс Тёрнер (James Turner) из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне (Великобритания).

Слухи о проведении подобных опытов уже давно ходили в научной среде. Так, в 015 году китайскими учеными был опубликован результат неудачных попыток адаптации системы редактирования генома для манипуляция с человеческой ДНК.

В этом году, успешная операция, проведенная  во главе с Шукратом Миталиповым, позволила заявить ученым об успешном редактировании генома эмбрионов при помощи CRISPR/Cas9. Ученые смогли заменить дефектный ген, вызывавший гипертрофию сердца, на его корректную версию.

Тернер с коллегами шагнули дальше в этой линии исследований – они приспособили CRISPR/Cas9 к изучению роли отдельных генов в процессе развития человеческого зародыша: ученые научились отключать их еще до того, как оплодотворенная яйцеклетка начнет делиться.

Для эксперимента был выбран ген Oct4 – представитель четырех «магических» участков ДНК (открыт в 2006 году С. Яманакой), принудительное включение которого вызывает трансформацию взрослых клеток в аналоги стволовых клеток эмбриона. Он играет важнейшую роль  в процессе развития эмбриона  в течение первых семи дней его существования: в тот период, когда яйцеклетка делится несколько раз и превращается в бластоцист – первичный шарик зародыша, из чьей оболочки формируется плацента, а из внутренней части- ребенок.

«Большая часть оплодотворенных яйцеклеток, как показали первые опыты по искусственному оплодотворению, прекращает свое развитие и погибает именно на этой стадии, лишь 50% из них выживает. Нас давно интересовало то, какие гены управляют этим процессом, и, благодаря CRISPR/Cas9, у нас теперь появилась возможность найти ответ на этот вопрос», — добавила Кэйти Ниакан (Kathy Niakan), коллега Тёрнера.

Высота вероятности гибели зародыша  приводит к тому, что врачи  и пациенты специализированных клиник используют десятки яйцеклеток при проведении искусственного оплодотворения. Очень часто, результатом таких действий является то, что остаются лишние яйцеклетки, которые ученые могут использовать в своих экспериментах.

Имея 40 экземпляров яйцеклеток, ученые предприняли попытку отключить ген Oct4 в них, применив одну из последних версий CRISPR/Cas9, которую Ниакан, Тернер и их коллеги адаптировали для работы внутри зародыша.

«Мы уделили огромное внимание проверке того, чтобы редактирование генома при помощи CRISPR не внесло лишних изменений в структуру ДНК зародыша, и не «отключило» другие гены, помимо Oct4. Мы в буквальном смысле потратили несколько месяцев на поиски подобных ошибок и не нашли их, но, конечно, в будущем, мы планируем провести дополнительные проверки подобного рода», — пояснила  Ниакан.

По результатам проведенного эксперимента стало понятно, что Oct4 играет критически важную роль в развитии зародыша, т.к. его искусственное отключение  спровоцировало снижение более, чем в ,5 раза числа яйцеклеток, которые смогли достичь стадии бластоциста. При этом, дожить до этой стадии позволило лишь то, что геномным редактором была удалена лишь одна из копий Oct4.

По словам руководителя эксперимента, данную  методику можно использовать и для изучения работы других генов, и поиска других ошибок в их работе, которые могут приводить к смерти зародыша, или к появлению проблем в работе эмбриональных или перепрограммированных стволовых клеток.

«Почему наши доноры согласились пожертвовать свои яйцеклетки? Они хорошо понимают, какие плюсы они несут, что без подобных экспериментов сама процедура искусственного оплодотворения была бы невозможной. Соглашаясь на такие жертвы, они надеются, что эти опыты помогут решить и другие проблемы, связанные с рождением детей», — заключает Ниакан.
Источник: https://ria.ru/science/20170920/1505185181.html 

 

 

Как белок DRP1 влияет на скорость старения?

старение
Новый эффективный способ замедления старения был обнаружен группой американских исследователей (по данным, размещенным  Калифорнийским университетом  на портале EurekAlert) .

Внимание ученых привлекло изменение формы и размеров митохондрий плодовых мушек. Так, они заметили, что в середине жизни эти органоиды вытягиваются и укрупняются. Такое изменение существенно мешает выполнению заложенных в них функций, что в свою очередь способствует старению.

Как было установлено в ходе экспериментов, увеличение уровня белка Drp1 (чье содержание со временем снижается) приводит к увеличению количества физиологически нормальных митохондрий.

Также стало известно, что активизация гена Atg1 приводит к уничтожению поврежденных митохондрий.

«Это похоже на то, как если бы мы взяли мышечную ткань среднего возраста и омолодили ее», — говорит один из ученых,  принявший участие в исследовании.

В будущем  запланировано создание  препаратов, позволяющих воспроизводить эффект роста уровня Drp1 в организме.

 
Источник:  https://ria.ru/science/20170908/1502042077.html   

Thanks: Maketnw