TechFusion.ruЗдоровьеДайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #20

Дайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #20

предикативная медицина

Мы регулярно рассказываем о последних открытиях и интересных достижениях в мировых и российских технологиях, связанных с работой человеческого организма. Это могут быть как классические биотехнологии — медицинские  открытия, генная инженерия и работа с биоматериалами, — так и технологические новинки, расширяющие возможности для восприятия окружающего мира и человеческого тела

В новом выпуске: ген телепатии, стимуляция творчества, борьба со страхом смерти, ИИ-предсказатель, аутизм и микроэлементы

Ген «телепатии»

«Такое ощущение, что она читает мои мысли! У нее, наверно, какой-то особый дар». Знакомо?

Почему одни люди умеют угадывать наши мысли и эмоции и обладают почти телепатическими способностями, а другие не понимают даже самых толстых намеков?

Видимо, это действительно особый дар. Но в нем нет ничего сверхъестественного — все, как обычно, объясняется генами и нейробиологией.

Еще двадцать лет назад ученые из Кембриджского университета придумали тест на эмпатию под названием «Прочитать мысли по глазам». В ходе теста они проверяли, насколько точно люди могут угадать эмоции, настроение и мысли другого человека, лишь взглянув в его глаза. Как и ожидалось, не все справились с тестом одинаково хорошо, причем женщины распознавали эмоции по глазам куда лучше мужчин.

Сегодня этот тест вышел на новый уровень. Британские ученые объединились с исследователями из Франции, Австралии, Голландии и с американской биотехнологической компанией 23andMe, чтобы понять генетические истоки такой проницательности.

Компания 23andMe предоставила данные почти 90 тысяч человек, которые прошли когнитивный тест по «чтению мыслей» и генетический тест. Ученые проанализировали данные и выяснили, что за повышенную эмпатию отвечает конкретный ген.

Генетический вариант, ответственный за «чтение мыслей», обнаружили в основном у женщин в третьей хромосоме. Он влияет на развитие полосатого тела — отдела мозга, который как раз определяет нашу способность к «разумной» эмпатии (то есть к умению понять чужие чувства).

Тем не менее, ученые говорят, что данный ген объясняет способности к «телепатии» лишь на 5%. Во многом свое умение распознавать чужие эмоции можно «прокачать» в течение жизни. И это будет полезно не только для отношений с людьми: как выяснили ученые в данном исследовании, повышенная способность к «разумной» эмпатии позитивно влияет на обучение, академические результаты и открытость к новому.

Электростимуляция творческих способностей

Талант и способности к творчеству либо есть, либо нет?

Не совсем так. Дело в том, что мы используем далеко не весь потенциал нашего мозга. И если попробовать простимулировать определенные его области, можно обнаружить в себе доселе неизвестные таланты.

Мы уже писали о том, что если воздействовать на мозг при помощи транскраниальной электростимуляции, можно избавить человека от депрессии или алкогольной зависимости. Ученые из Лондонского университета королевы Марии считают, что тем же способом можно улучшить и творческие способности человека.

Для этого необходимо воздействовать на левую дорсолатеральную префронтальную кору. Обычно при транскраниальной стимуляции эту область мозга стараются активировать: она отвечает за мыслительный процесс, концентрацию внимания, поэтому стимуляция улучшает память и процессы обучения. Но для развития творческих способностей, оказывается, нужно делать прямо противоположное.

Ученые объясняют, что при решении повседневных задач мы используем некие заученные алгоритмы (именно их в первую очередь предлагает нам наша префронтальная кора). Но когда мы сталкиваемся с нестандартной задачей, проверенные алгоритмы не работают, и мы впадаем в ступор. Именно здесь требуется проявить творческие способности.

Так вот, когда ученые на время подавляли у испытуемых активность левой дорсолатеральной префронтальной коры, те проявляли больше творчества в решении сложных и нестандартных задач.

А если нужно активировать творческие способности, а аппарата для транскраниальной стимуляции у вас под рукой случайно не оказалось? В принципе, для временного отключения префронтальной коры есть и «домашние» методы. Например, алкоголь. Это хорошо объясняет, почему многие писатели, музыканты и художники творят отнюдь не на трезвую голову. (Но это не значит, что мы рекомендуем такой способ переключения, — прим. ред.)

Смерть не так уж и страшна…

…как мы себе представляем. Выяснить это помог умный компьютерный алгоритм и блоги смертельно больных людей.

Нам кажется, что близость смерти должна внушать нам только страх, боль и отчаяние. Именно поэтому многие мечтают о внезапной кончине и так страшатся смертельных болезней, при которых вы некоторое время знаете, что вскоре умрете. Однако как выяснилось, сами терминальные пациенты не исключительно негативно переживают свою скорую кончину.

Американские психологи и специалисты по нейронауке узнали это в своем эксперименте. Они выбрали блоги, которые вели смертельно больные люди. У них был либо рак, либо боковой амиотрофический склероз (неврологическое заболевание, при котором постепенно отказывают все мышцы). Для сравнения они привлекли добровольцев, которые притворялись смертельно больными и вели блог так, как если бы они умирали.

Затем компьютерный алгоритм проанализировал настоящие и выдуманные блоги на предмет негативных и позитивных эмоций. Он считал частоту употребления таких слов, как «страх», «тревога», «счастье», «любовь».

Исследователи пришли к двум интересным выводам. Первый: в блогах смертельно больных людей оказалось много позитивных эмоций, причем ближе к моменту смерти их становилось все больше. Второй: люди, которые лишь изображали умирающих, выражали много негативных эмоций, страха и отчаяния.

Получается, пока мы живы и здоровы, мы думаем о смерти гораздо хуже, чем те, кто болен и умирает. И на самом деле «на смертном одре» не так страшно и печально. Тогда, может, не стоит отравлять себе жизнь страхом смерти?

Компьютер-компьютер, сколько мне жить осталось?

Определить продолжительность вашей жизни по фото? Да, это возможно! Нет, мы не отправляем вас к экстрасенсу — помочь в этом сможет искусственный интеллект.

Австралийские ученые запустили пилотное исследование, в котором они обучили искусственный интеллект определять продолжительность жизни человека по снимку грудной клетки.

Для исследования они выбрали снимки грудной клетки, сделанные при помощи компьютерной томографии (КТ) у пациентов старше 60 лет в рамках профилактического осмотра. Ученые выбрали именно КТ грудной клетки, потому что в этой области расположены многие жизненно важные органы — сердце, легкие, магистральные сосуды.

Основной «переменной» ученые определили пятилетнюю смертность. Они натренировали компьютерный алгоритм на снимках людей, чья судьба уже была известна. Выяснилось, что более 400 элементов на снимке с КТ могут предвещать скорую смерть — ни один рентгенолог не сможет проанализировать столько факторов «на глаз».

Зато искусственный интеллект — может. В рамках эксперимента он с точностью в 69% определил, кто из владельцев снимка выживет в течение пяти лет, а кто умрет.

Данное исследование — это, конечно, только начало большого пути предикативной медицины. Искусственному интеллекту предстоит проанализировать десятки тысяч изображений разных органов пациентов, чтобы научиться максимально точно предсказывать продолжительность их жизни. И, конечно, на ранних этапах замечать болезни, которые могут эту продолжительность сократить — ведь в этом и состоит основная цель.

Аутизм и микроэлементы

У ученых есть много гипотез, почему у некоторых детей развиваются расстройства аутистического спектра (РАС): это и генетика,  и инфекционные заболевания матери во время беременности, и ее образ жизни. Недавнее исследование принесло новую версию в копилку гипотез. В нем ученые связывают РАС с употреблением микроэлементов — как вредных, так и полезных.

Довольно часто возникает ситуация, когда в паре близнецов (в том числе однояйцевых) один ребенок страдает аутизмом, а другой — нет. Это кажется довольно нелогичным: условия развития в утробе у близнецов практически одинаковые, а у однояйцевых близнецов еще и идентичная ДНК. Что же идет не так, раз у одного из пары близнецов развивается РАС?

Ученые проанализировали 32 пары близнецов, среди которых были дети с РАС и их здоровые братья и сестры. Они взяли на исследование их молочные зубы – по ним можно определить поступление микроэлементов в организм человека во внутриутробном периоде и в первые месяцы жизни.

Оказалось, что детям с РАС в организм поступало слишком мало цинка и марганца и слишком много — токсичного свинца.

Почему близнецам поступало разное количество микроэлементов — вопрос отдельный. В любом случае, беременным женщинам и кормящим матерям может быть полезно для профилактики принимать дополнительный цинк и марганец (особенно при многоплодной беременности) и избегать свинца в продуктах питания.

Иллюстрация на обложке: pixabay.com