У медузы нет мозга, но она, кажется, умеет спать

Студенты Калтеха наблюдали за медузами Cassiopea и обнаружили, что у них есть подобие сна: по ночам медуза на 30% менее активна и менее реактивна, то есть не сразу реагирует на раздражители и может замереть на 10-20 секунд. Из этого состояния медузу легко вывести, но если делать так часто, она становится еще более заторможенной.

Почему это важно?

В царстве животных спят все: млекопитающие, рыбы, мухи и даже круглые черви. Но медузы древнее их, и если подтвердится, что они спят, то значит и сон более примитивное поведение, чем до этого считалось. Возможно, это даст и дополнительные объяснения того, зачем мы спим.

Впрочем, в статье the Atlantic, посвященной исследованию, самая интересная часть — это дизайн эксперимента. Кассиопеи — это медузы, которые дрейфуют или лежат на дне (аквариума) щупальцами вверх. При этом постоянно пульсируют. Активность и частоту этих импульсов ученые и замеряли.

Чтобы ответить, спят медузы или нет, нужно было, чтобы их поведение было:
— обратимым (то есть они пробуждались, иначе бы это был не сон, а коматоз)
— депривация сна имела последствия (медузы были менее активными на следующий день, если их все время будили, и более активными, если им давали спать)
— реакции во время сна были бы замедленными (но если медузу будили, то она демонстрировала ту же скорость реакции, что и днем).

Остался вопрос: снятся ли медузам сны? В отличие от млекопитающих, быстрой фазы сна у медуз пока не нашли. Следующий этап исследования: исследование генома медузы и поиск генов, отвечающих за сон.

Мне хочется верить, что канал пробуждает в вас любопытство и вам хочется знать еще больше, стремиться к знаниям. Почему бы не поставить себе цель и не пройти этой осенью один хороший курс? Это бесплатно, не больно)) и на русском.

Для себя я выбрала основы астрономии от Владимира Сурдина, потому что он потрясающий лектор, и записи его лекции на ютубе про Марс и Луну увлекли меня космосом.

На платформе «Открытое образование» доступны еще 230 курсов на любые темы от ведущих вузов: тут и ВШЭ, МГУ, и СбГУ и другие. Вот только некоторые из них:

Теория кодирования (все мы любим шифры и Тюринга)

Юридическая поддержка стартапов (если у вас есть интеллектуальная собственность, которую нужно защищать)

Медицинская биофизика: молекулы и болезни (будьте здоровы)

Введение в биоинформатику: метагеномика (что бы это ни значило)

Философия — никогда не поздно подумать о смысле жизни

Китайский можно уже учить сейчас, а арабский через полгода.

Еще на сайте есть кнопка для сомневающихся — она выбирает для вас случайный курс.

#реклама

Пересадка головы — это как?

В этом посте будет много жути, поэтому если вам страшно или противно, то можете вместо этого подписаться и почитать Букварик, и вы узнаете: откуда взялась катавасия, что общего у окорока и каракатицы и как латинская собака стала нашими каникулами.

Для оставшихся и вернувшихся, первая операция по трансплантации человеческой головы назначена на декабрь этого года. Медицинское сообщество в целом скептически относится и к возможности этой процедуры, и к этической стороне таких операций. Так что мы говорим скорее о маргинальном направлении медицины.

Сперва стоит сделать поправку. Трансплантация головы, как заметили BBC Earth Lab, на самом деле, это трансплантация всего тела, потому что голова — это единственное что остается, а орган который заменяется — все остальное. В голове у нас мозг, и хотелось бы поставить знак равенства — наше сознание, наша идентичность. Но точно это утверждать нельзя: будет ли человек с пересаженным телом все еще чувствовать себя собой, а если он захочет иметь детей, то чьи это будут дети (половые клетки умершего донора и генетика тоже)? Жуткие вопросы, на которые в случае успеха придется искать ответы.

Итак, краткая история пересадки голов и тела:
В 1908 году американец Чарльз Клод Гатри к живой собаке присоединил голову другой собаки: ему удалось даже восстановить кровообращение в мертвой голове и увидеть какие-то рефлекторные реакции.
В 1940-х был создан autojecktor, который поддерживал голову собаки в неком живом виде. Эксперимент был записан для видеопередачи, запись есть, и от нее стынет кровь
В 1950-х годах советский ученый Демихов пересаживал головы щенят взрослым собакам, и одна из 20 собак даже прожила в двухголовом состоянии 29 дней
В 1970-м Роберт Уайт, вдохновленный Демиховым, пересадил голову обезьяны, но из-за иммунной реакции подопытное животное умерло через 9 дней. Интересно, что в 1990-х Уайт хотел сделать пересадку человеку, и среди кандидатов был физик Стивен Хокинг.

Две самые большие проблемы — это восстановление связи между спинным и головным мозгом, а иначе мозг не сможет управлять телом, и иммунное отторжение.
Сержио Канаверо, который собирается руководить операцией, заявлял, что ему удалось решить обе задачи во время операции на обезьяне.

Его план по операции на человеке предусматривает одновременное оперирование донорского тела и головы реципиента. В команде будет 80 хирургов, на процедуру понадобится 36 часов. Голову сперва охладят до 10 градусов по цельсию, чтобы минимизировать ущерб мозгу. Потом будет снят слой кожи на шеи, все мышцы будут покрашены разными цветами (чтобы потом проще было присоединять к телу и не запутаться). Затем голову отделят от тела и запечатаю все артерии, чтобы не было кровопотери. Самым трудным будет правильно перерезать спинной мозг — нельзя повредить нервы. Голову подвесят на кран, тут же приедет готовое тело. Первое, что соединят специальным клеем — спинной мозг. После операции пациент проведет несколько дней в коме.

​​Только что закончилась конференция ESO (Европейской ассоциации астрономический исследований). Если коротко, астрономы впервые наблюдали слияние двух нейтронных звезд и узнали, что тяжелые элементы, вроде золота, платины — это продукты этого слияния. До этого, ученые уже наблюдали слияние двух черных дыр, и теперь собираются поймать звезду и черную дыру. То, что увидели и поняли сейчас, ученые считают прорывным — были зафиксированы гравитационные волны и свет. Меня лично впечатлила таблица Менделеева с происхождением различных элементов.

Что будет, если проснуться во время анестезии

Сегодняшний пост вдохновлен каналом Записки юного врача, где простыми словами рассказывают о медицине, цитируют интересные статьи и книги. Периодически встречаются жуткие и интересные истории. Вот, например, о туберкулезе и его ранних признаках.

В 1846 году прошла первая успешная операция под наркозом — в США пациенту вырезали подчелюстную опухоль. Уильям Мортон, выключивший пациента эфиром на публичной демонстрации, стал звездой. До этого — анестезия — это удар по голове, алкоголь, курение опиума, или описываемая врачом британской королевской семьи процедура deliquium animi — больному давали истечь кровью, пока не потеряет сознание. Проблема со всем этим — пациент переживал травматический опыт, страдала его психика.

Нам повезло родиться во время, когда мы можем надеяться не чувствовать боли и не помнить об операции, но примерно 1 из 1000, the Atlantic просыпаются на столе хирурга — они не чувствуют боли, не могут подать сигнал, потому что обезболевание действует, хотя они в сознании, у них заклеены глаза — и они наедине с ужасом и страхом смерти. После операции им снятся кошмары, многие спят сидя, потому что положение лежа провоцирует неприятные воспоминания. Кстати, не все осознают состояние и его причины, просто в определенных ситуациях у них начинается паническая атака. Все это подводит к вопросу о необходимости исследования веществ и природы сознания. Почему некоторые люди приходят в себя и как этого избежать, пока ученые не знают (но они над этим работают).

P.S. В статье the Atlantic приводится удивительный факт — рыжеволосые сильнее чувствуют боль, и им нужно на 20% больше обезболевания.

Хочу посоветовать канал Тайны космоса, канал еще молодой, но из него уже можно узнать какие-то интересные вещи: например, почитать выжимку из книги Интерстеллар:наука за кадром , или, про самую холодную и ветренную планету в Солнечной системе – Нептун. В общем, подключайтесь.

И напоследок, услада для глаз — Google Maps использовал данные с зонда Cassini и теперь по всем планетам Солнечной системы и некоторым спутникам можно виртуально погулять по ссылке (увы, работает только на десктопе)

Artificial curiosity, или что там еще компьютеры не умеют
Как научить искусственный интеллект самому ставить цели и достигать их? Quanta Magazine рассказывает о том, как любопытство повышает эффективность обучения AI, как сделать машину любопытной и можно ли — все это на примере алгоритма из Berkley, обучающегося игре в Super Mario.

Что такое любопытство? Одна из попыток дать определение: «Это модель, которая позволяет агенту эффективно исследовать окружающий мир в условиях постоянного шума». Чтобы алгоритм обучался, ему постоянно нужно ставить цели и поощрять его при их достижении или наказывать в случае неудачи — так называемый метод «кнута и пряника» или «обучение с подкреплением» (reinforcement learning). Все это внешние стимулы, а это значит, что всегда должен быть кто-то, кто будет ставить эту цель. А ведь хочется самостоятельного искусственного интеллекта. Так что любопытство – это внутренняя мотивация, самостоятельное поощрение. Но как это алгоритмизировать? Чему должна «радоваться» машина?

Тут ученым помогли работы психологов, изучающих детское развитие: дети любят играть со штуками, которые их больше всего удивляют, а не с теми, что им «полезны» в достижении цели. Так что алгоритм научили самоподкрепляться при получении неожиданного результата, то есть по сути — каждое несбывшееся предсказание AI, каждая его ошибка — двигала алгоритм вперед.

И тут ловушка — если речь идет о постоянной новизне, то алгоритм может «зависнуть» на незначащих мелочах. Представьте, вы идете по незнакомой улице, и вам нужно ее исследовать — пройти до конца, чтобы составить карту, но вы залипаете на облаках или колеблющихся на ветру осенних листочках, потому что окружающий мир меняется постоянно, и вы не можете составить карту всей улицы без ошибок (облака уплывают, листочки опадают). При попиксельном анализе — алгоритм зависает именно так. Чтобы научить алгоритм не обращать внимание на несущественные категории (нам важны дома на улице, а не листочки с облаками) , нужно чтобы эти категории у AI вообще появились. И это получилось. Следующая преграда, которую пока не преодолели ученые: все эти модели отлично работают в среде с ограничениями — та же игра Mario, где можно ходить только направо, но если среда усложняется, то исследование становится все более хаотичным — слишком много интересного вокруг. И это большая проблема, если вы, например, программируете робота для помощи людям после землетрясений — вместо того, чтобы искать жертв и разгребать завалы, ваш робот может увлечься картографированием руин.

​​Мой канал — не про путешественников и безумцев, но эта история меня так поразила, что я просто не могу молчать, простите.

Лаура Деккер с 14 до 16 лет в одиночку на парусной лодке оплыла вокруг cвета — звучит круто, но как?!
Начнем с того, что у девочки безумные родители. Папа строил лодки, потом встретил маму, и они плавали годами по морям и океанам, а потом у них родилась Лаура. Чтобы заработать денег, отец ремонтировал лодки и брался за любую работу в пришвартованных городах, а мать подрабатывала клоуном на детских утренниках. Отец строил лодку, а Лаура подражала ему. И в 6 построила с его помощью свое первое судно. Потом были соревнования — и хотя в них нужно было участвовать вдвоем, она всегда плыла одна — и побеждала, потому что весила мало. И чтобы ликвидировать ее преимущество, судьи обязали искать ее напарника — так что теперь она плавала с собакой.
У Лауры есть сестра, и она циркачка. Родители развелись, и Лаура как-то приплыла к отцу в Великобританию на каникулах — одна, переплыв бурный Ла-Манш. Полиция всполошилась, мама в шоке, папа как в танке: «Смогла приплыть, сможешь и вернуться».

С 8 лет Лаура хотела одна в кругосветку, и в 14 лет ей пришлось пройти 8 судов, чтобы получить это право (к сожалению, про это она говорит вскользь, хотя очень интересно, как в принципе возможно в 14 лет судится с соцслужбами). Через год ей разрешили, и она поплыла (кстати, к этому времени, она и сама могла построить лодку, починить ее, включая двигатель, хорошо знала навигацию). В путешествии она видела прекрасную природу, высаживалась в разных странах с бедными, но гостеприимными жителями, попадала в шторма и штили, ремонтировала лодку, потому что та периодически сыпалась. За 518 дней она обогнула весь мир. Сейчас ей 22 года, и она по-прежнему много плавает.

Сегодня хочу порекомендовать вам канал IT Library с бесплатными книгами и журналами для айтишников и тех, кто хочет ими стать.

Из недавнего на канале — выпуски Игромании и британского официального журнала Xbox, пособия по Blockchain и Pyton, но журналов и книг по программированию, администрированию, дизайну, фотошопу так много и они рассчитаны на самый разный профессиональный уровень, так что каждый найдет что-нибудь интересное. Все можно скачать и почитать, кроме этого, у автора можно заказать книгу, которая нужна вам.

Хэллоуин кончился, но ужасы продолжаются

Самые страшные и необычные чудища живут в морских глубинах. И я вам расскажу про некоторых крошек. На них австралийские ученые наткнулись летом во время экспедиции по морским глубинам.

Источник

​​На выходных была в Биологическом музее им. Тимирязева. И там на выставке «ЧП в ДНК» попала на мастер-класс с микроскопом. Среди прочего экскурсоводы рассказали, как без всякого микроскопа, то есть в домашних условиях, выделить ДНК и увидеть ее, точнее много-много ДНК из разрушенных клеток, хотите своих, хотите из клеток банана.

Если мы выделяем свое ДНК, то надо поскрести по внутренней стороне зубочисткой (в клетках крови ДНК нет, так что берегите слизистую). Если тренируемся на банане, то он должен быть зрелым и в виде пюре.

Слюну проглатываем, и полоскаем рот простой водой, а в идеале физраствором. Эпителий с щек должен попасть в воду. Выплевываем все в пробирку. В нее же добавляем пару капель мыльного раствора (вода и мыло, вода и фейри, раствор не должен быть крепким). Мыльный раствор разрушает жировые мембраны клеток и все органоиды клеток плавают в «бульоне». Теперь в пробирку нужно добавить холодного спирта (либо 95% раствор этилового, либо изопропилового. Мы использовали именно его. Экскурсовод сказала, что его можно купить в компьютерном магазине — им протирают материнские платы. А дальше — магия!) На границе спирта и раствора будут белые нити, похожие на сопли — это ваши ДНК из клеток.

Звучит это все невероятно, но я нашла описание похожего способа с небольшими вариациями — еще и в заметке (vk) младшего научного сотрудника лаборатории молекулярной генетики микроорганизмов Института биологии гена РАН Анны Лопатиной.

Палеография и будущее курсива
BBC Future пишет об отказе финских (самых прогрессивных) школ от обучения письму. Вместо него детей учат печатать. Последствия такого решения не очень понятны, потому что собственно и плюсы письма от руки не очевидны. Да, есть всем известный аргумент, что мелкая моторика и развитие интеллекта связаны. В тексте приводятся ссылки на то, что письмо и печать задействуют разные зоны мозга. Собственно этим аргументы сторонников и ограничиваются. Хотите более разносторонне развитый мозг — пишите от руки, говорят нам МРТ-сканы.

Мне же текст напомнил о Растине. Это мой друг и ученый, специализирующийся на истории трансграничной торговли в Каспии. Растин — американец иранского происхождения, и он выучил русский, чтобы читать документы в архивах. Но его знаний русского курсива (для его понимания есть специальные учебники и книги) хватает, чтобы читать документы с 1860 и до момента массового внедрения пишущих (а не печатных) машинок в 20-е — 30-е годы XX века, когда курсив резко испортился.
Историческая дисциплина, изучающая историю письма, называется палеографией.

А вы пишете от руки каждый день?

По субботам я хожу на семинар Гаража, посвященный обсуждению книги «Современное искусство с 1900 года». В этот раз мы разбирали 20-е. В этот период появились роботы. Само слово «робот» придумал чешский писатель Карел Чапек в 1920 году, и означало оно принудительный труд.

При этом в культуре на тот момент футуристы превозносили машины и автоматы — machino, а театр Баухауса — использовал manichino (марионеток) в новых перформативных практиках.

Сейчас мы живем тоже в революционное время — искусственный интеллект развивается, а к 2029 году главный футурист Google Рэй Курцвейл пророчит людям слияние с технологией: человеческий интеллект будет дополнен искусственный.

Но есть и изменения не такие очевидные. Например, в фотографии. Мы все еще воспринимаем фотографию как документ, хотя AI вполне себе генерирует не отличимые от настоящих портреты людей (вот ссылка на работу российской нейросети )

Если у вас есть интересное наблюдение или мнение на эту тему, пишите сюда

Кто изобрел ноль

Древние индийцы. Но история гораздо интереснее.

Ноля не было у древних Вавилонян, которые унаследовали систему исчисления времени от Шумеров (кстати, идея иметь в каждом часе по 60 минут, а не 10 и не 100 — именно их). Вместо ноля в Вавилоне был пропуск. Пустое место.

До ноля не додумались и древние греки, которые в основном занимались геометрией. Если бы у нас были такие неудобные цифры, как у них, мы, возможно, тоже бы не дошли до больших арифметических операций.

У Майя роль ноля выполняла ракушка, но она тоже не участвовала в операциях и по сути было просто знаком пустого места.

А вот в Индии ноль возник как математическая концепция благодаря буддизму. Одним из ключевых понятиев буддмизма считается — шуньята — пустота. Та пустота, которая не отсутствие чего-то, а вполне материальная пустота.

Такая вот маленькая культурная революция. И не будем забывать, что на двоичной системе — чередовании 0 и 1 — построен современный цифровой мир.

4 декабря, в понедельник собираюсь на Science Slam Nano. В клубе RED (Москва) пять молодых российских ученых будут простым языком, остроумно и не скучно рассказывать про свои исследования в области нанотехнологий. Потом аплодисментами будем выбирать лучшее выступление.

Присоединяйтесь: вход свободный, но нужно зарегистрироваться

Я была на нескольких сайнс-слэмах. Если вы не сможете прийти, то во вторник на канале будет краткий перессказ.

Темы: полезные свойства титановых нанотрубок, новые свойства известных материалов, которых мы еще не знаем, как повысить урожайность и скорость роста растений и можно ли получить биополимеры для создания искусственных кровеносных сосудов (шаг навстречу 3D-печати органов).

​​Черная комната и странные приборы архитектора Ладовского

Николай Ладовский спроектировал вход в метро Красные ворота, но известен гораздо больше как теоретик. Его называли лидером рационалистов, это такие же авангардисты 20-30-х годов, как и конструктивисты (функциональность и материалы — боги), только считавшие, что надо еще учитывать и человеческое восприятие. Другими словами, что материал архитектора — не камень, кирпич и бетон, а пространство.

Ладовский преподавал во ВХУТЕМАСе и для оценки способностей студентов и их тренировки построил специальную черную комнату со странными приборами для оценки глазомера: лиглазомер — от слова линейка, чтобы оценивать расстояния; плоглазомер — для оценки на глаз площади разных фигур на плоскости; оглазомер — для оценки объемов (выглядит, как система сосудов, из которых нужно переливать разные объемы воды на глаз) и углазомер — чтобы определить на глаз угол; прострометр, чтобы экспериментировать с восприятием объемов в пространстве. Идея всех приборов в том, чтобы понять восприятие людей, а еще научить архитекторов строить дома (в условиях дефицита материалов), на которые приятно смотреть.

Приборы Ладовского не сохранились, но посмотреть на реконструкцию инструментов можно в Музее Авангарда на Шаболовке.
Фото: Дмитрий Чижов