научные открытия

В новом исследовании ученые показали, что главный «режиссёр» вкуса шоколада — микроскопические бактерии и грибки, которые участвуют в ферментации какао-бобов. Именно от того, какие микробы заселяют бродящие плоды, зависит аромат и вкус сладости.

Учёные секвенировали ДНК бобов с трёх колумбийских ферм и заметили, что лучшие образцы объединяет одно и то же сообщество микроорганизмов. Попробовав воспроизвести этот набор в лаборатории, исследователи получили шоколад, который профессиональные дегустаторы признали неотличимым от лучшего фермерского. Фактически они смогли «переписать» вкус, меняя лишь состав микробов, а не сорт какао или место произрастания.

Это значит, что шоколад можно создавать с предсказуемым, тонко настроенным вкусом. Производители смогут воспроизводить региональные оттенки независимо от урожая и капризов природы.

Вкус шоколаду дают не какао-бобы, а те, кто живет внутри них (Источник: Unsplash)

Когда-то литий добавляли в газировку «для хорошего настроения», позже он стал основным лекарством при биполярном расстройстве, а сегодня стал известен в качестве топлива для батарей.

Теперь же исследователи заметили, что литий играет важную роль в нейродегенеративных заболеваниях. Дело в том, что в мозге людей с болезнью Альцгеймера лития меньше нормы, и этот дефицит может быть связан с потерей памяти. Более того, особая форма лития — оротат, помогла лабораторным мышам не только сохранить память, но и избежать образования характерных для болезни амилоидных бляшек и скоплений тау-белков.

Ученые предполагают, что литий в мозге работает не в одиночку, а вместе с железом, медью и другими элементами. Амилоидные бляшки «вытягивают» литий из этой системы, лишая нейроны необходимого элемента. Когда исследователи пробовали снизить содержание лития в рационе подопытных мышей, их когнитивные способности ухудшались быстрее, а бляшек становилось больше — ещё одно подтверждение защитной роли лития.

Конечно, говорить о новом лечении болезни Альцгеймера пока рано. Но если дальнейшие клинические испытания подтвердят безопасность и эффективность оротата лития, медицина получит неожиданного союзника в борьбе с деменцией.

Литий питает аккумуляторы в технике… и бета-амилоидные бляшки при болезни Альцгеймера (Источник: Unsplash)

Разные брачные ритуалы у разных видов мух объясняются изменениями в одном гене (Источник: Freepik)

Учёные из Японии впервые смогли «переписать» поведение у мух, заставив один вид освоить брачный ритуал другого. В природе Drosophila melanogaster ухаживают за самками с помощью крыльев, создавая особые звуковые сигналы. Но их дальние родственники Drosophila subobscura пошли другим путём — самцы преподносят самкам отрыгнутую пищу в качестве подарка.

Исследователи выяснили, что в основе различий между брачными ритуалами лежит один и тот же ген — fru. Когда ген fru активировали в мозге «поющих» мух, их нервные клетки буквально отрастили новые связи, и самцы начали демонстрировать поведение, которого их вид раньше никогда не проявлял — начал дарить подарки.

Авторы работы показали, что эволюции не обязательно создавать новые клетки или органы, достаточно лишь изменить связи между уже существующими нейронами, чтобы появился новый признак. Несколько десятков нервных клеток в мозге определяют, станет ли самец «певцом» или «дарителем». Это открытие позволяет лучше понять, как генетические особенности связаны с поведением.

Будущее биомедицины в представлении нейросети (Источник: Freepik)

Искусственный интеллект стремительно превращается из инструмента для анализа текстов и изображений в полноценного партнера для биомедицинских исследований. Совместный проект OpenAI и стартапа Retro Bio показал, что языковые модели способны работать не только с человеческим языком, но и с «языком белков». Исследователи обучили компактную версию модели GPT-4b micro на последовательностях аминокислот, после чего использовали её для поиска новых вариантов знаменитых факторов Яманаки — белков, которые могут перепрограммировать зрелые клетки в стволовые.

Классический коктейль из белков Яманаки известен с 2006 года, но у него есть ограничения — процесс запускается медленно, клетки меняют состояние лишь частично, а риск генетических сбоев остаётся высоким. Модель GPT-4b micro предложила десятки новых комбинаций, среди которых нашлись белки, способные работать эффективнее и чище. В лабораторных экспериментах они не только ускорили перепрограммирование, но и усилили эффективность восстановление повреждений ДНК, что может привести прямиком к клеточному омоложению.

Особенно важно, что улучшенные варианты реже приводили к хаотичным мутациям, а значит, они безопаснее для медицинского применения. В будущем подобные подходы могут ускорить разработку методов борьбы со старением, повысить эффективность регенеративной медицины и даже приблизить появление персонализированных «программ омоложения» для клеток и тканей. Это первые шаги к тому, когда ИИ становится не только помощником, но может быть достоин соавторства в научной статье.

Оказывается, мозг сохраняет зоны потерянной конечности (Источник: Freepik)

Долгое время считалось, что после ампутации рука «исчезает» и из карты тела, встроенной в кору головного мозга, а ее место быстро занимают соседние зоны. Однако новое исследование показало обратное — даже спустя годы после операции участок мозга, отвечающий за утраченную конечность, продолжает работать, словно она всё ещё существует.

С использованием функциональной МРТ ученые наблюдали за тремя людьми до и после ампутации и фиксировали, какие участки мозга активируются при движениях. Когда добровольцы постукивали «фантомными пальцами», активировались те же области, что и до операции. Никакой «перестройки» между соседними зонами коры не произошло — карта тела сохранилась в прежнем виде.

Результаты исследования объясняют, почему многие методы лечения фантомных болей, основанные на идее перестройки нейронных связей, показывали слабую эффективность. Стабильность карты тела открывает и новые перспективы. При проектировании протезов и интерфейсов «мозг — компьютер» инженеры смогут использовать то, что у пациента по-прежнему активна нейронная схема отсутствующей конечности.