trepuner: Наука

Забудьте обо всех классных вариантах марсианских жилищ, выращивании пищи и рытье туннелей, которые позволят нам защититься от опасного уровня радиации. Если мы не найдем способа, который позволит нам дышать на Марсе, то какой смысл будет от всех этих планов по колонизации? Однако ученые считают, что надежда на получения доступа к источнику свежего кислорода на Красной планете у нас все-таки есть. И эту надежду они возлагают на недавно обнаруженные цианобактерии.

Особенность цианобактерий заключается в том, что они питаются углекислым газом и выделяют кислород, живя при этом в настолько суровых условиях на Земле, что по сложности их можно сравнить с марсианскими.
На прошлой неделе международная группа исследователей опубликовала в журнале Science статью, в которой проводится связь между крошечными живыми организмами и возможностью человеческой жизни на Марсе.
Помните фотосинтез? Это процесс, при котором растения и другие организмы конвертируют солнечный свет в энергию. Цианобактерии тоже используют фотосинтез как источник энергии, но при этом способны поддерживать этот процесс с участием гораздо меньшего объема солнечного света, который требуется для выращивания ваших помидоров на даче. Ученые обнаружили несколько видов цианобактерий, обитающих в самых глубоких океанических впадинах.
Ключевую роль в процессе фотосинтеза играет хлорофилл – специальный пигмент, необходимый для производства энергии. Большинство растений и других организмов для конвертации видимого света в энергию используют хлорофилл-а. Международная группа исследователей в свою очередь обнаружила, что найденная ими цианобактерия использует особый тип хлорофилла – хлорофилл f — для конвертирования дальнего красного/ближнего инфракрасного света в энергию. И именно благодаря этому эти бактерии могут выживать в очень малоосвещенных средах.
«Это исследование позволяет переопределить уровень минимально необходимой энергии в виде света для поддержки процесса фотосинтеза. Этот тип фотосинтеза, вполне возможно, прямо сейчас происходит в вашем саду, под каким-нибудь камнем, находящимся в тени», — говорит соавтор работы Дженнифер Мортон.
Ученые уже находили живые бактерии в одних из самых засушливых, а также одних из самых холодных мест на нашей планете, например, в пустыне Мохаве, в Антарктиде и даже снаружи Международной космической станции. Таким образом, говорят исследователи, мы могли бы отправить цианобактерии и на Марс, где они будут производить кислород для колонистов.
«Это может звучать как научная фантастика, но космические агентства и частные компании по всему миру уже заинтересованы этой возможностью и хотят испытать все на практике в недалеком будущем», — говорит другой соавтор исследования Элмарс Краусц.
«Теоретически фотосинтез для производства кислорода на Марсе действительно можно запустить с помощью этого типа организмов».

Анализ нескольких десятков исследований и научных публикаций помог американским ученым выяснить эффективный метод восстановления работы конечностей после перенесенного инсульта. О своих выводах ученые поделились в журнале European Journal of Neurology.

Всего авторы работы проанализировали 29 исследований, в которых суммарно принял участие 351 постинсультный пациент, а также 152 здоровых добровольца. Выяснилось, что для восстановления работы конечностей после инсульта необходимо проводить неинвазивную микрополяризацию и магнитную стимуляцию моторных зон коры головного мозга. Кроме того, отмечают исследователи, такая стимуляция также способствует улучшению моторных навыков неосновной руки здоровых людей.
Перенесшие инсульт пациенты нередко испытывают трудности с функционированием конечностей, чаще всего рук. Реабилитация может помочь вернуть или частично восстановить нормальную работу конечностей, но только в течение первого полугода: по истечении этого периода вероятность успешного восстановления минимальна. Основным методом реабилитации до сих пор считается лечебная гимнастика, а также тренировка потерянных навыков мелкой моторики. Процесс восстановления, однако, может быть утомительным и сложным для пациента.
Другой метод, довольно многообещающий, — стимуляция коры больших полушарий. Сенсомоторные зоны головного мозга, отвечающие за обработку движений и осязаний, расположены в лобных долях вокруг центральной борозды. Будучи частью коры больших полушарий, эти зоны достаточно легко стимулировать: причем как с помощью внедряемых электродов, так и неинвазивно — при помощи транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) или же микрополяризации. При этом неинвазивная стимуляция — метод не самый точный: кора стимулируется через скальп, поэтому зачастую добиться можно только грубого, рефлективного моторного ответа.
Разумеется, для восстановления точных движений (необходимых, например, для письма или хватания предметов) стимуляция должна быть максимально точной; из-за этого задача неинвазивной стимуляции сводится к восстановлению базовых моторных навыков, а точные изучаются достаточно редко. Для того чтобы суммировать известные данные о применении неинвазивной стимуляции в реабилитации точных моторных навыков, ученые под руководством Авроры Тибо провели метаанализ исследований, посвященных применению неинвазивных методов стимуляции головного мозга для восстановления точных движений верхних конечностей у пациентов и их улучшения у здоровых людей в неосновной руке (в правой для левшей и левой для правшей).
Проанализировав данные, ученые выяснили, что ритмическая ТМС (рТМС — стимуляция короткими магнитными импульсами) эффективна в восстановлении функции конечностей постинсультных пациентов. Для здоровых участников были доступны исследования только с использованием микрополяризации: она оказалась эффективна как для них, так и для пациентов, проходящих реабилитацию.
Таким образом, методы неинвазивной стимуляции коры головного мозга могут быть эффективны для восстановления или улучшения функций конечностей. Авторы исследования надеются, что их результаты приведут к более частому использованию такого метода восстановления после инсульта на практике, а не только в рамках исследований.