наука

Новый год на ДВ

С новым годом уважаемые пидоры. 

Пусть 2023 даст нам возможность выжить. 

Конгресс одобрил Акт модернизации FDA

Теперь новые лекарства будет необязательно тестировать на животных.

Федеральный мандат, существовавший с 1938 года и требовавший, чтобы каждое новое лекарство перед выходом на рынок было обязательно протестировано на животных, отменен. 

Более 90 процентов всех лекарств, успешно протестированных на животных, проваливались в испытаниях на людях.

Среди лекарств от рака и Альцгеймера этот процент доходит до 98 и 99 соответственно. 

Вместе с зачастую бесполезными исследованиями на животных срок вывода одного единственного нового лекарства на рынок составляет от 10 до 15 лет и стоит от 1 до 6 миллиардов долларов.

40000 человек в год умирает в США от побочек лекарств.

Помимо отмены обязательных тестов на животных, акт включает в себя разрешения на альтернативные методы тестирования, такие как органы на чипе. Теперь разработка и вывод на рынок новых лекарств должны значительно ускориться.

Шаг на пути к анабиозу человека: биологи научились вводить обезьян в спячку

Пока учёные не придумали способов путешествия быстрее света, полёты к звёздам для человека остаются крайне сложным делом из-за ограниченности человеческой жизни и огромных расстояний между светилами.

Более-менее реалистичными пока представляются два варианта – корабль поколений, на котором поколения сменяют друг друга сотни и тысячи лет, или же искусственный анабиоз, во время которого человеческий организм почти не функционирует.

Ещё один шажок по второму пути сделали китайские специалисты из Шэньчжэньского института передовых технологий при Китайской академии наук. Им удалось при помощи определённых химических веществ вызвать у обезьян состояние, напоминающее зимнюю спячку. Результаты работы были опубликованы в журнале The Innovation.

Активировав часть нейронов из преоптической области гипоталамуса макак-крабоедов, учёные смогли вызвать у последних гипотермию. Таким образом учёные продемонстрировали возможность управления регулировкой температуры тела у приматов.

Некоторые животные умеют впадать в состояние спячки (зимняя спячка называется гибернацией), позволяющее им переносить слишком низкие температуры или низкое содержание кислорода в воздухе. В таких случаях температура тела падает, метаболизм замедляется до минимума, позволяя телу оставаться живым и тканям не атрофироваться.

Среди приматов спячка – крайне редкое явление. Человек обычно не умеет входить в такое состояние, однако наука зафиксировала несколько случаев, когда такое происходило случайно. Самый долговременный пример – случай с Мицутака Утикоси, 35-летним японцем, проведшим 24 дня без еды и воды, а потом полностью восстановившимся.

Учёные обнаружили, что N-оксид клозапина — синтетическое лекарственное средство, используемое в основном в биомедицинских исследованиях – способно вызывать гипотермию как у макак под наркозом, так и у активных бодрствующих зверьков.

В итоге данной работе впервые у приматов была успешно вызвана гипотермия путём воздействия на определённые нейроны.

Моя математическая мечта детства исполнилась.

Сурс

На Энцеладе нашли все химические ингредиенты жизни

Энцелад – один из больших спутников Сатурна. Его поверхность покрывает толстый слой льда, из разломов которого время от времени выбиваются гейзеры, которые указывают, что там, на глубине, имеется достаточно обширный океан жидкой воды. Это делает Энцелад одним из самых перспективных мест для поиска внеземной жизни. На такую возможность указывает и анализ его воды. В ней обнаруживаются и метан, и более сложные органические молекулы.

За годы исследований в гейзерах Энцелада были найдены соединения водорода и кислорода, углерода, азота и серы – практически всех ингредиентов, входящих в состав биомолекул. А недавно к этому списку прибавился и последний элемент, фосфор, который служит ключевым компонентом нуклеиновых кислот. Об этом сообщил Ясухито Секине (Yasuhito Sekine), выступивший на встрече Американского геофизического общества (AGU), прошедшей недавно в Чикаго.

Секине и его коллеги из Токийского технологического института использовали данные зонда Cassini. Работая в системе Сатурна, аппарат собрал информацию о химическом составе не только планеты и спутников, но и ее сверкающих колец. В данном случае ученых интересовали вещества кольца Е, куда попадает вещество, выброшенное гейзерами Энцелада. Среди них обнаружились частицы, исключительно богатые фосфатом натрия.

Судя по их количеству, подледный океан на спутнике может содержать это вещество в концентрации от одного до 20 миллимолей, что на порядки больше, чем в океанах Земли, где фосфор – элемент крайне дефицитный и востребованный. Авторы работы предполагают, что на Энцеладе он попадает в воду со дна, при растворении в ней апатитов, которые в изобилии встречаются в составе некоторых метеоритов, а значит – имелись и в ранней Солнечной системе, когда формировался спутник.

Находка делает Энцелад еще более интересным и перспективным местом с точки зрения поиска следов внеземной жизни. Возможно, это ускорит работу над такими проектами, включая миссию ESA, пока что запланированную к запуску лишь после 2035 г.

VR-игра помогла определить СДВГ у детей.

Ученые предложили детям с СДВГ пройти VR-игру, чтобы понаблюдать за тем, как двигаются их глаза. Оказалось, есть различия в движении глаз у детей с синдромом и с нейротипичным развитием, когда им нужно сосредоточиться на бытовых задачах или целевых объектах. Исследователи надеются, что эта технология поможет диагностировать СДВГ точнее, чем классические методы.

Людям с СДВГ сложно держать фокус даже на простых бытовых задачах, и они часто отвлекаются. Обычно, чтобы поставить этот диагноз, специалисты оценивают невнимательность, импульсивность и гиперактивность на основе интервью, анкет или клинических наблюдений — но все они часто подвержены субъективным искажениям. Поэтому врачи до сих пор спорят о том, можно ли найти какие-то количественные маркеры, чтобы объективно диагностировать СДВГ.

Таким маркером, например, может служить движение глаз человека с СДВГ. Предыдущие исследования подтвердили, что люди с СДВГ страдают от дефицита целенаправленного внимания. Они хуже подавляют саккады (быстрые движения глаз, которые позволяют нам сканировать визуальную среду), поэтому движения их глаз менее точны по отношению к цели. Еще таким людям сложнее фиксироваться на целевом объекте: они легче обращают внимание на сильные стимулы. Поэтому одним из признаков СДВГ у детей может служить число и продолжительность фиксации на ярких объектах, на которые дети отвлекаются во время выполнения заданий.

Лия Мерзон (Liya Merzon) из Университета Аалто (Финляндия) вместе с коллегами из Финляндии, Великобритании и Франции решила изучить движения глаз у детей, которые проходят игру в виртуальной реальности. В предыдущем иследовании ученые уже заметили, что дети часто совершают нерелевантные действия при решении задач и в итоге выполняют меньше заданий. Они надеялись подтвердить эти результаты с помощью данных, собранных о движении глаз.

В исследовании приняли участие 37 детей с СДВГ и контрольная группа — 36 детей с нейротипичным развитием (9-13 лет). Они должны были пройти две игры и выполнить в них ряд задач.

Первая игра, EPELI, имитировала реальную среду и реальные бытовые задачи. В ней было 13 различных сценариев для выполнения (например, утренние дела или возвращение из школы), которые состояли из четырех-шести подзадач (например, вымыть руки, поставить рюкзак на место). Перед каждым заданием персонаж-дракон давал детям инструкции по всем подзадачам. Игровая среда моделировала квартиру со спальней ребенка, кухней, гостиной, спальней родителей и ванной комнатой. Участники носили VR-очки и должны были перемещаться по виртуальной квартире и взаимодействовать с предметами с помощью контроллера. При этом в квартире было 47 нужных предметов и еще 243 — нерелевантных, отвлекающих.

Во второй игре, Shoot the Target, детям нужно было находить целевые объекты в виртуальном пространстве и стрелять в них, направляя взгляд на объект. Дети с СДВГ хуже справились с этими заданиями, чем участники контрольной группы (p = 0,0018), а вот разницы в движениях и их скорости между группами ученые не зафиксировали. Так же, как и в предыдущей игре, ученые заметили у детей с СДВГ более продолжительную фиксацию, более короткие саккады и невысокую амплитуду.

Таким образом, VR-трекинг глаз послужил надежным маркером дефицита внимания. Авторы работы считают, что движение глаз можно использовать, чтобы точнее ставить диагноз. Но признают, что пока трудно понять, являются ли отличия в движении глаз причиной или следствием. Возможно, участники с СДВГ хуже справляются с задачами, потому что у них есть трудности со зрительным вниманием. Или наоборот: их движения глаз отличаются, потому что им трудно выполнить задание. Исследователи надеются, что будущие исследования помогут ответить на этот вопрос.

https://www.nature.com/articles/s41598-022-24552-4

Stable Diffusion начала синтезировать музыку

В рамках проекта Riffusion разработчики развивают вариант системы машинного обучения Stable Diffusion для генерации музыки вместо изображений. Мелодии можно создавать как на основе предложенного шаблона, так и с помощью текстового описания на естественном языке.

Компоненты для синтеза музыки написали на языке Python с использованием фреймворка PyTorch. Связь с интерфейсом реализовали на языке TypeScript. Компоненты доступны под лицензией MIT.

Сама модель открыта под лицензией Creative ML OpenRAIL-M, допускающей использование в коммерческих целях.

Обновлённая модель использует для генерации музыки модели «из текста в изображение» и «из изображения в изображение», но в качестве изображений выступают спектрограммы. Они отражают изменение частоты и амплитуды звуковой волны во времени. Система на выходе формирует новую спектрограмму, которая затем преобразуется в звуковое представление.

Проект Riffusion также может использовать для изменения имеющихся композиций и синтеза музыки по образцу. Этот процесс работает по аналогии с модификацией изображений в Stable Diffusion. Так, при генерации могут задаваться образцы спектрограмм с эталонным стилем, комбинироваться разные стили, выполняться плавный переход от одного стиля к другому или вноситься изменения в существующий звук для увеличения громкости отдельных инструментов, изменение ритма и т.д.

Образцы можно использовать для генерации длительно играющих композиций, создаваемых из серии близких друг к другу отрывков, немного меняющихся во времени. Они объединяются в непрерывный поток при помощи интерполяции внутренних параметров модели.

Для создания спектрограммы используется оконное преобразование Фурье. Чтобы решить проблему с определением фазы, задействован алгоритм аппроксимации Гриффина-Лима.

В ноябре Stability AI сообщила о выпуске новой версии модели Stable Diffusion 2.0. В ней улучшили качество и повысили вариативность получаемых изображений.

Исследователи из Швейцарии обнаружили, что терапия с использованием ЛСД снижает тревожность пациентов с опасными для жизни болезнями, а также помогает людям с тревожным расстройством.

Исследователи ищут различные способы снизить негативные симптомы тяжелых заболеваний, в частности, облегчить боль, а также тревожные и депрессивные состояния. Исследования психоактивных веществ, таких как псилоцибин, MDMA (метилендиоксиметамфетамин) и ЛСД (диэтиламид d-лизергиновой кислоты) показывают, что они способны помочь в лечении различных расстройств. 

Швейцарские исследователи под руководством Фридерики Хольц (Friederike Holze) решили изучить влияние ЛСД на тревогу, как симптом различных заболеваний. Для этого авторы пригласили 20 пациентов с опасными для жизни болезнями (например, рак) и 22 пациентов с тревожным расстройством без сопутствующих соматических симптомов. Все участники были старше 25 лет. 

Участники исследования прошли медицинское обследование, в ходе которого они также заполнили опросники тревожности и депрессии. Эксперимент проводился в два периода, в каждом из которых участник принимал либо ЛСД, либо плацебо. Внутри одного периода участник дважды принимал 100 микрограмм ЛСД в растворе этанола или только раствор этанола (плацебо) с разницей в шесть недель. После каждого приема испытуемые проходили опросники, связанные с состоянием после приема вещества (опросник измененного состояния сознания и мистических эффектов), а также измерение давления и пульса. На 2, 8 и 16 неделе испытуемые проходили опросники, которые заполняли на первом приеме у врача.

На прием вещества ответили снижением симптоматики 65% участников в группе ЛСД и 9% участников, которые принимали плацебо. В течение всего периода произошло шесть серьезных негативных инцидентов в группе ЛСД и три в группе плацебо.

Результаты показали значительное снижение тревожности, депрессии и общих психиатрических симптомов. Максимальная разница в баллах по шкалам между группами ЛСД и плацебо была на второй неделе после приема второй дозы вещества (p < 0,0007). Различия в баллах по шкалам между группами ЛСД и плацебо в первом периоде сохранялись и на 16 неделе (p < 0,02).

Субъективные эффекты от приема ЛСД (только позитивные) коррелировали с последующим терапевтическим эффектом (снижение тревожности) на 16 неделе (p < 0,003), также как и пульс (p = 0,026). 

Таким образом, авторы еще раз показали важность исследований психоделиков и подтвердили, что ЛСД может помочь пациентам с симптомами тревожности и депрессии. Однако они отмечают, что использовали в качестве плацебо вещество, которое не вызывает никаких эффектов, поэтому испытуемые верно определяли, что принимали в первый и второй период исследования. 

https://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(22)01553-0/fulltext#secsectitle0070