Физики приспособили поляритоны для моделирования статистических систем

Физики приспособили поляритоны для моделирования статистических систем

Структура из нескольких поляритонов в полупроводниковом кристалле может быть использована для определения равновесного состояния систем, в которых взаимодействие между элементами описывается классическими моделями статистической физики. Чтобы показать это, международный коллектив ученых, в состав которого входили физики из Сколковского института науки и технологий, смоделировал на «поляритонном симуляторе» систему взаимодействующих спинов в магнитном материале. Результаты исследования опубликованы в .

Найдены распознающие мертвые нейроны белковые рецепторы

Найдены распознающие мертвые нейроны белковые рецепторы

Ученые продемонстрировали роль ТАМ-рецепторов в апоптозе — контролируемом удалении лишних и мертвых нервных клеток головного мозга. Блокирование работы этих белков в микроглии ведет к быстрому накоплению таких нейронов и замедлению нейродегенеративных процессов. Исследование опубликовано в журнале .ТАМ-рецепторы (Tyro3, Axl и Mer) – семейство протеинкиназ, регулирующих процессы обновления тканей взрослого организма. Белки Mer и Axl позволяют макрофагам распознавать и ежедневно поглощать миллиарды мертвых клеток нашего тела, которые тут же заменяются новыми. Их первооткрыватель и главный исследователь, американский биолог Грегори Лемке (Gregory Lemke) показал, что ТАМ-рецепторы действуют в тканях иммунной, репродуктивной, сердечно-сосудистой и нервной систем, в гемопоэтических клетках. В своей новой работе Лемке и его команда предположили, что активность ТАМ-рецепторов затрагивает и головной мозг – прежде всего, процессы, развивающиеся в зубчатой извилине гиппокампа и субвентрикулярной зоне. В этих областях нейрогенез продолжается всю жизнь, и на этом фоне активно происходит уничтожение поврежденных нейронов: по данным Лемке с соавторами, до 80% новорожденных клеток быстро удаляется макрофагами. Показано, что выжившие новые нейроны у мышей из субвентрикулярной зоны затем мигрируют в обонятельную луковицу.«Чистку» нейронов и синапсов центральной нервной системы производят специализированные макрофаги – клетки микроглии. Они составляют до 10% общей численности клеток мозга и удаляют лишние, старые и поврежденные нейроны в ходе процессов синаптического прунинга (удаление «лишних» связей между нейронами головного мозга при его созревании). Клетки микроглии несут два ТАМ-рецептора (Axl и Mer), тогда как третий (Tyro3) присутствует в нейронах.Лемке и его коллеги получили ГМ-линии мышей, микроглия которых лишена рецепторов Axl и Mer, и выяснили, что это ведет к быстрому росту числа мертвых нейронов в субвентрикулярной зоне и в гиппокампе. Авторы считают, что то же происходит и в других частях головного мозга, однако в областях активного нейрогенеза накопление мертвых клеток идет намного быстрее, и любое замедление в их уничтожении легче заметить.Это делает ТАМ-рецепторы перспективными мишенями для лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. В этом направлении ученые уже провели первые опыты, используя модельную линию мышей, страдающих наследственным (семейным) паркинсонизмом в результате нарушения функции белка SNCA и живущих не долее 8–10 месяцев. Оказалось, что если у таких мышей «нокаутировать» гены Axl и Mer, продолжительность их жизни растет, а нейродегенеративные процессы замедляются. Ученые предполагают, что это связано с повышенным количеством деградировавших нейронов в их мозге. Отсутствие Axl и Mer позволяет этим клеткам сохраниться на месте и, так или иначе, но продолжать свою работу.Ученые также рассмотрели изменения в росте нейронов у мышей с микроглией без рецепторов Axl и Mer. Отсутствие этих белков привело к резкому (на 70%) увеличению миграции новых нервных клеток в обонятельную луковицу. Как этот факт сказывается на обонянии животных, неясно, однако он показывает, что функции ТАМ-рецепторов выходят за пределы простого удаления мертвых нейронов, и они могут широко участвовать в синаптическом прунинге.Несколько месяцев назад выяснилось, что нарушения синаптического прунинга могут лежать в основе развития шизофрении. Возможно, определенную роль в этом процессе могут играть и три ТАМ-рецептора – и Лемке с соавторами стоило протестировать своих мышей на соответствующие когнитивные нарушения.

Математики определили сложность задачи о ферзях

Математики определили сложность задачи о ферзях

Математики из Школы Компьютерных Наук Сент-Эндрюсского университета доказали, что известная проблема дополнения позиции до  ферзей при заданных положениях  ферзей ( < ) одновременно является NP-полной и #P-полной. Также ученые провели эмпирический анализ проблемы и предложили новый критерий для оценки работы искусственного интеллекта. Статья опубликована в .

Физики создали кубит из радиоактивного изотопа бария

Физики создали кубит из радиоактивного изотопа бария

Одним из наиболее популярных типов кубитов в прототипах квантовых компьютеров являются ионы металлов, удерживаемые в специальной ионной ловушке с помощью лазерного охлаждения. Однако необходимая для удержания длина волны лазера приводит к снижению эффективности такого кубита. Чтобы решить эту проблему, американские физики предложили вместо стабильных изотопов в качестве кубитов использовать радиоактивный изотоп бария с большим периодом полураспада. Работа опубликована в .

Болезнетворный дефект РНК заблокировали низкомолекулярным соединением

Болезнетворный дефект РНК заблокировали низкомолекулярным соединением

Американские ученые создали низкомолекулярное соединение, которое способно блокировать один из типов дефекта РНК и устранять проявления вызванного этим дефектом заболевания в культуре человеческих клеток. Отчет о разработке опубликован в журнале .

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND