Группа нейрофизиологов из Бостонского университета обнаружила, что grid-нейроны, расположенные в медиальной энторинальной коре головного мозга, помимо своей основной функции являются еще и своеобразным «одометром». Эти нервные клетки кодируют пройденную животным дистанцию и затраченное на ее преодоление время, что позволяет интегрировать оба показателя, создавая пространственно-временную схему в памяти и помогая ориентироваться в том или ином месте, не полагаясь на визуальные сигналы. Работа опубликована в журнале .

Европейский авиастроительный концерн Airbus испытал систему защиты воздушных винтов вертолета от столкновения с препятствиями. Как пишет Aviation Week, испытания проводились на летающей лаборатории Flightlab, созданной на базе многоцелевого вертолета H130, и были признаны успешными.

Команда британских физиков предложила метод, с помощью которого можно передвигать молекулы на поверхности кремния, не «касаясь» их, на расстояния около десяти нанометров. Ученые использовали этот подход, чтобы изучить, как «горячие» электроны распространяются в полупроводниковых материалах. Исследование опубликовано в .Авторы использовали сканирующий туннельный микроскоп для инжекции высокоэнергетичных электронов в молекулы ароматических соединений, адсорбированных на поверхности кремния. При этом измерялось, сколько молекул передвигалось в результате такого воздействия.Из полученных данных ученые рассчитывали зависимость «манипулярующего» воздействия от температуры и напряжения на зонде (фактически, энергии туннелирующих электронов). Также измерялось характерное расстояние, на которое смещались молекулы в процессе.Авторы связали воздействие на молекулы с динамикой распространения «горячих» электронов в кремниевой подложке. Оказалось, что экспериментальные данные описываются хорошо известной диффузионной моделью. При этом характерное расстояние «манипуляции» повышалось с температурой и составляло порядка 10 нанометров при 300 кельвинах.«Горячими» называются электроны, кинетическая энергия которых существенно превышает тепловую (обычно речь идет о сотнях kT). Такие электроны оказывают значительный эффект на полупроводниковые устройства, например, они могут приводить к появлению токов утечки. Кроме того, горячие электроны могут стать одним из препятствий в гонке миниатюризации электронных устройства.

Группа инженеров из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создала специальную резонирующую камеру из пяти отсеков, позволяющую конвертировать эванесцентные волны в обычные звуковые и наоборот. Для изготовления устройства использовались метаматериалы и 3D-печать. Новый прибор, прикрепленный вместе с микрофонами и источниками звука к роботу, дает возможность построить акустическое изображение «каркаса» любого объекта – совокупность пересечения его граней и контуров, в том числе самых мельчайших. Работа опубликована в журнале

На филиппинском острове Лусон найдены останки как минимум трех вымерших людей неизвестного вида, сообщается в . Представители нового вида, получившего название , жили более 50 тысяч лет назад. Морфологически они объединяли в себе как прогрессивные черты, характерные для человека современного типа, так и древние, типичные для австралопитеков и парантропов.

Коллективу ученых под руководством Джеймса Бергера из университета Джона Хопкинса (Балтимор, США) удалось впервые получить кристаллы ДНК-гиразы микобактерий () в комплексе с ДНК и различными фторхинолонами, а также установить точную пространственную структуру каталитического центра фермента. Получение точной структуры комплекса позволит использовать рациональный дизайн для создания противотуберкулезных фторхинолонов. Работа исследователей опубликована в журнале 

Связь лихорадки Зика с врожденными пороками развития и микроцефалией становится все очевиднее. Исследовав активность рецепторных белков в клетках растущего мозга, ученые нашли среди них «ключ», с помощью которого вирус может проходить гемато-энцефалический барьер и проникать внутрь клеток. О работе рассказывает публикация в журнале .Профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско Арнольд Кригштейн (Arnold Kriegstein) и его соавторы пишут, что в основе развития микроцефалии может лежать истощение клеток-предшественниц радиальной глии, которая образует нечто вроде каркаса, задающего структуру для роста нейронов и формирования нервной ткани. Это позволяет предположить, что в период формирования мозга в радиальной глие экспрессируется мембранный белок, служащий «ключом» для проникновения вируса Зика внутрь клетки. Этот механизм заражения известен и у других флавивирусов, и подходящими могут оказаться многие белки и , включая рецепторы DC-SIGN, TIM1, TYRO3 и AXL.Чтобы определить подходящий белок, ученые получили образцы формирующейся ткани коры головного мозга, разделив их на ключевые типы клеток: астроциты и радиальную глию, промежуточные прогениторные клетки, незрелые возбуждающие и тормозящие нейроны. Для каждого из них авторы исследовали активность генов, кодирующих мембранные белки-кандидаты. Были также использованы данные предыдущих исследований по генной экспрессии в клетках других тканей. Как оказалось, резко повышенную активность в радиальной глии демонстрирует лишь ген . Этот ген кодирует мембранный рецептор, тирозин-протеинкиназу UFO, которая играет важную роль в связывании факторов роста и участвует в пролиферации клеток и развитии тканей. Считается, что AXL-рецептор служит «ключом» для проникновения в клетку и для родственника Зики, вируса, вызывающего лихорадку денге.Авторы выяснили, что активно экспрессируется и в некоторых других клетках глии, а также эндотелия, выстилающего внутреннюю поверхность сосудов. Возможно, именно способность проникать в клетки эндотелия позволяет вирусу Зика преодолевать гемато-энцефалический барьер, который строго контролирует все, что попадает в головной мозг. Кроме того, повышенная экспрессия была отмечена и в клетках формирующейся сетчатки глаз. С этим, по мнению авторов, может быть связана высокая частота аномалий зрения у детей с микроцефалией и вирусом Зика – по данным одной предыдущей работы, они встречаются более чем в трети случаев.Ученые также показали, что повышенная активность гена сохраняется и в радиальной глии формирующейся нервной ткани коры головного мозга других млекопитающих – мышей и хорьков, а также в тканеподобных культурах нервных клеток человека. Так что если роль этого белка в развитии микроцефалии при заражении плода вирусом Зика подтвердится, все они могут стать подходящими моделями для новых исследований и для поиска средств лечения.

Команде биологов под руководством Крейга Вентера удалось создать организм с минимальным возможным геномом, который был получен полностью синтетическим путем. Основой минимального генома стал геном бактерии , который ученым удалось «ужать» почти вдвое. Интересно, что из 473 генов, которые входят в его состав, роль 149 сейчас почти не известна. Работа опубликована в журнале .

Американские ученые обнаружили механизм «переключения скоростей» сперматозоидов, благодаря которому они вступают в контакт с мембраной яйцеклетки. Этот механизм может помочь в создании универсального противозачаточного средства, которое подходит как женщинам, так и мужчинам. Результаты исследования опубликованы в журнале .

Манипулируя рецепторами дофамина в головном мозге крыс, нейрофизиологи обнаружили в нем структуры, связанные с утратой способности переживать удовольствие и развитию явных симптомов ангедонии. О новой работе гарвардских ученых рассказывает первый в 2016 году выпуск журнала .Локализованный в прилежащем ядре мозга и связанных с ним структурах «центр удовольствия» – тема множества исследований и популярных рассказов – но обратная сторона этих переживаний изучена куда хуже. А между тем, состояние ангедонии (вплоть до полной потери способности получать удовольствия) может сопровождать самые разнообразные расстройства психики, от шизофрении до «банальной» депрессии.Считается, что такие процессы должны развиваться в медиальной зоне префронтальной коры головного мозга: у пациентов с ярко выраженной ангедонией наблюдается повышенная активность нейронов именно этой области. Кроме того, она должна сопровождаться нарушением работы прилежащего ядра и в целом дофаминэргических путей «центра удовольствия». Новые детали развития ангедонии раскрыл коллектив авторов под руководством стэнфордского профессора Карла Диссерот (Karl Deisseroth), одного из изобретателей оптогенетики, лауреата престижной премии Breakthrough Prize 2015 года.Оптогенетические методы позволили внедрить в нейроны подопытных крыс светочувствительные ионные каналы и точечно контролировать их активность, воздействуя излучением непосредственно на живое бодрствующее животное. Параллельно этому авторы использовали фМРТ, следя за активностью рецепторов дофамина, ключевого нейромедиатора, участвующего в работе системы поощрения мозга.Было показано, что оптическая стимуляция активности дофаминовых нейронов в медиальных областях головного мозга повышает активность клеток в полосатом теле (стриатуме). В результате понижается мышечный тонус и стимулируется пищедобывающее поведение с поиском и ожиданием вознаграждения. И наоборот, подавление этих дофаминовых рецепторов подавляет и стриатум, и гипоталамус, и некоторые другие области мозга, приводя к развитию защитных реакций избегания.К такому же результату приводила и неспецифическая стимуляция нейронов медиальной зоны префронтальной коры. Подопытные крысы теряли свою обычную любовь к подслащенной воде, перестав предпочитать ее обычной, а также менее охотно взаимодействовали между собой.«Наши эксперименты (...) продемонстрировали, что медиальная зона префронтальной коры осуществляет контроль «сверху вниз» над областями среднего мозга, которые вовлечены в дофаминэргические взаимодействия с полосатым телом, – заключают Карл Диссерот с соавторами. – Хроническая гиперактивность этой зоны может стабильно подавлять естественное пищедобывающее поведение и стимулировать развитие новых межнейронных связей, определяющих появление ангедонии».

Физики и химики из Университета Флориды нашли новый способ увеличить время жизни спиновых кубитов. Для этого они использовали специальные магнитные комплексы. По словам авторов, явление, оберегающее магнитные атомы этих комплексов от декогеренции, очень близко к тому, что лежит в основе механизма работы сверхточных атомных часов. Исследование опубликовано в журнале , кратко о нем сообщает пресс-релиз университета.

Международная группа ученых, в состав которой входит химик-синтетик с Химического факультета МГУ имени Ломоносова, впервые экспериментально доказала, что в некоторых соединениях сверхпроводимость может быть связана с таким эффектом, как спин-орбитальное взаимодействие. Работа опубликована в журнале .