Вселенная Плюс

ДНК-сенсор за 50 центов диагностирует рак и ВИЧ домаИнженеры MIT создали устройство, которое может изменить диагностику навсегда. Одноразовый сенсор стоимостью полдоллара способен выявлять онкологию, ВИЧ и другие заболевания прямо дома, без лабораторий.Технология основана на CRISPR-системе — инструменте для редактирования генов, который умеет точно находить и разрезать нужные участки ДНК. Принцип работы хитрый: если в образце есть ген болезни, энзим Cas12 его обнаруживает и "взбесившись", начинает рубить всю ДНК подряд, включая специальные нити на электроде сенсора. Разрушение этих нитей меняет электрический сигнал — так устройство "понимает", что болезнь найдена.Конструкция поразительно проста. Полоска золотой фольги с ДНК-покрытием ламинируется на пластик. Принцип похож на глюкометры, только измеряет присутствие генетического материала болезней. Сенсор работает с разными типами образцов — мочой, слюной, назальными мазками. Технология достаточно гибкая, чтобы адаптироваться к новым патогенам.Диагностика за копейки может революционизировать здравоохранение в развивающихся странах и удалённых регионах. Вместо дорогих лабораторных анализов — простой тест дома за стоимость проезда в автобусе.@vselennayaplus

Электричество делает мозг умнее в математикеУчёные из Университета Суррея сделали открытие, которое может изменить подход к обучению. Они выяснили, что слабый электрический ток способен улучшить математические способности у людей с менее развитыми нейронными связями.Исследование охватило 72 участника, которые в течение пяти дней решали математические задачи. Во время работы учёные измеряли силу связей между ключевыми областями мозга и одновременно стимулировали их слабыми электрическими импульсами.Как это работает на уровне мозга? Команда сосредоточилась на трёх критически важных зонах. Дорсолатеральная префронтальная кора отвечает за исполнительные функции и вычисления. Задняя теменная кора связана с воспоминаниями. А гиппокамп помогает формировать долговременную память и обобщать алгоритмы для решения различных задач.Выяснилось интересное. Люди с изначально более сильными связями между этими областями лучше справлялись с вычислительными задачами, но не с простым запоминанием. А вот участники со слабыми связями между префронтальной и теменной корой значительно улучшили свои результаты после электростимуляции.Учёные использовали магнитно-резонансную спектроскопию для измерения двух ключевых нейромедиаторов — глутамата и ГАМК. Эти химические вещества показывают текущую способность мозга к обучению и изменениям. Результаты указали на сложную взаимосвязь между нейрохимией, пластичностью мозга и коммуникацией между регионами.До сих пор образовательные усилия фокусировались на изменении среды — подготовке учителей, переработке учебных программ. Но биологические факторы часто объясняют успехи в математике сильнее, чем внешние условия.Практические перспективы впечатляют. Если технология окажется эффективной за пределами лаборатории, она может помочь людям с врождёнными нейробиологическими ограничениями. Это откроет доступ к различным карьерным путям и поможет сократить долгосрочное неравенство в доходах и благополучии.Конечно, до практического применения ещё далеко. Нужны дополнительные исследования сложных взаимодействий между различными областями мозга. Но сама идея персонализированной нейростимуляции для улучшения обучения выглядит очень перспективно.@vselennayaplus

ИИ-диагност превзошёл врачей в 4 разаВ Microsoft AI разработали систему MAI-DxO, которая ставит медицинские диагнозы с точностью 80%. Для сравнения: опытные врачи со стажем около 12 лет справились только с 20% тех же случаев.В основе эксперимента лежал новый подход к оценке медицинского ИИ. Вместо стандартных тестов с выбором ответа исследователи создали интерактивный бенчмарк SDBench. Система должна была действовать как настоящий врач: начинать с минимальной информации о пациенте, задавать уточняющие вопросы, назначать анализы и только потом ставить диагноз.Для тестирования использовали 304 сложнейших клинических случая из New England Journal of Medicine. Это реальные истории болезней, которые публикуют для обучения врачей. Каждый назначенный тест имел свою стоимость — от $300 за консультацию до тысяч долларов за МРТ.Секрет успеха MAI-DxO кроется в архитектуре. Система имитирует консилиум из пяти специализированных ИИ-врачей. Один ведёт дифференциальную диагностику и постоянно обновляет список вероятных заболеваний. Другой выбирает тесты, которые максимально помогут различить похожие болезни. Третий играет роль скептика — ищет противоречия и предлагает исключить маловероятные диагнозы. Четвёртый следит за расходами и предлагает более дешёвые альтернативы дорогим исследованиям.В режиме максимальной точности система достигла 85.5% правильных диагнозов. При этом MAI-DxO оказался универсальным — он улучшил работу всех протестированных языковых моделей, включая GPT-4, Claude, Gemini и другие. Средний прирост точности составил 11 процентных пунктов.Важно, что ИИ не только точнее, но и экономнее. Средняя стоимость диагностики у MAI-DxO составила $2,397 против $2,963 у врачей. Система тщательно взвешивает информационную ценность каждого теста относительно его стоимости.Врачи в эксперименте тратили около 12 минут на случай, задавали 6-7 вопросов и назначали примерно столько же тестов. ИИ подходил к задаче более методично — сначала собирал подробный анамнез через серию вопросов, затем целенаправленно назначал только необходимые исследования.@vselennayaplus

Бактерии научили превращать пластиковые бутылки в обезболивающееУчёные из Эдинбургского университета придумали, как заставить кишечную палочку работать на благо человечества. Генетически модифицированная E. coli теперь умеет превращать старые пластиковые бутылки в парацетамол — то самое лекарство, которое есть в каждой аптечке.Как это работает? Берём использованную PET-бутылку (из которых делают большинство упаковок для напитков), химически обрабатываем и скармливаем бактериям. E. coli расщепляет пластик до терефталевой кислоты. Дальше начинается магия биоинженерии — внутри бактерий запускается химическая реакция под названием "перегруппировка Лоссена". В результате получается пара-аминобензойная кислота (PABA) — питательное вещество для самих бактерий.Но учёные пошли дальше. Они встроили в ту же E. coli дополнительные метаболические пути, которые превращают PABA в парацетамол. Весь процесс занимает меньше суток при комнатной температуре. Никаких выбросов углерода, никаких энергозатратных печей — только бактерии, делающие свою работу.Эффективность поражает — 90% конечного продукта составляет чистый парацетамол. Для сравнения: традиционное производство этого лекарства требует огромного количества ископаемого топлива и целого коктейля химикатов. А тут — просто мусор превращается в лекарство.Правда, до промышленных масштабов ещё далеко. Исследователи только начинают оптимизировать процесс. Но AstraZeneca уже заинтересовалась технологией — фармгиганты понимают потенциал. Представьте мир, где каждая выброшенная бутылка может стать таблеткой от головной боли. Где бактерии работают химическими фабриками, а мусорные полигоны превращаются в склады сырья.Природа и технологии снова доказывают: самые элегантные решения часто приходят оттуда, откуда их не ждёшь.@vselennayaplus

Кошки спят на левом боку ради выживанияНаша любимая рубрика "безумные исследования ученых" пополнилась новым шедевром. Международная команда из университетов Италии, Германии, Канады, Швейцарии и Турции потратила время на просмотр 408 роликов со спящими кошками на YouTube. И знаете что? Оказалось, это имеет научный смысл!Результаты впечатляют: оказывается 65,1% кошек предпочитают спать на левом боку. Из 408 проанализированных видео 266 кошек спали именно так — левым плечом вниз. Статистически значимое отклонение, между прочим.Но зачем вообще это изучать? Кошки проводят во сне 12-16 часов в сутки — это 60-65% всей жизни в крайне уязвимом состоянии. Для существа, которое одновременно является и хищником, и добычей, это серьезный риск.Здесь включается нейробиология. Правое полушарие мозга млекопитающих специализируется на обработке угроз, пространственном внимании и координации быстрых реакций. Когда кошка спит на левом боку и просыпается, ее левое поле зрения (которое обрабатывается правым полушарием) первым охватывает окружающее пространство.Профессор Онур Гюнтюркюн из Рурского университета Бохума объясняет: асимметрия в поведении дает преимущества, поскольку полушария мозга специализируются на разных задачах. Правое полушарие быстрее реагирует на приближающихся хищников слева, эффективнее обрабатывает страх через правую миндалину.Кошки инстинктивно выбирают возвышенные места для сна — оттуда лучше обзор, а хищникам сложнее подобраться. Сон на левом боку в таком месте создает оптимальные условия для мгновенной оценки угрозы при пробуждении.Исследователи рассмотрели альтернативные объяснения. Беременность? Маловероятно — даже у коров асимметрия составляет всего 56%. Предпочтение лапы? Около 78% кошек действительно "правши" или "левши", но распределение примерно равное, что не объясняет популяционный сдвиг в 65%.Работа опубликована в журнале Current Biology. Авторы признают: тема спорная, но открывает отличные возможности для изучения эволюционных асимметрий на популяционном уровне. И заодно помогает лучше понять наших пушистых соседей по планете.@vselennayaplus