Вопрос науки. уроки эпидемий прошлого

Как работает память?

Долгое время учёные предполагали, что механизмы памяти заключены в гиппокампе, коре головного мозга или рассеяны в неопределённой группе нейронов.

Учёным из Массачусетского Технологического института впервые удалось управлять памятью мышей, влияя на некоторые нейронные связи. Это, конечно, шаг вперёд, но как мозг определяет, какую связку необходимо задействовать? Этот «трюк» пока до конца не изучен: исследования показывают, что при возникновении воспоминания активируются те же мозговые клетки, которые участвуют непосредственно при получении опыта, иными словами, память не просто накапливает впечатления, а затем «вынимает их» — это больше похоже на конструирование «той самой» ситуации.

Чем отличаются различные поколения связи?

Первое поколение — это мобильная связь, то есть вы не привязаны проводом к розетке. Это не были массовые системы, но тем не менее первый шаг был сделан — появился радиотелефон.

Основное отличие второго поколения от первого — это то, что голос стал значительно лучше и надежнее. Вы стали чисто слышать собеседника, значительно лучше, чем в обычных проводных телефонных сетях.

Третье поколение — это передача данных, которая добавилась к голосу. Потому что во втором поколении были эсэмэски те самые, короткие сообщения, немножечко была GPRS-передача данных, но очень слабая, то есть, можно сказать, ее не было. Но в третьем поколении появилась передача данных с нормальной скоростью.

А вот четвертое поколение — это уже полностью система, построенная на протоколе IP. Телефон стал смартфоном. Его основной функцией стала передача не голоса, а данных и их отображение на экране. Так появилась характерная поза у человека: он уткнулся в экран, начал на нем залипать. Именно потому, что смартфон научил его принимать информацию в графическом виде, а не в звуковом. Мессенджеры вышли на первый план, люди стали чатиться, то есть писать текст, а не говорить по телефону, как это было в предыдущих поколениях.

И следующий переход был очень простой. Люди сказали: «О’кей, хорошо. Человек удовлетворен полностью. Он и читать может, и фильмы смотреть может, и звонить может, и все что угодно. Кого же мы до сих пор не привлекли в это прекрасное сообщество?» А не привлекли мы кого?

Вещи. То есть появился так называемый интернет вещей. Разница с обычным интернетом в том, что в обычном интернете источником информации и получателем этой информации является человек. То есть человек создает фильмы, человек их смотрит, человек говорит и человек слушает. А в случае интернета вещей обмениваются информацией устройства — и сенсоры, и датчики, и т. д. Без участия человека. То есть появляются автоматизированные системы, которые используют ту же сеть, но уже никак не завязываясь на человека, совершенно параллельно ему. И вот именно эти новые вещи для поддержки всех сервисов интернета вещей прежде всего привнесли в новое поколение — в 5G.

8.

Почему пузыри круглые?
Да, пузыри не всегда идеально круглые, как вы, должно быть, заметили, если хотя бы раз их надували. Но пузыри стремятся к сферической форме, и можно заметить, что даже самые длинные из них стремятся стать круглыми. Дело в том, что пузыри по сути представляют собой тонкие слои жидкости, молекулы которой держатся за счет явления, называемого когезией. Это создает поверхностное натяжение — барьер, который не дает объектам проникнуть сквозь него. Но это не единственная сила, которая действует на этот слой. Снаружи давят молекулы воздуха. Самый эффективный способ для жидкостного слоя противодействовать этим силам — принять наиболее компактную форму, которая представляет собой сферу, если рассчитывать соотношение объема к площади.

Что примечательно, ученые давно научились делать некруглые пузыри — кубические, прямоугольные (натягивая тонкий слой жидкости на проволочном каркасе), какие угодно.

Нужна ли популяризация науки вообще и на детскую аудиторию в частности?

Михаил Бару: Безусловно нужна. Любое общество должно развиваться, а для развития нужны ученые. Конечно, нужны и писатели, художники и композиторы с артистами, но ученые нужны и не в самую последнюю очередь. Ученых общество выращивает. Долго и трудно выращивает. Не каждый способен им быть. Так вот первый шаг в процессе выращивания и есть популяризация науки. Тут надо сделать небольшую остановку и сказать, что под популяризацией науки у нас, как правило, понимают популяризацию естественных наук, забывая при этом о филологии, истории, философии или искусствоведении. И совершенно напрасно забывают, поскольку обществу нужны не только Королевы, Ландау и Капицы, но и Лотманы, Померанцы и Лихачевы. Я даже возьму на себя смелость утверждать, что условный человек с улицы гораздо меньше представляет себе методы работы историка или литературоведа, чем методы работы химика или биолога.

Дети — одна  из самых главных целевых групп популяризатора науки. Наверное, самая главная. Именно в детстве происходит первичный отбор тех, кто потом станет учеными. Популяризация науки помогает ребенку определиться с будущей профессией. Именно так, с помощью детских книжек, в которых популярно и увлекательно было написано о химии, я и выбрал свою будущую профессию. 

Марина Молчанова: Что значит «нужна ли»? 
Можно ли без нее обойтись? Можно. Это не еда и не электричество, для выживания это не нужно. Могут ли люди просвещаться сами – опять-таки могут. 
Но на научно-популярные книги, журналы и лекции есть спрос — про Москву могу сказать с уверенностью, но и про другие крупные города люди говорят то же самое. И есть предложение. 
Год назад в Москву приезжал Кип Торн – знаменитый американский астрофизик, специалист по гравитационным волнам. Не то чтобы эта тема была сверхпопулярна среди широкой публики, согласитесь. И не то чтобы его лекция на физфаке МГУ широко рекламировалась. К тому же на английском языке, а наушников с переводом не хватало и не могло хватить на всех. Но людей пришло столько, что они разве что с люстры не свисали. Так что был бы хороший лектор — Торн, к слову сказать, не только великий ученый, но и блестящий оратор, – а слушатели найдутся. 
Смежная тема, которая меня особенно интересует, – это популяризация медицинских знаний. Здесь практическая значимость очевидна: хорошо бы, чтобы люди понимали, что не нужно лечить серьезные заболевания с помощью мумиё и керосина. Опять же, высокотехнологичная медицина развивается очень быстро, эти технологии постепенно приходят и в Россию, и узнавать о них просто очень интересно. Вот, пожалуйста, актуальный практический вопрос: зачем люди «сдаются» в регистр доноров костного мозга и не опасно ли это (спойлер: нет)? Или совсем свежая тема: что такое бионический глаз? 
Здесь, конечно, возникает опасность полузнания, когда человек, узнав что-то, будет пытаться сам себе ставить диагноз и назначать лечение. Но эта опасность есть и без просветителей – вспомните, с чего начинается книга «Трое в одной лодке». 

Как работает эффект плацебо?

Когда новый препарат проходит клинические испытания, среди добровольцев всегда есть так называемая контрольная группа, показатели которой служат учёным точкой отсчёта. Её участникам заявляют, что дают им тестируемое лекарство, однако, на деле они получают лишь слегка подкрашенные «пустышки» — плацебо (лат. placebo — «понравлюсь»).

Некоторые из добровольцев «чувствуют» эффект от препарата, который им якобы дают, более того, есть объективно зафиксированные эффекты от плацебо, соответствующие действию настоящего лекарственного средства. Многие считают, что иногда люди заявляют об улучшении самочувствия, но этим только пытаются убедить себя.

Противоречивые свидетельства рождают многочисленные теории: последователи Павлова, например, говорят, что пациент на физиологическом уровне создаёт условия выздоровления, ведь лечение должно помогать. Некоторые говорят о терапевтическом эффекте от общения с доктором, другие — о бессознательном нежелании портить статистику эксперимента.

Как бы то ни было, фармацевтические гиганты мечтают раскрыть тайну эффекта плацебо, чтобы лишить возможности наживы мошенников, продающих пустышки, ведь разработка настоящих лекарств дорого стоит и занимает продолжительное время, но из-за самовнушения людей они иногда не могут конкурировать с «обманками».

А может, просто перелить всем антитела переболевших?

Антитела не могут заменить вакцину. Если кто-то из ваших знакомых переболел коронавирусом и у него есть нейтрализующие антитела, то существует технология, позволяющая выделить эти антитела, расшифровать их структуру и сделать продуцент, который будет делать точно такие же антитела. И может возникнуть вопрос: «Почему же антитела не вводят как лекарство терапевтически или профилактически?» А дело в том, что эти антитела будут в нас жить лишь ограниченное время. Поэтому да: нейтрализующие антитела как препарат могут быть показаны в каких-то особых ситуациях. Например, для людей большого риска, которые ходят в красную зону и известно, что СИЗ не сработали, можно провести профилактическую инъекцию антител.

Но только вакцинация сможет создать в нас иммунологическую память. Это значит, что на клетках иммунной системы образуются рецепторы, которые могут распознать все что угодно: любой вирус, любую бактерию. В ходе иммунизации мы добиваемся того, что лимфоцит, который производит антитела, распознает нужный нам компонент зловредного вируса. Нам нужно, чтобы он размножился, победил инфекцию, а потом еще остался в нишах нашего организма, в идеале на всю нашу жизнь, и чтобы он начинал работать, когда это необходимо.

Наводящие вопросы

Это вопросы, которые в своем звучании уже содержит ответ. Например: «А вы помните, что на Иванове Иване Ивановиче куртка была синего цвета?» — это самый натуральный наводящий вопрос. В рамках закона этот вопрос должен звучать так: «Вспомните, пожалуйста, какого цвета была куртка на Иванове Иване Ивановиче?»

Еще один пример наводящего вопроса: «Был ли Иванов в состоянии алкогольного опьянения, когда разговаривал с вами?» Правильно он должен звучать: «В каком состоянии был Иванов, когда с вами разговаривал?»

Если вы столкнулись с такими вопросами, и они уже содержат ответ (цвет, какое-то событие, указание на какого-то человека) всё это наводящие вопросы, а рядом с вами нет адвоката, но вы понимаете, что это наводящий вопрос, тогда прямо в протокол отвечаете: «Я считаю этот вопрос наводящим, его задавать нельзя, отказываюсь отвечать». Собственноручно вписываете такой ответ в протокол.

Очень важно чтобы вопрос был зафиксирован в протоколе, и вы на него именно так ответили, поскольку это является прямым нарушением со стороны следователя и потом вам может помочь в доказывании своей невиновности и в противодействии следователю, если он занял не совсем корректную к закону и к вам позицию

Какие лекарства космонавты берут с собой на орбиту?

Скажу честно: лекарства от всего. Потому что может случиться что угодно, у нас летают люди и возрастные, и бывали случаи, когда мне приходилось пломбы вставлять своим коллегам в полете. Опять же нарушение кальциевого баланса, вымывается кальций, вылетают пломбы. Были случаи, когда нам приходилось хирургическую операцию проводить на одном из наших американских коллег.

Мы все люди. Поэтому достаточно большой запас на все случаи жизни лекарств и различных других медицинских приспособлений. Мы все обязательно проходим подготовку по первой неотложной медицинской помощи. В каждый экипаж врача не поставишь, поэтому мы должны быть все взаимозаменяемы и все уметь оказать друг другу первую неотложную помощь. Плюс, конечно, у нас на связи очень опытные специалисты, их должность звучит как врач экипажа. Этот человек знает тебя досконально, выучил наизусть твою медицинскую карту, понимает, какую диету ты ведешь, какой образ жизни, и, основываясь на своем опыте, может предположить, что с тобой может случиться. Если что-то случается, первый звонок идет врачу экипажа. Вот у меня там, не знаю, прыщик вскочил, что делать? Левая пятка чешется.

Та история, которая случилась сейчас здесь на Земле, конечно, тоже внесла коррективы. У нас ужесточили санитарно-эпидемиологический режим. И если обычно карантин длится две недели перед полетом, то в этот раз экипажу, в состав которого входили Анатолий Иванишин, Иван Вагнер и Крис Кессиди, пришлось сидеть в карантине на Земле полтора месяца.

Почему это плохо?

Еще до коронавируса два специалиста по количественному анализу эпидемиологии, британские исследователи Джули Брайнард и Пол Хантер построили модель, которая показывает, что в ситуации локальных эпидемий вспыхивает волна слухов и фейк ньюс, и она страшно мешает лечить болезнь. Если мы иммунизируем популяцию хотя бы на 20%, защитим ее от фейк ньюс и слухов, то лечить болезнь будет гораздо проще.

Представим себе эпидемию холеры, которая несколько раз в течение XIX века посещала территорию Европы, в том числе Россию. Почему холеру трудно было лечить, трудно было давать медицинские советы людям? Потому что распространение болезни сопровождал целый веер слухов, самым основным из которых был тот, что нет никакой холеры, а это просто бедное население таким образом истребляют при помощи мышьяка. Мол, это делает либо правительство, либо французы из-за проигранной войны, либо поляки, потому что не любят, либо евреи, потому что они просто евреи. И, собственно говоря, инструментом истребления являются медики, поэтому медикам не верим, карантин не соблюдаем. Дальше мы имеем холерный бунт.

Если мы вернемся к настоящему, то на материалах уже конца ХХ–XXI века Брайнард и Хантер показывают, что человек, который плохо разбирается в биологии и медицине, получает множество медицинских советов изо всех каналов информации. Например, возьмем современную ситуацию.

Еще он получает предупреждение о том, что детей будут арестовывать на улице, если их выпустят. Еще он получает известия из других городов, что там грузовиками вывозят трупы. А еще он получает информацию о том, что комендантский час уже введен в Москве, и множество других разных замечательных текстов.

И наш Василий Петрович не может выбрать из этого набора, как правильно себя повести. Все эти псевдомедицинские советы, народные рецепты и все остальное забивают эфир, и поэтому медицинская информация имеет в такой голове одинаковый статус.

Соответственно, если иммунизировать людей от такого рода информации, то медицинская информация будет доходить лучше и мы будем побеждать болезнь гораздо лучше.

Кризис подобен Великой депрессии

Кризис уже случился: серьезный и самый настоящий. Многие ощутили это на своем кошельке. Главный вопрос, который всех волнует: как долго он продлится? Потому что глубина этого кризиса (по данным МВФ и не только) сравнима с кризисом Великой депрессии в первой половине XX века. Это один из самых больших экономических кризисов в истории.

Если мы посмотрим на самые серьезные экономические кризисы, они были связаны вовсе не с экономикой, а с такими серьезными вещами, как войны и пандемии. В четверке самых крупных экономических кризисов XX века — Первая мировая война, пандемия испанки и Вторая мировая война. Если говорить об испанке, тот кризис был связан с тем, что в астрономических количествах умирали люди.

Текущий кризис — абсолютно уникальный в истории. Он вызван действиями государств, которые сознательно тормозят свои экономики ради того, чтобы снизить скорость распространения вируса и спасти человеческие жизни. То есть в каком-то смысле это контролируемое введение экономики в состояние медицинской комы. И в этом смысле она пока контролируемая.

Действия стран были неодинаковыми. Во многом потому, что мы очень много чего не знаем с медицинской точки зрения про вирус и с точки зрения последствий от пандемии для экономики. Поэтому, пытаясь найти баланс между интересами здравоохранения и экономики, разные страны приходят в итоге к разному выводу — иногда ошибочному.

Италия — это пример, когда выбрали одну стратегию и в итоге пожалели. Решили: «Экономика важнее, потому что кризис где-то там, в Китае. Это не наша проблема». В итоге они принимали меры слишком поздно. Сработает ли шведский подход? Мы этого до сих пор не знаем. В Сингапуре все на первый взгляд шло хорошо, а потом новая волна, все возвращается и возвращается.

На самом деле надо понимать, что уровень неопределенности гигантский. А в условиях неопределенности любой человек начинает тратить гораздо меньше денег. Люди не готовы брать в кредит, они откладывают на черный день и сберегают гораздо больше. И компании тоже.

Вводимые меры приводят к тому, что сокращается производство, потому что половина людей сидит на карантине. Спрос падает из-за того, что у людей меньше денег и им негде взять средства. Кто-то банкротится. Какие-то рестораны закрываются. Индивидуальные предприниматели ничего не зарабатывают. Сам факт того, что они не зарабатывают, впоследствии приводит к тому, что падает спрос и падает производство, потому что некому это продавать, и это, в свою очередь, ведет к тому, что опять же падают доходы, падает спрос… Вот такая спираль, когда падение производства и падение спроса зацикливаются друг в друга и уходят в пике — это и есть экономический кризис. Великая депрессия была примерно такая же.

Самые трудные вопросы

17. Почему эффект плацебо работает?

Сегодня в соответствующих кругах спорят не только относительно принципа работы эффекта плацебо, но и относительно целесообразности использования людьми данного способа лечения.

18. Почему девять из десяти людей правши

Данный вопрос изучается вот уже на протяжении 160 лет. Но почему ведущая рука подавляющего большинства людей на планете правая мы так и не может ответить.

19. Что делает нас людьми?

Если взглянуть на геном человека, то мы увидим, что он на 99 процентов идентичен с обезьяньим. Наш мозг, однако, больше, чем у большинства особей животного царства. Он не самый большой, но в нём в три раза больше нейронов, чем, к примеру, у гориллы.

Учёные полагают, что приготовление пищи, а также навыки по разведению огня со временем сделали нас обладателями более крупного мозга. Но не исключено, что наша способность к сотрудничеству, а также торговые умения, сделали этот мир человеческим, а не принадлежащим обезьянам. 

20. Как птицы каждый год перелетают в одно и то же место?

На сегодняшний день самое лучшее объяснение данного явления – это влияние магнитного поля Земли. Этот факт ещё не принят как единственно верный, но пока лучшего объяснения не было придумано.

21. Как бабочка-монарх понимает, куда лететь?

Бабочки-монархи, как и птицы, ежегодно преодолевают очень большие расстояния. Странность заключается в том, что этот вид бабочек живёт не более шести месяцев, поэтому за свою жизнь каждая особь совершает лишь один перелёт. Откуда они знают направление полёта?

22. Почему у жирафа настолько длинная шея?

На этот вопрос есть множество объяснений, однако ни одно из них не подтверждено официально. Одна из теорий гласит, что жирафы используют свою шею, чтобы добывать пищу, находящуюся высоко на деревьях, куда мало кто из животных может достать.

23. Что такое сознание?

Наука до сих пор не может дать ответ на этот вопрос. Но нам известно, что сознание – это совокупность работы нескольких частей мозга, а не какой-то его отдельной области.

Важно понять, какая именно часть мозга за что отвечает и как работают схемы нервной системы. Не менее важным является то, что за счёт интеграции и обработки большого количества информации, а также фокусировки и блокирования ненужного, мы реагируем на сенсорные входящие потоки, поэтому можем различать, что реально, а что – нет

Не менее важным является то, что за счёт интеграции и обработки большого количества информации, а также фокусировки и блокирования ненужного, мы реагируем на сенсорные входящие потоки, поэтому можем различать, что реально, а что – нет.

24. Мы одни во Вселенной?

Возможно, нет. Астрономы часто находят места, где водные миры вполне могут дать толчок к развитию жизни или уже его дали. Причём эти места расположены как в относительной близости от нашей планеты, так и на расстоянии большого количества световых лет.

Сегодня астрономы могут сканировать атмосферы инопланетных миров в поисках кислорода и воды. Следующие несколько десятилетий будут увлекательным периодом исследования потенциально обитаемых планет, которых только на Млечном Пути около 60 миллиардов.

25. Откуда родом гравитация?

Нейропаразитология

Euhaplorchis californiensis

Если вы знаете о токсоплазмах, в основном живущих в представителях семейства кошачьих, но способных обитать и в других теплокровных, в том числе в людях и крысах, то вы знаете и о нейропаразитологии. Тот факт, что у этих жутких паразитов есть теперь своя собственная научная дисциплина, показывает, насколько они распространены в природе.

Микропаразиты обычно изменяют поведение носителя в соответствии с нуждами своей репродуктивной стратегии. Часто в процессе участвует и третья сторона. Например, Euhaplorchis californiensis заставляет рыб выпрыгивать из воды, чтобы болотные птицы могли поймать их и съесть. Волосяные черви живут внутри кузнечиков, и когда настаёт время покинуть своих носителей, они выпускают в кровь насекомых целый коктейль из химических веществ, вынуждающий кузнечиков покончить жизнь самоубийством, прыгнув в воду. А волосяные черви спокойно уплывают от мёртвых «хозяев».

На космонавтах лежит большая ответственность — устают ли они от этого?

Ну, наверное, немного устаешь, потому что, действительно, это груз ответственности. Ты понимаешь, что от тебя зависит результат всех научных экспериментов, инженерных каких-то программ. С другой стороны, ты с этой ответственностью смиряешься. Потому что подготовка не такая уж быстрая. У меня, например, подготовка к первому полету заняла десять лет. И ты понимаешь, что морально ты готов к тому, что самое главное в полете — это даже не твоя безопасность, а это ответственность перед всеми теми людьми, которые работают на космическую программу.

Когда, предположим, мы отработали какой-то импульс на корабле, ты сразу думаешь, во-первых, что может пойти не так в этой ситуации: импульс не до конца отработался, или двигатель плохо сработал, еще чего-нибудь, и, соответственно, что у нас следующее, к чему я должен быть готов. Дальше начинаешь думать: а что там может пойти не так, дай-ка я на всякий случай сделаю закладочку в книжке с нештатными ситуациями, чтобы быть готовым, или в голове прокручиваешь.

Я не скажу, что это прямо супертяжело. Ты обучаешься распределять свои силы, эмоции, предположим, по дню или по экспедиции. Ты понимаешь, что хорошо, мне нужна отдушина, отключиться от вот этой вот давящей ответственности, от постоянной работы, мне нужно хобби, увлечение. У кого-то это просмотр сериалов. Я очень много фотографировал. Все свободное время я тратил на фотографии нашей прекрасной планеты. И я же из этого полета привез 350 000 фотографий. Это было мое хобби. А космическое фотографирование — это такая фотоохота. Когда станция летит со скоростью 28 000 км/ч, у тебя есть несколько секунд, чтобы увидеть объект, навестись, сделать кадр. В общем, это тебя занимает на 100%, и это прекрасная отдушина, ты перестаешь фрустрировать на какие-нибудь там другие неприятные темы.

К чему труднее всего привыкнуть на орбите?

На орбите очень не хватает привычного живого общения с дорогими тебе людьми. Члены экипажа — это, конечно, здорово, да. Но у тебя есть семья, дети, друзья, с которыми можно пообщаться по телефону или по космическому скайпу раз в неделю, но это не то. Ты понимаешь, что живое общение очень ценно.

Каждому нормальному человеку очень важна человеческая коммуникация. И в нынешних условиях, когда многие сели в самоизоляцию, многие работают на удаленке, очень чувствуется, когда человеку нужно поговорить, пообщаться. Мы стали больше звонить друзьям, родным, поддерживая их и как-то с ними обсуждая сложившиеся проблемы. На самом деле у нас у всех эта потребность есть.