Чем пахнут наши воспоминания и марсоход, который подрался с зондом

В очередной подборке интересных научных новостей недели:

О чем может напомнить запах

Всем вам наверняка знаком удивительный эффект, когда какой-то запах вдруг отсылает вас в прошлое. Тонкий аромат елки напоминает о детстве и новогодних подарках, а запах антисептика заставляет передернуться от воспоминания о походе к зубному врачу.

Способностью запаха вызывать воспоминания заинтересовались ученые из Центра системной нейрологии Бостонского университета, которые решили выяснить, нельзя ли использовать запах в качестве лекарства для лечения депрессий, связанных с тяжелыми воспоминаниями.

"Если с помощью запаха можно вызвать яркие воспоминания, пусть даже о негативных событиях, этим всегда можно воспользоваться в терапевтических целях", - утверждает ведущий исследовательской группы, доцент кафедры нейрологии Стив Рамирес.

До недавнего времени связь между запахом и памятью, да и сам механизм возникновения воспоминаний, оставались загадкой. Устоявшаяся теория системной консолидации гласит, что воспоминания начинают формироваться в небольшом участке мозга - гиппокампе, где они насыщаются деталями. Со временем, особенно пока мы спим, участок клеток мозга, содержащих то или иное воспоминание, реактивируется и реорганизуется. После этого функцию по обработке воспоминания у гиппокампа перенимает префронтальный участок мозга, но при передаче информации часть подробностей теряется.

Эта теория неплохо объясняет, почему со временем воспоминания начинают бледнеть и стираться, а также тот факт, что при повреждении гиппокампа люди теряют способность приобретать новые воспоминания, но отчетливо помнят события многолетней давности, а в случае травм префронтальной части мозга, наоборот, демонстрируют признаки амнезии.

Но эта теория не может объяснить, как некоторые люди, особенно страдающие от посттравматического стресса, по-прежнему очень живо помнят давние события, и как запахи, которые обрабатываются гиппокампом, вдруг вызывают воспоминания, долгое время себя никак не проявлявшие.

В поисках ответов на эти вопросы Рамирес с коллегами провели эксперимент. Они решили создать у мышей воспоминание о страхе, воздействуя на них слабым, но чувствительным разрядом тока. При этом половина мышей получала электрошок, сопровождавшийся запахом экстракта миндаля, а вторую половину били током без всякого ароматического сопровождения.

На следующий день все повторилось, только уже без электричества, однако мыши, в оответствии с теорией системной консолидации, проявили активность в областии гиппокампа, то есть память о страхе вернулась.

Однако в ходе повторных экспериментов, проведенных 20 дней спустя, настоящий шок испытали уже ученые. Как и ожидалось, у группы мышей, не ощущавших запах, память о страхе переместилась в префронтальную часть мозга, однако у второй группы, испытывавшей запах, активная обработка воспоминаний продолжалась в гиппокампе.

"Это свидетельствует о том, что гиппокамп был задействован в тот момент, когда по сложившейся теории этого не дожно было быть, ведь воспоминание явно устарело, - объясняет Рамирес. - Но запах послужил сигналом для насыщения этого воспоминания подробностями".

Многие психотерапевтические и медикаментозные методы лечения посттравматического стресса основываются на попытке подавления травматических воспоминаний, но лечение возможно лишь в том случае, если люди отчетливо вопроизводят в памяти эти события.

"Зная, как запах влияет на память, мы потенциально можем по желанию включать и выключать гиппокамп, чтобы полностью подавить память о страхе", - объясняет Рамирес.

Иными словами, запахи, которые вызывают к жизни разные воспоминания, могут оказаться куда более сильным рычагом, чем считалось ранее, и если сегодня они служат спусковым крючком для ностальгии, печали или радости, то завтра могут стать настоящим лекарством от депрессии.

Бой в марсианской песочнице: кто врезал зонду по голове совочком

Посадочный аппарат "Инсайт", который сейчас работает на поверхности Марса, столкнулся с непредвиденными трудностями. Он проводил плановое бурение с помощью зонда под названием "крот", и вот этот самый крот безнадежно застрял.

Дело в том, что ученые НАСА не рассчитали, что почва на Марсе окажется такой комковатой. Они надеялись, что крот без труда зароется в песок (или что-то подобное), а на деле грунт оказался весьма твердым.

В итоге, чтобы осовободить крота, "Инсайту" пришлось буквально дать ему по башке своей телескопической рукой, вооруженной совочком.

В этом, конечно, был немалый риск, ведь рука у "Инсайта" тяжелая, а крот - существо нежное, так недолго было и блок питания вместе с системой связи повредить. К счастью, инженеры НАСА на Земле несколько месяцев отрабатывали подобные ситуации, так что удар был точным и безболезненным. Теперь "Инсайт" вновь попытается запустить "крота" под поверхность Красной планеты, где ему предстоит замерить температурные колебания.

Самозаживающая кожа, которой не страшны кислота и щелочь

Ученые из Сингапура, вдохновленные примером медуз, создали электронную кожу, которая прозрачна, не боится воды и способна к самозаживлению.

Группе исследователей во главе с доцентом Бенджаменом Ти из Национального университета Сингапура в сотрудничестве с коллегами из Университета Цинхуа и Калифорнийского университета в Риверсайде удалось разработать совершенно новый материал всего за год.

Правда, у Ти уже имелся опыт работы в этой области. "Одной из особенностей самовосстанавливающихся материалов является то, что они не обладают прозрачностью и плохо работают при повышенной влажности, - поясняет ученый. - Это ограничивает их применение в электронике. И вот тогда-то нам пришла в голову идея поближе познакомиться с медузами, ведь они как раз прозрачные и любят влагу".

В результате на свет появился проводящий электричество гель на базе фторуглеродного полимера и ионной жидкости с высоким содержанием фтора, с высокой способностью к самозаживлению.

"Большинство полимерных гелей, таких как гидрогели, разбухают в воде или со временем высыхают на воздухе, - говорит Бенджамен Ти. - А наш материал отличается от них тем, что сохраняет форму и во влажной, и в сухой среде. Он отлично ведет себя в морской воде и даже в кислотных и щелочных средах".

Ну а сама электронная кожа создается путем распечатки нового геля прямо на электронных схемах в трехмерном принтере. В результате получается мягкий пластичный материал, электрические свойства которого изменяются при растягивании, сжатии и просто прикосновении.

"Все эти изменения можно измерить и преобразовать в читаемые электрические сигналы для дальнейшего широкого применения в сенсорных технологиях, - рассказывает ученый. - А возможность распечатывать нашу прозрачную электронную кожу на трехмерном принтере означает, что ее можно будет использовать для нового поколения мягких роботов".

Здесь нужно оговориться, что мягкие роботы - и мягкая электроника в целом - ставят своей задачей как можно точнее скопировать биологические ткани для полноценного и более комфортного общения между людьми и электронными системами.

Кстати, у нового материала есть и еше одно весьма полезное свойство.

"Вышедшие из употребления мобильные телефоны и планшеты ежегодно превращаются в миллионы тонн мусора, - говорит Ти. - Мы же надеемся, что в будущем электроника из умных материалов сможет заниматься самопочинкой, уменьшив тем самым электронные отходы во всем мире".

Не курица и не утка: птица, которая делила планету с динозаврами

Во времена, когда планетой правили огромные и свирепые динозавры, буквально у них под ногами шныряла то ли утка, то ли курица, на которую мало кто обращал внимание. Но прошли десятки миллионов лет, и...

"Когда я увидел эту окаменелость, это был самый восхитительный момент за всю мою научную карьеру", - признался палеонтолог из Кембриджского университета Дэниел Филд.

В результате сканирования выяснилось, что черепу и остаткам костей ноги более 66 млн лет, то есть это самые древние из обнаруженных на сегодняшний день окаменелых останков птицы в современном понимании этого слова.

Птичку немедленно назвали Asteriornis maastrichtensis - в честь древнегреческой богини Астерии, превратившейся в перепелку, чтобы спастись от похотливого Зевса (или превращенной в птичку им самим).

Проанализировав останки, Филд и его коллеги пришли к выводу, что птичка сочетала в себе черты современных водоплавающих птиц, вроде уток, с чертами птиц сухопутных, таких как куры и перепелки. А отсюда сам собой напрашивается вывод, что Asteriornis могла быть их общим предком.

Нам уже доподлинно известно, что птицы произошли от хищных динозавров, благодаря находке утерянного звена - археоптерикса возрастом 150 млн лет, обладавшего зубами, подобно динозаврам, но при этом пернатого как птица.

Однако ученым остается только гадать, как же появились настоящие птицы.

Когда падение астероида резко и брутально положило конец меловому периоду около 66 млн лет назад, суперцыпленок и его родственники успешно пережили этот катаклизм и дали начало всему разнообразию птиц, которым мы наслаждаемся сегодня. А вот его отдаленным зубастым родственникам повезло меньше, и они разделили судьбу динозавров.

"Этот экземпляр дал нам много ценной информации, - говорит палеонтолог из Университета Джонса Хопкинса Эми Баланофф. - Он рассказывает о некоторых ключевых характеристиках, которыми нужно было обладать, чтобы пережить такой катаклизм".

Окаменелые останки ранних птиц, обнаруженные в Южном полушарии, давали повод некоторым ученым предполагать, что современные птицы появились на континенте Гондвана.

Однако суперцыпленок, найденный в бельгийском карьере (то есть в Северном полушарии), ставит эту теорию под сомнение.

"Asteriornis дает нам представление о грядущих открытиях, - надеется Филд. - И он поможет нам понять, где и когда появились первые птицы".