Биология

Привет, Хабр!

Сон — штука непростая и загадочная. Мы живём в мире, где каждый третий взрослый хронически не высыпается, а бессонницей в том или ином виде страдают порядка 25–30 миллионов человек только в США(глобально бессонница затрагивает более 16% населения). А в России по данным одного из опросов, четверо из пяти россиян (79%) постоянно недосыпают.

Из‑за недосыпа мы хуже работаем, чаще простужаемся и вообще чувствуем себя зомби.

Знаете, к чему приравнивают сутки без сна? К состоянию прилично выпившего: 17 часов бодрствования по когнитивным нарушениям равны содержанию алкоголя в крови 0,05%. Неудивительно, что сонная усталость — причина более 6000 смертельных ДТП ежегодно (только в одном США). Индустрия же товаров и услуг для сна разрослась до астрономических масштабов — более $100 млрд в год. Подушки с памятью, умные будильники, тиктоки про тейпирование рта, чудо‑матрасы из латекса молодых единорогов... Кажется, человечество готово на всё, лишь бы наконец выспаться.

А ведь сон — одна из базовых потребностей организма, наряду с едой и 10 минуткой в дуолинго. Почему же миллионы умных, образованных людей превращаются ночью в паникёров, считающих овец? Что наука реально знает о том, как надо спать, чтобы просыпаться бодрым и в хорошем настроении? Я решил разобраться, прочитал 50+ научных исследований по теме и собрал здесь самые полезные и неожиданные находки. Спойлер: будет и про графики, и про гормоны, и про «сов и жаворонков», и про кофе с ночными дежурствами.

В статье разберемся, как спать идеально (и зачем это нужно).

Не жир, а именно ожирение, как диагностированное заболевание, негативно влияет на организм в целом и работу мозга в частности. Но сегодня поговорим о новом открытии. Учёные обнаружили прямую связь между расположением жировых отложений и их влиянием на работу мозга. Именно глубокий висцеральный жир вокруг внутренних органов оказывает наибольшее влияние на старение мозга, ухудшая мышление, память и скорость обработки информации.

Если восприятие пространства напрямую связано с органами чувств и рецепторами в теле, то время мы воспринимаем скорее умом. Вероятно, у животных его восприятие может быть фрагментарным, либо вообще отсутствовать. У меня есть мнение, что если Бог есть (прошу атеистов отнестись с пониманием к этой игре смыслов, это может быть наблюдатель из балка или из тессеракта), то он для нас предстает как "властелин времени", и он знает о нём вполне. А восприятие времени человеком, как я думаю, лишено полноты, хотя и превосходит восприятие даже самых умных животных. Да и пространство мы видим весьма своеобразно, ну, к примеру, мы не видим его кривизны. Во времени мы не видим, к примеру, синхронию событий, не способны разглядеть в этом ткань также непосредственно, как наблюдаем за пространством. Разделяя время на прошлое, настоящее и будущее мы не видим диахронии, хоть и говорим о ней. Связано это в первую очередь, конечно, со способностью к обработке больших массивов данных и алгоритмах такой обработки. Ну да не только в этом дело. И ещё когда и как возникло деление времени на прошлое, настоящее и будущее? Где психологические границы настоящего, ведь оно - не только текущий миг, а некоторое пространство прошлого и даже кусочек будущего, если быть строгим. Как психологически переживается настоящее? В чем отличие этого переживания от переживания прошлого? И будущего? Ведь важно не только то, что мы понимаем умом как случившиеся события, текущие события и неведомые будущие события, но и отношение к этому, а оно, как мне кажется, психологически сильно отличается у людей.

Поразительно сходство геномов человекообразных обезьян и людей, но столь же поразительно колоссальное отличие друг от друга и людей и обезьян. Алфавиты отличаются на несколько букв, но литературы, написанные на них - колоссально!" Протон даёт атому новый электрон на внешней орбите, как ген, рождает белок, а алфавит - слова. Но закономерности образования слов существенно отличаются от закономерностей образования фраз, а тем более от закономерностей литературных произведений и уж тем более литературных течений. Также и ген кодирует белок, но мало что даёт для понимания онтогенеза и ансамблей признаков. Новый протон даёт нам новый электрон на внешней орбите атома и новый химический элемент и это поступательное накопление само по себе не дает нам понимание спирали периодов и групп периодической таблицы. А периодическая таблица сама по себе не объясняет всего многообразия химических превращений. Знать строение алфавита — не значит уметь читать. Знать язык — не значит понять поэзию. Знать гены — не значит постичь жизнь.

Я согласен с утверждением, что если случайно генерировать последовательность из букв, то литературного произведения мы не получим. Но если же мы ограничим ожидаемую последовательность, например несколькими атомами, то вполне может выпасть годная молекула.

Исследователи из Университета Мэна выдвинули теорию, что человечество может находиться в процессе серьёзных эволюционных изменений, вызванных не генами, а культурой.

В статье, опубликованной в журнале BioScience, Тимоти М. Уэринг, доцент кафедры экономики и устойчивого развития, и Закари Т. Вуд, исследователь в области экологии и наук об окружающей среде, утверждают, что культура вытесняет генетику как основную силу, определяющую эволюцию человека.

«Эволюция человека, похоже, меняет направление, — говорит Уэринг. — Когда мы учимся друг у друга полезным навыкам, институтам или технологиям, мы наследуем адаптивные культурные практики. Анализируя факты, мы видим, что культура решает проблемы гораздо быстрее, чем генетическая эволюция. Это говорит о том, что наш вид находится в процессе серьёзного эволюционного перехода».

Когда я писал первые статьи, то основной акцент «биохакинга» был направлен на фокус, внимание и работу мозга. Мнение, что можно разгонять органы или функции тела по аналогии к запчастям ПК – очень соблазнительно. Но, как показывает практика, секрет не в пиковом разгоне. Суть в том, чтобы синхронизировать всё, что происходит внутри тела. И, как показывает новое исследование, эта синхронизация куда глубже, чем кажется!

Внимание, эвристика и метафоричность для быстрой усвояемости.

Вдохновление: интерпретация Эверетта, фрактал Барнсли и DLA, Зурек, правило Хебба, GFlowNets как политика и прочие.

Междисциплинарность.

Недавно я выпустил StringZilla v4 — первый релиз с поддержкой CUDA моей библиотеки для обработки строк. нацеленной в первую очередь на SIMD. Это означает, что теперь она стала быстрой не только на CPU, но и на GPU!

• Я хотел добавить ускорение ROCm для GPU AMD
• Я хотел добавить параллельный мультипаттерновый алгоритм поиска
• Я хотел опубликовать всё это ещё в декабре 2024 года

Итак, не всё пошло по плану, но StringZilla 4 CUDA наконец-то здесь, и она добавляет 500 с лишним GigaCUPS вычислений редакторского расстояния; при этом пакет можно установить через pip install. Также в ней есть некоторые другие трюки, предназначенные для крупномасштабных систем извлечения данных, баз данных и озёр данных, а также биоинформационных задач. И всё это под разрешительной опенсорсной лицензией Apache 2.0, позволяющей свободно использовать библиотеку в коммерческих целях. В этом посте я рассмотрю самые интересные части релиза, и в том числе:

• Быструю оценку алгоритмов динамического программирования на GPU,
• Хэширование CRC32, MurMurHash, xxHash, aHash и не только, а также
• Фингерпринтинг биологических последовательностей 52-битными целыми числами

Привет, Хаброжители! "Великие вымирания" – книга, меняющая представление об истории Земли. Вместо отвлеченных фактов она знакомит с более чем 20 биологическими видами, чье влияние на планету оказалось ключевым: от косаток и неандертальцев до кораллов и трилобитов. Повествование начинается в 2150 году, где искусственный интеллект и марсианские роботы расследуют причины гибели человечества в 2100 году. Отсюда мы переносимся в прошлое. Косатки рассказывают о современной жизни на Земле и глобальном изменении климата. Последние неандертальцы повествуют о тайне своего исчезновения 40 000 лет назад. Большая белая акула, единственная, пережившая четыре великих вымирания, делится секретом выживания длиной в 400 миллионов лет. И наконец, Луна и Мировой океан свидетельствуют об эпической истории возникновения Земли и Жизни.

Я сам активно закидываю самые разные добавки и БАДы, опираясь на исследования пабмеда. Но это не мешает критиковать излишний энтузиазм и веру в «Бога из таблетки». Тем более, на фоне нового исследования. А именно, что вера людей в пользу пищевых добавок во многом обусловлена ​​не научными данными, а умными формулировками на этикетках. И достаточно только фразы в духе «улучшает работу мозга», чтобы убедить потребителя в нейропротекторном эффекте добавки.

С расцветом феминизма часто можно услышать утверждение, что в мире столько войн из-за правления мужчины, а вот будь матриархат войн бы не случалось. Мол мужчины более агрессивные по натуре своей, и доказательства очевидные; мужчин больше в тюрьмах, чем женщин, прочем в разы. Мальчишки чаще дерутся в школе, а девочки более спокойные. Вроде бы все логично. Но если вас грызут сомнения в правильности данного утверждения, то на то есть основания.

Агрессия вместе с страхом являются древнейшими эмоциями, поэтому присутствуют практически у всех существ с нервной системой. И если у большинства организмов агрессия проявляется только в двух случаях: при нападении и при защите, у нас очень разнообразные формы агрессии. Помимо примитивной формы физической агрессии, мы разработали множество других; это и пассивная агрессия, и буллинг, и вынос мозга, и разнообразнейшие виды наездов, сарказм и куча других. Агрессия самый простой, самый быстрый и наименее затратный способ добиться результата или по крайней мере сбросить негатив на ближнего своего, поэтому она широко применяется Хомо. Ребенок не слушается - наори, подчинений ленится - обложи его матом, муж никак не прибьет гвоздик - вынеси мозг, попутно вспомнив все его грехи, а если просто скучно, всегда можно устроить эмоциональные качели кому-нибудь. Человеческая фантазия поистине безгранична в том числе и в видах агрессии. Кто-то пускает в ход агрессию только когда нет иного выхода, а кто-то сразу переходит в нападение, дабы сэкономить время и ресурсы.

Есть два аспекта которые нужно учитывать в рассмотрении половых отличий, генетический и культурологический, они часто переплетаются и искажают общую картину, в том числе и в случае агрессии. Давайте попытаемся разобраться кто же в итоге агрессивнее: мужчины или женщины?

Привет, Хаброжители! Представьте, что ваше тело – это сложная, высокооптимизированная система. Внезапно, на пике своей функциональности, эта система начинает планомерно деградировать. Звучит знакомо? Добро пожаловать в мир старения, феномена, который большинство учёных до сих пор не могут внятно объяснить. Книга Петра Лидского "Старение: почему эволюция убивает?" предлагает радикальный взгляд: старение – это не случайное накопление ошибок, а активная, генетически запрограммированная функция, встроенная в нас эволюцией. Настоящий "системный баг", заложенный на уровне архитектуры!

Велоцираптор, или по-научному Velociraptor mongoliensis — пожалуй, второй по популярности хищный динозавр в массовой культуре после тираннозавра рекса. Как и тирекс, он стал жертвой многочисленных заблуждений и даже демонизации в угоду зрелищности в кино и играх. Но давайте посмотрим на его более достоверный образ, сформированный современной наукой, а не индустрией развлечений. Прошу под кат.

Лаборатории активно предлагают комплексы анализов на витамины и микроэлементы, убеждая, что это поможет выявить скрытые дефициты.

Производители БАДов, в свою очередь, обещают головокружительные эффекты от снижения количества простудных заболеваний до похудения и безграничной энергии.

В современной же доказательной медицине такой подход считается избыточным и нецелесообразным. Разберёмся, почему.

В последние годы слово «биохакинг» стало мелькать повсюду. Оно ассоциируется с модными гаджетами, дорогими добавками, экзотическими процедурами и обещаниями долголетия, идеальной продуктивности и неуязвимого здоровья. Кажется, что это нечто совершенно новое — тайные знания, доступные только избранным, которые позволят взломать код собственного организма.

Однако, если присмотреться к этому движению повнимательнее, становится очевидно, что под маской научного подхода и передовых технологий скрывается не более чем грамотный маркетинг, а зачастую и откровенное мошенничество. Биохакинг — это по большей части впаривание сомнительных процедур, в лучшем случае неработающих таблеток и откровенных мифов, надёрганных отовсюду.

Эта статья — попытка разобраться в том, что такое биохакинг на самом деле, отделить маркетинг от реальной науки и понять, почему погоня за «волшебной таблеткой» не только бессмысленна, но и опасна для вашего здоровья.

Кейт Адамала работала над кое-чем опасным.

В своей лаборатории синтетической биологии Адамала предпринимала первые шаги по созданию живой клетки с нуля с одним ключевым отличием: все строительные блоки организма должны были оказаться перевёрнутыми. Изменение этих молекул привело бы к созданию неестественного зеркального образа клетки, такого же отличного от оригинала, как ваша правая рука от левой.

Это предприятие было не только увлекательной исследовательской задачей – его можно было бы пустить на пользу биотехнологиям и медицине. Однако, когда Адамала и её коллеги обсуждали проект с экспертами по биобезопасности, начали возникать серьёзные опасения.

«Они начали задавать вопросы типа: „А вы думали о том, что произойдёт, если эта клетка попадёт в окружающую среду или заразит человека?“» — рассказала Адамала, доцент Миннесотского университета. Они не подумали об этом.

10 сентября в Nature была опубликована статья, в которой исследователи анализировали результаты работы марсохода Perseverance в районе кратера Езеро. Меня попросили её прокомментировать. Если говорить в двух словах: на этой неделе мы получили действительно самое убедительное доказательство существования жизни на Марсе. Но обо всём по порядку.

Есть довольно популярная фраза: «треть жизни человек проводит во сне». И она часто трактуется, как «человек тратит время на какую-то хрень, лежа как бревно». Отсюда и попытки повысить продуктивность, минимизируя время сна или отсыпаясь в выходные. Вот только стоит копнуть чуть глубже и окажется, что сон это не просто отдых, а нифига себе какой труд для организма. Труд, который помогает нам выглядеть куда лучше!

Все, что имеет начало, имеет и конец. Фраза, знакомая большинству по фильмам «Матрица», однако начала она появляется в литературе задолго по изобретения кинематографа. Любой живой организм сталкивается с явлениями, которые можно отнести к неизбежным. Старение и смерть приходят на ум первыми. Однако далеко не все существа стареют одинаково и проживают одинаковое количество лет. В попытках понять, какие факторы, внешние и внутренние, влияют на старение нашего организма, ученые частенько отображают свой взор на мир дикой природы в поисках подсказок. Ученые из исследовательского центра Tour du Valat (Камарга, Франция) провели обширный анализ данных миграции фламинго (Phoenicopterus roseus), собранных за последние 44 года. Результаты показали неожиданную связь между миграцией птиц и скоростью их старения. Какие именно данные анализировались, что конкретно ученым удалось выяснить, и как это может повлиять на понимание старения человека? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.