Ученые нашли естественный механизм защиты мозга от действия марихуаны

Ученые нашли естественный механизм защиты мозга от действия марихуаны

Гормон прегненолон вырабатывается в мозгу в ответ на употребление марихуаны и частично снимает ее наркотический эффект, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Тетрагидроканнабинол — основное вещество, ответственное за наркотический эффект марихуаны, — действует в мозгу на каннабиноидный рецептор нервных клеток CB1. Это мешает нормальной работе нейронов, поэтому чрезмерная стимуляция рецептора ведет к нарушению работы памяти.

Пьер Пьяцца (Pier Piazza) из Французского института здоровья и медицинских исследований в Бордо и его коллеги исследовали на мышах и крысах действие основных наркотиков на стероидные гормоны, вырабатывающиеся в мозгу. Они обнаружили, что под действием тетрагидроканнабинола у грызунов значительно (до 3000% на два часа) повышается выработка гормона прегненолона.

До сих пор считалось, что в основном он служит «сырьем» для образования других гормонов, таких как тестостерон. Но, как выяснили Пьяцца и его коллеги, при употреблении марихуаны прегненолон связывается с рецептором CB1 и снижает эффект марихуаны, в частности, существенно уменьшает в мозгу вызванную наркотиком выработку дофамина — вещества, отвечающего за чувство удовольствия.

Заблокировав у грызунов выработку прегненолона, ученые убедились, что без него марихуана сильнее действует на нервную систему. Наоборот, введение мышам и крысам дополнительного количества гормона снимало наркотический эффект каннабиса: у них восстанавливалась работа памяти, пропадала сонливость и они испытывали меньшее желание вновь получить наркотик.

Опыты на клеточной культуре, вырабатывающей человеческий рецептор CB1, показали, что прегненолон может снимать наркотический эффект марихуаны и у человека.

Сам гормон нельзя использовать как лекарство, поскольку он плохо усваивается, а в крови быстро превращается в другие стероидные гормоны, но ученые уже получили его производные, свободные от этих недостатков.

Solara - первый коммерческий атмосферный "спутник" на солнечной энергии

Solara - первый коммерческий атмосферный "спутник" на солнечной энергии

На одном из аэродромов, расположенных восточней города Мориарти, Нью-Мексико, находится огромный ангар под номером 76. Этот ангар является одновременно офисом и мастерской компании Titan Aerospace, где специалисты этой компании занимаются созданием высотных летательных аппаратов-роботов серии Solara, которые могут находиться в воздухе непрерывно в течение нескольких лет и летают только за счет энергии, получаемой от энергии лучей Солнца.

Первый из летательных аппаратов, Solara 50 будет иметь около 3 тысяч фотогальванических элементов, которыми будет покрыта вся поверхность его крыльев, размах которых будет равен 50 метрам.

Этот летательный аппарат предназначен для полета в стратосфере на высоте около 20 километров, где атмосфера всегда спокойна и постоянна. Летательные аппараты типа Solara называют атмосферными «спутниками» из-за того, что они могут выполнять множество функций, присущих космическим аппаратам, находящимся на низкой околоземной орбите. Это обеспечение покрытия широкополосных беспроводных коммуникаций и сотовой связи, высотная съемка, наблюдение, контроль государственных границ, наблюдение за атмосферой Земли и многое другое.

Но, в отличие от искусственных спутников, такие атмосферные «спутники» имеют гораздо меньшую собственную стоимость и стоимость их запуска. Кроме этого, в случае необходимости, высотный летательный аппарат может быть посажен на землю, где можно будет произвести его модернизацию, ремонт и замену оборудования.

И летательный аппарат Solara 50 станет первым коммерческим атмосферным «спутником», которые сможет выполнять большинство из вышеперечисленных функций. Первые испытания летательного аппарата Solara 50 будут произведены уже в этом году, а производство аппаратов будет начато в 2015 году.

Компания Titan Aerospace является далеко не первой компанией, которая работает в данном направлении. Пионером в этой области была компания AstroFlight, «солнечный» летательный аппарат которой поднялся в воздух в 1974 году. В 1980 году «солнечный» летательный аппарат компании AeroVironment пересек Ламанш, а в 2001 году летательный аппарат этой компании поднялся на высоту 29 километров и провел там около 40 минут времени.

А в 2010 году британская компания QinetiQ доказала полную работоспособность идеи длительных «солнечных» полетов с помощью летательного аппарата Zephyr, который провел в воздухе около двух недель.

Рис. 1.

К сожалению, никакой из вышеперечисленных компаний так и не удалось коммерциализировать разработанные ими технологии. Это произошло в силу нескольких причин, к которым можно отнести низкую эффективность солнечных батарей, ограниченную емкость и долговечность аккумуляторных батарей, малую надежность сверхлегкой конструкции летательных аппаратов, которая с легкостью может быть повреждена при подъеме на высоту сквозь «бурные» нижние слои атмосферы.

«Если проследить историю подобных проектов, то можно заметить, что все такие летательные аппараты были разрушены, попав лишь в очень слабые атмосферные возмущения» – рассказывает Кевин Джонс (Kevin Jones), один из космических инженеров, работающих на американских военных.

Но ключевые технологии, необходимые для реализации долговременных высотных полетов, достаточно «назрели» к настоящему времени.

Эффективность солнечных батарей увеличилась с 10 до 40 процентов, а аккумуляторные батареи уже имеют высокую надежность и высокие показатели плотности хранимой энергии по отношению к весу активной массы батареи. Материалы, на основе соединений из углеродистого волокна, имеют весьма высокую прочность и малый вес, из них можно изготавливать конструкции летательных аппаратов, рассчитанные на длительную непрерывную эксплуатацию.

С учетом уровня развития современных технологий реализация высотных полетов, длительность которых исчисляется месяцами, уже реализуема. Более длительные полеты, с учетом прогнозов, станут возможны не ранее чем через несколько лет.

«Литиевые аккумуляторы, которые будут обеспечивать полет аппарата в ночное время, могут выдержать около 200 циклов, чего достаточно для непрерывного шестимесячного полета» – рассказывает Кевин Джонс, – «О более длительных сроках пребывания в воздухе можно будет говорить лишь тогда, когда появятся высокоэффективные технологии получения водорода из воды, его накопления и высокоэффективного его преобразования в энергию при помощи топливных элементов».

IEEE Spectrum

"Генетические паразиты" в клетках мозга являются причиной шизофрении

"Генетические паразиты" в клетках мозга являются причиной шизофрении

Шизофрения возникает из-за повышенной активности в мозге ретротранспозонов — «генетических паразитов», которые нарушают нормальную работу генов, отвечающих за передачу сигналов между нервными клетками, говорится в статье, опубликованной в журнале Neuron.

«Наши результаты показывают, что ненормально высокая активность ретротранспозонов LINE-1 в нейронах, которую "запускают» влияние окружающей среды или генетические факторы, играет ключевую роль при развитии шизофрении", — пишут Казуя Ивамото (Kazuya Iwamoto) из университета Токио (Япония) и его коллеги.

Транспозонами называют небольшие фрагменты молекулы ДНК, которые способны копировать сами себя и встраивать новые копии в разные участки генома. При этом они не кодируют никаких полезных для организма белков и их иногда называют «генетическими паразитами».

Однако это не значит, что для организма транспозоны совершенно бесполезны, ученые считают, что они делают геном более изменчивым и помогают организму приспосабливаться к окружающей среде.

Платой за это являются различные болезни. Так, недавно была показана связь активности транспозонов LINE-1 с развитием раковых заболеваний у человека.

Ивамото и его коллеги расшифровали геномы клеток мозга умерших людей, страдавших при жизни шизофренией, и обнаружили там ненормально большое количество копий транспозона LINE-1. Они выяснили, что LINE-1 встраивается в гены, отвечающие за работу синапсов нейронов, которые дают нервным клеткам возможность обмениваться сигналами.

Ранее считалось, что в шизофрении «виновата» в основном наследственная предрасположенность к заболеванию. Однако теперь ученые показали в опытах на мышах и макаках, что к повышенному уровню LINE-1 в нейронах приводит также влияние факторов окружающей среды в раннем возрасте.