Знание и жизнь

Открытия и изобретения, рекорды и курьезы, факты и фактики

Нервные клетки восстанавливаются

Это доказано недавно шведскими учеными, хотя раньше считалось, что это не так. Их обновление, нейрогенез наблюдали в гиппокампе, области мозга, ответственной за память. И сделаны эти наблюдения с помощью радиоуглеродного анализа, широко применяемого для датировки в палеонтологии. Суть метода в том, что о возрасте биологической структуры можно судить по соотношению содержаний в ней стабильного углерода С¹² и его радиоактивного изотопа С¹⁴, имеющего период полураспада в5730 лет. С момента гибели организма усвоение углерода им уже не происходит, так что оценка содержания С¹⁴ позволяет судить о возрасте. И тут шведам пришли на помощь... испытания ядерного оружия, интенсивно проводившиеся в атмосфере до 1963 года. Именно тогда в результате ядерных взрывов в атмосферу попадало много радиоактивного углерода и его содержание удвоилось. Для ученых именно эта повышенная концентрация изотопа и стала тем маркером, который позволил отследить образование в мозговых тканях новых нейронов.

Оказалось, что треть нервных клеток обновляется: примерно по 1400 клеток ежедневно, или 3,5% в год, причем не во всем мозге, а именно в гиппокампе. Как водится, открытие, дав новые знания, поставило и новые вопросы. А именно: зачем организму нужно восстановление части нервных клеток, в то время как две трети нервных клеток постепенно, в процессе старения, отмирают, какую роль выполняют вновь созданные нейроны?

А вот еще один пример использования результатов атомных испытаний 50 лет назад. Американские ученые отработали методику установления факта браконьерства с помощью радиоуглеродного анализа. До 30 тысяч слонов уничтожается браконьерами в год из-за слоновой кости – бивней. Теперь появилась возможность определять возраст слоновой кости с точностью до 14 месяцев и таким образом учитывая запрет на свободную торговлю этим материалом, введенный в 1989 году, вычислять возраст сбываемой браконьерами слоновой кости. Метод предполагается распространить на носорогов, бегемотов и других редких животных. Одна проблема: атомные испытания давно завершены, лет через 15 концентрация радиоактивного углерода снизится до фоновой и на этом возможности уникальной методики будут исчерпаны.

Как вас теперь убивать?

Многое из того, чем мы пользуемся, было изначально создано для сугубо военных целей. Сегодня это «умная» электроника. В США разработан и испытан в Афганистане ручной полуавтоматический гранатомет калибра 25 мм. Вообще гранатометы весьма распространены в современной пехоте и дополняют винтовки и пулеметы. Но новинка, XM25, – оружие особое, уже получившее высокую оценку американских солдат. При весе около 6 кг гранатомет снаряжен четырьмя гранатами для поражения точечных целей на дальности до 500 м, и групповых – до 700 м. Вообще гранатометы не относятся к точному оружию, но невысокая точность компенсируется большим радиусом поражения при подрыве гранаты. Иное дело XM25 – это прецизионное оружие, оснащенное тепловизионным прицелом, лазерным дальномером и вычислительным блоком, который программирует гранату на подрыв в определенном участке траектории, в выбранной точке вблизи цели. Американцы утверждают, что применение умного гранатомета позволяет сократить время боевого эпизода с 15-20 до 5-7 минут благодаря возможности обнаруживать и поражать живую силу противника, укрывающуюся за преградами и мало уязвимую для обычного оружия. Стоимость гранатомета XM25 из опытной партии составляет 25 000, а одной программируемой гранаты – 55 долларов.

Еще один пример «умного» оружия – снайперская винтовка XS1, представленная недавно на оружейной выставке CES фирмой TrackingPoint из Техаса. Она относится к серии интеллектуальных винтовок Precision Guided Firearms (PGF) и гарантирует снайперскую точность любому стрелку. Достигается это так же, как и у гранатомета, за счет применения компьютерного прицела, работающего под управлением операционной системы Linux и оснащенного дисплеем. Задача стрелка сводится только к обнаружению цели, все остальное, включая выстрел, происходит автоматически. Цена такого оружия до 20 тысяч долларов.

Компьютер с процессором из графита

наконец-то создан. Это сделали ученые Стэнфордского университета в США. До сих пор процессоры изготовлялись из кремния, однако углерод, тоже четырехвалентный элемент, является электронным аналогом кремния и давно уже рассматривался как его перспективный заменитель. Создать процессор удалось из углеродных нанотрубок, причем первый транзистор из них был создан довольно давно, в 1998 году, но с тех пор развитие реального процессора не продвинулось. Перед учеными в ходе работы возникли две проблемы: трубки должны быть идеально прямыми и, кроме того, полупроводниками, тогда как в реальности часть нанотрубок изогнута, а часть проявляет свойства проводника.

Путем применения изощренных технологий эти проблемы были в основном решены и удалось создать полноценный компьютерный процессор, правда, весьма скромных возможностей. В нем содержится всего 178 транзисторов, и он сопоставим по мощности с первым серийным процессором Intel 4004 1971 года, хотя тот содержал более 2200 транзисторов. По современным понятиям это – ничтожно мало! Сейчас микропроцессоры содержат миллиарды транзисторов, их число описывается эмпирическим законом Мура (Moore's Law), согласно которому каждые полтора года число транзисторов в процессоре удваивается. Впрочем, через пару десятилетий закон этот может потерять силу: нельзя до бесконечности уменьшать транзисторы – «мешают» законы квантовой физики. Так вот, углеродные нанотрубки могут эти проблемы разрешить. Речь, впрочем, идет не о полном списании кремниевых полупроводников. Ученые предполагают, что в новых процессорах углеродные и кремниевые структуры будут сосуществовать, дополняя друг друга.

А вот просто курьез, тоже на компьютерную тему: создатель Microsoft великий Билл Гейтс признал, что самая распространенная комбинация клавиш еще со времен операционной системы DOS, а далее унаследованная Windows – Ctrl+Alt+Del– была назначена ошибочно по недоразумению. По мнению Гейтса, достаточно было выбрать одну какую-нибудь клавишу, но всё испортил упрямый разработчик клавиатуры.

Острова в океане

возникли, как считается, в результате различных тектонических катаклизмов. Но никогда еще не был этот процесс столь стремительным и наглядным. Совсем недавно в Аравийском море вблизи портового города Гвадар, на территории Пакистана, на глазах пораженных жителей вырос новый остров. Он был обнаружен буквально в момент образования, так как находится всего в 200 м от береговой линии. Остров имеет почти круглую форму, около 170 м в поперечнике и 30 м в высоту. Толчком в прямом смысле слова явилось землетрясение силой в 7,7 балла, унесшее сотни жизней. Остров состоит из мягких отложений, выброшенных на поверхность извержением грязевого вулкана. Это, кстати, уже четвертый остров, образовавшийся в этом регионе с 1945 года. Ученые предполагают, что век его будет недолог, море размоет его мягкие породы, и он исчезнет.

Играющие старики

имеют хорошие шансы на улучшение мозговой деятельности. Это обнаружили ученые Калифорнийского университета, исследовавшие реакцию мозга пожилых людей в возрасте от 60 до 85 лет, игравших в течение месяца в разработанную для этого исследования видеоигру NeuroRacer. У сеньоров повысилась концентрация внимания, память, способность выполнять сразу несколько житейских задач.

Игра NeuroRacer не слишком отличается от множества подобных игр, в которых имитируется вождение автомобиля по извилистой дороге. Разработчики ввели лишь несколько усложняющих элементов, требующих одновременной реакции сразу на несколько игровых факторов. Уже через три недели тренировок, занявших 12 часов, сеньоры показывали в этой игре лучшие результаты по концентрации внимания и реакции, чем 20-летние, играющие в первый раз.

В итоге даже через шесть месяцев после окончания эксперимента его положительные результаты отчетливо наблюдались на пожилых испытуемых. Руководитель исследования считает, что оно показало, насколько мозг людей в пожилом возрасте сохраняет способность к изменениям и тренировке. В свою очередь, эти данные помогут в разработке эффективных методик противодействия таким возрастным заболеваниям, как деменция, депрессии, синдром дефицита внимания. Подана даже заявка на патент.

Подготовил С.Мучник