Все, что связано с компьютерными программами, интерфейсом и программированием
MarGree
Участник
Баланс:2405
 
Сообщения: 221
Регистрация: 09.12.2019

Re: Каким будет тело человека в будущем?

MarGree » 14.01.2022 12:09

+
5
-
Современный уровень развития нейронных сетей уже сегодня позволяет создавать большое разнообразие биопротезов для компенсации физических недостатков людей. Это перспективное направление инновационных медицинских технологий только набирает обороты. Оптимистично выглядят перспективы использования искусственных внутренних органов.
Успешно ведутся работы по повышению выживаемости человека в экстремальных условиях, использованию сигналов мозговой деятельности в управлении рабочими и военными экзоскелетами и техникой, «умными домами» и «умной одеждой».

В реальную жизнь из фантастической литературы и кино приходят новые технологии и изобретения, включая киборгов.

И вот что меня удивляет - почему-то «киборгами» считаются все биологические организмы, содержащие механические и электронные компоненты (https://ru.wikipedia.org/wiki/Киборг ). Включая людей с биопротезами и даже всех тех, кто находится в психологической зависимости от смартфонов и другой электроники. Хотя сам термин «киборг» появился в 60-х годах прошлого века при разработке концепции расширения возможностей человека для выживания вне Земли. И под ним понимался био-организм, имеющий в теле нечто большее, чем, к примеру, слуховой процессор.


«Над чем бы ученые ни работали, у них все равно получается оружие» - справедливо отметил философ, фантаст и футуролог Курт Вонненгут.

Интересно, что было вначале: ученые занялись биопротезированием в мирных целях или их магистральной задачей изначально было сделать из человека оружие? Резонно ответить вопросом: «А на какие исследования охотнее выдаются правительственные субсидии и целевые пожертвования частных фондов?»

В 2009 году Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) представило первых в мире киборгов - радиоуправляемых жуков, в нервные узлы которых были вживлены электроды. Продолжительность управляемого полета составляла от 45 сек до 30 мин (https://ru.wikipedia.org/wiki/Киборг ). А уже в сентябре 2015 года DARPA информировало об успешных разработках имплантатов, которые будучи вживленными в мозги людей, показали значительное улучшения их памяти (https://ru.wikipedia.org/wiki/Управлени ... бороны_США ).
К настоящему времени в общественный доступ периодически просачиваются материалы об успешных экспериментах по созданию «сверхчеловека» или «боевых машин» типа «киборг». И в данном случае речь идет не об экзоскелетах, оснащенных нейроинтерфесами, а о более основательном вмешательстве в организм человека.

Все о том, в каком мире мы живем и как устроено нынешнее общество дает ответ на вопрос: «Кто, же, является материалом для таких доработок?»
Ну, конечно – лабораторными объектами становятся люди, которые не могут себя защитить. В их числе:
– военные капстран, которые поступая на службу, подписывают соглашение на все действия, совершаемые с ними на благо государства;
- заключенные, которые по местным законам многих стран лишаются всех прав, находясь в тюрьме;
- многочисленные мигранты и нищие маргиналы;
- более того – мало кто интересуется, но законодательно рабство в Америке не отменено.

Лаборатории по созданию «сверхлюдей», как правило, располагаются в местах далеких от присмотра международных организаций по правам человека, но близких к рабочему «сырью». К примеру, в слаборазвитых странах с недемократическими режимами, где имеется высокая плотность малообеспеченного населения, а жизнь простого человека мало что значит.

Те, кто интересовался политическими пертурбациями в Казахстане, возможно обратили внимание, что эту страну, переинвестированную «от и до» западным капиталом, неоднократно упрекали в размещении у себя исследовательских центров такого рода. Ссылаясь на мнение политолога Сергея Михеева, достоверно известно про две такие закрытые организации. И только потому известно всего лишь про «две», что они расположены вблизи крупных городов. Одна из них – в окрестностях Алма-Аты. Чтоб хоть слегка «отмыть» властные структуры страны от обвинения в попустительстве опытов над людьми, стоит признать честно – имеется небольшая вероятность, что в этих лабораториях всего-навсего работают с вирусами и другим био-оружием массового поражения.

Более полно о создании киборгов информирует Александр Артамонов - военный эксперт, доктор социальных наук Католического университета Франции на ютуб-портале «День». Из его живого и обстоятельного рассказа можно узнать:
«Кто такие киборги? Как они выглядят в XX веке, и для чего нужны, какие задания выполняют? Какое государство прямо сейчас ведёт активные работы по созданию киборгов. Чем киборг принципиально отличается от роботов? Какие разработки ведёт британское министерство обороны в этой сфере? Когда появится генетическое оружие? Как избавить солдат от угрызений совести, и заставить выполнять любые задания? Какие эксперименты проводят на военнослужащих? Разбор документа британского Минобороны».
Смотрите -

Другую информацию по теме можно получить отсюда:
Наступление эры киборгов: наука восполняет недостатки человека -
https://ria.ru/20190910/1558491677.html
Все мы немного киборги. 01.04.2018 -
https://www.kommersant.ru/doc/3579697

Аватара пользователя
Мишин
Участник
Баланс:2544
 
Сообщения: 165
Регистрация: 02.12.2019

Re: Каким будет тело человека в будущем?

Мишин » 14.01.2022 16:10

+
5
-
Большой мозг нужен китам для обогрева?

На основе https://elementy.ru/novosti_nauki/43380 ... a_obogreva

Китообразные — киты, дельфины и морские свиньи — уникальная группа млекопитающих, выделяющаяся, среди прочего, необычно крупным мозгом. Ученые выяснили, что в митохондриях клеток мозга этих животных присутствуют белки типа «разобщитель», которые обеспечивают превращение энергии окисления органических веществ непосредственно в тепло — вместо того, чтобы использовать эту энергию на синтез АТФ. Особенно много клеток с белками-«разобщителями» оказалось в сером веществе коры головного мозга. Эти же белки работают в бурой жировой ткани у многих животных, особенно у обитающих в холодных регионах. Известно, что выделение тепла активируется в буром жире под действием норадреналина. И опять-таки в коре головного мозга китов (а особенно — в сером веществе коры) обнаружилось повышенное количество норадренергических синапсов.

Эти данные некоторые ученые используют в качестве аргумента в защиту любопытной гипотезы: возможно, большой мозг развился у этих животных не для того, чтобы решать сложные задачи, а для того, чтобы генерировать тепло и сохранять постоянство собственной температуры.

= = = = = =

Китообразные (группа животных, включающая в себя китов, морских свиней и дельфинов) сильно выделяются среди всех млекопитающих, во-первых, своей необычной адаптацией к полностью водному образу жизни, а во-вторых, удивительно большим мозгом, причем как в абсолютном выражении, так и в относительном (по отношению массы мозга к массе тела). Единственным видом, у которого относительная масса мозга выше, чем у китов и дельфинов, является человек.

Следует понимать, что большой мозг — это роскошь, которую не все могут себе позволить. Нейроны головного мозга — самые дорогостоящие клетки в смысле энергетических потребностей. Так что эволюционный рост мозга должен быть оправдан какими-то серьезными адаптивными преимуществами, которые бы перекрывали собой ущерб, связанный с необходимостью кормить эту прожорливую клеточную массу.

Вот уже более 20 лет двое ученых — исследовательница из США Лори Марино (Lori Marino) и ученый из Витватерсрандского университета в ЮАР Пол Мейнджер (Paul Manger), каждый из которых связал свою жизнь с нейробиологией (и оба руководят большими исследовательскими группами), — публично дискутируют друг с другом, отстаивая альтернативные интерпретации адаптивного значения эволюции размеров мозга. Особенно острым в этой дискуссии является вопрос эволюции и функционального значения большого мозга китообразных.

Принято связывать увеличение мозга с совершенствованием интеллекта и способностей эффективно решать более сложные и разнообразные задачи в контексте взаимодействия животных с внешней средой и друг с другом. Предполагается, что в эволюции размера мозга действует положительная обратная связь: рост мозга способствует усложнению поведения, в том числе социального и орудийного, возникновению «культуры» (формированию и распространению новых выученных форм поведения в социальной группе), что, в свою очередь, создает предпосылку для отбора на дальнейшее увеличение размеров мозга.

Именно так интерпретируется ход эволюции человека и это же объяснение вполне может быть применимо к другим группам животных, выделяющихся необычно высокими размерами мозга — таким как киты и дельфины. И как раз такую позицию последовательно отстаивает Лори Марино — авторитетная исследовательница в области эволюции, мозга, поведения и когнитивных способностей китообразных. Кстати, именно она в 2001 году впервые продемонстрировала способность дельфинов узнавать себя в зеркале.

Пол Мейнджер, специалист по анатомии мозга, руководитель лаборатории в Витватерсрандском университете (Йоханнесбург, ЮАР), еще в 2006 году предложил рассмотреть альтернативную гипотезу, предположив, что рост мозга в эволюции китообразных был связан с потребностями терморегуляции, необходимой для адаптации к жизни в холодной воде, а вовсе не в связи с развитием когнитивных способностей.

В этом обзоре мы поговорим о новой работе Пола Мейнджера и его коллег, в которой приводятся новые данные в пользу обозначенной выше гипотезы. Итак, проследуем за учеными в их рассуждениях.

Изображение
Рис. 1. Головной мозг дельфина (слева) и человека (справа)

Начнем с анатомии. Мейнджер указывает на большое число специфических особенностей анатомии мозга китообразных в сравнении с другими млекопитающими (в частности, с приматами). Первым делом бросается в глаза очень высокая складчатость коры головного мозга, и, как следствие, необычайно большая площадь ее поверхности (это хорошо видно на рис. 1).

И вместе с тем, кора головного мозга китообразных довольно тонкая, а также характеризуется сниженной плотностью нейронов и сниженным отношением количества серого вещества к белому веществу – в сравнении со многими другими млекопитающими. Серое вещество образовано телами нейронов, а белое — нервными волокнами и клетками глии (вспомогательными не нейрональными клетками).

Мейнджер также указывает на более простое строение коры головного мозга китов: у большинства млекопитающих кора образована преимущественно шестью клеточными слоями, каждый из которых имеет специфические структурные особенности, у китов же слой IV (слой гранулярных клеток) отсутствует, снижено общее количество нейрональных морфотипов, в ней слабо выражена организация в колонки. Выделяется меньшее число специализированных зон коры головного мозга, относительно малы размеры префронтальной и височной коры. Есть особенности и в других отделах мозга. Так, у китов относительно небольшой размер гиппокампа (это структура, которая считается ключевой для формирования долговременной памяти). В гиппокампе взрослых китообразных не выявлен нейрогенез, который у других млекопитающих, как предполагается, важен для эффективной работы механизмов памяти и обучения в течение жизни. Также пропорционально малы размеры мозолистого тела — той области, где проходят нейрональные связи между левым и правым полушариями мозга.

Мейнджер заключает, что при действительно наблюдаемом росте количества мозговой ткани, в эволюции китов не наблюдалось качественного совершенствования структуры мозга, в отличие от того, что имело место в ходе эволюции главных наземных интеллектуалов — приматов.

Что касается поведения, Мейнджер считает принятые оценки интеллекта китов и дельфинов сильно завышенными. В своих рассуждениях он указывает на то, что так или иначе любой компонент «интеллекта» дельфинов, оцениваемый при помощи разнообразных специально разработанных тестов, можно обнаружить у других видов животных, имеющих при этом вовсе не такие выдающиеся размерные показатели мозга.

С другой стороны, уникальной особенностью поведения китообразных является их сон — «спит» почти всегда только одно полушарие мозга, в то время как второе «бодрствует». К тому же исследования, проводившиеся на дельфинах, привели к выводу, что у этих животных нет фазы быстрого сна.

Также было установлено, что температура спящего полушария мозга постепенно снижается, тогда как бодрствующее полушарие сохраняет постоянную высокую температуру. Впрочем, однополушарный сон китов и дельфинов часто объясняют необходимостью постоянного контроля за процессом дыхания, ведь, чтобы сделать выдох и вдох, этим животным требуется всплыть к поверхности воды.

Все указанные особенности анатомии и сна китообразных, как полагает Мейнджер, хорошо объясняются именно с позиции предположения о важнейшем значении терморегуляторной функции, выполняемой мозгом китов.

Следующая группа аргументов опирается на данные палеонтологии и палеоклиматологии. Возрастом 55 миллионов лет датируется пакицет — самое раннее известное переходное звено между наземными парнокопытными и собственно водоплавающими китообразными (на происхождение китообразных от древних парнокопытных указывает молекулярная филогенетика). Ряд черт анатомии этого вида указывает на начало адаптации к полуводному образу жизни. Далее следует череда ископаемых видов, все более и более адаптированных к постоянному водному образу жизни. Весь этот переход занял около 8 миллионов лет.

Однако мозг археоцетов, древних китов, очень долго, в течение 20 миллионов лет, оставался на удивление маленьким — площадь его поверхности не превосходила 50 см2 (сравните с 1500 –14000 см2 у современных представителей). Стремительный рост мозга китов начался около 34–30 миллионов лет назад, и продолжался вплоть до конца миоцена. По времени это совпадает с началом значительного похолодания климата и снижения температуры вод мирового океана (именно в этот промежуток времени произошло замерзание Антарктиды, а затем и Арктики). По крайней мере, абсолютный размер мозга увеличивался почти у всех китообразных, хотя у некоторых из них, начавших стремительно увеличивать общий размер тела, относительный размер мозга мог и уменьшаться.
По мнению Лори Марино похолодание могло изменить экосистемы так, что древним китам стало сложнее добывать привычную им добычу. Необходимость решить эту задачу подтолкнуло к выработке новых стратегий охоты, в том числе таких, которые задействовали координированные действия нескольких особей. То есть киты начали превращаться в социальных животных, а социальность, как мы видим на примере многих групп животных, создает вектор отбора на увеличение мозга в связи с совершенствованием когнитивных способностей, важных для эффективного социального взаимодействия. В этом сценарии мозг и поведение начинают эволюционировать в режиме положительной обратной связи: усложнение поведения создает вектор эволюции на усложнение мозга, а усложнение мозга в свою очередь позволяет появляться еще более сложным формам поведения.

Пол Мейнджер, однако, полагает, что в случае с китами увеличение мозга в ответ на похолодание имеет куда более прозаическое объяснение — это просто то решение, которое нашла эволюция, чтобы сохранить необходимое тепло в голове животных.

Мозг млекопитающих очень чувствителен к охлаждению. К примеру, эксперименты на морских свинках показали, что при охлаждении мозга до 25–26°C с оптимальной для этих животных температуры 37°C нейроны почти полностью теряли способность генерировать нервные импульсы. Так что наличие механизмов, препятствующих переохлаждению мозга при обитании в холодной воде, действительно критически необходимо.

Сравнивая размеры мозга у современных китообразных между собой, Мейнджер опять-таки выявил корреляцию относительного размера мозга с температурой вод в зоне обитания каждого вида. Это уже аргументация с точки зрения зоогеографии.

В новом исследовании авторы изучали биохимические характеристики тканей мозга китов, добавив, как они считают, новые аргументы в пользу «температурной» гипотезы Мейнджера. Свои рассуждения авторы исследования строили на гипотезе того, что белки UCP (от англ. uncoupling protein — белок «разобщающий, разбивающий пару») играют решающую роль в генерации тепла.

При этом, на сегодняшний день, в сущности, нет данных о том, какую именно функцию выполняют белки UCP в мозге. Эта функция может вовсе не иметь отношения к генерированию тепла, а участвовать, к примеру, в каких-то метаболических процессах. Так что при всей своей занятности и привлекательности, тезисы авторов пока остаются в значительной мере гипотетическими и требуют дальнейшей работы по сбору доказательств. Тем не менее, рассмотрим представленную аргументацию.

Известно, что в геномах млекопитающих существует группа генов UCP. Эти гены кодируют белки, которые могут встраиваться во внутреннюю мембрану митохондрий и работать в качестве протонных каналов.

Митохондрии по большей части занимаются продукцией АТФ (аденозинтрифосфата) — молекул, которые обеспечивают энергетическое снабжение для большинства энергозатратных биохимических реакций в живых клетках. На внутренней мембране митохондрий работает электрон-транспортная цепь, создающая градиент протонов (H+) с двух сторон от этой мембраны — снаружи больше, изнутри меньше. Кроме того, в мембране есть особый белковый комплекс, образующий протонный канал. В этом же комплексе присутствует и фермент АТФ-синтаза, который синтезирует АТФ, — для такого синтеза используется энергия, выделяющаяся при транспортировке протонов через протонный канал с внешней стороны мембраны к внутренней ее стороне. То есть транспорт протонов оказывается сопряжен с синтезом АТФ.

Однако, когда в мембране митохондрии присутствуют белки UCP, транспортировка протонов не сопровождается синтезом АТФ, — вот потому-то их и называют разобщителями. Но выделяемая энергия должна перейти в какую-то форму. Раз не в синтез АТФ, то, очевидно, в тепло. В этом и состоит функция белков-разобщителей. Клеткам нужны молекулы АТФ — они расходуются во многих важных внутриклеточных процессах. Поэтому в большинстве митохондрий белков UCP нет.

В наибольшем количестве эти белки обнаруживаются в митохондриях особой разновидности жировой ткани — буром жире. Эта ткань есть у млекопитающих, которые обитают в холодном климате, у млекопитающих, которые легко теряют тепло из-за мелких размеров тела, а, к примеру, у человека немного бурого жира можно найти у младенцев, с возрастом же эта ткань атрофируется полностью или почти полностью.

У взрослых тепло в основном генерируют мышцы. Но в черепной коробке нет мышц, а поддерживать температуру все же надо — значит должен быть какой-то автономный механизм. И действительно, в мозге человека, как выяснилось, тоже присутствуют белки UCP.

Кодируются эти белки у млекопитающих пятью паралогичными генами. Продукты по крайней мере трех из них (UCP1, UCP4 и UCP5) были выявлены в тканях мозга. Ученые решили проверить, как обстоит дело с экспрессией этих генов в тканях мозга китообразных и у их ближайших родственников — парнокопытных. Материалом исследования послужили ткани мозга 11 парнокопытных (по одной особи одиннадцати разных видов) и 5 китообразных (трех разных видов: морской свиньи, малого полосатика и горбатого кита).

Для начала провели подсчет количества клеток — нейронов и клеток глии. В коре головного мозга всех трех видов китообразных оказалась более низкая плотность по количеству нейронов на единицу объема и более высокая доля клеток глии по сравнению с теми же показателями у парнокопытных.

В клетках глии (но не в нейронах) обнаружились белки UCP4 и UCP5. Причем, иммуноокрашивание на эти белки (более яркое для UCP4) наблюдалось исключительно в тканях китообразных. В сером веществе коры головного мозга окрашивалось в среднем 36% клеток глии, а в белом веществе мозга — 56% глиальных клеток. У парнокопытных, несмотря на то, что присутствие мРНК и самих белков UCP в тканях их мозга было показано другими методами, количество этих молекул оказалось настолько низким, что при иммуноокрашивании их совсем не было видно.

Ранее уже было установлено, что количество и активность белков UCP в буром жире стимулируется норадреналином. Предположив, что таким же образом норадреналин вероятнее всего действует и в тканях мозга, авторы измерили плотность норадренергических синапсов в изучаемых тканях мозга животных. Как и ожидали авторы, плотность таких синапсов в тканях китообразных оказалась в среднем выше, чем у парнокопытных. Статистически достоверным это различие оказалось только в сером веществе коры головного мозга.

= = = = =

Так кто же из ученых прав: защитники гипотезы эволюции социального интеллекта китов или Пол Мейнджер с его гипотезой о гомеостатической функции как фактора, определившего вектор эволюции большого мозга?

Попробую высказать предположение, что Мейнджер может быть прав одновременно с Лори Марино. Мне кажется логичным и весьма вероятным, что, действительно, первоначальным пусковым фактором для увеличения размера мозга стало именно то, что при большем размере этот орган мог лучше сохранять постоянство температуры. И что оптимизация именно этой функции сохранения температуры действительно стимулировала формирование множества особенностей биохимии, физиологии (в том числе особенностей сна) и анатомии (включая большие размеры) мозга китов. Но вполне укладывается в современное понимание хода эволюции и предположение, что эти же особенности могли, в свою очередь, стать преадаптациями для развития — как ни крути — действительно незаурядных интеллектуальных способностей китообразных (вполне доказанных по крайней мере для некоторых из них).

Подобным же образом перья птиц, которые традиционно рассматриваются с точки зрения их функции для полета, первоначально возникли еще у нелетающих динозавров и, кстати, все с тем же назначением — поддержание температурного гомеостаза. То есть перья стали преадаптацией, сделавшей возможным последующее развитие полета у некоторых потомков оперенных динозавров.

Татьяна Романовская

Ольга Елисейкина
Участник
Баланс:277
 
Сообщения: 11
Регистрация: 06.12.2021

Re: Каким будет тело человека в будущем?

Ольга Елисейкина » 26.01.2022 21:21

+
4
-
Итак, двое учёных предложили 2 разные теории о причинах увеличения мозга китообразных, обитающих в холодных водах.

Лори Марино говорит, что мозг этих китообразных увеличился в связи с усовершенствованием их интеллекта из-за возникновения необходимости решать новые сложные задачи, и, как следствие, необходимости взаимодействовать друг с другом на новом уровне.

Пол Мейнджер говорит, что мозг китообразных, обитающих в холодных водах, увеличился вследствие возрастания потребностей мозга в терморегуляции.

Обе теории кажутся логичными и имеющими право на существование. Однако, к теории Пола Майнджера возникает вопрос: почему бы для сохранения тепла в условиях холодных вод китообразным в процессе эволюции не нарастить вокруг головы жировую прослойку?

Вот, в статье написано:
…особой разновидности жировой ткани — буром жире. Эта ткань есть у млекопитающих, которые обитают в холодном климате...
Предполагаю, что причина в том, что жировая ткань является изолятором, препятствием для прохождения сигналов между мозгом и Комплексом программного обеспечения организма или Программой-Дух.

Здесь я использую термины Института «Бессмертие Жизни».

Программа-Дух - набор алгоритмических программ, запускающих и осуществляющих все процессы жизнедеятельности в физическом теле.

Программа-Дух живых организмов состоит из объектов, имеющих крайне малую плотность, т.е. находится в Тонком мире, в то время как тела живых организмов существуют в Плотном мире. Хотя на самом деле и тело, и Программа-Дух существуют в одном и том же физическом материальном мире.

Одной из главных задач Института является создание прибора, который способен обнаруживать объекты Тонкого мира с целью последующего их изучения.

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!