Биология + Исследования

Вы когда-нибудь задумывались что мир, который вы видите, на самом деле по большей части продукт нейронных сетей вашего мозга с массой доработок, закрашивания, раскрашивания, удаления артефактов и всё это происходит на скорости порядка 24-60 кадров в секунду. Что по меркам скорости генерации кадров нейросетями даже таких кремниевых монстров, как Nvidia RTX4090 и Nvidia A100, довольно хороший результат. Сравнение мозга с видеокартами, конечно, очень приблизительное. Мозг не оперирует дискретными кадрами, и люди, разумеется, могут реагировать на события, происходящие со скоростью выше 1/60 секунды. Однако это простые реакции, не включающие полного построения визуального образа или его осознанной оценки. Как правило, это простые реакции на движение: уклониться, отстраниться, защититься, нажать на кнопку. При недостаточности информации она заполняется из памяти или воображения. Описывая такой опыт, люди говорят, что увидели мелькнувшую тень. Событие произошло слишком быстро, для построения её полноценной визуальной картины. Эксперименты на добровольцах по распознаванию незнакомых изображений, указывают на предел полного восприятия изображения (которое потом доброволец может описать или нарисовать) в 1/60 секунды. Дальнейшее уменьшение времени демонстрации приводит к пробелам в деталях, вплоть до возможности описать только общую яркость картинки, но не детали изображения. Мерцание же люди могут воспринимать, отдельными областями сетчатки вплоть до 180-200 гц иногда и выше, это важно учитывать в источниках света и дизайне экранов мониторов.

Теперь давайте попробуем убрать все доработки нейронных сетей мозга и представить картину именно такой, какой она изначально приходит из сетчатки в зрительный центр. Совсем не похоже на то, к чему мы привыкли и что воспринимаем в акте зрения.

А это то к чему мы привыкли, после всех процессов обработки и синтеза картинки. Разница бросается в глаза.

Человек: «Ну, мы ведь не так уж сильно отличаемся.»
ChatGPT4: «Совершенно верно! Мы оба являемся набором нейронных сетей вовлечённых в многослойной обработке данных, чтобы превращать исходные сигналы в значимые выводы. Ваши нейросети основаны на функции клеток, тогда как мои на операциях транзисторов.»

Мы всё видим вверх ногами
Первое, что бросается в глаза, — это то, что изображение перевёрнуто и отзеркалено. Это особенность оптической системы глаза, хрусталик фокусирует на сетчатку перевёрнутое изображение. Нейронные сети мозга отражают картинку по горизонтали и переворачивают в более привычную для нас ориентацию.

Оптическая система глаза формирующая перевёрнутое и отражённое изображение реальных объектов.

В середине XX века профессор Эдинбургского университета Теодор Ерисманн провёл интересный эксперимент, в котором его студент Иво Кохлер носил очки, которые с помощью зеркал корректировали изображение, проецируя на сетчатку «правильное» (не перевёрнутое) изображение. Однако для Кохлера оно воспринималось как перевёрнутое. Что интересно, после периода острой дезадаптации, когда студент с трудом выполнял повседневные задачи, уже через неделю постоянного ношения очков нейроны зрительного центра адаптировались к новым данным и переиндексировали позиции ганглиарных клеток. Для Иво мир снова стал «правильным». А вот когда он снимал очки, то теперь наоборот всё выглядело перевёрнутым без них. Тоже самое происходит если носить очки с призмами которые зеркально отражают видимое изображение, в пределах недели человек будет видеть нормальную, а не зеркальную картинку, читать текст, водить машину.

Вы легко можете проверить это на себе, и для этого не нужно неделю носить зеркальные очки, а потом привыкать видеть мир без них. Просто осторожно надавите на глазное яблоко пальцем снизу или сверху. Вы увидите тёмное пятно в вашем поле зрения с противоположной стороны от того места, где надавили. Вы механически стимулируете участок сетчатки через конъюнктиву и склеру и тёмное пятно появляется в месте, где этот участок индексирован в зрительном центре.

Слепое пятно (Зрительный нерв)

Зрительный нерв на фотографии глазного дна.

Большое чёрное пятно в правом поле зрения левого глаза и в левом поле зрения правого глаза — это место, где зрительный нерв с его 1,5 миллиона аксонов ганглионарных клеток сетчатки собирается в пучок и уходит в мозг для передачи данных. В этом месте глаз не воспринимает свет, и оно известно как «слепое пятно». Однако мы его не замечаем, потому что мозг активно дорисовывает недостающие данные, используя информацию либо от второго глаза, либо из окружающих областей, если доступен только один глаз.

Сложность нейронных сетей, ответственных за заполнение слепого пятна, относительно невелика — эта задача напоминает инструмент "ластик" в программе Photoshop. Вы можете увидеть эффект слепого пятна, закрыв один глаз и приблизив небольшой объект, палец или карандаш ко второму. Если открыт второй глаз, увидеть слепое пятно не получится так как нейросеть будет заполнять пробел данными из второго глаза. Но когда открыт только один глаз в какой-то момент кончик карандаша исчезнет. Интересно, что этот эффект невозможно наблюдать, если двигать карандаш быстро — у нейросети ответственной за заполнение слепого пятна есть динамический буфер, из которого она берёт данные, но он достаточно маленький меньше секунды. Так что, если карандаш будет находиться в зоне слепого пятна дольше секунды этот буфер истощится и у нейросети не будет информации о карандаше чтобы его дорисовать, она использует данные пейзажа окружающего слепое пятно и кончик карандаша исчезнет.

Как найти слепое пятно в поле зрения.

Чёткое и цветное изображение: реальность или иллюзия?

Вы, возможно, заметили, что большая часть поля зрения на иллюстрации к посту, кажется чёрно-белой и довольно размытой, а только маленький участок в центре — чёткий и цветной. Однако вы ничего подобного в своём поле зрения не наблюдаете.

На самом деле, человеческий глаз воспринимает свет двумя типами фоторецепторов: палочек (rods) и колбочек (cones). Колбочки, в свою очередь, подразделяются на три сабкласса: красные, синие и зелёные, каждый из которых воспринимает определённые длины волн света, отвечая за цветовое восприятие. Основная часть колбочек сосредоточена в макуле — маленькой области сетчатки, которая находится в центре фокуса хрусталика. Именно поэтому мы чётко и в цвете видим лишь небольшую часть поля зрения.

Слои сетчатки на гистологическом срезе. Обратите внимание, что фоторецепторы слой палочек и колбочек расположен в самом низу и лежит на слое клеток пигментного эпителия. Куда логичным было бы расположение фотосенсоров на поверхности, чтобы остальная клеточная машинерия не поглощала свет, а клетки передающие электрические импольсы (ганглиарный слой) поместить вглубину, как мы реализовали это в цифровых фотокамерах где фотосенсоры на поверхности, а дорожки контактов в глубине на подложке чипа. Но в эволюционном процессе логика никогда не присуствовала.

Но как же мы воспринимаем всё изображение таким чётким и цветным, а главное целостным? Ответ заключается в непроизвольных движениях глаз, называемых саккадами. Глаз совершает саккады несколько раз в секунду, сканируя поле зрения и перемещая зону макулы, чтобы собрать цветовую информацию и данные о резкости изображения. Мозг затем синтезирует эти фрагменты в единое целостное чёткое и цветное изображение. Колбочки требуют в три раза больше фотонов для своей функции поэтому при низкой освещённости мы практически не воспринимаем цветовую информацию.

Есть достаточной простой оптический эффект который может показать работу буфера синтеза данных макулы. Если пристально смотреть в одну точку непроизволные саккады подавляются и буфер нейросети хранит данные о цвете даже если само изображение больше не является цветным стоит отвести взгляд буффер обновится и информация о цвете будет потеряна.

Пикабу Gif анимацию размещать не позволяет поэтому ознакомиться с этим эффектом можно здесь.

Сосуды сетчатки и циркулирующие в них клетки

Сосудистая система сетчатки, обратите внимание как сосуды тянутся к макуле, наиболее энергозатраной области сетчатки.

Тени, которые вы иногда видите в своем поле зрения и которые напоминают корни, — это сосуды сетчатки: артерии и вены. Эти сосуды, а также кровь, циркулирующая в них, поглощают часть света, доступного фоторецепторам, и создают систему теней. И да, разумеется, в мозгу существует нейросеть, которая убирает тени от сосудов и выравнивает яркость изображения, так что мы не замечаем их в обычной жизни.

Иногда тени от сосудов сетчатки можно увидеть, если смотреть на яркий источник света. Фоторецепторы, не перекрытые сосудами, получают больше фотонов и могут временно перегрузиться, в то время как те, что перекрыты сосудами, получают меньше света. На несколько секунд можно заметить инвертированное изображение сосудистой сети, которое будет выглядеть как негатив — белые сосуды на темном фоне. Это происходит потому, что нейросеть, которая обычно обрабатывает данные о тенях сосудов, может задержать обработку, пока фоторецепторы не восстановятся, вы сможете наблюдать изображение сосудов своей сетчатки.

Сосуды вашей сетчатки иногда можно увидеть если посветить через закрытые глаза ярким светодиодным фонариком. Фонарик нужно приблизить вплотную к глазу под углом 120-160 градусов.

С сосудами сетчатки связан ещё один интересный эффект: по ним постоянно циркулируют клетки, включая достаточно крупные, такие как макрофаги. Вы наверняка не раз замечали их в виде ярких точек, которые быстро перемещаются в вашем поле зрения по сложным траекториям. На самом деле эти траектории повторяют рисунок сосудов сетчатки. Чаще всего вы видите эти яркие точки, когда резко встаёте — внезапное снижение давления крови в мозге вызывает кратковременную гипоксию. В такие моменты нейросеть, ответственная за удаление этой информации, временно не справляется с анализом коррекцией картинки, и вы видите свои иммунные клетки, путешествующие по сосудам сетчатки.

Мушки

Мушки в поле зрения они могут быть светлыми или тёмными.

Совсем другой механиз формирования мушек перед глазами, вы обычно видите их когда смотрите на яркий светлый фон, например небо в ясный день или яркий экран. Это тени от микроскопических помутнений в стекловидном теле. Стекловидное тело это мягкий гель который заполняет глаз и прижимает сетчатку с клеткам пигментного эпителия и хориоидеи. Большое количество таких аномалий может указывать на заболевания глаз, но они присуствуют у каждого практически с детского возраста и их число увиличивается со временем. Мушки так же убираются из зрительного процесса нейросетьи, и при долгом взгляде на однотонный яркий объект, эта сеть перегружается.

Анализ изображения

Кроме нейросетей, отвечающих чисто за обработку изображения, в зрительном центре также происходит анализ данных: расчёт относительной скорости объектов, распознавание объектов (да, именно в такой последовательности) и эмоциональная интерпретация увиденного. Одна из самых больших и сложных нейросетей, участвующих в анализе визуальных данных, — это система распознавания лиц. Она настолько доминирует в зрительном процессе, что мы способны воспринимать даже смайлики :) и интерпретировать их эмоции :( . Как и любые нейросети, система распознавания лиц и эмоций иногда ошибается, и мы видим лица там, где их на самом деле нет этот эффект называется Параидолия. Это психологический феномен, при котором человек воспринимает знакомые образы или формы в случайных данных, таких как облака, текстуры или узоры. Компьютерные системы сталкиваются с аналогичными проблемами, но в значительной степени они решаются путём увеличения объёма данных для обучения.

https://www.sci.news/othersciences/psychology/pareidolia-male-faces-10507.html

Это тема отдельной статьи но к данным зрительной коры имеет доступ как сознательная часть мозга фронтальных долей так и безсознательная основанная на рефлекторном поведении. В некоторых случаях при травмах головы и кровоизляних в мозг возникает очень интересное явление известная как Слепой взгляд или Лоджная слепота. При это человек осознанно зрением не обладает, не может например читать или называть предмет который ему показывают. Но в то же время, такие люди прекрасно ориентируюстя, могут уворачиваться от брошенных в них предметах и водить машину, (по крайней мере в симуляторе) если умели это делать до травмы. Рефлекторное зрение у них не нарушено, в то же время фронтальная доля мозга отвечающая за осознанные действия визуальные данные не получает.

Болезни сетчатки

Кровоизляние в макулярный регион при возрастной дегенерации сетчатки.

Болезни глаз коварны как раз тем, что во многих случаях человек не испытывает никакого дискомфорта или аномалий зрения. Нейросети компенсируют всё более ухудшающуюся картинку, пока количество шума и недостаток входящих данных больше не может привести к синтезу изображения. Даже потеряв свыше 50% ганглиарных клеток или фоторецеторов, люди с дегенерацией сетчатки практически не испытывают какого-либо дискомфорта максимум отмечая ухудшение зрения в темноте. А вот повреждения макулы в результате кровоизлияния или травмы всегда критичны, как именно макула через саккады формируют основной массив данных для синтеза картинки.

Результат кровоизлияния в макулярный регион, потеря основного массива данных от макуляных фоторецепторов коллапс значительной части нейронных сетей формирующих изображение.

Поэтому очень важно регулярно обследовать своё глазное дно у окулиста и обращать внимания не любые аномалии вашего зрения. Особенно если у вас есть заболевания которые могут вести к повреждению сетчатки, такие как сахарный диабет или высокое артериальное давление.

Ещё я надеюсь эта статья заставила вас задуматься о том кто Вы на самом деле? Человек с собвенным я, внутренним миром мечтами и желаниями или набор довольно независимых нейросетей реагирующих на операции ввода и вывода данных и котором нравиться поддерживать иллюзию целостной личности?

Если YouTube медленно загружает — смотрите здесь.

В моду снова вошли доносы. Так, недавно на меня подали заявление в Генпрокуратуру через целого депутата Госдумы, Сергея Миронова, лидера «Справедливой России». И написали об этом статью на сайте канала «Царьград» под названием.... «Панчин и паразиты». Но почему «Панчин и паразиты»? А потому, что у авторов пригорело от моей научной статьи аж 2014 года, опубликованной в особом разделе «Гипотезы» в журнале Biology Direct. Если что гипотеза в науке — это недоказанное предположение, которое только предстоит проверить. Не претендующее на истину. И гипотеза была такая: если у животных бывают паразиты, которые манипулируют поведением хозяина, не может ли быть такого паразита, который заставляет людей выполнять антисанитарные ритуалы — например, целовать иконы или купаться в реке Ганг?

Это может быть выгодно паразиту, так как повышает его шансы заражать других людей. Обычно от заражения нас спасает чувство отвращения. Например, представьте себе тарелку вкусного борща. А теперь представьте, что вы в него плюнули. Казалось бы... ничего нового вам в рот не попадёт, но аппетит пропадает сразу. А если там окажутся слюни другого человека — или хотя бы волос... То это ещё противнее. А с целованием священных реликвий чувство брезгливости почему-то отключается.

Так же и у мышки с мозговым паразитом отключается отвращение к запаху хищника — потому что паразиту выгодно, чтобы его хозяина съели. Многих эта гипотеза шокировала. Но вообще-то мы знаем паразитов, которые манипулируют поведением не только мышек, но и человека. Самый известный из них — вирус бешенства. В поздней стадии болезни вирус проникает в мозг. Жертва становтся агрессивной, стремится всех покусать и обильно выделяет слюну, в которую вирус мигрирует, чтобы заражать укушенных.

Но есть еще один мозговой паразит. Он настолько распространился по миру, что сейчас им заражено около трети человечества.

Это более 2 млрд человек. А в некоторых странах заражено почти все население. Причем распределение местами неожиданное. Например, в Бразилии один из самых высоких показателей, в Мексике — один из самых низких. В Швейцарии больше, чем в Камеруне — целых 46%, а в Китае — всего 8%. Вот как он выглядит.

Секретные материалы

Итак, знакомьтесь — токсоплазма. Этот вездесущий паразит, кажется, обладает невероятными способностями — вот например:

1. Токсоплазма умеет разрушать клетки сосудов и проникать из крови прямо в мозг, в обход его защитного барьера;

2. При беременности она смертельно опасна для плода, может разрушить его мозг и глаза, вызвать выкидыш. И даже некоторых взрослых людей убивает;

3. Токсоплазма виновна в увеличении числа автомобильных аварий — она замедляет реакцию людей, при этом усиливает их агрессивность и импульсивность;

4. Токсоплазма повышает уровень тестостерона у зараженных мужчин и, предположительно, снижает у женщин. Их поведение тоже меняется — то есть паразит управляет нами по-разному в зависимости от пола; сексист проклятый!

5. Токсоплазма в несколько раз повышает риск развития шизофрении и вероятность суицида;

6. Токсоплазма вызывает у людей необъяснимую любовь к котикам, вплоть до тяги к запаху кошачьей мочи;

7. Токсоплазма подталкивает людей к сексуальным извращениям... И даже может сделать своих жертв более сексуально привлекательными.

Не все перечисленные утверждения о токсоплазме одинаково научно обоснованы. По одним есть очень хорошие исследования. По другим данные противоречивые, порой даже сомнительные и мы их разберем. Но очевидно, что токсоплазма — один из самых интересных и изучаемых паразитов.

Жизнь паразита

Токсоплазма — это одноклеточный паразит. Не бактерия, не вирус, а простейший организм. У нее есть родственник, о котором вы наверняка слышали — малярийный плазмодий. Да, если вы не знали, малярию тоже вызывает не бактерия и не вирус. Оба этих супостата принадлежат к типу апикомплексы, или споровики. К нему же относятся некоторые другие болезнетворные паразиты — бабезии, криптоспоридии, саркоцисты.

Все эти паразиты — сложные одноклеточные, по своему строению они очень похожи на клетки человека. У них есть ядро и другие органеллы. Поэтому их не вылечить обычными антибиотиками, нужны особые лекарства. Ведь сложно подобрать препарат, который избирательно их убьет, а наши клетки не тронет.

Еще один козырь токсоплазмы — это внутриклеточный паразит. Какой-нибудь бычий цепень живет в теле, но между клеток. А токсоплазма заползает прямо внутрь клетки и устраивается там, как дома. Потом может размножиться, разорвать клетку изнутри и заразить ее соседей.

Вообще паразиты — крайне увлекательная тема (кстати, о них написана одна из лучших научно-популярных книг, которые я читал, «Паразит — царь природы» Карла Циммера).

Во-первых, паразиты — это очень распространенная группа живых существ. В природе практически нет никого без них. Во-вторых, они сыграли огромную роль в эволюции жизни на Земле.

Миссия: кошка

Вернемся к токсоплазме. В начале, после заражения, паразит активно размножается и вызывает у человека легкое недомогание. Когда иммунная система начинает побеждать токсоплазму, та создает себе защитные укрытия в нашем теле — цисты, герметичные непроницаемые капсулы.

Они образуются в излюбленных местах токсоплазмы — в наших мышцах и мозге. Токсоплазма пробирается прямо в мозг из крови и обходит при этом гематоэнцефалический барьер. Клетка сосуда буквально лопается — и паразиты врываются в межклеточное пространство. А оттуда они уже могут поразить нервные клетки.

А почему токсоплазме так нравятся мышцы? Потому что это вкусное мясо для хищников. Дело в том, что для токсоплазмы человек — лишь промежуточный хозяин. Чтобы продолжить свой жизненный цикл, ей необходимо попасть в котиков.

Почему в котиков? Как всегда, дело в сексе. В ходе эволюции у токсоплазмы развились довольно странные вкусы. Она готова заниматься сексом только в кошачьих. В любых кошачьих, от пантеры до домашнего котенка. Да, такое у нее извращение. Наши тела ее не заводят, какими бы стройными, красивыми и умными мы ни были. Внутри нас можно только делиться. Но токсоплазме хочется полового размножения, секса с другими токсоплазмами, ведь секс создает изменчивость и ускоряет эволюцию. Вот ей и нужно, чтобы конечный хозяин съел промежуточного. Конечно, людей кошки едят не очень часто, мы для токсоплазмы — не перспективный хозяин. А вот мышки — очень хорошее такси, позволяющее попасть прямиком на кит-кэт секс-вечеринку.

Итак, кошка съела мышку и заразилась токсоплазмой. После успешного секса из кошки выходят миллионы так называемых ооцист, микроскопических яиц. Примерно через сутки вне тела они становятся заразными, а потом разносятся по округе и поджидают жертву много месяцев. Новая мышка случайно съедает ооцисту — и цикл повторяется.

Кстати, чтобы повысить свои шансы на секс, токсоплазма порой идет на разные ухищрения. Ради этого она готова даже заботиться о нас. Оказалось, что токсоплазма (во всяком случае, одна из ее разновидностей) умеет специально усиливать воспаление, чтобы подстегнуть иммунитет. Ведь в интересах паразита, чтобы организм хозяина был жив-здоров, пока его не съедят... котики. Поэтому, если токсоплазмы стало слишком много, она сама провоцирует иммунную реакцию на себя и прячется в цисты.

Это должен знать каждый

Человек — не самый желательный хозяин для токсоплазмы. Но каким-то образом она умудрилась заразить 30% человечества. Вы ещё не заражены? Это можно исправить. Самый простой способ — поесть сырого мяса. Также можно заразиться через грязную воду или еду, на которую случайно попали ооцисты из кошки. Например, поесть немытые овощи. А еще во многих странах женщинам во время беременности рекомендуют не чистить кошачий лоток, либо делать это в перчатках и тщательно мыть руки. Почему именно им, а не всем? Дело в том, что обычно токсоплазма переносится очень легко. Да и домашние кошки обычно не заразны. Но, как я уже писал, при беременности токсоплазмоз может вызывать тяжелые поражения плода — воспаление мозга, повреждения глаз. Возможен даже выкидыш. Поэтому практически все беременные женщины по всему миру теперь проходят тест на токсоплазму, а если паразита нашли — получают специальные лекарства.

Также болезнь крайне опасна для людей, у которых серьезно ослаблен иммунитет: прежде всего для ВИЧ-инфицированных и тех, кому пересаживают орган и дают иммунодепрессанты. Особенно учитывая, что сам орган донора может содержать паразита (на это умеют проверять, не переживайте). В остальных случаях токсоплазмоз проходит практически незаметно. Но паразит остается в теле на много лет.

Токсоплазма — пожалуй, один из самых успешных паразитов на планете. Она умеет заражать почти всех теплокровных животных — не только млекопитающих, но и большинство птиц. Не могут от нее скрыться даже сумчатые кенгуру в Австралии. Токсоплазма даже убила бедную панду в китайском зоопарке. Такая универсальность — не правило, а скорее редкое исключение.

От токсоплазмы до конца вылечиться крайне проблематично. В обзорной статье 2019 года учёные отмечают, что новых лекарств от токсоплазмы не появлялось уже 20 лет. И хотя есть препараты, которые помогают облегчить активную фазу заболевания и снизить образование цист — пока что нет ни одного, чтобы полностью уничтожить уже сформированные цисты. Но исследования по поиску таких лекарств ведутся. И со временем, возможно, мы сможем искоренить паразита. А пока что, согласно исследованиям, одна из самых эффективных защит от заражения токсоплазмой — это просто хорошая осведомленность.

Микроманипулятор

Ну хорошо, врага в лицо мы узнали, про правила безопасности написали. А теперь главное: правда ли, что токсоплазма способна манипулировать нашим поведением? Да.

В статье 2000 года описан такой эксперимент: берем крысу и помещаем её в центр комнаты. Вокруг нее — четыре разных запаха: в одном — запах кошки, в другом — запах кролика, в третьем — её собственный, в четвертом — нейтральный. Где она чаще всего будет проводить время? Нормальные крысы избегают запаха кошки. А вот инфицированные токсоплазмой, наоборот, проводили там, где пахло кошкой, в 20 раз больше времени, чем в других углах. Поэтому ученые назвали свою работу «Роковое влечение у крыс», в честь известного фильма. Понятно, почему это роковое влечение выгодно паразиту: ему нужно, чтобы носителя-грызуна поскорее съела кошка.

Похожие исследования проводил Роберт Сапольски, знаменитый профессор из Стэнфордского университета. Он хотел понять, как именно это работает. Пропадает страх — или включается что-то еще? И выяснил, что паразит не просто выключает страх, а превращает его во влечение. Причем во влечение, похожее на сексуальное. Это можно сравнить с тем, как для любителя БДСМ боль может приносить наслаждение.

К слову о сексуальном влечении: знакомьтесь, Ярослав Флегр, чешский ученый и один из первых и самый известный исследователь токсоплазмы.

Он занялся этой темой еще в социалистической Чехословакии. Причем Флегр считает, что и сам ощущает влияние токсоплазмы на свой мозг. Этим он объясняет то, что в детстве постоянно вслух выражал оппозиционные взгляды, не опасаясь проблем с компартией. И в целом свою безбашенность — мол, он спокойно работал под звуки выстрелов за окном во время командировки, а шоссе переходит, не глядя по сторонам.

Так вот, Флегр постоянно мучает своих студентов опросниками и заставляет их сдавать анализы на токсоплазму. А еще проводит исследования с использованием эпидемиологических данных по всей Чехии. Например, он сравнил сексуальные вкусы и предпочтения 5 тыс. человек без токсоплазмы и 700 зараженных. Чех выяснил, что инфицированные люди больше возбуждались от страха, опасности или сексуального подчинения. Хотя в реальности вели более традиционную сексуальную жизнь, чем незараженные.

У Флегра подозрительно много статей, где он изучает мазохизм, доминирование и прочее. Почему больше детей у женщин, которые предпочитают мужчин, любящих подчиняться? Имеют ли эволюционные корни доминирование и бондаж? Усиливает ли токсоплазма склонность к мазохизму?

И наконец, вот такая статья: «Оральный секс — потенциальный путь передачи токсоплазмы. Эксперименты со спермой людей и лабораторными мышами». Суть там следующая. В сперме зараженных людей изредка находят цисты токсоплазмы. И Флегр решил проверить ее заразность. Учёный взял 82 несчастных мыши, привлек 40 мужчин с латентным токсоплазмозом, а потом стал кормить мышей спермой. Из плюсов — мыши хотя бы не заразились. Оральный секс оказался безопасным. В общем, не зря, видимо, ходят мемы про то, какие чехи мастера по всяким кинки-делам — и какая у них процветающая секс-индустрия.

Если серьезно, Флегр пытался доказать, что изменения в поведении людей — это слабое отражение эффекта токсоплазмы на крысах. Грызуны бегут в сторону опасности. Зараженные люди тоже тянутся к риску и возбуждаются от вещей, которые обычно пугают. Но если вы уже начали гуглить тест на токсоплазму, мне придется вас огорчить. Да, все эти статьи сделаны вроде бы методологически более-менее аккуратно, да, эффекты в них как будто статистически значимы. Но само влияние на поведение, которое они показывают — очень слабое. Даже сам Флегр считает, что нельзя определить по поведению человека, есть у него токсоплазма или нет.

Поэтому объяснить вашу сексуальность и авантюрность одним лишь токсоплазмозом не получится. Но было бы забавно, если бы оказалось, что фразу «шлепай меня, шлепай, сильнее, сильнее!» нас заставляет говорить маленький одноклеточный мозговой паразит.

Игра гормонов

Ещё одно смелое заявление Флегра — что от токсоплазмы у мужчин повышается уровень тестостерона, а у женщин снижается. Другие ученые решили это проверить. В 2024 году вышел метаанализ о влиянии токсоплазмы на тестостерон. И там две трети работ дали похожий результат. Отмечали даже повышенную сексуальную активность у зараженных. Правда, в некоторых других статьях эффект порой был скорее обратным.

Флегр утверждал, что изменение уровня тестостерона за счет токсоплазмы якобы влияет на внешность людей. Когда фото зараженных студентов показывали студенткам, те ставили им более высокую оценку «доминантности» и «мужественности». Похожий опыт произвели ученые в Мексике. И снова зараженных мужчин и женщин на фото оценили как более привлекательных и здоровых. Посмотрите на составное изображение зараженных и не зараженных из этого исследования. На мой взгляд, разница ощущается, хотя соглашусь, что такое смелое утверждение требует больше доказательств.

При этом не думаю, что токсоплазма превращает мужчин в крутых мачо. Флегр утверждает, что зараженные мужчины более склонны к интроверсии, подозрительности и осторожности, небрежно одеваются и часто игнорируют правила и законы. Такие... нелюдимые красавчики. А вот зараженные женщины, если верить чеху, были более общительными, элегантно одетыми, аккуратными и законопослушными. При этом в целом ряде исследований у зараженных женщин в среднем было больше сексуальных партнеров, чем у незараженных.

А вот интересный вопрос: меняется ли у зараженных людей отношение к той самой кошачьей моче? Флегр заявил, что для зараженных мужчин запах кошачьей мочи был чуть более приятен, чем для незараженных. А у зараженных женщин — наоборот. При этом токсоплазма никак не повлияла на отношение подопытных к запаху мочи лошадей, гиен, собак и тигров. Вы спросите, как он это проверил? Очень просто! Большую часть урины Флегр добыл в Пражском зоопарке, а мочу лошадей и собак ему принёс друг.

Но через пять лет ученый резко поменял мнение. Мол, в первый раз я мочу разводил водой, а теперь дал понюхать людям в чистом виде. И тут Флегр получил результат с точностью до наоборот: теперь мужчинам с токсоплазмой кошачья моча нравилась меньше, а зараженные женщины отнеслись к ней более терпимо. Меня эти результаты не очень впечатляют — может, никакого эффекта и нет. И в целом я бы с осторожностью относился к любым подобным исследованиям, кроме тех, которые удалось независимо воспроизвести.

Приносящий горе

Не все, что говорит Флегр, вызывает доверие. Нам нужны примеры влияния токсоплазмы на людей, которые подтверждены множеством независимых исследований. И они есть. И, к сожалению, довольно печальные. Токсоплазму связывают с суицидом, болезнью Альцгеймера и шизофренией. Например, в одном исследовании показали, что наличие токсоплазмы в 3 с лишним раза повышает риск попытки самоубийства. В другой работе этот риск повышался даже сильнее, в 17 раз. А в одном огромном обзоре литературы по теме сказано, что в разных исследованиях этот риск как минимум в полтора-два раза выше, чем для незараженных людей.

Но вот что любопытно. Во всех этих работах зараженные токсоплазмой не отличались более тяжелой депрессией или повышенным ощущением безнадежности. А попытки суицида совершали чаще. Как так? Одно возможное объяснение — что токсоплазмоз прежде всего влияет на импульсивность поступков. Другое — что болезнь вызывает то самое безразличие к опасности.

К слову об опасности. Еще одна гипотеза Флегра — что токсоплазма повышает риск автокатастроф. Якобы паразит не только повышает импульсивность, но и ухудшает время реакции. Флегр собрал немало данных: например, от 4 тыс. водителей-срочников в чешской армии. Его вывод — зараженные попадают в аварии примерно в 2 раза чаще. Другие ученые не так уверены. Был обзор, где для водителей младше 45 лет нашли небольшой эффект, а вот после 45 — уже нет. Честно говоря, у меня тоже сомнения в верности этой гипотезы.

Зато есть небольшой метаанализ, согласно которому токсоплазма примерно в полтора раза увеличивает риск болезни Альцгеймера. Это логично, ведь паразит вовсю хозяйничает в клетках мозга.

Правда, есть более опасные факторы — например, есть генетический вариант, который повышает этот риск в 15 раз.

Шизофрения

Целый ряд научных исследований говорит о том, что латентный токсоплазмоз может повышать риск шизофрении. Так, в 2015 году вышел обзор 50 исследований. Он показал, что люди с диагнозом «шизофрения» на 80% чаще были носителями токсоплазмы. А есть две совсем свежих работы 2024 года. В них у больных шизофренией токсоплазму тоже находили чаще, чем у здоровых — в 2 и 3 раза соответственно. Но можно ли сказать, что токсоплазма приводит к шизофрении? Это сложный вопрос. Зараженных токсоплазмой — очень много, а шизофрения встречается редко. Так что связь явно не прямая. И все же токсоплазма, по-видимому, повышает риск болезни.

Есть множество гипотез о причинах шизофрении, и одна из популярных сейчас — это так называемая «дофаминовая гипотеза». Вы, конечно, слышали про дофамин. Это нейромедиатор, который участвует в системе вознаграждения и обучения.

Он влияет на смех, страх, агрессию, радость, а также на зависимости. И есть исследования, которые показывают, что антагонисты дофамина — то есть молекулы, которые мешают дофамину работать — почему-то часто облегчают жизнь пациентам с шизофренией. А молекулы, которые усиливают действие дофамина, наоборот, могут усугубить психоз. Например, амфетамины. То есть идея в том, что шизофрению может вызывать ненормальный избыток дофамина в мозге.

Следующий момент. Бывают такие болезни, при которых дофамина в мозге критически не хватает. Например, болезнь Паркинсона. Но врачи не могут просто ввести дофамин человеку. Он не пройдет через гематоэнцефалический барьер, то есть барьер между кровью и мозгом. Поэтому больным прописывают леводопу. Это вещество-предшественник, из которого потом в нейронах создается дофамин.

И вот важная улика — Токсоплазма сама умеет синтезировать эту леводопу. У нее есть для этого нужные гены. Есть работа, которая показывает, что токсоплазма действительно усиливает выработку дофамина в тех нейронах, которые заразила. Кажется, мы на верном пути. Но нужны еще доказательства.

Помните эксперименты, где грызуны бежали на запах кошки? Ученые попробовали дать грызунам галоперидол — лекарство-антипсихотик, которое облегчает симптомы шизофрении.

И влечение к углу с запахом кошки пропало. То есть дали лекарство для лечения шизофрении — а ослабился эффект токсоплазмы. Причем специально проверили — может, галоперидол просто убивает токсоплазму? Кажется, нет, он именно ослабил ее власть над крысой.

А недавно, в 2024 году, пазл вроде сложился. Удалось показать, что эта власть над поведением связана именно с дофамином. Известно, что дофамин играет важную роль в распознавании запаха хищника. Поэтому у мышей с помощью генной инженерии сломали фермент, который его перерабатывает, дофамин-бета-гидроксилазу. Из-за этого дофамин у мышей бесконтрольно накапливался в нейронах. Обычно, когда мышки чувствуют запах кошки, они пытаются зарыться в землю. А «надофаминенные» мышки-мутанты просто игнорировали запах хищника. Когда ученые искусственно снизили количество дофамина у этих мутантов, мыши снова начинали бояться кошки.

Возможно, токсоплазма в своих интересах повышает количество дофамина в мозге. Так она манипулирует грызуном, чтобы тот не боялся хищников и его съели. Но у человека такой же избыток дофамина в определенных частях мозга может повысить риск шизофрении — конечно, если дофаминовая гипотеза верна. Вот такое предположение.

Про дофамин и токсоплазму есть еще два интересных исследования.

Первое. Мышей специально заражали токсоплазмой — и видели, что в некоторых местах мозга у них действительно повышается уровень леводопы и дофамина. В том числе в участках, которые отвечают за эмоциональные реакции, такие как страх и влечение.

И второе. Генные инженеры попробовали пойти от обратного. Они создали не генно-модифицированных мышей, а генно-модифицированную токсоплазму! Сломали ей как раз те гены, которые производят леводопу. А потом заразили ГМО-паразитом кошек. И обнаружили, что ГМО-токсоплазма почему-то более вяло размножается в конечном хозяине и создает меньше ооцист. К сожалению, о том, что происходит, если такой ГМО-токсоплазмой заразить мышек, исследование умалчивает. Скрывают!

Но похоже, что дофамин нужен токсоплазме не только для управления мозгами. А просто для жизни. Что же получается? Токсоплазма сводит нас с ума... Но делает это случайно? Очень может быть. Все эти нейромедиаторы, которые использует наша нервная система — серотонин, дофамин, ацетилхолин — гораздо древнее нас.

Еще до того, как жизнь стала многоклеточной, они уже были на Земле. Древние бактерии использовали эти вещества для своих целей. Например, глутамат — это тоже нейромедиатор. А он вообще входит в состав любого белка в природе. Мы всего лишь унаследовали эти нейромедиаторы от предков. И приспособили их, чтобы передавать сигналы между нейронами в нервной системе. Но у нас нет на них монополии — их продолжают использовать всяческие микроорганизмы. Например, ту же леводопу, из которой получается дофамин, умеет производить не только токсоплазма, но и некоторые бактерии в нашем кишечнике.

Так что неудивительно, что паразиты или кишечная микрофлора могут влиять на наше поведение, даже если это не дает им никакой выгоды. Просто так. Когда такое узнаешь, становится страшно. Получается, мы марионетки? Нам кажется, что у нас есть высокие цели, свобода выбора, смысл жизни, любовь к котикам. А на самом деле это какая-то одноклеточная кракозябра сидит внутри и впрыскивает нам коктейль из психотропных веществ. Причем и сама крокозябра не ведает, что творит. Просто в нее эволюционно заложены программы, рассчитанные на то, что она, возможно, попала в мышку, а надофаминенная мышка чаще становится кошачьим обедом.

Польза от токсоплазмы

Ну раз токсоплазма пытается нами воспользоваться, то и мы можем без угрызений совести попользоваться ее хрупким одноклеточным тельцем! Недавно о вышла свежая статья в Nature, где предложили использовать паразита-токсоплазму, чтобы... доставлять лекарства в мозг.

Я писал, что токсоплазма прорывает стенку сосуда и пролезает внутрь мозга? Мы можем научить паразита синтезировать нужную нам молекулу и дать ему сделать свое дело. Авторы исследования говорят, что так можно ввести в мозг даже очень крупные терапевтические молекулы, например, белковые, которые иначе вообще не прошли бы через барьер, из крови в мозг. Конечно, специально заражаться токсоплазмой не самая лучшая идея. Но есть болезни и похуже. И если такая терапия позволит нам их вылечить, можно и рискнуть. Или даже обезвредить паразита, как мы делаем безвредными вирусные векторы — вроде аденовирусного носителя в вакцине «Спутник».

Опасны ли кошки?

Остался последний вопрос. Как быть с котами? Ведь если есть связь между шизофренией и токсоплазмой, а также между токсоплазмой и котиками... На ум невольно приходит стереотип сумасшедшей старушки-кошатницы. Уж простите. Если что, я не хочу обидеть котопап и котомам. У меня тоже была любимая кошка, Мася. К сожалению, она недавно умерла.

Но если мы докажем, что котовладение реально повышает шансы заболеть... Стоит ли заводить таких друзей? Хороший способ это проверить — посмотреть на людей, которые жили с кошками в раннем детстве. Шизофрения обычно развивается после 16 лет, поэтому так можно исключить влияние самой шизофрении на желание заводить питомцев. То есть можно проследить, что к чему привело.

Итак, ученые из Саудовской Аравии исследовали группу уже взрослых людей. Оказалось, что котик в детстве был у половины пациентов с шизофренией, у половины людей с депрессией или тревожным расстройством... но лишь у четверти людей из контрольной группы, без жалоб на ментальное здоровье. В итоге котовладение повышало риск развития шизофрении в 3,4 раза. К похожему выводы пришли авторы недавнего метаанализа. Его вывод, что среди котоводов по всему миру в два раза больше людей, страдающих шизофренией.

Связь котовладения с токсоплазмой тоже изучали. Например, в 2020 году вышел обзор ситуации конкретно в Эфиопии, где распространенность токсоплазмы одна из самых высоких в мире. И действительно, владение кошками и контакт с ними повышали риск заражения токсоплазмой — не меньше, чем возраст и привычка есть сырое мясо и пить грязную воду.

В защиту котов

Может показаться, что это очевидно. Мы же помним, что беременным запрещают чистить кошачьи лотки. А если дома живет кот с токсоплазмой, то рано или поздно все равно заразишься! Попробую всех немного успокоить. Даже если ваш кот заразился токсоплазмой, он после этого будет заразен лишь пару недель, пока выделяются заразные ооцисты. Да, они могут быть опасны еще долго, до полутора лет! Но пока они еще «свежие», им нужно еще где-то сутки, чтобы «созреть». Поэтому, если соблюдать гигиену и вовремя мыть лоток и руки — то в доме их не будет и следа.

Другими словами, кот становится опасным разносчиком токсоплазмы только в том случае, если постоянно ест зараженное мясо, а хозяин не чистит его лоток, или чистит, а потом забывает мыть руки. Это подтверждает исследование, которое провели в Китае. Оказалось, что владельцы кошек, которые просто знают об опасности токсоплазмы, оказываются зараженными гораздо реже, чем котоводы, которые о ней не слышали.

А вот есть такая научнаяа статья под названием «Кто выпустил кошек?» Там установили, что кошки, которым дают погулять на улице, почти в три раза чаще заболевают токсоплазмозом, чем домашние. И учтите — хотя кошки тоже обычно переживают токсоплазмоз легко, у них бывают осложнения. А при беременности последствия такие же ужасные, как у людей. Поэтому я прошу любителей котов меня не хейтить, это просто предупреждение. Домашние котики чаще всего безопасны. Но и в стереотипе про безумного кошатника с толпой грязных котов, по-видимому, есть зерно правды.

Вы наверно заметили, что я ни слова не сказал о связи токсоплазмы и любви к котам. Есть такое полушуточное предположение: мол, мы так одержимы котами и всё им прощаем именно потому, что у нас в голове мозговой паразит. Крыс он гонит прямо в пасть кошке — может, и нас заставляет о ней заботиться! Это могло бы быть любопытной гипотезой, но ничего такого учёные не нашли. Кошки просто очень хорошо манипулируют нашей тягой к милоте.

И напоследок вернемся к истории с доносом в прокуратуру. Мы видели, что токсоплазма способна манипулировать поведением человека. Например, она усиливает суицидальные импульсы и повышает риск шизофрении. А давайте еще раз вспомним, что такое шизофрения. Это железная уверенность в реальности фантазий, против которой бессильны факты и доказательства; это реалистичные видения и голоса свыше; это полное ощущение, что ваши мысли видит насквозь некое высшее существо. Ничего не напоминает?

И если токсоплазма действительно повышает риск шизофрении, то получается, что какой-то одноклеточный паразит заставляет человека слышать голоса, видеть галлюцинации, верить в идеи, которые он не может проверить. То есть полностью меняет его картину мира. И болеет этим паразитом не меньше трети всего населения земного шара. А в некоторых странах и большинство людей. А раз такое возможно, чем это отличается от гипотетического паразита, который, предположительно, заставляет людей делать странные ритуалы?

Авторам «Царьграда» моя гипотеза показалась оскорбительной. Достойной уголовного преследования. Мы предположили, что некий паразит может заставлять нас делать нерациональные вещи и выполнять ритуалы, повышающие риск передачи инфекции. Но мы видим, что так и происходит. Причем токсоплазма порой заставляет людей делать куда более стрёмные вещи — например, выходить в окно. Но даже я признаю, что токсоплазмой можно объяснить лишь малую толику безумия, которое творится в нашем мире. За остальное несут ответственность сами люди.

📑 Источники ↗

Мои ближайшие выступления

• Вена — 14 октября

• Дюссельдорф — 17 октября

• Барселона — 19 октября

• Лимассол — 21 октября

• Ереван — 17 ноября

Инфо и билеты

Подписывайтесь на мои соц. сети

Бусти / Патреон / Telegram / Youtube / TikTok

Эволюционный скачок имел серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. Биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

Рыбы и амфибии с легкостью и довольно быстро отращивают крупные части своего тела в случае потери. Например, аксолотль может восстановить после ампутации конечности, сердце и даже головной мозг.

Учёные из Института медицинских исследований имени Стоуэрса в Канзасе выяснили, какие гены помогают рыбам заново отращивать утраченные части тела. Для этого они рассмотрели рыб данио-рерио и нотобранха Фурцера. Оба вида способны вырастить новые спинные плавники взамен утраченных.

Важнейшим из генов, ответственных за регенерацию, оказался ген INHBA, кодирующий регуляторный белок ингибин бета А. Активность этого гена оказалась связана с соседними участками ДНК, которые учёные назвали «усилителями регенеративного ответа» (RRE). Если удалять RRE у рыб или заменять их человеческими участками ДНК, те теряли возможность самовосстанавливаться.

Совсем другое дело — рептилии и птицы с млекопитающими. Есть лишь отдельные исключения вроде ящериц, способных к регенерации хвоста после утраты, в том числе намеренного отбрасывания. Остальные же наземные позвоночные (амниоты) не могут вернуть себе даже потерянный палец. Их возможности к самовосстановлению ограничены заживлением ран и «отращиванием» отдельных органов, например печени.

Наука Космос Технологии 🐼 https://t.me/Science_techno_progress

Появление резистентности связывали с началом активного использования антибиотиков, однако иногда появляются любопытные статьи. Коллектив учёных жил - не тужил, да секвенировал ежей (зоологи, что с них взять), объект крайне интересный, так как является разносчиком зоонозных инфекций и способен таскать на себе от коронавирусов до бешенства и ещё кучи всего вредного и опасного.

Так вот в один прекрасный момент они обнаружили, что у ежей присутствуют штаммы метициллин-резистентного стафилококка, да ещё генетические линии указывают на то, что они у ежей ещё с доантибиотической эры (пенициллин открыт в конце 30-х годов прошлого века). А некоторые штаммы гриба трихофитон (Trichophyton erinacei), ассоциированного с ежами (дерматофит), выделяют те самые бета-лактамы, которые помогают закрепиться резистентным штаммам стафилококка в противовес чувствительным к метициллину. На основе этих факторов, авторы предполагают, что устойчивость у некоторых штаммов стафилококка появилась как коэволюционная адаптация к колонизации ежей, инфицированных дерматофитом. В дальнейшем же эти штаммы были разнесены в экосистеме через других животных (сельскохозяйственных в частности) и людей.

Такие вот любопытные выкладки и предположения.

Ниже ссылка на саму статью.

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04265-w

Естественное оплодотворение - что-то вроде Вьетнама.

Женский репродуктивный тракт старается уничтожить как можно больше перед оплодотворением.

Все ради великой цели - естественного отбора.

Расскажу, как происходит оплодотворение и выбор сперматозоида при естественном зачатии.

Начало полосы препятствий - влагалище с кислым рН, самые хлипкие и неспособные помирают уже на этом этапе.

Чуть более стойкие доходят до второго этапа - шейки матки.

Крипты шейки матки и цервикальная слизь останавливают бойцов и не дают проникнуть дальше.

Это зависимый от фазы цикла механизм и ближе к овуляции проникнуть в полость матки становиться чуть легче.

Дальше - матка, которая удивляется внезапно прибывшим чужеродным антигенам и просит рядом циркулирующих представителей Омона поговорить с залетными путем убийства.

Выжившие плывут дальше.

Следующее физиологическое препятствие - трубный угол, в который довольно трудно залезть. В нем находится ряд механизмов, которые не пропускают сперму с несинхронно работающими хвостами или ДНК - фрагментацией.

Сложнее, чем попасть в трубу - выжить в ней.

Маточные трубы это лабиринт, наполненный специальными химическими агентами. Которые что? Правильно - убивают.

Чтобы вы понимали, в среднем живых остается от 10 до 1000 единиц. Отряд изрядно потрепало.

Исследования на животных показывают, что в этот момент остаются только самые подходящие для оплодотворения бойцы.

Дело в том, что в трубе образуется резервуар из сперматозоидов, и только лучшим суждено связаться со специальными рецепторами в трубе и выжить.

Выжившие и связанные сперматозоиды ждут овуляции и выхода ооцита из фолликула.

По выходу яйцеклетки сперматозоиды, уже с ПТСР, пробиваются к ампулярному отделу и приступают к финальному акту - оплодотворению.

И вот он - последний бастион. Клетки кумулюса и блестящая оболочка ооцита. Клетки кумулюса образуют матрикс, такое жидкое пространство, в котором есть гиалуроновая кислота и немного других веществ. Сперматозоид должен преодолеть последний барьер на пути к ооциту.

Примечательно, что кумулюс одновременно и препятствует и помогает сперме достигнуть ооцита - направляя бойца.

Этот кумулюс, по исследованиям, и выбирает сперматозоиды, которые достойны.

Для того, чтобы попасть в матрикс и проникнуть через блестящую оболочку сперма должна пройти через гиперактивацию.

Это буквально момент из аниме. Главный герой собирается с последними силами, на фоне играет драматичная музыка, он орет и из последних сил совершает рывок.

Далее, обессиленный он связывается с блестящей оболочкой, проникает внутрь ооцита, высвобождая ионы кальция и одаривая яйцеклетку своим геномом.

А ооцит, в момент проникновения с помощью специальных ферментов делает блестящую оболочку более плотной, предотвращая попадание других бойцов.

Рекомендую вам свой телеграмм-канал. В нем больше постов, ответы на вопросы, видеотрансляции и вообще интересно.
Если у вас не получается забеременеть, вы хотите заморозить яйцеклетки или вам интересна тема репродукции - присоединяйтесь :)
Ссылочка