výzkum

Brazílie dosud oznámila veřejné investice do kvantových technologií zhruba 14 milionů dolarů a v příštích šesti letech chce získat či investovat až miliardu dolarů. Výzkumník Américo Cunha doporučuje, aby země neusilovala o vývoj špičkových univerzálních kvantových procesorů, který vyžaduje mimořádně drahou infrastrukturu. Větší přínos podle něj může přinést kvantový software, algoritmy, komunikace, senzory a oborové aplikace, zatímco výkonné procesory lze využívat přes cloud. Za slibnou cestu považuje propojení kvantových emulátorů s klasickými superpočítači například pro návrh metamateriálů. Prioritou by mohly být také atomové hodiny, kvantová metrologie a senzory, kde Brazílie má odborné zázemí, ale stále závisí na dovozu zařízení.

Mezinárodní tým popsal dosud neznámé uspořádání amyloidu beta spojené se vzácnou vlámskou mutací genu APP. Pomocí kryoelektronové mikroskopie zkoumal posmrtné vzorky mozku dvou pacientů z postižených rodin. Mutace vytváří vlákna ve tvaru písmene Z, která odhalují část proteinu zřejmě podporující vazbu na stěny mozkových cév. Amyloid se proto hromadí kolem cév, vyvolává mozkovou amyloidovou angiopatii, krvácení a časnou smrt. Poznatky mohou přispět k cílené léčbě této dědičné formy demence i k lepšímu pochopení dalších typů Alzheimerovy nemoci.

Vědci popsali mechanismus, kterým gliomy včetně agresivního glioblastomu využívají signály aktivních neuronů k množení. Protein neuroligin-3 se váže na receptor CSPG4 na povrchu nádorových buněk, zvyšuje napětí jejich membrány a aktivuje iontový kanál PIEZO1. Následné buněčné signály podporují růst nádoru; buňky gliomu bez PIEZO1 se v mozku myší množily výrazně méně. Stejná dráha přirozeně funguje i u zdravých prekurzorů oligodendrocytů, kde pomáhá udržovat jejich zásobu. Zjištění nabízí možný směr léčby, avšak zásah by musel šetřit zdravé mozkové buňky.

Malá observační studie zveřejněná v časopise Communications Biology sledovala 20 účastníků sedmidenního meditačního pobytu. Po programu zahrnujícím vedené meditace, dechová cvičení, přednášky a skupinové rituály zaznamenali vědci změny v mozkové aktivitě i krevních ukazatelích. Skeny fMRI ukázaly nižší aktivitu sítí spojených se sebereferenčním myšlením a vyhodnocováním podnětů, zatímco laboratorní testy naznačily změny související s neuroplasticitou, imunitou a metabolismem. Účastníci také častěji popisovali mystické prožitky, aniž by užili psychedelika. Výsledky však nedokazují příčinnou souvislost: studie byla malá, bez kontrolní skupiny a jeden z jejích autorů vede společnost pořádající zkoumané pobyty.

Předběžná studie na 200 zdravých dospělých naznačuje souvislost mezi některými bakteriemi střevního a ústního mikrobiomu a mírou psychopatických osobnostních rysů. Vyšší zastoupení rodů Allisonella a Prevotella a druhu Cloacibacillus evryensis bylo spojeno se silnějšími projevy bezcitnosti, manipulativnosti, impulzivity a antisociálnosti. Naopak bakterie Treponema vincentii v ústech souvisela s nižšími hodnotami těchto rysů. Výzkum neprokazuje, že mikrobi tyto vlastnosti způsobují, ale upozorňuje na možnou biologickou stopu, která přesahuje dosavadní modely zaměřené hlavně na mozek. Zjištění zatím čekají na recenzní posouzení a vyžadují další ověření.

Nový matematický model naznačuje, že mravenčí kolonie začnou vytvářet společné záchvaty aktivity po překročení kritické hranice rychlosti, hustoty či četnosti kontaktů. Aktivní jedinec pak může rychle podnítit pohyb dalších mravenců, aniž by skupinu řídil vůdce. Model rozlišuje aktivní, neaktivní a dočasně nereagující mravence, což pomáhá vysvětlit střídání rušných a klidových období. Klíčové je, aby se aktivita šířila mezi jedinci rychleji než probíhá jejich širší cyklus přechodů mezi stavy. Model neurčuje okamžik příští vlny, ale ukazuje podmínky, za nichž mohou synchronizované vlny vůbec přetrvávat. Vědci nyní výsledky ověřují na skutečných koloniích.

Výzkumníci z čínské Southeast University vyvinuli programovatelný metapovrch, který zpracovává rádiové signály přímo při jejich šíření, bez nutnosti převést všechna data do digitální podoby. Povrch lze časovým kódováním přepínat mezi Fourierovou transformací a konvolucí, tedy klíčovými operacemi pro zpracování signálů. Při testech dokázal v reálném čase určovat rychlost i vzdálenost simulovaných radarových cílů s přesností odpovídající rozlišení systému. Technologie by mohla zjednodušit radiofrekvenční zpracování a omezit potřebu rychlých převodníků a digitálních procesorů. Možné využití se rýsuje zejména v radarech, satelitních systémech, automobilové technice a sítích 6G.

Studie na buněčných kulturách a myších naznačuje, že rakovinné buňky přeživší chemoterapii mohou v senescentním stavu uvolňovat více fruktózy. Tento cukr podle výzkumníků mění metabolismus mitochondrií, snižuje tvorbu cholesterolu v buněčných membránách a oslabuje vzájemné spojení nádorových buněk. Buňky se pak snáze oddělují od nádoru, což je důležitý krok při šíření rakoviny vaječníků. Myši na stravě s vysokým podílem fruktózy měly více metastáz, avšak výsledky nelze přímo vztahovat na lidi ani z nich vyvozovat, že fruktóza sama způsobuje metastázy. Autoři navrhují další výzkum omezení fruktózy a léčiv odstraňujících senescentní buňky jako možného doplnění terapie.

Kanadská studie zjistila u lidí s dlouhým covidem a nově vzniklou apatií či depresí přibližně o 18 procent méně dopaminových nervových zakončení než u zdravých osob. Výzkumníci porovnali PET snímky 24 pacientů s dlouhým covidem a 24 zdravých dobrovolníků a sledovali změny ve striatu, oblasti důležité pro pohyb a motivaci. Nižší hustota zakončení souvisela s menší motivací, pomalejším plněním úkolů, zhoršenou pamětí a obtížnějším vybavováním slov. Změny byly zachytitelné i u lidí, kteří měli potíže až 4,6 roku. Studie je malá, ale její autoři vidí v použitém markeru možný základ pro budoucí diagnostiku a cílenou léčbu; ověření vyžaduje další výzkum.

Studie vědců z University of Kentucky naznačuje, že poruchy spánku při Alzheimerově nemoci mohou způsobovat především aktivované mikroglie, tedy imunitní buňky mozku. U myší s amyloidovými plaky se spánek zkrátil o 1,5 až 2 hodiny už v rané fázi onemocnění, přičemž zhoršování množství plaků tento deficit dále nezvyšovalo. Podání látek potlačujících aktivitu mikroglie myším obnovilo přibližně dvě hodiny spánku, aniž by změnilo množství plaků. Výsledky podporují možnost, že budoucí léčba by mohla mikroglie zklidňovat a tím narušit začarovaný kruh mezi zánětem, špatným spánkem a poškozením mozku. Závěry zatím platí pouze pro myší model; autoři zároveň vidí potenciál domácího EEG sledování pro včasné zachycení změn spojených s nemocí.