---

Шнобелевская премия - 2024

ПРЕМИЯ МИРА

Б. Ф. Скиннер (B.F. Skinner), Гарвардский университет, США, за эксперименты по изучению возможности размещения живых голубей внутри ракет для управления траекториями их полета.
«Голуби в пеликане», Б. Ф. Скиннер, Американский психолог (American Psychologist), т. 15, № 1, 1960, стр. 28-37.

Это история сумасшедшей идеи, рожденной на неправильной стороне рельсов, говоря интеллектуально, но в конечном итоге оправданной в своего рода респектабельности среднего класса. Это история предложения использовать живые организмы для управления ракетами — исследовательской программы во время Второй мировой войны под названием «Проект Голубь» и продолжения в мирное время в Военно-морской исследовательской лаборатории под названием «ORCON», от слов «органический контроль». Основные разделы: Проект Пеликан, Оркон и Сумасшедшая идея. Широкомасштабные рассуждения о человеческих делах, «подкрепленные исследованиями компенсирующей строгости, внесут существенный вклад в тот мир будущего, в котором… не будет необходимости в управляемых ракетах. подробнее

БОТАНИЧЕСКАЯ ПРЕМИЯ

Джейкоб Уайт (Jacob White), Независимый исследователь, США, Фелипе Ямашита (Felipe Yamashita), Боннский университет, Германия, за обнаружение доказательств того, что некоторые настоящие растения имитируют формы соседних искусственных пластиковых растений.
«Boquila trifoliolata имитирует листья искусственного пластикового растения-хозяина», Джейкоб Уайт и Фелипе Ямашита, Сигнализация и поведение растений (Plant Signaling and Behavior), т. 17, № 1, 2022.

После открытия того, что Boquila trifoliolata способна к гибкой мимикрии листьев, вопрос о механизме, лежащем в основе этой способности, остался без ответа. Здесь мы демонстрируем, что зрение растений, возможно, через специфичные для растений глазки, является правдоподобной гипотезой. Простой эксперимент с размещением искусственной модели виноградной лозы над живыми растениями показал, что они попытаются имитировать искусственные листья. Эксперимент проводился с несколькими растениями, и каждое растение продемонстрировало попытки мимикрии. Было замечено, что имитирующие листья показали измененные площади листьев, периметры, длину и ширину по сравнению с неимитирующими листьями. Мы вычислили четыре морфометрических признака и заметили, что имитирующие листья показали более высокое соотношение сторон и более низкую прямоугольность и форм-фактор по сравнению с неимитирующими листьями. Кроме того, мы наблюдали различия в рисунках жилкования листьев, при этом имитирующие листья имели менее плотную сосудистую сеть, более тонкие сосудистые нити и меньшее количество свободно заканчивающихся прожилок. подробнее

АНАТОМИЯ

Маржолен Виллемс, Квентин Хеннок, Сара Тунон де Лара, Николя Когане, Венсан Флери, Роми Рэйссигье, Хуан Хосе Кортес Сантандер, Роберто Рекена, Жюльен Штирнеманн и Роман Хоссейн Хонсари, Франция, Чили, за изучение того, закручиваются ли волосы на головах большинства людей в северном полушарии в том же направлении (по часовой стрелке или против часовой стрелки?), что и волосы на головах большинства людей в южном полушарии.
«Генетический детерминизм и влияние полушарий на формирование завитков волос», Маржолен Виллемс, Квентин Хеннок, Сара Тунон де Лара, Николя Когане, Венсан Флери, Роми Рэйссигье, Хуан Хосе Кортес Сантандер, Роберто Рекена, Жюльен Штирнеманн и Роман Хоссейн Хонсари, Журнал стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, т. 125, № 2, апрель 2024 г., статья 101664.

Механизмы, определяющие латеральность и направление вращения завитков волос, неизвестны. Здесь мы сообщаем о наблюдениях за близнецами, исследующими генетические основы формирования узора завитков. Зная, что вихревые явления могут зависеть от географических эффектов, мы также приводим сравнительные данные о завитках у детей, родившихся в Северном полушарии (Франция), по сравнению с детьми, родившимися в Южном полушарии (Чили).
Мы ретроспективно включили детей из трех популяций: (1) общая популяция Северного полушария, (2) общая популяция Южного полушария и (3) однополые близнецы Северного полушария. Мы регистрировали направление вращения завитков (по часовой стрелке, против часовой стрелки), положение завитка (левое, правое, центральное) и тип близнецов. Для скрининга ассоциаций между направлением вращения и положением завитков использовались одномерные логистические модели. Для близнецов интересующая переменная была бинарной, т. е. одинаковое направление вращения (референтный класс) или противоположные направления для каждой пары близнецов. Для контроля все одиночные комбинации были включены как виртуальные близнецы и сравнены с реальными близнецами. Коэффициенты шансов (OR) сравнивались для обоих полушарий, для реальных близнецов и виртуальных (контрольных) близнецов.
Результаты. Были включены семьдесят четыре (37 пар) близнеца и 50 детей из общей популяции каждого полушария. OR для противоположных направлений вращения между двумя близнецами был ?1 (p = 0,017), что означает, что завитки вращались преимущественно в одном направлении у близнецов. OR были <1 для северного и южного полушарий, что означает, что завитки вращались преимущественно в одном направлении у моделируемых близнецов. OR для северного полушария (0,04 [0,03; 0,05]) был меньше, чем OR для южного полушария (0,28 [0,24; 0,32]) без наложения доверительного интервала, что указывает на то, что завитки против часовой стрелки были более частыми в южном полушарии (p < 0,001).
Выводы. Мы предполагаем, что формирование завитков волос является генетически детерминированным процессом развития, на который могут влиять внешние факторы окружающей среды. Кроме того, наши результаты подчеркивают общую важность исследований, сосредоточенных на предельных явлениях, которые могут дать представление об общих механизмах развития. Мы призываем к проведению масштабных эпидемиологических оценок завитков волос в нескольких популяциях Северного и Южного полушарий, чтобы подтвердить эти удивительные результаты, предполагающие существенные модуляции краниофациального развития под воздействием географических факторов. подробнее

ПРЕМИЯ В ОБЛАСТИ МЕДИЦИНЫ

Ливен А. Шенк (Lieven A. Schenk), Тахмин Фадай (Tahmine Fadai), Кристиан Бюхель (Christian Buchel), Университетский медицинский центр Гамбург-Эппендорф, Германия, за демонстрацию того, что поддельные лекарства, вызывающие болезненные побочные эффекты, могут быть более эффективными, чем поддельные лекарства, не вызывающие болезненных побочных эффектов.
«Как побочные эффекты могут повысить эффективность лечения: рандомизированное исследование», Ливен А. Шенк, Тахмин Фадай и Кристиан Бюхель, Мозг (Brain), т. 147, № 8, август 2024 г., стр. 2643–2651.

Хотя побочные эффекты лечения могут неблагоприятно влиять на пациентов, они также могут потенциально служить индикаторами эффективного лечения. В этом исследовании мы исследовали, могут ли и каким образом побочные эффекты вызывать положительные ожидания от лечения и улучшать результаты лечения.
77 здоровых участников заставили поверить, что они получат назальные спреи с фентанилом перед получением термической боли в контролируемой экспериментальной обстановке. Однако назальные спреи не содержали фентанила, а содержали либо капсаицин, чтобы вызвать побочный эффект (легкое жжение), либо физиологический раствор (инертный). После первого сеанса участники были рандомизированы в две группы и прошли функциональную МРТ. Одна группа продолжала верить, что назальные спреи могут содержать фентанил, в то время как другой группе было прямо сообщено, что фентанил не включен. Это позволило независимо манипулировать побочными эффектами и ожидать облегчения боли.
Результаты показали, что назальные спреи с побочным эффектом вызывают меньшую боль, чем инертные назальные спреи без побочных эффектов. Влияние побочных эффектов на боль зависело от индивидуальных убеждений о том, как побочные эффекты связаны с результатом лечения, а также от ожиданий относительно полученного лечения.
Подводя итог, наши данные показывают, что легкие побочные эффекты могут служить сигналом для эффективного лечения, тем самым влияя на ожидания и результаты лечения, что опосредовано нисходящей модуляторной системой боли. Использование этих механизмов в клинической практике может обеспечить эффективный способ оптимизации результатов лечения. Кроме того, наши результаты указывают на важное противоречие в клинических испытаниях, где лечение (с потенциальными побочными эффектами) сравнивается с плацебо.подробнее

ПРЕМИЯ ПО ФИЗИКЕ

Джеймс К. Ляо (James C. Liao), Гарвардский университет, США, за демонстрацию и объяснение плавательных способностей мертвой форели.
«Нервно-мышечный контроль плавания форели в вихревой дорожке: последствия для экономии энергии во время походки Кармана», Джеймс К. Ляо, Журнал экспериментальной биологии (Journal of Experimental Biology), т. 207, 2004, стр. 3495-3506.
«Пассивное движение в вихревых следах», Дэвид Н. Бил, Франц С. Ховер, Майкл С. Триантафиллоу, Джеймс К. Ляо и Джордж В. Лаудер, Журнал механики жидкости, т. 549, 2006, стр. 385-402.

Аппроксимация сложности естественных локомоторных условий дает представление о разнообразии механизмов, которые позволяют животным успешно перемещаться в окружающей среде. При воздействии вихрей, исходящих от цилиндра, рыбы удерживают позицию, принимая режим передвижения, называемый походкой Кармана, при котором тело рыбы демонстрирует большие боковые колебания, а частота биения хвоста соответствует частоте испускания вихрей цилиндром. Хотя полевые исследования показывают, что рыбы часто предпочитают турбулентные потоки равномерным течениям, влияние гидродинамических возмущений на механику, управление и энергетику передвижения все еще плохо изучено. В этом исследовании электромиография используется для измерения активности красных и белых аксиальных мышц у радужной форели (Oncorhynchus mykiss), удерживающейся в вихревой дорожке. Когда форель движется походкой Кармана, она демонстрирует значительно сниженный, но все еще ритмичный рисунок мышечной активности по сравнению с тем, который наблюдается, когда она плавает стабильно в равномерном потоке. В частности, форель избирательно активирует только свои передние красные осевые мышцы и отказывается от переднезадней волны активности красных мышц, которая управляет волнообразной локомоцией в равномерном потоке. Сравнения с мертвой форелью, буксируемой за цилиндром, подтверждают это интригующее наблюдение, что живая форель может временно принять походку Кармана без осевой мышечной активности, парадоксальным образом показывая, что иногда рыба может пассивно двигаться против турбулентного потока. подробнее

ПРЕМИЯ ПО ФИЗИОЛОГИИ

Рё Окабэ, Тоёфуми Ф. Чен-Ёсикава, Ёсуке Ёнеяма, Юхэй Ёкояма, Сатона Танака, Акихико Ёсидзава, Венди Л. Томпсон, Гокул Каннан, Эйдзи Кобаяши, Хироши Дате, Таканори Такебе, Япония, за открытие того, что многие млекопитающие способны дышать через анус.
«Энтеральная вентиляция млекопитающих улучшает дыхательную недостаточность», Med, т. 2, 11 июня 2021 г., стр. 1–11.

Несколько водных организмов, таких как вьюны, развили уникальные механизмы кишечного дыхания, чтобы выживать в условиях обширной гипоксии. На сегодняшний день весьма спорно, может ли такая способность быть адаптирована у видов млекопитающих в качестве еще одного места для газообмена. Здесь мы сообщаем о появлении феномена кишечного дыхания у млекопитающих с использованием EVA (энтеральной вентиляции через анус).
Методы. Два различных режима EVA были исследованы в экспериментальной модели дыхательной недостаточности: интраректальная вентиляция кислородом O2 (g-EVA) или жидкостная вентиляция (l-EVA) с оксигенированным перфторуглеродом. После индукции дыхательной недостаточности 1-го типа мы проанализировали эффективность g-EVA и I-EVA у мышей и свиней, а затем провели доклинический анализ безопасности у крыс.
Результаты. Было показано, что как интраректальная подача газа O2, так и оксигенированная жидкость обеспечивают жизненно важное спасение экспериментальных моделей дыхательной недостаточности, улучшая выживаемость, поведение и системный уровень O2. Исследование на моделях грызунов и свиней подтвердило переносимость и повторяемость свойств процедуры l-EVA, подобной клизме, без серьезных признаков осложнений.
Выводы. EVA доказала свою эффективность у млекопитающих, так как она насыщала кислородом системный кровоток и улучшала дыхательную недостаточность. Благодаря доказанной безопасности перфторхимикатов в клиниках, EVA потенциально обеспечивает вспомогательное средство оксигенации для пациентов в условиях респираторного дистресса. подробнее

ПРЕМИЯ ПО ВЕРОЯТНОСТИ [НИДЕРЛАНДЫ, ШВЕЙЦАРИЯ, БЕЛЬГИЯ, ФРАНЦИЯ, ГЕРМАНИЯ, ВЕНГРИЯ, ЧЕШСКАЯ РЕСПУБЛИКА]

Франтишек Бартош, Эрик-Ян Вагенмакерс, Александра Сарафоглу, Хенрик Годманн и многие коллеги, всего 50, за то, что они продемонстрировали, как в теории, так и с помощью 350 757 экспериментов, что при подбрасывании монеты она, как правило, приземляется той же стороной, что и в начале.
«Честные монеты, как правило, падают той же стороной, с которой они начинали: доказательства 350 757 подбрасываний», Франтишек Бартош и др., arXiv 2310.04153, 2023.

Многие люди подбрасывали монеты, но мало кто останавливался, чтобы задуматься о статистических и физических тонкостях этого процесса. В предварительно зарегистрированном исследовании мы собрали 350 757 подбрасываний монеты, чтобы проверить контринтуитивное предсказание из физической модели подбрасывания монеты человеком, разработанной Диаконисом, Холмсом и Монтгомери (DHM; 2007). Модель утверждает, что когда люди подбрасывают обычную монету, она, как правило, падает той же стороной, с которой начинала - DHM оценила вероятность того, что выпадет та же сторона, примерно в 51%. Наши данные убедительно подтверждают этот точный прогноз: монеты чаще падают той же стороной, чем другой, Pr(та же сторона) = 0,508, 95% доверительный интервал (ДИ) [0,506, 0,509], BFсмещение той же стороны = 2359. Кроме того, данные выявили значительную вариацию между людьми в степени этого смещения той же стороны. Наши данные также подтвердили общее предсказание, что когда люди подбрасывают обычную монету - с первоначальной стороной, определенной случайным образом, — с равной вероятностью выпадет орел или решка: Pr(орел) = 0,500, 95% ДИ [0,498, 0,502], BFсмещение орла-решки = 0,182. Более того, это отсутствие смещения орла-решки, по-видимому, не меняется от монеты к монете. Дополнительные исследовательские анализы показали, что внутричеловеческое смещение в пользу одной стороны уменьшалось по мере подбрасывания большего количества монет, эффект, который согласуется с возможностью того, что практика заставляет людей подбрасывать монеты менее шатающимся образом. Таким образом, наши данные предоставляют убедительные доказательства того, что когда некоторые (но не все) люди подбрасывают честную монету, она, как правило, приземляется той же стороной, с которой начинала. Наши данные предоставляют убедительную статистическую поддержку физической модели DHM подбрасывания монеты. подробнее

ПРЕМИЯ ПО ХИМИИ

Тесс Хеереманс (Tess Heeremans), Антуан Деблэ (Antoine Deblais), Даниэль Бонн (Daniel Bonn) и Сандер Воутерсен (Sander Woutersen), Амстердамский университет, Нидерланды, за использование хроматографии для разделения пьяных и трезвых червей.
«Хроматографическое разделение активных полимерных смесей червей по длине контура и активности», Тесс Хеереманс, Антуан Деблэ, Даниэль Бонн и Сандер Воутерсен, Science Advances, т. 8, № 23, 2022, статья eabj7918.

Скорость конвективного переноса полимеров через ограниченные геометрии зависит от их размера, что позволяет разделять полимерные смеси на основе размера (хроматография). Здесь мы исследуем, можно ли разделить смеси активных полимеров аналогичным образом на основе их активности. Мы используем тонкие живые черви Tubifex tubifex в качестве модельной системы для активных полимеров и изучаем перенос этих червей навязанным потоком через канал, заполненный гексагональной решеткой столбов. Скорость переноса через канал сильно зависит от степени активности, эффект, который мы приписываем различному распределению конформаций, отобранных червями в зависимости от их активности. Наши результаты демонстрируют уникальный способ сортировки смесей активных полимеров на основе их активности и предоставляют универсальную и удобную экспериментальную систему для исследования гидродинамики активных полимеров.

ПРЕМИЯ ПО ДЕМОГРАФИИ

Сол Джастин Ньюман (Saul Justin Newman), Оксфордский университет, Англия, за детективную работу по обнаружению того, что многие из людей, известных своей самой долгой жизнью, жили в местах, где плохо велись записи о рождении и смерти.
«Супердолгожители и самые старые люди сконцентрированы в регионах, где нет свидетельств о рождении и короткая продолжительность жизни», Сол Джастин Ньюман, BioRxiv, 704080, 2019.
«Записи о сверхдолгожителях и примечательном возрасте демонстрируют закономерности, указывающие на канцелярские ошибки и мошенничество с пенсионным обеспечением», Сол Джастин Ньюман, BioRxiv, 2024.

Наблюдение за людьми, достигшими замечательного возраста, и их концентрация в географических субрегионах или «голубых зонах» вызвали значительный научный интерес. Предлагаемые факторы замечательного долголетия включают высокое потребление овощей, прочные социальные связи и генетические маркеры. Здесь мы раскрываем новые предикторы замечательного долголетия и статуса «сверхдолгожителя». В Соединенных Штатах статус сверхдолгожителя предсказывается отсутствием регистрации актов гражданского состояния. Введение свидетельств о рождении в отдельных штатах связано с падением числа записей о сверхдолгожителях на 69–82%. В Италии, Англии и Франции, где регистрация актов гражданского состояния более однородна, замечательное долголетие вместо этого предсказывается бедностью, низким доходом на душу населения, более короткой продолжительностью жизни, более высоким уровнем преступности, ухудшением здоровья, более высокими лишениями, меньшим количеством людей в возрасте 90+ лет и проживанием на отдаленных, заморских и колониальных территориях. В Англии и Франции только более высокие показатели бедности в старости предсказывают более половины региональных различий в достижении замечательного возраста. Только 18% «исчерпывающе» проверенных сверхдолгожителей имеют свидетельство о рождении, в США этот показатель упал до нуля процентов, а даты рождения сверхдолгожителей сосредоточены в дни, кратные пяти: закономерность, указывающая на широко распространенное мошенничество и ошибки. Наконец, обозначенные «голубые зоны» Сардинии, Окинавы и Икарии соответствовали регионам с низкими доходами, низкой грамотностью, высоким уровнем преступности и короткой родолжительностью жизни относительно их среднего показателя по стране. Таким образом, относительная бедность и короткая продолжительность жизни являются неожиданными предикторами статуса столетнего и сверхдолгожителя и подтверждают основную роль мошенничества и ошибок в создании замечательных записей о возрасте человека. подробнее

ПРЕМИЯ ПО БИОЛОГИИ

Фордайс Эли (Fordyce Ely) и Уильям Э. Петерсен (William E. Petersen), Университет Миннесоты, США, за взрыв бумажного пакета рядом с кошкой, стоящей на спине коровы, чтобы исследовать, как и когда коровы срыгивают свое молоко.
«Факторы, вовлеченные в выброс молока», Фордайс Эли и В. Э. Петерсен, Журнал молочной науки (Journal of Dairy Science), т. 3, 1941, стр. 211-23.

В литературе существует путаница из-за отсутствия различий между секрецией и выбросом молока из альвеол и мелких протоков. Симпатическая денервация левой половины вымени нескольких коров в стаде Кентуккийской сельскохозяйственной экспериментальной станции выявила тот факт, что нервный контроль выброса молока является косвенным, а не прямым. Молоко не выбрасывалось ни в одну из половин вымени после испуга или внутривенной инъекции адреналина в начале доения.
Аналогичные инъекции фракций задней доли (питоцина и питрессина) вызывали более полное опорожнение железы. Когда их вводили после испуга или инъекций адреналина, молоко выбрасывалось через тридцать секунд. В конце полной нормальной дойки внутривенные инъекции фракций задней доли вызывали быстрое возобновление выброса молока. Такие сцеживания проверяли от 18 до 25 процентов жира. Более выраженная реакция была отмечена при использовании питоцина, чем питрессина, и считается, что эффект питрессина вызван загрязнением питоцином из-за неполного фракционирования.
Эти эксперименты, по-видимому, указывают на то, что выброс молока является результатом условного рефлекса, и в этом случае этот акт косвенно контролируется нервной системой посредством установившегося баланса между естественным образом вырабатываемым адреналином мозговым веществом надпочечников и питоцином, вырабатываемым задней долей гипофиза.



Марк Абрахамс, Шнобелевские премии, М., «ACT»; «ACT МОСКВА»; «Транзит-книга», 2006 г.