Содержание
Чему ребенок может научиться до рождения
- Лесли Эванс Огден
- BBC Earth
Автор фото, Science Photo Library
Каракатица уже умеет узнавать добычу, еще не выбравшись из яйца, а свежевылупившийся птенец уже знает «пароль» для взаимодействия со своими родителями. Все это говорит о том, что обучение младенца начинается еще до рождения, уверена обозреватель BBC Earth.
Когда я была беременна первенцем, на меня водопадом лились непрошеные советы. Большинство будущих мам знакомы с этим явлением не понаслышке. «Не ешь острого», «Никакого чеснока, особенно когда будешь кормить грудью».
Но, будучи любителем острых блюд, я скептически отнеслась к этим рекомендациям и не стала осторожничать. Ведь в мире столько разных гастрономических традиций. Наверняка в странах, кухню которых невозможно представить без пряных блюд, младенцы каким-то образом привыкают к особому вкусу грудного молока?
С моей стороны это были не более чем праздные рассуждения, но мой маленький и совершенно не научный эксперимент со всего одним испытуемым подтвердил их правильность.
Видя, с каким удовольствием малыш сосет молоко с привкусом тайского карри и чеснока, а потом требует добавки, я ни на минуту не сомневалась, что он привык к этим продуктам еще до своего рождения. Более серьезные исследования также свидетельствуют в пользу того, что вкусовые пристрастия формируются у младенцев еще в утробе матери.
Более того, пренатальное обучение не ограничивается только вкусом и не является исключительно человеческой способностью. Эксперименты показывают, что животные различных видов, как крупные, так и мелкие, познают мир еще до того, как появляются на свет, изучая вкусы, запахи, звуки и даже виды, доступные им до рождения.
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,
Младенцы чувствительны к вкусу грудного молока
Так можно ли научиться любить чеснок уже в утробе матери? Этот вопрос заинтересовал и профессора Питера Хеппера из Королевского университета Белфаста.
Вместе со своими коллегами он провел исследование с участием 33 детей, чьи матери на поздних сроках беременности либо часто ели чеснок, либо вообще не употребляли его.
Несмотря на свой небольшой масштаб, это исследование дало удивительные результаты: оказалось, что пристрастие к чесноку сохранялось у детей на протяжении нескольких лет. Дети, чьи матери во время беременности предпочитали чесночные блюда, с удовольствием ели картошку с чесноком, даже когда им было восемь-девять лет.
Так как же человеческие младенцы распознают вкус чеснока, находясь в утробе матери? Существует несколько возможных ответов на этот вопрос.
Во-первых, объясняет Хеппер, ребенок может почувствовать вкус, глотая амниотическую жидкость. Это, как правило, происходит начиная с десятой недели развития. Таким образом, он может ощутить привкус, который еда придает околоплодным водам.
Во-вторых, вкус может передаваться напрямую из крови матери в кровь младенца, минуя пищеварительную систему.
Это особенно верно в случае с чесноком, способным задерживаться в организме в течение нескольких часов после его употребления.
Вот почему если съесть чеснок, его запах будет чувствоваться даже на следующий день. В то же время на гастрономические предпочтения младенца влияют не только продукты с ярко выраженным, но и с довольно слабым вкусом.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
У чеснока и перца чили ярко выраженный вкус
В ходе исследования, спонсором которого выступила компания по производству детского питания, ученые Центра изучения химических раздражителей имени Монелла (штат Пенсильвания, США) наблюдали за реакцией младенцев на питание со вкусом моркови и с нейтральным вкусом.
Некоторые из матерей в течение последнего триместра беременности и в первые месяцы грудного вскармливания пили морковный сок и воду, другие — только воду.
Проанализировав мимику пяти- и шестимесячных младенцев при приеме этих двух видов питания, ученые пришли к выводу, что малыши могли полюбить морковь еще в утробе матери, заглатывая околоплодные воды со вкусом этого овоща, или уже после рождения, питаясь грудным молоком с аналогичным вкусом.
Подобные выводы могут показаться псевдонаучными, но на самом деле это не так. В целом у млекопитающих вкус и запах, по-видимому, являются важными факторами, инициирующими процесс кормления.
«Когда ребенка прикладывают к груди, он чувствует тот же вкус, к которому привык за последние 30 или даже больше недель до появления на свет, — говорит Хеппер. — Если вкус другой, могут возникнуть проблемы».
В таком случае неудивительно, что приучение к вкусам в утробе матери широко распространено среди млекопитающих. Это явление характерно для кроликов, крыс, собак и кошек. Этот механизм мог развиться как способ защиты потомства от опасных продуктов. Он также может помочь малышам узнать свою мать.
«Детенышам очень важно, — говорит Хеппер, — уметь узнавать того, кто природой запрограммирован заботиться о них».
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Рысь с детенышем
Эти системы распознавания детенышами своей матери, срабатывающие еще до рождения, имеют особое значение для некоторых видов птиц, которым другие птицы — например, кукушки — могут подбрасывать свои яйца для высиживания.
Так, например, расписной малюр зачастую становится жертвой обмана со стороны краснохвостой бронзовой кукушки. Улучив момент, кукушка подкладывает свои яйца в гнездо расписного малюра, но пренатальное обучение может помочь малюру почувствовать неладное.
Диана Коломбелли-Негрел из Университета Флиндерса в Аделаиде, Австралия, говорит, что обнаружить подобное поведение малюров ей удалось «по чистой случайности».
В ходе исследования хищников она круглосуточно записывала звуки, доносящиеся из гнезда прекрасных расписных малюров (Malurus cyaneus).
Позже, прослушивая эти записи, она обнаружила, что во время высиживания яиц самки издавали особый клич. Такое поведение будущей матери, которая вроде бы должна вести себя тихо, чтобы не привлекать внимание хищников, показалось ей странным.
Заинтересовавшись этим вопросом, Коломбелли-Негрел сравнила крики матери во время высиживания с криками впоследствии вылупившихся птенцов, выпрашивавших еду. Их схожесть была поразительной.
Могли ли мамы «разговаривать» с птенцами до появления на свет, чтобы научить их характерному крику, который вылупившиеся птенцы издают, когда проголодаются?
Автор фото, David Tipling
Подпись к фото,
Прекрасный расписной малюр (Malurus cyaneus)
Чтобы проверить эту догадку и доказать, что крики птенцов, схожие с криком их матери, — это не просто генетическая программа, не имеющая ничего общего с пренатальным обучением, Коломбелли-Негрел и ее коллеги провели эксперимент с перекрестным воспитанием.
Они поменяли яйца разных птиц местами, чтобы определить, на чьи крики будут больше похожи возгласы птенцов — родной или приемной матери.
Оказалось, что птенцы издавали звуки, больше напоминающие голос птицы, высидевшей их, а не своей биологической матери. Так ученые смогли подтвердить свою гипотезу о том, что птенцы способны слышать и запоминать звуки, находясь внутри яйца.
Как объясняет соавтор Коломбелли-Негрел Марк Хаубер из Хантерского колледжа, Нью-Йорк, исследователи также измеряли изменения частоты сердечных сокращений у развивающихся внутри яйца птенцов, чтобы понять, могут ли они научиться различать разные виды звуков.
По словам Хаубера, это подтверждало, что «эмбрион учится, находясь в яйце, еще до появления на свет». Далее ученые решили выяснить, способны ли родители замечать тонкие различия в криках птенцов.
Они изучили реакцию взрослых птиц, находящихся в гнезде, на запись зовущих криков их собственных птенцов, птенцов из других гнезд, и криков птенцов краснохвостой бронзовой кукушки. Представители этого вида кукушек иногда подбрасывают свои яйца в гнезда расписных малюров, которые невольно могут принять их за свои.
Это может обернуться для малюров настоящей катастрофой, ведь вылупившийся птенец кукушки обычно выбрасывает из гнезда всех остальных птенцов, обрекая их на гибель, чтобы ему досталось все внимание родителей.
Однако малюров не так просто было обмануть. Они активнее реагировали на крики собственных птенцов, принося им больше еды. Таким образом, можно заключить, что на данный момент малюрам удается сохранять преимущество в противостоянии с кукушками, обучая еще не вылупившихся птенцов голосовому паролю.
«Пароль — это их пропуск в жизнь, — говорит Хаубер. — Если птенец не произносит пароль, родители будут давать ему меньше еды» или вовсе покинут гнездо, чтобы начать все заново.
Результаты недавнего исследования Коломбелли-Негрел, Хаубера и их коллег показывают, что красноспинные расписные малюры — близкие родственники прекрасных расписных малюров — также способны обучать своих птенцов голосовым сигналам во время высиживания.
Теперь ученые задались вопросом о том, насколько широко распространен этот феномен раннего обучения. Они не первые, кто заинтересовался этой темой. Еще в 1970-х годах Гилберт Готтлиб заметил, что утки также прибегают к пренатальному обучению.
В более поздней работе Кристофер Харшоу и Роберт Ликлитер из Университета Индианы описывают результаты своего эксперимента по мотивам сказки о гадком утенке. Они обнаружили, что если птенцам виргинской американской куропатки, пока не появившимся на свет и находящимся в инкубаторе, проигрывать запись крика японского перепела, они впоследствии предпочтут его крику птиц своего вида.
Автор фото, David Welling
Подпись к фото,
Виргинская американская куропатка (Colinus virginianus)
К сожалению, помимо указанных исследователей, на данный момент мало кто проявлял интерес к изучению способности эмбрионов распознавать звуки и учить их.
Тем не менее ученые не обошли стороной пренатальное восприятие звуков представителями одного определенного вида.
Являются ли звуковые предпочтения младенцев врожденными или приобретенными? По-видимому, у людей наблюдается сочетание и того, и другого.
Психолог из Нью-Йоркского университета Атена Вулуманос заинтересовалась тем, на какой стадии развития человек начинает учить язык. Выяснить, способен ли плод воспринимать речь, довольно сложно, объясняет она.
Именно поэтому ученые исследуют младенцев и обращают на то, какие звуки они слышали до появления на свет, чтобы выяснить, как это повлияет на их дальнейшее развитие. Вулуманос сравнила реакцию новорожденных на человеческую речь и на другие звуки.
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,
Проигрывание музыки ребенку в утробе матери вряд ли даст результаты
Младенцы долгое время проводят во сне, «но на этом этапе для них жизненно важно научиться сосать».
Поэтому, чтобы различить приобретенные в утробе матери и врожденные звуковые предпочтения младенцев, команда ученых под руководством Вулуманос решила протестировать их сосательные рефлексы.
Они использовали соски со встроенными датчиками давления, специально созданные для измерения интенсивности сосания.
Когда ребенок активно сосет стерильную соску-пустышку, ему проигрывают определенные звуки, объясняет Вулуманос.
«Чем сильнее он сосет, тем больше звуков слышит — это называется положительной обратной связью», — говорит она. Меняя звуки, которые слышат младенцы, она обнаружила, что они начинают активнее сосать пустышку, когда слышат звуки человеческой речи.
Эксперименты показали, что предпочтение речевых звуков перед неречевыми [их можно услышать, перейдя по ссылкам], у новорожденных скорее всего, врожденное, а не приобретенное.
Тем не менее ученые выяснили, что новорожденные узнают звуки родного языка и с большим удовольствием слушают их — этому можно только научиться.
«Дети англоговорящих родителей активнее сосали пустышку при звуках английской речи — в сравнении с французской «, — говорит Вулуманос. «А дети франкоговорящих родителей прилагали больше усилий, когда слышали французскую речь, которую экспериментаторы перемежали с русской».
Они способны узнавать звуки родного языка не только из уст матери, но и когда говорят другие люди.
Кроме того, коллега Вулуманос Дженет Веркер из Университета Британской Колумбии обнаружила, что дети двуязычных родителей (говоривших на английском и тагальском языках) одинаково реагировали на оба родных языка.
А как насчет музыки? Может ли плод запоминать мелодии, находясь в утробе матери?
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,
Дети могут научиться сильнее сосать пустышку, чтобы услышать приятные им звуки
Группа финских ученых провела эксперимент, в рамках которого одна группа женщин на поздних сроках беременности почти каждый день слушала мелодию детской колыбельной «Мерцай, мерцай, моя звездочка» (Twinkle Twinkle Little Star). Вторая группа эту мелодию не слушала.
После рождения детей ученые протестировали реакцию каждого ребенка на небольшие изменения мелодии или «ошибки» в знакомом мотиве.
«Во время эксперимента дети спали, — говорит Минна Хуотилайнен из Хельсинкского университета, возглавлявшая это исследование. — Чтобы определить их реакцию, мы использовали энцефалограмму, то есть записывали непрерывный сигнал, поступающий из разных частей мозга».
Мозг детей, слушавших мелодию еще до своего рождения, сильнее реагировал и на правильные, и на неправильные ноты, по сравнению с детьми, которым она не проигрывалась ранее. Это позволяет сделать вывод, что они выучили и запомнили мелодию, еще находясь в утробе матери.
Исследование оказалось очень плодотворным, так как ученые смогли выяснить, насколько важно уделять особое внимание звуковому окружению малышей, родившихся раньше положенного срока.
Автор фото, Thinkstock
Подпись к фото,
Ребенок способен обучаться даже на самых ранних стадиях развития
Если в помещениях родильного дома будет много механического шума, дети запомнят эти звуки вместо звуков речи. «В дальнейшем это может привести к проблемам с изучением языка», — говорит Хуотилайнен.
В настоящее время Хуотилайнен занимается изучением детей, которые появились на свет раньше срока и которых матери носят в сумках-кенгуру. Испытуемые разделены на несколько групп: те, кто ничего не слушает, те, кто слушает речь, и те, кто слушает тихие колыбельные. При помощи этого эксперимента она пытается узнать, как определенное звуковое сопровождение может влиять на развитие речевых способностей малышей.
Эйно Партанен, обучавшийся в магистратуре под началом Хуотилайнен и ставший соавтором ее научной работы о пренатальном обучении музыке, также надеется выяснить, как, когда и какие мы учим звуки, и «какие недостатки развития мы можем исправить еще в грудном возрасте».
Тем не менее Хуотилайнен скептически относится к идее искусственного моделирования звуков, которые должен слышать плод в утробе матери.
Она сомневается в пользе «стимуляторов развития плода» — устройств, предназначенных для проигрывания музыки непосредственно младенцу в утробе матери. Некоторые из них крепятся на живот, а часть таких приборов даже оборудована вагинальными громкоговорителями.
«Я вовсе не уверена, что такими устройствами стоит пользоваться», — говорит она.
Автор фото, David Fleetham
Подпись к фото,
Яйца фараоновой каракатицы (Sepia pharaonis)
Способности животных к обучению в период пренатального развития не ограничиваются окружающими их вкусами, запахами и звуками.
Занимаясь изучением каракатиц, которым приходится добывать пропитание сразу же после появления на свет, Людовик Дикель заинтересовался тем, могут ли они видеть что-либо, находясь в яйце, и как это влияет на их предпочтения.
По его словам, детеныши каракатицы имеют «один из наиболее богатых в животном мире поведенческих репертуаров, и это просто мечта для биолога-бихевиориста».
Его исследование при участии других коллег показало, что примерно за три недели до выхода из яйца, как только у каракатиц начинает функционировать зрительная система, они могут видеть то, что находится по ту сторону яйца, и таким образом получать определенные знания.
По сути, для них яйцо — это то же самое, что утроба матери для человеческих младенцев, только с прозрачной стенкой.
В одном из экспериментов Дикель и его коллеги показывали эмбрионам каракатиц изображения крабов, чтобы никакие химические вещества, вырабатываемые ими, не могли выдать их запах или вкус. Выбравшись из яиц, эти каракатицы с большим удовольствием употребляли в пищу ракообразных, нежели их сородичи, лишенные визуальных подсказок до появления на свет.
Кроме того, команда Дикеля обнаружила, что еще раньше, за четыре недели до выхода из яиц, каракатицы могут получать полезный опыт, ощущая прикосновения и химические подсказки — например, запах такого хищника, как европейский морской окунь.
Способность учиться распознавать запах опасности встречается также у саламандр и лягушек. Знание того, насколько безопасна среда, с которой они столкнутся в самом начале своей жизни, может быть очень важным для этих земноводных.
Многие из них, как, например, кольчатая амбистома (Ambystoma annulatum), развиваются в пересыхающих водоемах, зачастую кишащих хищниками, и 90-99% молодняка погибают, прежде чем превратиться из головастиков во взрослых особей.
Именно поэтому, считает Алисия Мэттис из Университета штата Миссури, применение знаний, полученных еще до появления на свет, может спасти им жизнь.
«Им надо очень постараться, чтобы выжить, — говорит Мэттис, — и поэтому их со всех сторон окружают химические вещества, содержащие исчерпывающую информацию о внешнем мире», в том числе, о том, какие еще виды обитают в водоеме.
Автор фото, Visuals Unlimited
Подпись к фото,
Кольчатая амбистома (Ambystoma annulatum)
Бывают годы, когда водоем довольно безопасен, и можно беспрепятственно выходить из убежища на поиски еды.
«Но может наступить год, когда вокруг будет множество хищников, в том числе саламандр, которые не прочь полакомиться представителями своего вида», — говорит Мэттис.
Таким образом, больший шанс выжить есть у тех детенышей, которые могут оценить риск быть съеденными сразу после появления на свет и вести себя соответствующим образом.
Именно такой ранний урок химии Мэттис планирует преподать детенышам аллеганского скрытожаберника — вида, находящегося под угрозой исчезновения.
Чтобы повысить численность этих амфибий, их разводят в неволе. «Научив» молодняк бояться того, что угрожает им в реальном мире, она, вероятно, сможет повысить вероятность их выживания после выпуска на волю.
Такой способ выращивания в неволе с последующим выпуском в природу часто называют «искусственным созданием преимуществ». Ученые раз за разом доказывают, что знания, полученные нами до прихода в этот мир, могут быть намного более полезными, чем считалось ранее.
Создатели «Спутника V» ответили на запрос РПЦ о компонентах вакцины
При создании вакцины «Спутник V» использовалась клеточная линия HEK 293 (Human Embryonic Kidney), но в самой вакцине этой линии нет, сообщил сегодня руководитель лаборатории механизмов популяционной изменчивости патогенных микроорганизмов в НИЦЭМ имени Гамалеи Владимир Гущин. Речь идет о клетках, которые получены из человеческих абортированных эмбрионов, поэтому против их применения выступает Русская православная церковь.
Ранее в РПЦ выступили против использования вакцин, во время изготовления которых применялись клетки эмбрионов человека. Речь идет, прежде всего, о клеточной линии HEK 293, которая была извлечена в 1973 году из эмбриональных почек человека. «Этически недопустимым представляется наличие в составе препаратов для иммунопрофилактики компонентов, полученных с использованием клеточных линий, полученных из эмбриональных тканей человека. В частности, HEK 293 (Human Embryonic Kidney 293) — клеточная линия, полученная из эмбриональных почек человека», — говорилось в докладе патриаршей комиссии РПЦ по вопросам семьи, защиты материнства и детства. представленном общественности в октябре прошлого года.
Как сообщает РИА Новости, на данный момент в Московской патриархии сообщают, что у РПЦ нет официальной позиции по поводу таких вакцин, поэтому Церковь опирается на «Основы социальной концепции», где написано, что «любое использование абортивных тканей, в том числе и для производства прививок, не может быть оправдано с нравственной точки зрения».
В НИЦ имени Гамалеи сегодня внесли ясность по этому поводу.
«У нас есть линия, которая в 1973 году была выделена из клеток человека. Чтобы наработать аденовирусные частицы, эти клетки выращиваются», — рассказал Владимир Гущин на круглом столе на тему халяльности вакцины «Спутник V».
При этом он заверил, что в самой вакцине этой клеточной линии нет. С помощью хроматографической очистки вирусная частица избавляется от следов человеческой клетки, пояснил специалист.
Также, по его данным, разработчикам поступало обращение от Русской православной церкви с просьбой раскрыть состав вакцины. «Был сформирован запрос на конкретные пояснения. И пояснения уже были направлены, насколько я помню, неделю или две назад», — сказал ученый журналистам.
Зарождение жизни. Необыкновенные фото Леннарта Нильсона.
Меня лично потрясли эти фотографии и статья.
Леннарт Нильсон (Lennart Nilsson) – шведский фотограф и ученый, пионер медицинской фотографии. Он родился в 1922 году и с детства стал интересоваться той частью окружающего мира, которую можно увидеть лишь в микроскоп. Когда Леннарту было 12 лет, отец, который был фотографом, подарил ему первый фотоаппарат. Впоследствии микроскоп и фотоаппарат станут основными инструментами Нильсона, которые откроют обществу завораживающие картины космических просторов человеческого тела и прочих недоступных зрению пространств.
В середине 1960-х науке стали доступны сверхтонкие эндоскопы, благодаря которым Нильсон начал делать свои новаторские снимки о жизни человеческого организма на клеточном уровне.
Международную известность Нильсон получил в 1965 году, когда журнал LIFE опубликовал 16 страниц фотографий человеческого эмбриона. Эти фотографии были немедленно перепечатаны в Stern, Paris Match, The Sunday Times и других журналах.
Нильссон стал членом шведского общества медицины в 1969 году, а также получил почетную докторскую степень в области медицины из Каролинского института в 1976 году. Свою научно-фотографическую деятельность он продолжает и сейчас.
Итак, как же начинается жизнь:
Фотография поцелуя, отражающая температуру тел.
Миллионы сперматозоидов плывут к шейке матки.
Сперматозоид в маточной трубе.
Состоится ли встреча?
Два сперматозоида контактируют с оболочкой яйцеклетки. Ферменты, содержащиеся в головке сперматозоидов, растворяют оболочку яйцеклетки, но только генетический материал одного сперматозоида участвует в оплодотворении.
Один из 200 миллионов отцовских сперматозоидов, прорвав оболочку яйцеклетки, буквально вливается в нее…
Продольный разрез сперматозоида. Генетический материал содержится в головке сперматозоида.
Через неделю зародыш, скользя вниз по фаллопиевой трубе, переселяется в матку…
Эмбрион, прикрепленный к слизистой матки (+8 дней).
Развитие эмбриона. Серым цветом — будущий головной мозг. (+22 дня).
24 дня. Скелета у месячного зародыша еще нет — есть только сердце, оно начинает пульсировать на 18-й день.
28-й день после оплодотворения…
4 с половиной недели…
Пятинедельный эмбрион, длина 9 мм, уже угадывается лицо с отверстиями для рта, ноздрей и глаз.
7 недель.
40 дней. Наружные клетки зародыша срослись с рыхлой поверхностью матки и образуют плаценту, или детское место. Это губчатый кусок плоти служит человеку в первые девять месяцев его жизни и легкими, и желудком, и печенью, и почкой…
Восемь недель. Быстрорастущий эмбрион хорошо защищен во чреве матери. С помощью электронного микроскопа Нильссон смог увеличить изображение в сотни тысяч раз.
10 недель. Веки уже полуоткрыты. В течение нескольких дней они сформируются полностью.
Клетки сердца
Ножка эмбриона
Ручка эмбриона
16 недель. Любознательный малыш уже использует свои руки для изучения окрестностей.
Скелет в основном состоит из гибкого стержня и сети кровеносных сосудов, видимой сквозь тонкую кожу.
18 недель. Около 14 см. Зародыш теперь может воспринимать звуки из внешнего мира.
20 недель. Около 20 см. На голове уже начинают появляться волосы.
24 недели…
26 недель…
6 месяцев. Впереди еще восемь-десять беззаботных недель, но человечку уже тесно в матке, и он готовится покинуть ее. Поворачивается вниз головой — так удобнее выбраться…
36 недель. Через 4 недели ребенок увидит белый свет.
РПЦ предложила закрепить за эмбрионом право на жизнь :: Общество :: РБК
Так как Священное Предание Церкви «однозначно приравнивает аборт к убийству» вне зависимости от способа, которым он производится, и срока беременности, РПЦ указывает на недопустимость такого понятия, как «право на аборт», а также отношение к абортам как к инструменту «планирования семьи».
Осуждает церковь и использование абортивных контрацептивов, а также использование гормональных контрацептивов. Их назначение, говорится в документе, «при сочетании с половой близостью может привести к аборту на самой ранней стадии развития эмбриона», говорится в документе.
Читайте на РБК Pro
Сам по себе аборт является серьезной моральной и физической травмой для женщины, признает РПЦ. Однако это не снимает ответственности с женщины за совершенный грех, который необходимо искупить через покаяние.
РПЦ уделяет внимание случаям «крайней материальной нужды», из-за которой женщины решаются на аборт. Для того чтобы избежать таких абортов, нужны меры профилактики со стороны и государства, церкви и общества.
Путин прокомментировал инициативу запрета абортов
Помимо этого, РПЦ призывает государство гарантировать право врачей на отказ от совершения аборта «по соображениям христианской совести», а также указывает, что грех за убийство эмбриона «ложится и на душу врача, производящего аборт». Кроме того, РПЦ считает недопустимой ситуацию, когда ответственность врача за жизнь матери выше, чем за жизнь нерожденного ребенка.
Это не первый раз, когда церковь предлагает приравнять аборты к убийству на законодательном уровне. Так, например, РПЦ требовала исключения абортов из системы обязательного медицинского страхования (ОМС). Депутат от «Справедливой России» Елена Мизулина и единоросс Сергей Попов в мае 2015 года вносили в Госдуму соответствующий проект, а Патриарх Московский и всея Руси Кирилл в ноябре 2016 года заявил, что поддерживает данную инициативу. Однако законопроект был отклонен из-за опасений, что это приведет к росту количества нелегальных абортов. Кроме того, экспертная группа в правительстве большинством голосов отклонила петицию на эту же тему на сайте Российской общественной инициативы. Она собрала более 100 тыс. подписей и была направлена для рассмотрения на федеральном уровне.
Представители РПЦ предлагали принять соответствующие законы и в 2017 году. В декабре того же года президент России Владимир Путин в вопросе запрета абортов предложил принимать «взвешенные» решения, учитывая негативный опыт других стран.
10 удивительных фактов о плацента
10.10.2020
Liat Ben-Senior, MBA MSc
Плацента — это спасательный круг между мамой и ее ребенком, орган, в котором впервые устанавливается связь между ними. Ученые считают плаценту наименее изученным человеческим органом, но при этом одним из самых важных органов тела. Она влияет на здоровье женщины и ее ребенка во время и даже после беременности. В честь невероятных свойств плаценты мы перечисляем 10 удивительных фактов о ней.
Emma Jean Photography
- Маленькая, но мощная — плацента в форме парашюта является узкоспециализированным органом, который помогает поддерживать развитие вашего ребенка. Средняя плацента составляет 23 см в поперечнике, около 3 см в толщину и обычно весит 500 – 600 грамм. Кровь матери и ребенка проходит через плаценту, но никогда не смешивается. При доношенном сроке около 500 мл маминой крови проходит через плаценту каждую минуту. Уже одно это удивительно (и также объясняет, почему беременность так утомительна).
- Один орган, множество функций — ваш развивающийся ребенок не ест и не дышит и полагается исключительно на свою маму в получении питательных веществ и кислорода. Плацента действует как легкие ребенка, снабжая кислородом и удаляя углекислый газ. Он также действует как почки ребенка, отфильтровывая продукты жизнедеятельности из кровотока.
- Плацента не является материнским органом — Фактически, плацента развивается из оплодотворенной яйцеклетки, что означает, что, как и ребенок, она генетически наполовину от мамы, а наполовину от папы. Плацента начинает формироваться сразу после имплантации оплодотворенного яйца в стенку матки примерно через 6-7 дней после зачатия и продолжает расти вместе с вашим ребенком, чтобы удовлетворить его растущие потребности.
- Плацента также является железой — Плацента действует как железа, выделяя гормоны во время беременности, которые играют важную роль в поддержке вашего растущего ребенка и подготовке вашего тела к материнству.
- Плацента является иммунным посредником – Плацента помогает иммунным системам мамы и ребенка разговаривать друг с другом без ссоры. Во время беременности плацента препятствует тому, чтобы организм мамы воспринимал ребенка как инородного и не атаковал его. В течение 3-го триместра плацента позволяет антителам мамы перейти к ребенку, давая вашему ребенку стартовую иммунную систему, и эта защита сохраняется до 6 месяцев после рождения.
- Однояйцевые близнецы могут иметь общую плаценту — разнояйцевые близнецы развиваются из двух отдельных оплодотворенных яйцеклеток и всегда будут иметь две плаценты. Но количество плаценты у однояйцевых близнецов определяется тем, расщепляется ли оплодотворенная яйцеклетка до или после образования плаценты.
- К вам поступают стволовые клетки вашего ребенка — стволовые клетки ребенка могут проходить через плаценту и, кажется, нацелены на те участки, где у мамы есть повреждения. Даже спустя годы небольшое количество клеток от предыдущих беременностей можно найти в коже, органах и костном мозге матери. Это явление называется «микрохимеризмом плода и матери».
- Единственный одноразовый орган — плацента будет развиваться заново при каждой беременности, чтобы поддерживать рост вашего ребенка. После завершения своей миссии плацента выходит после рождения ребенка, поэтому ее называют «последом».
- Плацента подготавливает ваш организм к кормлению грудью — Плацента вырабатывает гормон, подавляющий выработку грудного молока. После выхода плаценты организм матери получает сигнал, что пора производить молоко.
- Плацента может помочь нам бороться с раком — Плацента обладает уникальной способностью расти и проникать в тело матери, не подвергаясь атаке со стороны иммунной системы. Эта способность уклоняться от иммунной системы строго регулируется, и плацента знает, как прекратить проникновение, прежде чем причинить вред матери. Исследователи надеются, что лучшее понимание того, как работает плацента, поможет нам бороться с раком, который ускользает от иммунной системы.
Плацента — это не только замечательный орган во время беременности, на всю жизнь. Если вы решите пожертвовать или сохранить стволовые клетки плаценты, они не будут утилизированы как биологические отходы.
Liat Ben-Senior holds an MBA and MSc in Human Genetics from the Sackler School of Medicine of Tel-Aviv University, Israel. She has over 15 years experience in Marketing and Digital Marketing in the field of Biotech and Life Sciences. Her scientific background includes immunology and molecular biology research, both in academia as well as industry. Her management background includes business development and commercialization of early stage medical devices, cellular, and small molecule therapies. For over a decade, Liat worked with CReATe Cord Blood Bank as Business Manager. At CReATe, Liat focused on educating expectant parents and health care professionals about the cord blood banking options available in the Canadian market. Starting in 2020, Liat is the Marketing Manager at Anova Fertility & Reproductive Health. Liat strongly believes in empowering expectant parents so they can make an informed decision.
В Японии разрешили создавать гибриды человека и животного
В марте 2019 года пересадка человеческих клеток в эмбрионы животных для выращивания органов была разрешена Министерством образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии. Теперь эксперты предварительно одобрили первый такой эксперимент — окончательное разрешение на его проведение должно быть получено в течение месяца.
До сих пор создание химер (существ, в организме которых присутствуют клетки двух и более видов) было официально запрещено в Японии, но весной этого года министерство выпустило новые правила, отменившие запрет. Биологи планируют пересаживать клетки человека в эмбрионы животных, чтобы выращивать органы, пригодные для трансплантации.
Напомним, в 2017 году группа ученых из Стэнфордского и Токийского университетов провела эксперимент, выключив у крыс ген, необходимый для формирования поджелудочной железы в процессе развития эмбриона. Затем в зародыши крыс были введены индуцированные плюрипотентные стволовые клетки мышей (это стволовые клетки, «перепрограммированные» из обычных и способные превратиться в клетку любого органа или ткани).
Организм крысы использовал эти клетки для того, чтобы сформировать поджелудочную железу и животные с мышиными органами выросли здоровыми. Впоследствии биологи пересадили эти поджелудочные железы мышам, страдающим диабетом, и эксперимент завершился успешным излечением грызунов.
Заменив мышей на людей, а крыс — на более крупных животных, ученые надеются научиться выращивать органы для трансплантации. В 2018 году в США они попытались сделать это, пересадив человеческие клетки в эмбрион овцы. Однако по прошествии месяца стало ясно, что гибридные эмбрионы содержат очень мало человеческих клеток и человеческие органы у них не сформируются.
Исследователи объясняют эту неудачу слишком большой эволюционной пропастью между человеком и овцой, и планируют изучить молекулярные механизмы, мешающие формированию человеческих органов в организме овец, свиней и других животных. Биологи будут пересаживать клетки человека в эмбрионы мышей и крыс, трансплантировать зародыши в матки суррогатных животных и наблюдать за их развитием.
Учитывая настороженное отношение общества к созданию химер, авторы эксперимента планируют действовать очень медленно. На первом этапе в течение 14,5 суток будут выращиваться мышиные эмбрионы с человеческими клетками, на втором — в течение 70 дней эмбрионы свиньи с клетками человека.
Отмечается, что схема эксперимента исключает формирование из человеческих клеток мозга эмбриона. Стволовые клетки человека зародыш, как и ранее, использует только для формирования поджелудочной железы, что не потребует применения особых этических норм.
20 блюд, которые вы точно НЕ захотите попробовать
Жареный куй, «вонючие головы», печенье с осами и блинчики с кровью — Скайсканер на свою голову убедился, что человек действительно всеяден, а его кулинарная фантазия не знает границ.
Нет, это не очередная подборка готовых вылупиться утиных зародышей, жареных тараканищ, тухлой селедки и сыра с личинками. Мы это все тоже видели, а многое даже пробовали. Неприятно, но не более. Чтобы найти по-настоящему отвратительные блюда, нам пришлось сильно расширить географию поиска. В итоге получилась подборка самых настоящих кулинарных ужасов, от одних названий которых немного мутит.
Слабонервным и вегетарианцам мы не рекомендуем читать дальше. Серьезно. Лучше посмотрите на эти 20 очаровательных городков мира.
1. Глаза тунца — Япония
В японских магазинах нередко можно встретить странные упаковки, которые «таращатся» на покупателей огромными рыбьими глазами. А во многих кафе, где подают суши, вам предложат отведать эти глаза в приготовленном виде — тушеными или слегка обжаренными. Удовольствие, на наш взгляд, сомнительное: под «резиновой» оболочкой скрывается мягкая жирная субстанция, чем-то напоминающая по вкусу кальмара или осьминога.
Фото: Kenneth Berger, CC BY-NC 2.0
Уитлакоче или «кукурузный трюфель» — это грибок, поражающий кукурузные зерна. Споры проникают в початок, разрастаются и изменяют его до неузнаваемости. Сложно представить, кому могло прийти в голову впервые попробовать нечто столь уродливое и несъедобное на вид, но факт остается фактом: уитлакоче в Мексике считается ценным продуктом, а многочисленные блюда с ним — деликатесом.
Японская кухня и морепродукты — практически синонимы, поэтому нет ничего удивительного в том, что большинство местных «ужастиков» — тоже родом из морских глубин. Шиокара — блюдо не столь популярное и распространенное, как те же суши. Возможно, потому, что представляет собой кальмара (чаще всего), замаринованного в собственных внутренностях и «забытого» на месяц в герметичной посуде. Мы ничего не знаем о вкусе этого блюда, но, учитывая, что и свежие-то внутренности морских обитателей — гадость та еще, догадываемся, что в ферментированном виде они лучше не становятся.
4. Жареные пауки — Камбоджа
В Юго-Восточной Азии жарят и едят все, что ползает, летает или плавает. Сверчков, тараканов, скорпионов и саранчу можно увидеть и — почему бы и нет? — попробовать хоть в центре Бангкока. А вот жители Камбоджи пошли дальше и, то ли от голода в годы кровавого правления красных кхмеров, то ли из простого азиатского любопытства, начали жарить пауков. Торговцев с подносами, полными черных пауков-птицеедов с ладонь размером, чаще всего можно встретить в районе городка Скуон по пути из Сием Рипа в Пномпень.
5. Мактак — Канада, Гренландия, Чукотка
Традиционная еда инуитов и эскимосов — замороженная кожа и подкожный жир гренландского кита, нарвала или белухи. Чаще всего употребляется в пищу в сыром виде, иногда обжаривается в панировке. С точки зрения выживания в суровых условиях крайнего севера — ценный источник витаминов C и D. С кулинарной точки зрения — нет, на вкус совсем не как курица.
Фото: Magalie L’Abbé, CC BY-NC 2.0
Еще одно северное блюдо, придуманное не от хорошей жизни и доставшееся Исландии в наследство от викингов. Когда-то выловить в местных водах проще всего было полярную акулу, мясо которой в естественном виде не годилось в пищу из-за высокого содержания мочевины. Поэтому пойманных акул разделывали и закапывали в камнях на пару месяцев, в течение которых мочевина покидала подгнивающее мясо вместе с вытекающими из него соками. Затем мясо еще 2-4 месяца вялилось на свежем воздухе. Точно так же хаукарль готовят и в современной Исландии, правда, теперь это можно оправдать разве что уважением к традициям — как ни крути, а вкусом и запахом блюдо по-прежнему напоминает тухлую акулу.
Фото: Chris Wronski, CC BY-ND 2.0
7. Столетние яйца — Китай
Популярная китайская закуска готовится довольно просто: яйца помещают в щелочную среду (чаще всего — смесь извести, золы и соли) и герметично закрывают. Не на сто лет, вопреки названию, а на срок от 15 дней до 4 месяцев. После этого остается только очистить яйца и нарезать дольками — белок к этому моменту превратится в упругое «желе», а желток — в серо-зеленую кашицу. Справедливости ради надо сказать, что ужасного в столетних яйцах — только их внешний вид: консистенция, конечно, необычная, но вкус и запах скорее нейтральные, и лишь желток приобретает легкий аммиачный привкус.
8. Печенье с осами — Япония
Относительно новое слово в японской кулинарии — печенье с осами приобрело популярность уже в XXI веке. Представляет собой крекеры из рисовой муки с начинкой из предварительно отваренных диких ос. От обычных печенек отличается рекордным содержанием насекомых белка.
Фото: Foodfanatic83 CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons
Вареные или тушеные куколки тутового шелкопряда — популярная корейская закуска, которую можно встретить как на лотках уличных торговцев, так и на магазинных полках или в барных меню. Беондеги едят с соусом и специями или используют для приготовления других блюд. Знатоки расходятся во мнениях о том, что напоминают беондеги на вкус: одни утверждают — дерево, другие склоняются к резине.
10. Суп из птичьих гнезд — Юго-Восточная Азия
Это для нас «птичьи гнезда» звучит несъедобно, а азиатские гурманы готовы выложить за килограмм этих самых гнезд до 2000 долларов! Но не спешите строить бизнес-план, заметив семейство ласточек у себя под крышей — в пищу годятся только гнезда стрижей-саланганов, обитающих в Юго-Восточной Азии. Фактически их гнезда представляют собой засохшую птичью слюну, а знаменитый суп по консистенции напоминает слизь или густой кисель. Какова эта слюна стрижей на вкус мы не знаем, не пробовали. Возможно, этот супчик таки стоит своих денег.
Фото: Janine Cheung, CC BY-NC-SA 2.0
Основа этого традиционного мексиканского блюда — яйца гигантских черных муравьев. Их едят как сырыми, так и жареными — с тако и гуакамоле или тушеными с луком и перцем чили. Стоит эскамолес недешево, что неудивительно — яйца добывают из глубоких муравейников, кишащих агрессивными насекомыми, которые очень больно кусаются. Однако, если вы оказались в Мексике, попробовать хоть раз эскамолес все же стоит — блюдо считается деликатесом и не только не опасно для здоровья, но и, говорят, весьма недурно на вкус.
Фото: Kent Wang, CC BY-SA 2.0
Поеданием сырой рыбы или мяса давно никого не удивишь, а как насчет еды, которая норовит сбежать из тарелки? В Корее в качестве закуски можно попробовать саннакчи — блюдо из только что отрезанных щупалец мелкого осьминога, приправленных кунжутным маслом и еще дергающихся. Несмотря на жутковатый вид и опасность подавиться, саннакчи пользуется популярностью не только у местных жителей, но и у туристов — говорят, это действительно вкусно.
13. Пьяные креветки — Китай
На наш взгляд, это китайское блюдо будет пострашнее шевелящихся щупалец уже мертвого осьминога, поскольку креветок в данном случае предлагается съедать действительно живьем. Название стоит понимать буквально: перед подачей на стол живые пресноводные креветки маринуются в крепком алкоголе. «Напиваясь», они становятся менее подвижными и практически не оказывают сопротивления при очистке и поедании. Б-р-р.
Фото: Vinnie, CC BY 2.0
На самом деле куй — это всего лишь морская свинка. Вот только жители андского региона не дарят этих зверушек своим детям в качестве первого питомца и не проводят над ними опытов в лабораториях, а разводят их на фермах и едят. Чаще всего — жареными, реже — тушеными с овощами. Говорят, вкусно и больше всего похоже на кролика.
Традиционное блюдо эскимосов Аляски. Второе название тепа — «вонючие головы» — неплохо передает его суть. Головы рыб семейства лососевых складывают в деревянную бочку (иногда вместе с внутренностями) и закапывают в землю минимум на неделю, чаще — на несколько. «Вонючие головы» едят сырыми и не считают деликатесом, это блюдо — способ использовать рыбу целиком, не гнушаясь любыми питательными веществами, которые удается добыть.
Фото: eye dropper, CC BY-NC-ND 2.0
16. Кровь с молоком — Африка
Русское выражение «кровь с молоком» в Африке понимают буквально. Некоторым племенам, в частности, знаменитым масаи, приходится идти на уловки, чтобы выжить. Корова в Африке — слишком ценный ресурс, чтобы убивать ее ради мяса, а вот добыть свежую кровь можно практически без ущерба для животного. Смешанная с коровьим же молоком, эта кровь дает африканским племенам все необходимое для жизни во время засухи и в периоды, когда нет возможности разжиться другой едой.
Фото: Dietmar Temps, CC BY-NC-SA 2.0Фото: Dietmar Temps, CC BY-NC-SA 2.0
В общем-то, обычные блины, только вместо молока — свежая кровь. Иногда подаются с жареной свининой или олениной. На самом деле это блюдо скорее неожиданное, чем ужасное, по сути и вкусу очень близкое к кровяной колбасе или европейскому «черному пудингу».
Фото: Lapplänning Wikimedia Commons
18. Кровяной тофу — Китай
Вообще кровь в том или ином виде идет в пищу во многих странах мира, но в плане оригинальности приготовления азиатам и здесь нет равных. В Китае и Гонконге весьма распространен так называемый кровяной тофу, по сути — сваренная на медленном огне предварительно свернувшаяся кровь животных (чаще всего свиная или утиная). Получившийся в результате такой обработки желеобразный брусок режут на кусочки, которые добавляют в супы или тушат с овощами.
Фото: Amy Ross, CC BY-ND 2.0
19. Гусеницы мопане — Африка
Крупные зелено-голубые гусеницы бабочки-павлиноглазки — ценный, а главное, бесплатный источник белка для жителей многих африканских стран. Гусениц собирают на деревьях, перед употреблением в пищу отваривают и сушат на солнце. В Южной Африке, где мопане считаются деликатесом, их выращивают на специальных фермах и нередко подают даже в ресторанах.
Фото: Greg Willis, CC BY-SA 2.0
Это блюдо можно было бы и не отличить от обычного азиатского супа, если бы в ход шло только мясо летучей лисицы — довольно нейтральное на вкус. Но по рецепту в суп попадает вся лисица целиком — с крыльями, зубастой пастью, шерстью и когтями. В некоторых странах Юго-Восточной Азии и Тихоокеанского региона Южной Америки мясо рукокрылых также употребляют в пищу, но выглядит это уже не так брутально — мясо предварительно очищают от шкуры и прочих «запчастей».
Фото: tobze, CC BY-NC-ND 2.0
И на десерт — мороженое Royal Baby Gaga из Великобритании
И, в качестве бонуса, совсем не страшное. Более того, вы (да-да, лично вы) это уже пробовали, пусть и в другом виде. Весной 2015 года лондонская фабрика The Licktators выпустила партию мороженого из человеческого грудного молока. Этот во всех смыслах «вкус детства» приурочили к рождению второго ребенка у принца Уильяма и Кейт Миддлтон.
Важные ссылки, чтобы вернуть веру в человечество и восстановить аппетит:
Вкусные блины со всего мира
10 блюд испанской кухни, которые стоит попробовать хотя бы раз в жизни
5 лучших блюд Таиланда и где их стоит пробовать
И, конечно, утешительные котики 😻
Датчики
| Бесплатный полнотекстовый | HEMIGEN: Генератор изображений человеческого эмбриона на основе генерирующих состязательных сетей
1. Введение
Глубинные нейронные сети (DNN) стали одним из самых популярных современных инструментов для анализа и классификации изображений [1]. Одна из первых точных реализаций DNN, AlexNet [2], была быстро превзойдена сетью функции глубокой сверточной активации (DeCAF), которая извлекала функции из AlexNet и оценивала эффективность этих функций в общих задачах зрения [3].VGGNet продемонстрировал, что увеличение глубины сверточной нейронной сети (CNN) полезно для точности классификации [4]. Однако более глубокую нейронную сеть труднее обучить. ResNet представил структуру остаточного обучения, чтобы упростить обучение для очень глубоких сетей [5]. Архитектура ResNet, сочетающая семантическую информацию из глубокого грубого слоя с информацией о внешнем виде из неглубокой сети, была адаптирована для сегментации изображений [6]. Региональная CNN (R-CNN) была предложена как комбинация высокопроизводительных CNN с предложениями восходящей области для локализации и сегментации изображений [7].Прорыв DNN в качестве привел к многочисленным адаптациям в решении проблем обработки медицинских изображений, таких как анализ раковых клеток [8] и анализ типа рака [9]. CNN с глубоким максимальным объединением были использованы для обнаружения митоза в гистологических изображениях груди с использованием заплатки с центром на пикселе в качестве контекста [10]. Архитектура U-Net с увеличением данных и упругими деформациями достигла очень хорошей производительности в различных приложениях биомедицинской сегментации [11]. CNN с контролируемым максимальным объединением была обучена обнаруживать пиксели ячеек в областях, которые предварительно выбраны классификатором машины опорных векторов (SVM) [12].После этапа предварительной обработки для удаления артефактов из входных изображений, полностью CNN использовались для создания сегментации внутренней клеточной массы эмбриона [13]. Набор нейронных сетей Левенберга – Марквардта, обученных с использованием текстурных дескрипторов, позволял прогнозировать качество эмбрионов [14]. Методы анализа изображений также применялись для анализа изображений эмбрионов. Методы извлечения, классификации и группировки свойств использовались для измерения качества эмбрионов. Методы классификации в реальном времени для определения количества эмбриональных клеток по изображениям, полученным с помощью покадровой микроскопии, помогают эмбриологам контролировать делящиеся клетки [15].Модели условного случайного поля (CRF) [16] использовались для подсчета клеток и оценки различных аспектов развивающегося эмбриона и прогнозирования стадии эмбрионального развития. В дополнение к классификации, эмбриональное позиционирование было достигнуто с использованием линейной цепной модели Маркова [17]. Для сегментации и подсчета количества ячеек были разработаны различные решения: ImageJ, MIPAV, VisSeg [18]. Более того, сегментация клеток путем маркировки их центра и краев позволяет быстрее и точнее определять их форму и количество [19].Двухэтапный классификатор для классификации изображений эмбриона был предложен в [20]. Растущий прогресс приложений генеративных состязательных сетей (GAN) в медицинской визуализации показывает, что большая часть исследований сосредоточена на синтетической визуализации, реконструкции, сегментации и классификации и доказывает важность сектора. GAN на основе Вассерштейна были применены для синтеза клеток, отображаемых с помощью флуоресцентной микроскопии, улавливая эти отношения, чтобы иметь отношение к биологическому применению [21].Качество сгенерированных искусственных изображений также улучшилось благодаря усовершенствованиям глубоких нейронных сетей [22], а также прогрессивному развитию GAN для увеличения данных изображения [23]. Вариационные автоэнкодеры (VAE) и генеративные состязательные сети (GAN) в настоящее время наиболее различаются по качеству их результатов. Модели VAE чаще используются для сжатия и восстановления изображений. Оба метода имеют недостатки, так как восстановление части информации приводит к потере некоторых данных и часто приводит к выцветанию или размытию изображения.Этот эффект может быть уменьшен путем сопоставления данных, а также распределений потерь реальных и поддельных изображений парой автокодировщиков, используемых в качестве генератора и дискриминатора в состязательном обучении [24]. Использование генератора и дискриминатора, постепенно увеличивающееся с точки зрения низкого разрешения, и добавление новых слоев для увеличения мелких деталей позволило достичь текущего начального балла 8,80 по набору данных CIFAR10 [25]. Сетевые модификации могут быть применены для минимизации выцветания результирующих изображений [24].Генеративные стохастические сети (GSN) использовались для изучения оператора перехода цепи Маркова, стационарное распределение которой оценивает распределение данных [26]. Архитектура нейронной сети с глубоким рекуррентным вниманием (DRAW) [27] использовалась для создания очень реалистичных естественных изображений, таких как фотографии номеров домов или других цифр в базе данных MNIST. Досовицкий и др. [28] представили алгоритм для поиска соответствующей информации из существующих трехмерных моделей кресел и создания новых изображений кресел с использованием этой информации.Denton et al. [29] представили генеративную параметрическую модель, способную производить высококачественные образцы естественных изображений на основе каскада сверточных сетей в рамках пирамиды Лапласа. Рэдфорд и Метц [30] ввели упрощение обучения с помощью модификации, называемой глубокими сверточными GAN (DCGAN). Сети GAN также могут восстанавливать изображения путем объединения текста и моделирования изображений, тем самым переводя визуальные концепции из символов в пиксели [31]. Zhang et al. [32] предложил составные GAN (StackGAN) с улучшением условий для синтеза фотореалистичных изображений.Сети GAN также могут применяться для генерации движущихся изображений, например, структура GAN (MoCoGAN) с декомпозицией движения и контента для генерации видео путем отображения последовательности случайных векторов на последовательность видеокадров [33]. Модель GAN для видео (VGAN) была основана на GAN с пространственно-временной сверточной архитектурой, которая отделяет передний план сцены от фона и может использоваться для прогнозирования вероятного будущего статических изображений [34]. Temporal GAN (TGAN) использовался для изучения семантического представления немаркированных видео с использованием различных типов генераторов через Wasserstein GAN и метода его стабильного сквозного обучения [35].Массачусетский технологический институт представил модель трехмерной генеративной состязательной сети (3D-GAN) для воссоздания трехмерных объектов из вероятностного пространства с использованием последних достижений в объемных CNN и GAN [36]. Ли и др. [37] использовали многомасштабную сеть GAN (DR-Net) для удаления полос дождя с одного изображения. Чжу [38] использовал GAN для создания синтетических карт яркости для заданных природных изображений. Ma et al. [39] использовали GAN с расширением фона (BAGAN) для синтеза фоновых изображений для приложений дополненной реальности (AR). Han et al. представили систему, основанную на ГАН Вассерштейна, для создания реалистичных синтетических МРТ-изображений головного мозга [40].
Все эти результаты достигаются за счет использования больших аннотированных экспертов и готовых баз данных, а также выявления проблемы отсутствия хороших базовых наборов данных для обучения. В этой работе мы стремились разработать метод создания реалистичных синтетических изображений, которые впоследствии можно было бы использовать для классификации, анализа и обучения, что привело к созданию новых синтетических наборов данных для областей исследований, в которых отсутствуют данные, такие как изображения человеческого эмбриона. Здесь мы использовали изображения человеческого эмбриона, полученные в процессе развития клеток, для обучения DNN.Мы предлагаем алгоритм для создания изображений с одной, двумя и четырьмя ячейками (выбор был основан на исходном наборе данных, предоставленном нашими медицинскими партнерами), чтобы увеличить общее количество уникальных изображений, доступных для обучения. Для создания изображений мы разработали генеративную враждебную сеть для восстановления, заполнения и улучшения изображений. Значение нашего подхода было бы то, что метод был применен к изображениям эмбриональных клеток как тип изображения. Для GAN было очень важно точно воспроизвести контур клетки (часто плохо различимый даже на микроскопическом снимке), поскольку все изображение было почти таким же (серым), а сама клетка полупрозрачна.Мы сосредоточились не только на создании общего изображения клетки как таковой, но и на том, чтобы убедиться, что у него есть все необходимые атрибуты реального изображения клетки, чтобы обеспечить полностью реалистичную синтетическую версию. Мы считаем, что, поскольку большое количество реальных изображений эмбриона, необходимых для обучения нейронных сетей, трудно получить из-за этических требований, синтетические изображения, генерируемые GAN, могут быть позже адаптированы для облегчения разработки, обучения и оценки новых алгоритмов для эмбриона. задачи обработки изображений.
4. Обсуждение
Поскольку корректное сравнение с другими алгоритмами невозможно из-за сильно различающихся исходных наборов данных, мы попытались сравнить в пределах частоты ошибочной классификации, сравнивая процент изображений из всех сгенерированных групп, отнесенных к правильному классу или нет. вообще. Наш метод HEMIGEN получил оценку 12,3%.
В Таблице 5 сравнивается частота ошибочной классификации синтетических изображений по сравнению с результатами, полученными другими авторами. Гауссова смесь глубокой генеративной сети (DGN) продемонстрировала 36.Уровень ошибочной классификации 02% [51]. DGN с вспомогательными переменными и двумя стохастическими слоями и пропускными соединениями достигла уровня ошибочной классификации 16,61% [52]. Полуконтролируемая классификация и генерация изображений с помощью четырехуровневого генератора продемонстрировали 8,11% ошибочной классификации при генерации изображений номеров домов [48]. Модель состязательного научного вывода (ALI), которая совместно изучает сеть генерации и сеть вывода с использованием состязательного процесса, достигла уровня ошибочной классификации 7,42% с использованием набора тестов CIFAR10 (крошечные изображения) [53].Подходы на основе WGAN варьировались от 6,9% [21] до 50% [40] в зависимости от приложения. Указанные методы сопоставимы лишь «слабо» с учетом различий (важности) характеристик целевого синтетического изображения и объема работ других исследователей.
Мы также проверили проблему коллапса режима, когда генератор будет воспроизводить одно и то же изображение снова и снова, обманывая дискриминатор, в то время как в реальной жизни новое изображение не генерируется. Мы не обнаружили этот случай в нашем подходе, возможно, из-за использования достаточного количества различных эмбрионов.На некоторых сгенерированных изображениях были эмбрионы, которые накладывались друг на друга, но это считалось не неудачей, а реальным случаем деления клеток.
5. Выводы
Мы использовали генеративные состязательные сети, обученные на реальных изображениях клеток человеческого эмбриона, для создания набора данных синтетических изображений одно-, двух- и четырехклеточного эмбриона. Мы достигли высочайшего качества сгенерированных изображений для изображений одноклеточных эмбрионов, где 96,2% изображений синтетических эмбрионов были признаны точными и пригодными для использования специалистами-людьми.Наихудшая точность была достигнута для синтетических изображений с четырьмя ячейками, из которых только 80% удалось идентифицировать правильно. Эти результаты были подтверждены сравнением гистограмм, в результате которого были получены самые высокие баллы для синтетических одноклеточных изображений (средняя корреляция 0,995 была достигнута при сравнении гистограмм реальных и синтетических одноклеточных изображений эмбрионов), а также при сравнении текстур изображений. проанализированы с использованием функций Haralick.
Поскольку наш алгоритм позволяет нам манипулировать размером, положением и количеством искусственно созданных изображений клеток эмбриона, эти изображения затем можно использовать для обучения и проверки других алгоритмов обработки изображений эмбриона, когда реальные изображения эмбриона недоступны, или количество доступных реальных изображений эмбриона слишком мало для обучения нейронных сетей.
Предел количества выращенных в лаборатории человеческих эмбрионов, потерянных телом стволовых клеток
Научные достижения позволили выращивать человеческие эмбрионы в лаборатории в течение нескольких недель Фото: Леннарт Нильссон, TT / Science Photo Library
Международная организация, представляющая ученых, занимающихся стволовыми клетками, нарушила установленный десятилетиями лимит времени, в течение которого ученые должны выращивать человеческие эмбрионы в лаборатории, предоставив больше возможностей исследователям, изучающим человеческое развитие и болезни.
Ранее Международное общество исследования стволовых клеток (ISSCR) рекомендовало ученым культивировать человеческие эмбрионы в течение не более двух недель после оплодотворения. Но 26 мая общество заявило, что ослабляет этот знаменитый предел, известный как правило 14 дней. Вместо того, чтобы заменять или расширять лимит, ISSCR теперь предлагает, чтобы исследования, предлагающие выращивать человеческие эмбрионы сверх двухнедельной отметки, рассматривались в индивидуальном порядке и подвергались нескольким этапам обзора, чтобы определить, в какой момент эксперименты необходимо прекратить.
ISSCR внесла это и другие изменения в свои руководящие принципы по биомедицинским исследованиям в ответ на быстрый прогресс в этой области, в том числе возможность создавать структуры, подобные эмбрионам, из стволовых клеток человека. В дополнение к ослаблению «правила 14 дней», например, группа советует не редактировать гены в человеческих эмбрионах до тех пор, пока безопасность редактирования генома не будет лучше установлена.
«Это был серьезный пересмотр», — говорит Робин Ловелл-Бэдж, биолог стволовых клеток из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне и председатель руководящего комитета ISSCR, написавшего новое руководство.
В последний раз редактировался в 2016 году, документ предлагает рубрику того, какая наука, по мнению биомедицинского сообщества, является достойной, а какие проекты запрещены.
В Соединенных Штатах, где биомедицинские исследования стволовых клеток или человеческих эмбрионов вызывали споры на протяжении десятилетий, а федеральная поддержка то увеличивалась, то уменьшалась, рекомендации имеют необычный вес, говорит Джозефин Джонстон, специалист по биоэтике из Центра Гастингса в Гарнизоне, штат Нью-Йорк. Йорк. Хотя у агентств США есть определенные правила, регулирующие такую работу, контрольные комитеты в учреждениях или частных финансирующих организациях часто обращаются к документу ISSCR как к единственному регулярно обновляемому набору руководящих принципов, отражающих взгляды научного сообщества.«Это означает, что когда они вносят такие изменения, они на самом деле довольно значительны», — говорит Джонстон.
Правило 14 дней
Впервые предложенное в 1979 году, правило 14 дней запрещает исследования на эмбрионах после того, как они достигают ключевой точки сложности. По крайней мере, дюжина стран, включая Великобританию, Канаду и Южную Корею, приняли эту концепцию в качестве закона. Другие, в том числе США, приняли его как стандарт, которым руководствуются исследователи, обозреватели и регулирующие органы.
В соответствии с новыми рекомендациями ISSCR, Lovell-Badge предполагает, что чем дольше исследователь хочет культивировать эмбрион, тем сложнее будет процесс проверки со стороны регулирующих органов страны.«Мы не просто даем людям зеленый свет на проведение этого исследования», — говорит он. Кроме того, в руководстве говорится, что общественное обсуждение должно быть частью проверки.
До 2016 года исследователи не могли сохранять человеческие эмбрионы живыми в посуде в течение 14 дней, поэтому правило не запрещало никаких проектов. Но в том году две независимые исследовательские группы объявили, что им удалось выращивать человеческие эмбрионы в чашке до 13 дней, после чего они прекратили эксперименты в соответствии с 14-дневным стандартом.
Такие успехи привели некоторых специалистов по этике и исследователей к утверждению, что правило десятилетней давности устарело и созрело для пересмотра. Исследователи говорят, что если позволить эмбрионам расти в течение более 14 дней, это поможет лучше понять человеческое развитие и, например, позволит ученым узнать, почему некоторые беременности терпят неудачу. «Пересмотренное руководство ISSCR — подсказка для начала разговора о том, когда было бы полезно выращивать эмбрионы после 14 дней», — говорит Альта Чаро, специалист по биоэтике юридического факультета Университета Висконсина в Мэдисоне, входившая в руководящий комитет ISSCR.«Мы не обсуждали это раньше — теперь пора обсудить».
Арье Вармфлэш, биолог стволовых клеток из Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас, считает, что сопоставление преимуществ исследований с этическими вопросами в каждом конкретном случае, эксперимент за экспериментом, является эффективным шагом, хотя он говорит, что в конечном итоге он бы хотел чтобы увидеть больше рекомендаций о том, как оценить эти компромиссы. Но «это был хороший выбор, чтобы не строить все вокруг пропаганды другого правила« дня икс »», — написал он в электронном письме на номер Nature .
Модель стволовых клеток
За последнее десятилетие ученые создали все более сложные модели эмбрионов из стволовых клеток человека, демонстрируя один из способов изучения человеческого развития, избегая при этом спорного использования эмбрионов из клиник репродуктивной медицины. Ученые утверждают, что такие эмбриоподобные структуры слишком рудиментарны, чтобы превратиться в человека. Но ослабление 14-дневного лимита позволило бы исследователям полностью сравнить их с реальными эмбрионами и протестировать их как возможную замену для исследования, говорит Ловелл-Бэдж.Хотя эмбрионоподобные структуры технически не связаны правилом 14 дней, некоторые ученые заявили, что они соблюдают предел при выращивании модельных систем, потому что они не уверены в консенсусе сообщества.
Ослабление правила 14 дней «действительно важно, но сделано мягко», — говорит Джонстон.
Не все согласны с тем, что смена оправдана. Кирстин Мэтьюз, специалист по правовым и политическим вопросам из Института государственной политики Бейкера Университета Райса в Хьюстоне, говорит, что с эмбрионами в возрасте двух недель и младше еще предстоит провести неизученную науку, и это с учетом пристального внимания общественности к исследованиям человеческих эмбрионов, ISSCR должны были привлечь общественность при рассмотрении изменений в руководящих принципах.«Не похоже, что мы исчерпали свои знания в этой области», — говорит она.
Lovell-Badge признает, что этапы проверки и редактирования не включали упражнения по привлечению общественности, отчасти из-за затрат и времени. Кроме того, по его словам, период международного общественного обсуждения, вероятно, получит разные ответы из разных юрисдикций. «Вам придется сделать это серьезным упражнением, а мы не можем этого сделать».
Изменения в генетической науке
Некоторые другие ключевые изменения в руководстве по этике ISSCR отражают достижения в генетике.
При митохондриальной заместительной терапии ядро материнской яйцеклетки вставляется в донорскую яйцеклетку со здоровыми митохондриями (одна из них показана здесь). Фото: CNRI / Science Photo Library
Например, теперь в руководстве описаны термины, при которых митохондриальная заместительная терапия может использоваться в медицинских исследованиях. Некоторые метаболические заболевания вызваны генетическими мутациями в митохондриях, генераторах энергии в клетках, которые дети получают от своих матерей.В случаях, когда материнские митохондрии несут эти мутации, врачи теперь могут заменить ядро материнской яйцеклетки на донорскую клетку со здоровыми митохондриями, ядро которых было удалено, перед оплодотворением in vitro и оплодотворением (ЭКО). Ребенок, рожденный в результате этого метода, будет иметь митохондриальные гены от донора, но их ядерная ДНК будет исходить от матери и отца, чья сперма используется в ЭКО.
В 2016 году американский врач Джон Чжан объявил, что предпринял такую процедуру, и доставил в Мексику то, что в новостях называли «трехлетним ребенком».В то время некоторых исследователей беспокоило то, что страна была выбрана из-за слабого регулирования. С тех пор исследователи из Соединенного Королевства получили одобрение на начало клинических испытаний этого метода. В Соединенных Штатах пункт в законодательстве о годовом бюджете запрещает Управлению по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов рассматривать такой метод, но Джонстон говорит, что это может скоро измениться. «Я был бы очень удивлен, если он останется».
Руководство ISSCR также взвешивает, можно ли редактировать гены человеческих эмбрионов, яйцеклеток или сперматозоидов, предназначенных для имплантации, и приходит к выводу, что эта наука все еще слишком рискованна.В 2018 году ученые были встревожены заявлением китайского биофизика Хэ Цзянькуя о том, что он использовал технологию CRISPR – Cas9 для редактирования генов в человеческих эмбрионах, которые он затем имплантировал в матку женщины, что привело к рождению девочек-близнецов. С тех пор другие группы экспертов обсуждали, как регулировать редактирование генов, которое вносит наследственные изменения. Они указали, что процедура, которая все еще находится в стадии разработки, может вызывать непреднамеренные изменения в генах и имеет другие технические недостатки.
ISSCR допускает, что концепция может быть полезной в будущем по научно обоснованным причинам, когда наука продвинется вперед, и после тщательного анализа.«Из абсолютного принципа мы не говорим, что редактирование по наследству абсолютно неверно во всех возможных обстоятельствах», — говорит Чаро.
Новаторское исследование активности изображений в мозге плода | Наука
Недоношенные дети склонны к проблемам в более позднем возрасте — у них с большей вероятностью разовьется аутизм или синдром дефицита внимания с гиперактивностью, и они с большей вероятностью будут бороться в школе.Новое исследование, которое является одним из первых, изучающих мозговую активность плодов человека, предполагает, что основные неврологические проблемы могут начаться еще в утробе матери. Полученные данные являются первым прямым доказательством измененной функции мозга у плодов, которые рождаются преждевременно, и могут в конечном итоге указать способы лечения или даже предотвращения таких ранних травм.
В новом исследовании, опубликованном 9 января в журнале Scientific Reports , нейробиолог по вопросам развития Мориа Томасон из Медицинской школы Университета Уэйна в Детройте, штат Мичиган, и его коллеги сообщают о различиях в том, как определенные области мозга взаимодействуют друг с другом у плодов, которые позже появились. родились преждевременно по сравнению с плодами, рожденными до срока. Хотя результаты являются предварительными, поскольку исследование было небольшим, Томасон и другие исследователи говорят, что работа иллюстрирует потенциал (и проблемы) развивающейся области нейровизуализации плода. «Использование мощи этих передовых инструментов дает нам впервые возможность изучить начало неврологических нарушений, которые происходят в утробе матери», — говорит Кэтрин Лимперопулос, детский нейробиолог из Детского национального медицинского центра в Вашингтоне, округ Колумбия,
.
Томасон и его коллеги использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для исследования активности мозга 32 плодов.Беременные матери были участниками более крупного долгосрочного исследования развития мозга, проведенного Томасоном. «У большинства из них нормальная беременность, но они происходят из группы населения с ограниченными ресурсами, которая подвержена большему риску ранних родов и проблем с развитием», — говорит она. В итоге 14 плодов родились преждевременно.
Подход команды основывался на методах, разработанных в последнее десятилетие или около того для изучения «функциональной связности» в мозге взрослого человека — в основном с использованием фМРТ для определения того, какие области мозга имеют синхронизированную активность, когда субъект не занят какой-либо конкретной задачей.Считается, что синхронизированная активность между областями мозга показывает, что эти области хорошо связаны и обмениваются информацией.
Цветные области на этих МРТ-изображениях человеческого плода (показаны с двух точек зрения) указывают на области мозга, в которых связь между 20 и 40 неделями беременности усиливается.
Данные любезно предоставлены Мориа Э.Томасон, Медицинский факультет Государственного университета Уэйна
В мозге плодов, которые в конечном итоге родились преждевременно, выделялась одна особенность: небольшое пятно на левой стороне мозга в области, которая превращается в центр обработки речи, имел более слабую связь с другими областями мозга, чем это было в плодов доношенных. «То, что они могут обнаружить эту разницу в возможности подключения на столь раннем этапе, — это кое-что интересное, — говорит Хао Хуанг, изучающий развитие мозга новорожденных в Университете Пенсильвании.«Обычно при более раннем обнаружении у вас больше шансов на вмешательство». Языковые проблемы часто встречаются у детей, рожденных недоношенными, и Томасон планирует отслеживать этих детей по мере их развития.
Предыдущие исследования Хуанга и других сообщали об изменении связности в мозге недоношенных детей, но только после рождения, оставляя открытой возможность того, что виноваты стресс, кислородное голодание или другие травмы во время родов. Но Томасон и ее коллеги не только обнаружили, что нарушение начинается раньше; они также нашли намек на причину.У матерей, которые родили преждевременно, было больше воспалений в тканях плаценты, что заставляет Томасона подозревать, что материнская инфекция или воспаление могут играть определенную роль.
Еще совсем недавно такое исследование было невозможно. Одна из самых больших проблем нейровизуализации плода заключается в том, что плод является движущейся мишенью, покачивающейся внутри амниотического мешка. «У плода так много степеней свободы», — говорит Вероника Шёпф, математик из Университета Граца в Австрии, которая разрабатывает вычислительные инструменты для нейровизуализации плода.Это проблема, потому что МРТ похоже на стопку блинов: тонкие ломтики аккуратно сложены друг на друга. Любое движение выбрасывает кусочки из строя. Но Шёпф говорит, что более совершенные алгоритмы помогают ученым сшивать вместе срезы, образовавшиеся в результате движения объекта. В то же время аппараты МРТ стали быстрее, что позволяет собирать больше срезов за более короткое время. По словам Томасона, это очень важно, потому что это означает получение большего количества данных в периоды, когда плод неподвижен.
Мозг плода является движущейся мишенью и в другом смысле. Его анатомия постоянно меняется по мере взросления, а это означает, что исследователям нужны шаблоны и атласы для разных временных точек развития, чтобы иметь возможность проводить сравнения между субъектами. Эти ресурсы в настоящее время разрабатывают несколько исследовательских групп по всему миру.
По словам Хуанга, способность отображать мозг плода в действии открывает вопросы и в фундаментальной науке. Во время беременности человеческий мозг превращается из простой трубки, наполненной жидкостью, в сложный орган, готовый воспринимать внешний мир и взаимодействовать с ним.Как разворачивается этот процесс, в значительной степени остается загадкой, и Хуанг стремится исследовать такие вопросы, как и когда сети, обнаруженные в зрелом мозге, развиваются и впервые становятся активными. Наконец, он говорит: «Техника догоняет» вопросы.
Краткая история изображений человеческого эмбриона
Знаете ли вы, что эта фотография Леннарта Нильссона была инсценировкой? Мы тоже не знали, пока не прочитали онлайн-выставку Кембриджского университета «Создание видимых эмбрионов.
Кембриджский университет объясняет:
Хотя Леннарт] Нильссон и заявлял о том, что демонстрирует живой плод, на самом деле он сфотографировал материалы аборта, полученные от женщин, прервавших беременность в соответствии с либеральным шведским законодательством. Работа с мертвыми эмбрионами позволила Нильссону экспериментировать с освещение, фон и положение, например, помещать большой палец в рот плода. Но происхождение изображений редко упоминалось даже активистами, выступающими за жизнь, которые в 1970-х присвоили эти изображения.
Итак, когда активисты против абортов показывают клиентам клиник фотографии своих «младенцев», они фактически используют фотографии абортированных плодов.
Помимо фотографий Нильссона, сама выставка посвящена развитию образов зародыша в науке и популярной культуре за последнее тысячелетие, начиная с идеи о том, что зародыши были крошечными, но полностью сформированными людьми. Несмотря на образы, аборт был обычным явлением и принимался до периода Просвещения до момента, когда плод начал двигаться, поскольку это считалось единственным надежным признаком настоящей беременности.
Женщины в плодородные годы отличались периодическим выделением жидкости, особенно крови, и находились между хорошим ростом и плохим застоем. Прерывание месячного курса по-разному интерпретировалось как предвестник беременности или признак плохого здоровья: женщина могла ожидать ребенка или ей нужно было принимать травы для восстановления кровотока. Что-то, что она прошла, могло быть возвращением менструации, абортом или ложным зачатием.
Беременность оставалась неопределенной, даже если кровотечение не возобновлялось и живот начал увеличиваться.Самым ранним достоверным признаком было «оживление», когда будущая мать чувствовала, как ребенок шевелится в утробе, но в некоторых случаях беременность достоверно выявлялась только при рождении.
G / O Media может получить комиссию
Следовательно, если вы еще не были беременны, аборт сам по себе не обязательно был «абортом» … или злом.
Некоторые теологи при зачатии помещали одушевление или обретение данной Богом бессмертной души. Однако с позднего средневековья доминировал аристотелевский взгляд.Для практических целей оживление обычно интерпретировалось как совпадающее с вхождением души. Понимание того, что ранний эмбрион еще не был человеком, способствовало повсеместной толерантности к абортам. Это начнёт меняться только в эпоху Просвещения.
Итак, Просвещение явно имело свои недостатки.
Фактически, Просвещение — а затем и Промышленная революция — побудили правительства задуматься о материнском здоровье и охране материнства даже для незамужних беременных женщин (и о криминализации абортов) на благо рабочей силы.
В конце 1700-х годов правительства и медицина уделяли особое внимание беременности, потому что здоровое и многочисленное население теперь считалось важным элементом хорошо организованного и конкурентоспособного государства. Наказание и предотвращение абортов и детоубийства горячо обсуждались в юридических и медицинских кругах. В новых родильных домах бедным незамужним женщинам предоставлялась помощь, питание и кров. Они также обучали акушерок и мужчин-акушерок, позже названных акушерами, которые принимали роды среди высших слоев общества.Эти учреждения расширили доступ анатомов к образцам эмбрионов и плода.
Доступ к образцам от самопроизвольного аборта (выкидыша), искусственного аборта и трупов привел к лучшему пониманию внутриутробного развития, что, в свою очередь, способствовало дебатам о (конечно) эволюции.
Для производства серии Зуммеррингу потребовались эмбрионы, которые было трудно получить, спрятанные в женских телах.
Основным источником были аборты, спонтанные или искусственные.Очень редко анатомы проводили вскрытия женщин, которые оказались на ранних сроках беременности. Некоторые покончили жизнь самоубийством именно потому, что боялись ребенка. Зоммерринг обнаружил богатую коллекцию эмбрионов, уже созданную в Касселе. Дальнейшие образцы поступали через личные медицинские сети. В доме подкидыша и родильном доме в анатомическом театре находился человеческий материал: трупы, мертворождения и аборты.
Это привело к рисункам Эрнста Хекеля, сравнивающим человеческие зародыши с зародышами других животных, которые показали, что многие виды были похожи на ранних стадиях развития и вызвали гнев креационистов и других противников эволюционной науки.
Но только в 1930-х годах ученый Артур Т. Хертиг вместе с техником Мириам Менкин и гинекологом Джоном Рок осмотрел первую оплодотворенную яйцеклетку.
Чтобы «собрать» неуловимые эмбрионы, Рок набирал замужних женщин до 45 лет, по крайней мере, с двумя детьми, которым была назначена гистерэктомия. Их попросили вести дневники менструаций, температуры тела и полового акта. Ассистент Рока Мириам Менкин призналась, что намекнула пациентам, что было бы полезно, если бы они занялись сексом до операции, которая должна была проводиться сразу после овуляции.Данные из женских дневников были объединены с морфологией эмбриона и изменениями слизистой оболочки матки, характерными для каждого дня менструального цикла, чтобы датировать образцы необычно точно. В то время никто из участников не считал эту процедуру искусственным абортом; как только это было увидено таким образом, повторить работу стало невозможно.
Конечно, движение против абортов никогда не стеснялось использовать в своих целях открытия, технологии и даже фотографические изображения, против которых они выступали или выступали бы против них.
«В нашей презентации мы покажем восемнадцатинедельную обложку журнала LIFE Magazine и спросим, человек ли это? Впоследствии мы покажем очень человечных младенцев в шестнадцать, четырнадцать, двенадцать и одиннадцать недель (…) Затем мы покажем им еще один наглядный материал через шесть недель, а затем мы не будем показывать визуальные эффекты в возрасте до шести недель (…) Мы не будем показывать визуальные эффекты до шести недель, потому что мы чувствуем, что если мы это сделаем, аудитория может изменить свое мнение », — проинструктировала борца за жизнь людей Барбара Уиллке в своем пособии 1973 года, Как преподавать историю в защиту жизни .
Да, черт его знает, мы бы не хотели, чтобы у людей было достаточно информации, чтобы выбирать для себя!
Создание видимых эмбрионов [Кембриджский университет через New Scientist]
Увидеть плод: роль технологий и изображения во взаимоотношениях матери и плода | JAMA
Увидеть плод: роль технологий и изображений в материнско-фетальном
Отношения
Только за последние 30 лет стало возможным визуализировать
живой плод.До этого его жизнь часто признавалась «ускорением»,
когда беременная женщина впервые заметила, что он движется внутри матки. С
новая способность видеть плод как независимый организм, однако, как медицинские
наука и общество теперь рассматривают отношения матери и плода как начало
на гораздо более ранней стадии развития плода. Визуальные образы, в частности
сонография стала важным представлением этих отношений. Рассматривать
недавний телевизионный рекламный ролик с трехмерной сонографией высокого разрешения.
изображения плода в третьем триместре или обложка Time
история, описывающая прекрасно детализированную, компьютерную
изображения развития плода как «в авангарде биомедицинской революции».» 1 Эти современные биомедицинские изображения плода
меняют общественное восприятие будущего ребенка и могут изменить баланс
юридические права от матери к телу плода.
Частично из-за законов, ограничивающих анатомическое вскрытие человека, точно
изображения плода не появлялись до 1799 года, когда Сэмюэл Томас Зёммерринг
опубликованы пластинки стадийного эмбрионального развития. 2 А
только в 1965 году, когда фотография 18-недельного плода Леннартом Нильссоном
появилось на обложке Life , что изображение
плод получил широкое признание.
Фотографическое качество современной сонографии, учитывая ее роль в развитии плода.
измерение и диагностика, несет в себе коннотацию объективности
которые могут отвлекать внимание от культурных представлений, которые создают эти образы
такой авторитет. Фасулиотис и Шенкер пишут: «Биологический материнский плод
отношения не изменились, но медицинская модель этих отношений изменилась.
сместил акцент с единства на двойственность. Врачи больше не обращают внимания на материнское
хост для диагностических данных и терапевтической среды; они просматривают ее, чтобы
организм плода и рассматривать его как самостоятельного пациента.» 3
Каспер соглашается с тем, что по мере развития технологий визуализации плода
вероятность увидеть плод как существо, отдельное от его материнского хозяина. 4 Отражение улучшенного разрешения плода
имидж был ростом сторонников «плод как пациент», которые открыто утверждают, что
для равных и конкурирующих интересов плода. 5 Когда
плод все больше визуализируется как личность, снимая этические противоречия
между благополучием матери и плода становится состязанием между их
права и обязанности. 3 Пейтман утверждал
что предположение о неприступном мужском теле было имплицитно в работе
Локка и Руссо, что продолжает влиять на текущие дебаты. 6 Либеральные политические теории, как правило, не соответствуют
беременный организм какого-то уникального индивидуального человека. Против этой неоднозначной политической
В контексте биомедицинские изображения плода приобретают значение.
Изображение плода в массовой культуре часто изображается без ссылки.
к телу беременной. 7 Нильссона
фотографии и компьютерные модели Циариса изображают подвешенные, одиночные, плавающие
эмбрион без материнской плаценты, беременной матки или
материнская сосудистая система, питающая плод. В стандартных представлениях
беременности, такие как медицинские тексты или фильм Чудо
Жизни , женские тела представлены как океанические окрестности: плодородные
СМИ, в которых растет жизнь. 8 , 9 Duden
утверждал, что «общественный образ плода формирует эмоциональные и
телесное восприятие беременной.» 2 The
мать и плод представлены не как равные личности, а как
биологическая матрица и ее продукт. Несмотря на то, что эти изображения современны в среднем, они перекликаются с эхом.
древние изображения тела беременной. В биологии Аристотеля, например,
женщины рассматривались только как хозяева мужского семени. 10
Визуальные технологии конца ХХ века изменили конфигурацию
и расширил древнюю концепцию женщины как преимущественно порождающего пространства.Обсуждая хирургию плода, Каспер соглашается с тем, что плод стал
концептуальная сущность, независимая от матери. 4 Ли
или нет, сонограмма, сфокусированная на плоде, по сути «стирает женщин», 4 растет консенсус, что визуальные образы
плода меняет медицинский и культурный статус матери и плода.
отношение.
2.
Дуден Б. Женщины, лишенные тела . Hoinacki L, пер.Кембридж, Массачусетс: издательство Гарвардского университета; 1993.
3.Fasouliotis SJ, Schenker JG. Конфликт матери и плода. Eur J Obstet Gynaecol Reprod Biol. 2000; 89: 101-107. Google Scholar 4.
Каспер MJ. Создание нерожденного пациента: социальная анатомия
Хирургии плода . Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Издательство Университета Рутгерса; 1998.
5.Червенак Ф.А., Маккалоу Л.Б. Плод как пациент: важная этическая концепция в отношении матери и плода
медицина. J Matern Fetal Med. 1996; 5: 115-119.Google Scholar6.
Патман К. Сексуальный контракт . Стэнфорд, Калифорния: Издательство Стэнфордского университета; 1988.
7.Петческий Р.П. Образы плода: сила визуальной культуры в политике воспроизводства. Феминистские исследования. 1987; 13: 263-292.Google Scholar8.Stormer N. Воплощая обычные чудеса. Q J Выступление. 1997; 83: 172-179. Google Scholar 9.
Мартин Э. Женщина в теле: культурный анализ репродукции . Бостон, Массачусетс: Beacon Press; 1987 г.
10.
Ллойд ГЕР. Наука, фольклор и идеология: исследования в жизни
Науки в Древней Греции . Кембридж, Англия: Издательство Кембриджского университета; 1983.
экспериментов с эмбрионами свидетельствуют о самом раннем развитии человека, но вызывают этические дебаты
Али Бриванлу открывает стеклянную дверь в Университете Рокфеллера в Нью-Йорке, чтобы продемонстрировать свои последние эксперименты, исследующие загадки человеческого эмбриона.
«Как видите, вся моя лаборатория сделана из стекла — просто чтобы убедиться, что в некоторых темных комнатах ничего не происходит, что наводит людей на какие-то странные идеи», — говорит Бриванлоу, возможно, лишь полушутя.
Бриванлоу знает, что некоторые из его исследований вызывают у некоторых людей дискомфорт. Это одна из причин, по которой он согласился дать мне посмотреть, что происходит.
Его лаборатория и еще один сотрудник обнаружили, как сохранить человеческие эмбрионы живыми в лабораторных тарелках дольше, чем когда-либо прежде — не менее 14 дней. Это вызвало международную дискуссию о давней конвенции (которая имеет обязательную юридическую силу в некоторых странах, но не в США.S.), который запрещает изучение человеческих эмбрионов, у которых развилось после двухнедельной стадии .
И в других экспериментах он использует человеческие стволовые клетки для создания сущностей, которые в некоторых аспектах напоминают примитивные эмбрионы. Хотя Бриванлу не думает, что эти «эмбриоиды» будут способны развиваться в полностью сформированные эмбрионы, их создание вызвало споры о том, должны ли эмбриоиды подчиняться правилу 14 дней.
Бриванлоу говорит, что приветствует эти дебаты.Но он надеется, что общество сможет прийти к консенсусу и разрешить его работу продолжать, чтобы он мог ответить на некоторые из самых фундаментальных вопросов человечества.
«Если бы я мог взглянуть на вопрос:« Откуда мы пришли? Что с нами случилось, чтобы мы сюда попали? » Я думаю, что для меня это достаточно веское основание, чтобы продолжать настаивать на этом », — говорит он.
На протяжении десятилетий ученые считали, что дольше всего эмбрион может выжить вне матки всего около недели. Но лаборатория Бриванлоу, а также лаборатория в Великобритании, объявила в прошлом году в журналах Nature и Nature Cell Biology , что они впервые сохранили человеческие эмбрионы живыми в течение двух недель.
Это позволило ученым изучить живые человеческие эмбрионы в решающий момент их развития, когда они обычно прячутся в утробе женщины.
«На этой стадии женщины даже не знают, что они беременны. Так что это всегда был большой черный ящик», — говорит Бриванлоу.
Гист Крофт, биолог стволовых клеток в лаборатории Бриванлоу, показывает мне несколько образцов, начиная с одного, которому 12 дней.
«Итак, вы можете увидеть это невооруженным глазом», — говорит Крофт, указывая на блюдо.«В середине этого колодца, если вы посмотрите вниз, есть небольшое белое пятнышко — оно похоже на песчинку или кусок пыли».
Под микроскопом зародыш выглядит как хрупкий шар из перекрывающихся пузырьков, мерцающих в серебристом свете, с тонкими, похожими на волосы структурами, простирающимися со всех сторон.
Крофт и Бриванлу объясняют, что эти гибкие структуры — это то, что эмбрионы обычно расширяют на этой стадии, чтобы найти место для имплантации внутри матки. Раньше ученые думали, что эмбрионы могут делать это только в том случае, если они получают инструкции от тела матери.
«Удивительно, что он делает свое дело без какой-либо информации от мамы», — говорит Бриванлоу. «Просто в нем уже есть вся информация. Это было для меня сногсшибательно».
Эмбрионы, в которых им удалось сохранить жизнь в лабораторной посуде после семи дней развития, также начали выделять гормоны и организовываться, чтобы сформировать клетки, необходимые для создания всех тканей и органов человеческого тела.
Два ученых считают, что изучение эмбрионов на этой и более поздних стадиях может привести к открытиям, которые могут указать на новые способы предотвращения выкидышей, лечения бесплодия и предотвращения врожденных дефектов.
«Единственный способ понять, что идет не так, — это понять, что происходит обычно или как обычно, чтобы мы могли предотвратить все это», — говорит Бриванлоу.
14-дневная отсечка
Но Бриванлу не поддерживает жизнь этих эмбрионов дольше 14 дней из-за правила.
«Решение о отключении от сети было, вероятно, самым сложным решением, которое я принял за всю свою научную карьеру», — говорит он. «Мне было грустно».
Правило 14 дней было разработано несколько десятилетий назад, чтобы не поднимать слишком много этических вопросов при проведении экспериментов на человеческих эмбрионах.
Обычно две недели — это момент, когда центральная нервная система у эмбриона начинает проявляться в структуре, известной как «примитивная полоска».
Это также примерно стадия, на которой эмбрион больше не может делиться на близнецов. Идея этого правила заключается в том, что именно тогда эмбрион становится уникальной личностью.
Но правило было введено, когда никто не думал, что когда-либо будет возможно поддерживать рост эмбрионов в лаборатории дольше двух недель. Бриванлоу считает, что пора переосмыслить правило 14 дней.
«Настал момент», — говорит он.
Ученые, специалисты по биоэтике и другие обсуждают этот вопрос в США, Великобритании и других странах. Это правило является законом в Великобритании и других странах и включено в широко соблюдаемые руководящие принципы в Соединенных Штатах.
Инсу Хён, специалист по биоэтике из Университета Кейс Вестерн Резерв, выступает за пересмотр этого правила. По его словам, это позволит провести больше исследований на эмбрионах, которым в любом случае суждено уничтожить, — на эмбрионах, пожертвованных парами, завершившими лечение бесплодия.
«Учитывая, что он должен быть уничтожен, — говорит Хен, — некоторые будут утверждать, что лучше всего получить от него как можно больше научной информации, прежде чем уничтожать его».
Но другие находят морально противным использовать человеческие эмбрионы для исследований на любой стадии их развития — и утверждают, что отмена правила 14 дней только усугубит ситуацию.
«Увеличение продолжительности более 14 дней только усугубляет основную проблему, заключающуюся в использовании человеческой жизни на самых ранних стадиях исключительно в экспериментальных целях», — говорит д-р.Дэниел Сулмэси, специалист по биоэтике Джорджтаунского университета.
Идея продления правила 14 дней вызывает тошноту даже у некоторых людей, поддерживающих исследования эмбрионов, особенно если они сначала не нашли другую четкую точку остановки.
Хэнк Грили, специалист по биоэтике из Стэнфордского университета, обеспокоен тем, что превышение срока в 14 дней «действительно ставит под сомнение, используем ли мы людей или вещи, которые находятся на пути к человеку, исключительно в качестве морских свинок или исключительно в качестве экспериментальных животных».
Альтернативный эмбрион: ‘Эмбриоиды’
Итак, пока эта дискуссия продолжается, Бриванлоу и его коллеги пытаются разработать другой подход.Ученые пытаются заставить человеческие эмбриональные стволовые клетки организоваться в сущности, напоминающие человеческие эмбрионы. Они также используют индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки, которые являются клетками, которые ведут себя как эмбриональные стволовые клетки, но могут быть получены из любой клетки в организме.
Лаборатория Бриванлоу уже показала, что эти «эмбрионоподобные структуры» — или «эмбриоиды» — могут создавать три основных типа клеток в организме человека.
Но до сих пор ученым удалось продвинуться только с использованием плоских лабораторных тарелок.Итак, теперь исследователи пытаются вырастить эти эмбрионоподобные структуры в трех измерениях, помещая стволовые клетки в гель.
«По сути, мы пытаемся воссоздать человеческий эмбрион в блюде, исходя из стволовых клеток», — говорит Мийо Симунович, еще один коллега Бриванлоу.
В ранних экспериментах, говорит Симонович, ему удавалось заставить стволовые клетки «спонтанно» образовывать шар с «полостью в центре». Это важно, потому что это то, что ранние человеческие эмбрионы делают в матке.
Симунович говорит, что неясно, насколько близко эти структуры могут стать к человеческим эмбрионам. — сущностей, способных развиваться в младенцев.
«На данный момент мы не знаем. Это то, что нам сейчас очень важно понять», — говорит Симунович.
Симунович утверждает, что ученые не «этически ограничены изучением этих клеток и изучением этих структур» правилом 14 дней.
Однако по этому поводу ведутся споры.
«В какой момент ваша модель эмбриона по сути является эмбрионом?» — спрашивает Хён, особенно когда у модели «почти такая же внутренняя, многообещающая жизнь».
«Создаем ли мы жизнь, чтобы при правильных обстоятельствах, если бы вы перенесли ее в утробу, она продолжила бы свой путь?» он спрашивает.
Доктор Джордж Дейли, декан Гарвардской медицинской школы и ведущий исследователь стволовых клеток, говорит, что ученые готовятся к тому дню, когда исследования стволовых клеток могут вызвать такие вопросы.
«Я думаю, что перспективы беспокоят людей, это миры-антиутопии, о которых писал Олдос Хаксли в« О дивном новом мире », — говорит Дейли. «Где репродукция человека осуществляется в высокомеханизированном масштабе в чашке Петри».
Дейли подчеркивает, что ученые и близко не достигли этого и, возможно, никогда не добьются этого. Но наука движется быстро. Так что Дейли говорит, что важно, чтобы ученые действовали осторожно, с тщательной этической проверкой.
Последние рекомендации, выпущенные Международным обществом исследования стволовых клеток, требуют тщательного этического анализа, отмечает Дейли.
Бриванлоу признает, что некоторые из его экспериментов дали первые признаки примитивной полосы. Но это очень далеко от возможности развития спинного мозга или плоти и костей, не говоря уже о мозге. Он отвергает представление о том, что исследования эмбриоидов когда-либо приведут к тому, что ученые создадут людей в лабораторной посуде.
«Они не встанут и начнут ходить. Я могу заверить вас в этом», — говорит он, отмечая, что полное эмбриональное развитие человека — очень сложный процесс, который требует правильного сочетания биологии, физики, геометрии и других факторов.
Тем не менее, Бриванлоу говорит, что все его эксперименты проходят многоуровневую проверку. И он убежден, что исследования следует продолжить.
«Было бы пародией, — говорит он, — решить, что невежество каким-то образом является блаженством».
Авторские права 2017 NPR. Чтобы узнать больше, посетите http://www.npr.org/.
ЛУЧШИЙ ПОДКАСТ
Новости Сан-Диего; когда хочешь и где хочешь.Узнайте местные истории о политике, образовании, здоровье, окружающей среде, границе и многом другом. Новые серии готовы по утрам в будние дни. Организатор — Аника Колберт, продюсер — KPBS, Сан-Диего, а также станции NPR и PBS Имперского графства.
Для просмотра документов PDF загрузите Acrobat Reader.
Ученые впервые создали частично человеческий и частично обезьяний эмбрионы
Ученые сделали выдающийся медицинский прогресс, создав эмбрион, который частично является человеческим, а частично — обезьяньим.
Создание химеры человек-обезьяна является важной вехой в науке, которая может проложить путь к прорывам в медицине. Но это также вызывает серьезные этические вопросы: вчера один ученый предупредил, что оно «открывает ящик Пандоры».
В беспрецедентной серии экспериментов исследователи из Института Солка в Калифорнии вводили человеческие стволовые клетки эмбрионам макак на ранней стадии развития. Это привело к появлению ряда химерных эмбрионов, которые выжили в течение научно значимого периода времени в 19 дней, прежде чем они были уничтожены.
Несмотря на серьезные этические проблемы, они говорят, что эмбрионы химер могут привести к гораздо лучшему пониманию раннего человеческого развития, биологии и болезней.
Химеры — это организмы, клетки которых происходят от двух или более разных организмов.
Фотография Института Солка человеческих клеток, выращенных в зародыше обезьяны на ранней стадии (Фото: PA)
«Эти химерные подходы могут быть действительно очень полезны для продвижения биомедицинских исследований не только на самой ранней стадии жизни, но и на самой последней стадии жизни. — сказал профессор Хуан Карлос Изписуа Бельмонте из Института Солка в Калифорнии.
«Химерные эмбрионы могут позволить нам изучать раннее развитие человека и обладают большим потенциалом в регенеративной медицине, а также в производстве человеческих тканей и органов для трансплантации.
«Очень важно, чтобы у нас были лучшие способы более точного изучения и понимания человеческой биологии и болезней, поскольку мы не можем проводить определенные типы экспериментов на людях».
Команда профессора Изписуа Бельмонте работала с исследователями в Китае, где большая часть работы была сделана, чтобы избежать юридических проблем.
Химерные эмбрионы могут позволить ученым проводить эксперименты, которые им не разрешено проводить на человеческих эмбрионах из-за жестких правил. По словам исследователей, эксперименты с эмбрионами, содержащими некоторые человеческие клетки, потенциально могут привести к новым методам лечения заболеваний, которые присутствуют при рождении или до него, таких как пороки сердца, синдром Дауна и расщелина позвоночника, путем обучения ученых о причинах их причин. Диабет 1 типа — еще одно заболевание, лечение которого можно было бы найти в результате исследований химер.
Далее они надеются, что исследование эмбрионов человека и обезьяны предоставит достаточно информации о развитии химер с использованием животных, которые менее тесно связаны с людьми. Они надеются, что это позволит выращивать органы, пригодные для трансплантации, у таких существ, как свиньи.
Так называемые межвидовые химеры у млекопитающих появились с 1970-х годов, когда они были созданы у грызунов и использовались для изучения процессов раннего развития.
Но до сих пор попытки создать гибридный эмбрион с использованием человеческих клеток имели очень ограниченный успех.
Прогресс, сделавший возможными новейшие разработки, произошел в прошлом году, когда команда профессора Изписуа Бельмонте создала технологию, которая позволила эмбрионам макак оставаться живыми и расти вне тела в течение длительного периода времени.
Они работали с исследователями из Куньминского университета науки и технологий в Юньнани, Китай, которые также участвовали в этом исследовании.
Через шесть дней после создания эмбрионов обезьян в каждый инъецировали по 25 человеческих клеток.
Клетки известны как расширенные плюрипотентные стволовые клетки, которые обладают способностью развиваться во многие различные типы клеток и тканей как внутри, так и вне эмбриона.
Через сутки человеческие клетки были обнаружены у 132 эмбрионов. Спустя 10 дней 103 химерных эмбриона все еще развивались. Вскоре выживаемость стала снижаться, и к 19-му дню в живых остались только три химеры. Однако важно отметить, что процент человеческих клеток в эмбрионах оставался высоким на протяжении всего времени, пока они продолжали расти, сказали исследователи.
Команда, результаты которой были опубликованы в журнале Cell, работала с исследователями из Куньминского университета науки и технологий в Юньнани, Китай.
Эмбрион Q&A:
Новость о том, что ученые впервые создали гибридный эмбрион человека и обезьяны, вызывает огромное количество вопросов — и во многих случаях ответы на них неизвестны.
Что такое хемира?
Гибридный объект, который включает клетки двух или более разных организмов одного или других видов.
Это первый раз, когда химера была создана с участием двух разных видов? Нисколько. «Межвидовые» химеры у млекопитающих были созданы с 1970-х годов, когда они были созданы у грызунов и использовались для изучения процессов раннего развития.
