Затянуло травой

Многочисленные положительные свойства конопли, даже подтвержденные научными изысканиями, врачеватели ценили не только в конце XX века. Впрочем, большая часть любителей «дурман-травы» вряд ли курит ради противовоспалительного или обезболивающего действия.

Да и аргументы в поддержку этой привычки обычно не блещут оригинальностью: от классического «трава – не наркотик» до «сигареты вреднее».

Франческа Филби из Университета Нью-Мехико и её коллеги решили добавить немного дёгтя в эту радужную картину:

по их данным, психологическая тяга к марихуане у заядлых курильщиков ничем не отличается от таковой у наркоманов и алкоголиков.

Чтобы это доказать, авторы публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences завербовали в метро города Альбукерке 38 добровольцев, регулярно употребляющих марихуану.

Им всем пришлось пройти испытание искушением – именно этот механизм чаще всего срабатывает в случае наркотиков или алкоголя. Непреодолимая тяга возникает не сама по себе, а после небольшого намека-раздражителя. В зависимости от пристрастия раздражители будут отличаться – для алкоголика достаточно картинки, запаха и вкуса спирта, слов-синонимов; для курильщика табака – зрительных и тактильных раздражителей; а вот любители кокаина или героина «возбуждаются» и на фотографии внутривенного введения неизвестных жидкостей.

Подобное желание, вызванное намеком, не только доказательство зависимости, но и наглядный пример, как можно бороться с пагубными привычками.

Филби и соавторы решили поискать подобную тягу у любителей марихуаны, в большинстве своем утверждающих, что конопля не вызывает зависимости. Для этого добровольцам пришлось на трое суток отказаться от употребления тетрагидроканнабинола, после чего просмотреть небольшую фотогалерею, лежа в магнитно-резонансном томографе.

В случае наркотиков, алкоголя, игромании и других вредных привычек «слабым звеном» оказывается так называемая система поощрения нашего мозга – именно здесь в ответ на новые или уже привычные ощущения вырабатывается «медиатор удовольствия» дофамин, который и способствует развитию и поддержанию привычки. Он же отвечает и за вроде бы менее вредные пристрастия наподобие экстремального спорта или сексуальных утех.

Оказалось, что по этому параметру конопля ничем не уступает своим тяжелым собратьям.

Причем интенсивность и распространение возбуждения соответствующих участков головного мозга, входящих в систему поощрения (область покрышки мозга, таламус, островок, миндалина и черная субстанция), зависели от регулярности употребления марихуаны и количества и интенсивности «напоминающих» стимулов.

Если в звуковой ряд добавляли больше слов, связанных с коноплей, то и кровоток в соответствующих участках мозга усиливался, а когда ученые предложили испытуемым подержать губами мундштук или самокрутку, то сигнал вообще зашкалил.

Ученые отдельно отмечают, что все наблюдаемые эффекты у «хронических пользователей» были значительно сильнее, что лишний раз подчеркивает наркоманский характер привязанности.

Золотой сэндвич

Одним из самых выдающихся изобретений человечества за последние сто лет является лазер. Сейчас это устройство, генерирующее когерентный поток света, широко используется в повседневной жизни, начиная от операций в медицине и заканчивая шоу.

Лазеры различаются по своим характеристикам, одной из самых важных характеристик является длина волны. Коротковолновые лазеры по сравнению с длинноволновыми обладают тем полезным свойством, что с их помощью можно передать больше информации.

Отличный пример этого представляют собой CD и DVD-диски.

Первыми появились CD-диски объемом порядка 700 мегабайт, для записи информации на которые использовалась технология с применением лазера с длиной волны 780 нм. Спустя несколько лет появилась аналогичная технология для лазеров с меньшей длиной волны (порядка 650 нм), что привело к созданию DVD-дисков, на которые можно записывать в несколько раз больше информации, чем на CD-диск аналогичного размера.

Кроме того, существует проект использования лазеров для связей между элементами компьютера. Использование лазеров с длиной волны всего несколько нанометров серьезно повысило бы производительность компьютера и увеличило бы скорость в интернете.

Но есть проблема создания столь коротковолновых лазеров, которая кроется в понятии дифракционного предела d. В глобальном значении это минимально возможный размер светового пятна, которое можно получить, фокусируя электромагнитное излучение заданной длины волны λ в среде с показателем преломления n: d = λ / 2n. Немного нижнюю границу длины волны удалось опустить с созданием полупроводниковых лазеров, где для генерации используются излучательные квантовые переходы не между изолированными уровнями энергии атомов, молекул и ионов, а между разрешенными энергетическими зонами кристалла. Но полноценно сделать лазер длиной волны ниже значения в несколько сотен нанометров долгое время не удавалось, за исключением нескольких работ, в частности, опытов корейских ученых по генерации лазера с длиной волны 47 нанометров.

В ходе совместных исследований ученых из американского Университета штата Аризона и Технического университета Эйндховена (Нидерланды) был обнаружен способ создания лазеров с длиной волны в несколько нанометров.

Результаты работы опубликованы в журнале Optics Express.

Главная идея работы заключается в применении комбинации полупроводников и металлов, причем в качестве последних используются золото и серебро. Оказалось, что возбужденные электроны в металлах помогают обойти дифракционный предел в лазере и позволяют генерировать меньшую длину волны. Для этого ученые придумали использовать структуру типа «сэндвича»: 20-нанометровый слой металла, 80-нанометровый слой полупроводника и еще один 20-нанометровый слой металла.

На данный момент главная проблема ученых заключается в том, что такой лазер работает при низких температурах, что, конечно же, вызывает неудобство в повседневном использовании.

Поэтому следующая задача состоит в том, чтобы добиться генерации лазера при комнатных температурах.

«Это первые доказательства того, что ограничения на размер нанолазеров можно обойти», – говорит один из авторов работы Кунь-Чжен Нин из Университета Аризоны.

Использование нанолазеров может вызвать прогресс не только в компьютерных технологиях, но и в медицине, с их помощью могут появиться новые мощные диагностические аппараты. Но для этого еще нужно как следует отработать новую технологию.