Проверочный тест по обществознанию для 10 класса
Проверочный текст по обществознанию (10 класс)
Вариант 1
1. В приведённом ниже ряду найдите понятие, которое является обобщающим для всех остальных представленных понятий. Запишите это слово или словосочетание.
1) дистанционное обучение
2) современное общество
3) тенденция интернационализации
4) международные связи
5) взаимопроникновение культур.
Ответ________
2. Выберите верные суждения о человеке как личности и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) О человеке как личности говорит его способность к продолжению рода.
2) Человеку как личности свойственна способность создавать новые предметы, не имеющие природных аналогов.
3) Человека как личность отличает умение защищаться от врагов.
4)
Человек как личность обладает способностью преобразовывать природную среду.
5) Человек как личность формируется в процессе социализации.
Ответ________
3. Установите соответствие между социальным фактом и сферой общества, которую этот факт иллюстрирует: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующие позиции из второго столбца.
Социальный факт | Сфера общественной жизни |
А) обсуждение парламентом законопроекта Б) изменение положения человека в обществе в связи с повышением квалификации и получением новой должности В) объявление амнистии Г) телепередача о жизни знаменитого архитектора Д) увеличение прибыли фирмы | 1) духовная 2) экономическая 3) политическая 4) социальная |
А | Б | В | Г | Д |
|
|
|
|
|
4.
Ученые
разгадали тайны многих болезней, установив, что инфекционные заболевания
вызываются различными вирусами и болезнетворными бактериями. Это позволило
разработать действенные лекарственные препараты и предотвращать массовые
эпидемии многих заболеваний. Какие функции науки проиллюстрированы этим
примером? Запишите
1) прогностическая 3) познавательная 5) производственная
2) мировоззренческая 4) социальная 6) образовательная Ответ________
5. Установите соответствие между правом и возрастом гражданина, которому это право принадлежит: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующие позиции из второго столбца.
Право | Возраст гражданина |
А) на участие в работе суда в качестве присяжного заседателя Б) на презумпцию невиновности В) быть избранным в органы государственной власти Г) на участие в управлении государством Д) на владение частной собственностью Е) на поиск и получение необходимой информации | 1) совершеннолетний 2) не зависит от возраста |
А | Б | В | Г | Д | Е |
|
|
|
|
|
|
6.
Социологи опросили жителей страны Z. Им задавали вопрос: «Необходимо ли знание
иностранных языков в современном мире?». Полученные результаты (в % от числа
опрошенных) представлены в виде диаграммы.
Найдите в списке выводы, которые можно сделать на основе диаграммы, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Мнение «зависит от рода деятельности» высказала половина опрошенных в возрасте до 19 лет.
2) Среди тех, кто считает, что необходимость изучения иностранных языков зависит от рода деятельности, больше 20-29-летних, чем 30-39- летних.
3) Мнение «достаточно знать свой родной язык» свойственно преимущественно самым молодым из опрошенных.
4) Среди 30-39-летних равные доли опрошенных считают, что необходимость владения иностранным языком «зависит от рода деятельности» и «достаточно знать родной язык».
5)
Среди опрошенных в возрасте до 19 лет наиболее популярно мнение о необходимости
знания иностранного языка.
Ответ______
7. Артём и Игорь Чайки написали книгу о коррупции в государстве. По каким основаниям содержание книги можно отнести к научному знанию? Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Книга сложна для самостоятельного изучения непрофессионалом
2) Все выводы теоретически обоснованы.
3) Содержание книги изложено специальным языком.
4) Книга была напечатана в крупном издательстве
5) Для подтверждения истинности гипотез приведены доказательства.
6) Весь тираж книги был раскуплен в течение одного месяца.
Ответ________
8. Установите соответствие между признаками и видами истины: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующие позиции из второго столбца.
Признаки | Виды истины |
А) Ограниченность возможностями познания Б) Независимость от познающего субъекта В) Невозможность опровержения при дальнейшем развитии познания Г) Незавершенность и условность Д) Объективный характер | 1) только абсолютная истина 2) только относительная истина 3) и абсолютная, и относительная истина
|
| А | Б | В | Г | Д |
|
|
|
|
|
9.
Прочитайте
приведённый ниже текст, в котором пропущен ряд слов. Выберите из предлагаемого
списка слова, которые необходимо вставить на место пропусков. Запишите в
таблицу под каждой буквой номер выбранного слова.
«Из всех видов ______(А), доступных человечеству, наиболее точным, следовательно, и наиболее ценным для успеха его ______(Б) является наука. В чем же специфика науки? Во-первых, наука – это знание объективное. Она стремится отразить______(В) таким, каков он есть на самом деле, а не таким, как он нам представляется или каким бы мы хотели его видеть. Учёный не имеет права позволять своим предпочтениям, симпатиям, антипатиям, эмоциям или чему бы то ни было вторгаться в_______(Г). Во-вторых, наука – знание рациональное. Это значит, что любое ________(Д) должно быть обосновано. Всякое утверждение науки требует ________(Е) и проверки».
Список терминов:
1) социальная группа 4) общение 7) знание
2) деятельность 5) доказательство 8) научное положение
3) исследование 6) интерес 9) окружающий мир
А | Б | В | Г | Д | Е |
|
|
|
|
|
|
Прочитайте текст и выполните задание №10
«Глобализация является универсальной и всеобъемлющей
тенденцией мирового развития.
Общепризнано также, что глобализация имеет как позитивные, так и негативные последствия. В числе первых: ускорение внедрения и распространение технических достижений и современных методов управления, новые экономические перспективы для государств и отдельных лиц, возможности обеспечения более высокого уровня жизни и т. п.
В то же время к негативным последствиям глобализации
относятся: растущее неравенство, когда получаемые выгоды и возможности концентрируются
в относительно небольшом числе стран и неравномерно распределяются в самих этих
странах; связанное с этим нарастание уязвимости и маргинализации многих
государств; тяжкие и даже тяжелейшие последствия для земной цивилизации;
возросшие угрозы целостности национальных культур и вызовы суверенитету
государств.
Противоречие заключается в том, что современная
международная система, создавшая условия для развития процесса глобализации,
под его воздействием сама постепенно стала устаревать, а сформированные послевоенные
институты международного сообщества оказались не готовыми эффективно функционировать
в условиях глобального мира. Под влиянием глобализации происходит трансформация
роли государства, его суверенитета. Оно вынуждено делиться своими полномочиями
с международными структурами, неправительственными организациями, бизнес-сообществами.
Информационные, финансовые и иные процессы, связанные с глобализацией,
сокращают возможности национальных правительств по контролю за
внутриполитической ситуацией и управлению ею. Отдельные государства, находясь
под усиливающимся воздействием ситуации на мировом рынке, в определённой мере
теряют суверенитет над национальной экономикой. Они всё меньше могут влиять на
положение в сфере экономики, финансов. Всё более неподконтрольными становятся информационные
потоки.
Многие функций, ранее выполнявшиеся правительствами, переходят к
институтам гражданского общества, транснациональным корпорациям.
Национальные и международные неправительственные политические, экономические, правозащитные, религиозные, благотворительные и иные организации оказывают растущее влияние на общественное мнение, формирование политики, выработку законов, сами выполняют некоторые властные функции, вплоть до участия в деятельности комитетов и комиссий ООН».
10.1. Какой институт, по мнению автора, более всего подвержен глобализации? В чем выражается это влияние? В чем, по мнению автора, проявляется противоречие глобализации? Какие три функции, которые ранее считались государственными, начинают выполнятся другими институтами?
10.2. Что, по мнению ряда исследователей, является проявлением глобализации? Используя обществоведческие и исторические знания, проиллюстрируйте каждое проявление.
10.3. Приведите положения
текста, отражающие положительные последствия глобализации, с одной стороны, и
негативные последствия, с другой стороны.
10.4. Опираясь на обществоведческие знания, приведите два аргумента, обосновывающие противоречивость данного явления.
11. Какой смысл обществоведы вкладывают в понятие «право»? Привлекая знания обществоведческого курса, составьте два предложения: одно предложение, содержащее информацию об источниках права, и одно предложение, раскрывающее особенности права в системе социальных норм.
12. Назовите и проиллюстрируйте примерами два признака социального института на примере образования.
Проверочный текст по обществознанию (10 класс)
Вариант 2
1. Найдите понятие, которое является обобщающим для всех остальных понятий представленного ниже ряда. Запишите это слово (словосочетание)
1) жизнь
2) личная неприкосновенность
3) деловая репутация
4) свобода передвижения
5) нематериальные блага
Ответ________
2.
Выберите верные суждения о
глобальных проблемах современного человечества и запишите цифры, под
которыми они указаны.
1) Глобальными проблемами называется совокупность проблем, от решения которых зависит будущее человечества.
2) Все глобальные проблемы являются следствием экономической глобализации.
3) Проблема «Север-Юг» проявляется в разрыве в уровне экономического развития стран мира.
4) Глобальные проблемы могут быть самостоятельно решены отдельными странами мира.
5) Одним из негативных результатов экономической деятельности людей стало истощение природных ресурсов.
Ответ________
3. Установите соответствие между отличительными признаками и типами обществ: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующие позиции из второго столбца.
Отличительные признаки | Типы обществ |
А) выдвижение на первый план сферы услуг Б) сословная структура общества В) ведущая роль информации в жизни общества Г) появление массовой культуры Д) натуральный характер хозяйств | 1) традиционное (аграрное) 2) индустриальное 3) постиндустриальное
|
А | Б | В | Г | Д |
|
|
|
|
|
4.
Группа школьников под
руководством учителя проводила социологическое исследование. Какие из
приведённых фактов свидетельствует о том, что, в исследовании были использованы
теоретические методы познания? Запишите цифры, под которыми указаны эти
факты.
1) В ходе исследования был проведён опрос учащихся школы.
2) Школьники сформулировали и обосновали выводы.
3) Промежуточные результаты исследования фиксировались в журнале наблюдений.
4) Школьники выдвинули гипотезу исследования.
5) Школьники описывали наблюдаемые явления.
6) Перед началом исследования были сформулированы прогнозируемые результаты. Ответ________
5. Установите соответствие между действиями, направленными на создание закона, и стадиями законотворческого процесса, на которых эти действия осуществляются: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующие позиции из второго столбца.
Действия, направленные на создание закона | Стадии законотворческого процесса |
А) Обращение в органы представительной государственной власти с предложениями по совершенствованию законодательства Б) Заслушивание доклада о внесенном законопроекте В) Возбуждение перед законодательной инстанцией вопросов об изменении закона Г) Внесение в законодательную инстанцию готового законопроекта Д) Чтение по законопроекту на заседании палат представительного органа | 1) законодательная инициатива 2) обсуждение законопроекта
|
А | Б | В | Г | Д |
|
|
|
|
|
6.
Социологическая служба города
Н провела опрос среди студентов на тему Полученные данные представлены в
таблице (% от числа опрошенных).
Варианты ответа | Количество опрошенных (%) |
Считают Россию мощной державой | 12 |
Готовы служить в армии | 33 |
Хотели бы уехать на постоянное место жительства в другую страну | 10 |
Интересуются политическими событиями в стране и участвуют в выборах | 25 |
Испытывают гордость за свой народ | 20 |
Проанализируйте данные таблицы.
Выберите из приведенного списка
выводы, которые можно сделать на основе таблицы, и запишите в ответе цифры, под которыми они указаны.
1) У более половины опрошенных развиты патриотические чувства.
2) Четвертая часть опрошенных не интересуется политической жизнью страны и не участвует в выборах
3) Каждый третий респондент готов служить в армии и защищать Родину.
4) Каждый пятый испытывает чувство гордости за свой народ
5) Почти половина респондентов хотела бы выехать за границу на постоянное место жительства. Ответ: _______
7. Выберите верные суждения о научном познании и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Научное познание осуществляется на двух уровнях: эмпирическом и теоретическом.
2) Научное познание отличается от обыденного стремлением к максимальной объективности в описании изучаемых предметов и явлений.
3)
Особенностью научного познания является создание художественного образа мира.
4) Особенностью научного познания является проверяемость и воспроизводимость знаний.
5) Компонентом научного знания являются нравственные оценки социальных явлений. Ответ: _______
8. Установите соответствие между процессами и формами познания: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующие позиции из второго столбца.
Процессы | Формы познания |
А) Возникновение образа предмета, в данный момент не воспринимаемого Б) Отражение вещей, явлений, процессов в их существенных и отличительных признаках В) Отражение отдельных свойств предмета, непосредственного воздействующего на человека Г) Отражение целостных образов, предметов и явлений при их непосредственном воздействии на рецепторы Д) Утверждение (отрицание) чего- либо о предметах, явлениях, их свойствах и отношениях | 1) чувственное познание 2) рациональное познание
|
А | Б | В | Г | Д |
|
|
|
|
|
9.
Прочитайте
приведённый ниже текст, в котором пропущен ряд слов. Выберите из предлагаемого
списка слова, которые необходимо вставить на место пропусков. Запишите в
таблицу под буквой номер выбранного вами слова.
«Возникновение такой социальной общности, как ______ (А), связано с развитием капиталистических отношений. Современные ученые считают, что ключевым признаком этой общности является общность духовной культуры, важным элементом которой является национальное ______ (Б). Основными направлениями в развитии межнациональных отношений являются ______ (В) и дифференциация. Межнациональное сотрудничество может осуществляться в различных сферах: экономической, политической, ______ (Г), духовной. Причинами межнациональных ______ (Д) могут являться: бытовые предрассудки, территориальные споры, ______ (Е) на расовой и религиозной почве.»
Список терминов:
1) традиция 4) национализм 7) гуманизация
2) интеграция 5) социальная 8) дискриминация
3) самосознание 6) конфликты 9) нация
А | Б | В | Г | Д | Е |
|
|
|
|
|
|
Прочитайте текст и выполните задание №10
«Человек
принадлежит к животному царству и подчиняется биологическим законам; более того,
как телесно-материальное образование он – как любой вид материи – подвержен
вещественным и энергетическим воздействиям.
Но человек обладает мышлением, речью и сложной структурой мыслительной и эмоциональной деятельности, которую мы называем сознанием. Люди способны осознавать факт своего существования, выдвигать и реализовывать жизненные цели, соответствующие системе их ценностных установок. В поведении человека присутствуют биологические инстинкты, но они контролируются законами сообщества людей. Поведение же животных жёстко запрограммировано системой условных и безусловных рефлексов, не дающей им возможности выйти за рамки своего биологического естества. Каким бы сложным ни казалось нам поведение животного, оно остаётся поведением инстинктивно-биологическим.
Обратимся
в подтверждение к примеру жизни человека, имеющего большой авторитет в
философской антропологии. Мы имеем в виду Иммануила Канта. От рождения он был
таким слабым и болезненным, что его жизнеспособность вызывала у окружающих
большие сомнения. Кант же смог так организовать свою жизнь, так неукоснительно
следовать им самим сформулированным принципам, что не только прожил восемьдесят
лет, но и явил пример преданнейшего служения науке.
С другой стороны, природные задатки способствуют интеллектуальному развитию людей, во многом определяют их склонность к творческим формам деятельности. Таким образом, в понимании человека важно избегать двух крайностей: «биологизации» и «социализации» человеческой природы.
И всё же нельзя утверждать, что человек обладает двумя самостоятельными сущностями. Сущность человека едина, и её образует совокупность надприродных свойств, благодаря которым мы преодолеваем свою биологическую определённость. Свобода воли, проявляющаяся в способности выбирать свою судьбу, пути своей жизни, – главное и основное из этих свойств человека. Смысл жизни человека как раз и заключается в том, чтобы самостоятельно, усилием своей воли преодолевать или пытаться преодолеть все сопротивления и обстоятельства, реализуя свою жизненную программу. В этом случае человек становится действительно свободным, поскольку способен властвовать над внешними обстоятельствами и условиями».
10.
1 Авторы пишут о том, что
сближает человека с животным миром и чем человек от животного отличается.
Приведите любые два признака сходства и любые два отличительных признака,
указанных в тексте?
10.2. Какой смысл авторы вкладывают в понятие «свобода человека»? Можно ли приведённый ими пример из жизни И. Канта рассматривать как проявление свободы? Аргументируйте свой ответ, опираясь на текст.
10.3. Авторы считают, что смысл жизни человека заключается в реализации своей жизненной программы, зачастую вопреки существующим обстоятельствам. Опираясь на обществоведческие знания и факты социальной жизни, приведите три примера преодоления людьми негативных обстоятельств на пути реализации ими своих жизненных
целей.
10.4. Каких двух крайностей, согласно мнению авторов, важно избегать в понимании человека? Укажите любые три негативных последствия, к которым может привести и та, и другая крайности.
11. Какой смысл обществоведы
вкладывают в понятие «закон»? Привлекая знания обществоведческого курса,
составьте два предложения: одно предложение, содержащее информацию о
законотворческом процессе в нашей стране, и одно предложение, раскрывающее
место закона в системе нормативных актов.
12. Назовите любые три глобальные проблемы человечества и проиллюстрируйте их примерами.
тест по теме «Наука. Научное познание» | Материал для подготовки к ЕГЭ (ГИА) по обществознанию (10, 11 класс) на тему:
Тест в формате ЕГЭ по теме: «Наука. Научное познание. Образование».
Задания на классификацию путем установления соответствия (задание 5)
1. Установите соответствие между функциями науки и иллюстрирующими их конкретными примерами: к каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИМЕРЫ A) экологи предупредили об опасном для живых организмов загрязнении вод Байкала Б) учёные разработали новую конструкцию истребителя и организовали её серийное производство B) финансовые аналитики высказали предположения о тенденциях развития банковской системы на ближайшие годы Г) поля агрофирмы засеяли кукурузой, которая в результате работы специалистов по генной инженерии стала недоступна для вредителей Д) метеорологи высказали предположение о том, что в результате изменения климата практически исчезает весна в средних широтах, после зимних холодов сразу наступает летняя жара Е) учёные-фармацевты следят за качеством производимого лекарственного препарата | ФУНКЦИИ НАУКИ 1) производственная 2) прогностическая |
2.
Установите соответствие между характеристиками и функциями образования: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ A) формирование интеллектуального и нравственного потенциала общества и государства Б) воспроизводство профессиональных кадров B) развитие умений, способностей, интересов Г) освоение научных знаний, приобретение опыта и навыков Д) трансляция и распространение культуры в обществе | ФУНКЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ 1) социальные 2) личностные |
3. Установите соответствие между характерными чертами и уровнями научного познания: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ A) формулирование научных законов Б) объяснение сущности изучаемых явлений B) выдвижение гипотез Г) наблюдение изучаемых явлений Д) проведение количественных измерений | УРОВНИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 1) эмпирический 2) теоретический |
4.
Установите соответствие между признаками и уровнями научного познания (исследования): к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИЗНАКИ A) доказательство положений Б) сбор фактов B) описание наблюдаемых явлений Г) формулирование научной проблемы Д) выдвижение гипотез | УРОВНИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ (ИССЛЕДОВАНИЯ) 1) эмпирический 2) теоретический |
5. Установите соответствие между характерными чертами и уровнями научного познания: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ А) наблюдение Б) формулирование научных законов В) эксперимент Г) выведение логических следствий Д) классификация | УРОВНИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 1) эмпирический 2) теоретический |
6.
Установите соответствие между характеристиками и функциями наук: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ А) показывает возможные опасные тенденции развития общества Б) предлагает рекомендации по преодолению угрожающих человечеству проблем В) способствует построению целостной системы взглядов на мир и место человека в нём Г) помогает человеку рассматривать явления окружающего мира в их единстве и многообразии Д) позволяет предвидеть последствия изменения окружающего мира | ФУНКЦИИ НАУКИ 1) мировоззренческая 2) прогностическая |
7. Установите соответствие между характеристиками и уровнями общего образования: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКА А) овладение чтением, письмом, счётом, основными навыками учебной деятельности, элементами теоретического мышления Б) освоение образовательных программ не сопровождается проведением промежуточных аттестаций и итоговой аттестации обучающихся В) основано на индивидуализации и профессиональной ориентации содержания образования Г) к обучению не допускаются учащиеся, не освоившие основной образовательной программы предшествующего уровня общего образования Д) формирование предпосылок учебной деятельности, сохранение и укрепление здоровья детей | УРОВЕНЬ ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 1) дошкольное образование 2) среднее общее образование 3) начальное общее образование |
8.
Установите соответствие между философскими дисциплинами и их отличительными признаками: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКА А) изучаются формы, методы и законы интеллектуальной познавательной деятельности Б) изучаются мораль и нравственность В) изучаются сущность и формы прекрасного в художественном творчестве, в природе и в жизни Г) наибольшее влияние оказывает на искусство Д) наибольшее влияние оказывает на науку | ФИЛОСОФСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 1) этика 2) эстетика 3) логика |
9. Установите соответствие между методами и уровнями научного познания, которые они иллюстрируют: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
МЕТОДЫ |
| УРОВНИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ |
А) наблюдение Б) выдвижение гипотез B) эксперимент Г) описание Д) измерение |
| 1) эмпирический уровень 2) теоретический уровень |
10.
Установите соответствие между методами и уровнями научного познания, которые они иллюстрируют: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ФОРМЫ ПОЗНАНИЯ |
| ЭТАПЫ ПОЗНАНИЯ |
А) ощущение Б) понятие В) восприятие Г) представление Д) суждение |
| 1) чувственное познание 2) рациональное познание |
Задания на выбор позиций из списка (задание 6,7)
11. Студент работает над рефератом о познавательной деятельности школьника. Какие отличительные характеристики из перечисленных ниже он может рассмотреть в своей работе? (Запишите цифры, под которыми эти характеристики указаны.)
1) нацеленность на получение знания, нового для всего человечества
2) нацеленность на развитие собственных волевых качеств
3) нацеленность на приобретение новых знаний
4) нацеленность на развитие физических возможностей
5) нацеленность на овладение определенными умениями
6) нацеленность на приобщение к опыту человечества
12.
Найдите в приведенном списке черты, отличающие научное знание от других видов познания мира. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) теоретическое обоснование
2) экспериментальная проверка
3) опора на авторитеты
4) использование специальных понятий
5) сложность усвоения
13. Студент работает над рефератом «Особенности современной науки». Какие особенности из перечисленных ниже он может рассмотреть в своей работе? (Запишите цифры, под которыми эти особенности указаны.)
1) Ее развитие пока не может опередить развитие материального производства.
2) Ее влияние на развитие всего общества становится менее выраженным.
3) Материальное производство продолжает изменяться с логикой ее развития.
4) В связи с ее исследованиями возникают новые модели общественного развития.
5) Все более очевидной становится ее социальная функция.
6) Остро стоит вопрос социальной ответственности ученых.
14. Члены «Клуба любителей древностей», посетив раскопки ряда древних городищ, выдвинули собственную версию их возникновения.
Однако профессиональное сообщество археологов и историков признало данную версию ненаучной. Какие из приведённых ниже оснований могли стать основой такой оценки ученых?
1) версия опровергала положения, принятые в науке
2) выводы членов клуба не имели логических обоснований
3) предположения любителей древностей не получили практического подтверждения
4) версия содержала положения, опирающиеся на веру и не имеющие доказательств
5) участники раскопок, археологи и историки, не являются членами клуба
6) разработчики версии признают вмешательство неземного разума
15. Учёные изучают социальную структуру современного общества. Какие методы, отличающие научное познание от других видов познавательной деятельности, могут ими применяться?
1) моделирование процессов социальной дифференциации в условиях экономической неустойчивости
2) выдвижение и проверка гипотез о направлениях социальной политики по смягчению неравенства доходов
3) сбор статистических данных путём анкетирования
4) разработка и реализация комплекса мер государственной поддержки малоимущих семей
5) описание случаев социальной дифференциации населения
6) оценка фактов социального расслоения общества с позиций идеалов равенства и справедливости
16.
Теорема Пифагора — одна из основополагающих теорем Евклидовой геометрии, устанавливающая соотношение между сторонами прямоугольного треугольника. По каким основаниям её можно считать научным знанием? Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Её открытие произошло на основе наблюдений.
2) Её истинность была установлена путём обобщения народной мудрости.
3) Для её описания использован метод теоретического объяснения.
4) Она изложена специальным языком математики.
5) Она сложна для самостоятельного изучения.
6) Для подтверждения её истинности предложено доказательство, опирающееся на опытно установленные данные.
17. Ученик выполнял проект по биологии. Какие признаки свидетельствуют о том, что он использовал эмпирические методы познания? Выберите из приведённого ниже списка данные методы познания и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) разработал модель экосистемы
2) проводил наблюдения в полевых условиях
3) изучил литературу по проблеме исследования
4) использовал школьную лабораторию для проведения опытов
5) перед началом исследования выдвинул рабочую гипотезу, которая получила подтверждение
6) описал ряд случаев, до этого не фигурировавших в литературе
18.
В стране Z проводится реформа образования. Какие факты свидетельствуют о том, что реформа направлена на гуманизацию образовании? Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) увеличение количества учебных предметов
2) сокращение времени изучения естественных наук
3) ориентация на интересы и склонности ученика
4) применение технологий, сберегающих здоровье
5) уделение особого внимания нравственному воспитанию
6) компьютеризация образовательного процесса
19. Владимир работает в биологическом исследовательском институте. Какие из приведенных фактов свидетельствуют о том, что он занимается научной деятельностью? Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) регулярно посещает библиотеку
2) руководит комиссией по аттестации сотрудников института
3) анализирует публикации по проблемам развития биологии
4) ведет эксперимент в области молекулярной биологии
5) состоит членом профсоюзной организации института
6) выступил с докладом о результатах своей деятельности на симпозиуме ученых
20.
Ученые лаборатории ведут исследования в области физики твердого тела. Какие черты отличают научное познание от других видов познавательной деятельности? Выберите из приведенного перечня нужные позиции и запишите цифры, под которыми указаны.
1) опора на данные наблюдений
2) экспериментальное подтверждение выводов
3) учет накопленного опыта
4) использование форм рационального познания
5) разработка обоснованных теорий
6) применение строго определенных понятий
21. Ученые-медики провели ряд исследований и нашли средства борьбы с невидимыми врагами здоровья людей — различными вирусами и болезнетворными бактериями, вызывающими инфекционные заболевания. Эти средства вошли в практику лечения инфекционных болезней. Какие функции науки проиллюстрированы этим примером? Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) мировоззренческая 2) социальная 3) познавательная
4) производительной силы 5) прогностическая 6) гносеологическая
22.
Учёные разгадали тайны многих болезней, установив, что инфекционные заболевания вызываются различными вирусами и болезнетворными бактериями. Это позволило разработать действенные лекарственные препараты и предотвращать массовые эпидемии многих заболеваний. Какие функции науки проиллюстрированы этим примером? Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) мировоззренческая 2) познавательная 3) социальная
4) производственная 5) прогностическая 6) образовательная
23. Учёный биолог Петров изучает роль ядовитых грибов в жизни леса. Выберите из приведённого перечня эмпирические методы исследования, используемые Петровым. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Выдвинул гипотезу о защитных функциях ядовитых грибов по отношению к некоторым видам растений.
2) Установил в лаборатории химический состав нескольких видов ядовитых грибов Подмосковья.
3) Изготовил модель развития грибницы в различных природных условиях.
4) Подготовил список основной литературы по изучаемой проблеме.
5) Подготовил иллюстрированный атлас с описанием наиболее распространённых видов ядовитых грибов.
6) Зафиксировал с помощью видеозаписи ареал распространения основных видов ядовитых грибов Подмосковья.
24. Студент Пётр Иванов готовится к сдаче экзамена. Выберите из предложенного перечня ситуации, в которых он выступал как субъект познавательной деятельности. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Выбрал учебные пособия для подготовки.
2) Сильно волновался в ночь перед экзаменом.
3) Забыл прийти на предэкзаменационную консультацию.
4) Подготовил краткие конспекты по основным вопросам.
5) С одногруппниками вслух проговорил ключевые положения каждого ответа.
6) Чтобы снять стресс, слушал накануне экзамена лёгкую инструментальную музыку.
Восемь способов, с помощью которых ученые раскрывают тайны человеческого мозга
Биотехнология
Оптогенетика и усовершенствованная визуализация помогли нейробиологам понять, как формируются воспоминания, и дали возможность манипулировать ими.
- Ханна Томаси Страница архива
25 августа 2021 г.
Нунг ЛеНет большей научной тайны, чем мозг. Он состоит в основном из воды; большая часть остального в основном жир. Тем не менее, этот примерно трехфунтовый комок материала производит наши мысли, воспоминания и эмоции. Он управляет тем, как мы взаимодействуем с миром, и управляет нашим телом. Ученые все чаще начинают разгадывать сложности того, как это работает, и понимать, как 86 миллиардов нейронов в человеческом мозге формируют связи, которые производят идеи и чувства, а также способность общаться и реагировать. Вот наш краткий обзор некоторых из самых передовых исследований и почему это важно.
Как совокупность клеток создает мысли и поведение?
Что это такое: Специалисты в области когнитивной и поведенческой нейробиологии изучают, как белки, гены и структуры нашего мозга определяют поведение и психические процессы.
Как мозг учится и запоминает? Как он принимает решения? Как он обрабатывает и реагирует на мир?
Понимание памяти может помочь нам лечить болезнь Альцгеймера; понимание стремления к вознаграждению может помочь справиться с зависимостью; понимание эмоций может дать новые подсказки о предотвращении депрессии.
Самое передовое:Шина Джосселин, нейробиолог из Детской больницы в Торонто, изучает, как и где мозг хранит воспоминания. Она говорит, что выявление нейронных цепей — взаимосвязанных групп нейронов, — ответственных за хранение определенных воспоминаний, может быть ключевым для лечения расстройств памяти, потому что неоптимально просто давать кому-то лекарство, воздействующее на весь мозг.
«Мы не можем относиться к мозгу как к тарелке супа — если мы добавим немного орегано, все получится лучше», — говорит Джосселин. «Нам нужно точно понимать, на что мы хотим нацелиться». Чтобы создать более целенаправленные методы лечения, она хочет лучше понять нейроны и нейронные цепи, которые важны «в формировании, хранении и воспроизведении воспоминаний».
Недавно лаборатория Джосселин обнаружила новый путь, важный для извлечения старых воспоминаний. Этот путь ведет от гиппокампа — области мозга, которая контролирует обучение и память, — к таламусу, который действует как своего рода ретрансляционная станция сенсорной информации в мозгу. Когда исследователи выключили этот путь у мышей, животные могли вспомнить события предыдущего дня, но не воспоминания предыдущего месяца.
Кей Тай, профессор неврологии в Институте Солка, изучает нервные пути, участвующие в обучении и таких эмоциях, как одиночество, чтобы пролить свет на злоупотребление психоактивными веществами и тревогу. Лаборатория Тая определила нейронный путь, который помогает управлять поведением, когда одновременные сигналы сигнализируют о положительных и отрицательных результатах.
Следующий рубеж: Как только мы лучше поймем области мозга, проводящие пути и нейротрансмиттеры, участвующие в памяти, тревоге и страхе, и то, как их можно изменить, мы сможем разработать более точные стратегии лечения болезней.
Это заложено в ваших генах
Что это такое:Область нейрогенетики изучает, как гены влияют на структуру и функции нервной системы.
NHUNG LE
Почему это важно:Если мы сможем определить роль генов, мы сможем более точно и точно диагностировать заболевания головного мозга или даже вмешиваться, чтобы остановить их развитие.
Передовой:Стивен МакКэрролл, директор отдела геномной нейробиологии Центра психиатрических исследований Стэнли при Институте Броуда, изучает гены, связанные с шизофренией. В сотрудничестве с группой исследователей он идентифицировал варианты в гене, связанном с расстройством; эти варианты генерировали больше белка, участвующего в пометке синапсов (связей между нейронами) для удаления.
Когда МакКэрролл и его коллеги увеличили экспрессию гена у мышей, у мышей оказалось меньше синапсов. Их рабочая память была нарушена, и их социальное поведение изменилось.
Исследователи считают, что эти генетические вариации могут быть связаны с потерей синапсов и поведенческими изменениями, наблюдаемыми у людей с шизофренией.
Ин-Хуэй Фу, профессор неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, определил три различных генных мутации, которые сокращают количество необходимого людям сна.
Один из них даже защищает от проблем с памятью, обычно связанных с лишением сна.
Другие исследователи ищут гены, которые поддерживают относительное здоровье людей, даже если они несут другие гены, которые подвергают их риску раннего развития болезни Альцгеймера.
Следующий рубеж: Выяснив, как гены способствуют возникновению заболеваний, ученые могут разработать методы лечения, возможно, с помощью лекарств, блокирующих действие белка, вырабатываемого болезнетворным геном, или для имитации действия защитного гена. Также изучаются методы генной терапии, чтобы заглушить вредные гены. Такое лечение неврологического заболевания бокового амиотрофического склероза (БАС) одобрено для испытаний в США; в настоящее время проводятся испытания генной терапии болезни Гентингтона.
Инженерия мозга Что это такое:
Нейроинженеры ищут способы связать нервную систему, включая мозг, с машинами. Экспериментальные устройства могут преобразовывать активность нейронов в текст или заставлять его двигать протезом; некоторые преобразуют информацию от искусственных датчиков в стимуляцию нервов, которую мозг может понять.
Почему это важно:Технологии теперь могут помочь восстановить способность общаться, чувствовать и двигаться у людей, которые парализованы или перенесли ампутацию. Имплантаты, стимулирующие мозг, могут также предложить новые способы лечения эпилепсии, хронической боли и слепоты.
Передовой: Нейроинженеры из Стэнфорда используют измерения активности мозга, чтобы помочь восстановить функции у парализованных людей. Недавно, работая с мужчиной, парализованным ниже шеи, исследователи имплантировали две группы крошечных электродов в часть его мозга, отвечающую за движение рук.
Пока мужчина представлял себе, что пишет буквы, ученые использовали машинное обучение, чтобы перевести его мозговую активность в буквы на экране. Используя эту систему, человек мог написать 90 букв в минуту — более чем в два раза превышает предыдущий рекорд по набору текста с помощью мозговой активности.
В будущем эти устройства могут улучшить познание, позволить нам общаться между мозгами или создавать сверхреалистичные впечатления виртуальной реальности, включающие все наши чувства.
Другие нейроинженеры работают над протезами, которые могут передавать сенсорную информацию обратно пользователю. Люк Осборн, нейроинженер из Университета Джона Хопкинса, работает над способами передачи различных типов ощущений у людей, перенесших ампутацию, путем стимуляции нервов в конечности над местом ампутации. Пока что устройства могут передавать ощущения давления и даже легкую боль. По словам Осборна, болевые ощущения являются важным источником информации, сообщая нам, когда мы делаем что-то небезопасное.
Устройства, соединяющие мозг и компьютер, потенциально могут использоваться не только для восстановления утраченных функций, но и для расширения возможностей нашего мозга. В будущем эти устройства могут улучшить познание, позволить нам общаться между мозгами или создавать сверхреалистичные впечатления виртуальной реальности, включающие все наши чувства.
Как создать мозг
Что это такое:Неврология развития исследует, как структура и функции мозга меняются с течением времени по мере взросления организма. Как отдельные нейроны находят свое место в мозгу?
Почему это важно: Понимание развития мозга и причин его нарушений может помочь нам справиться с такими состояниями, как микроцефалия, аутизм и СДВГ. И если мы будем знать, как события до рождения и в детстве влияют на структуру и функции развивающегося мозга, мы сможем лучше дать детям шанс на здоровое развитие.
Мадлен Ланкастер из Лаборатории молекулярной биологии Медицинского исследовательского совета в Великобритании изучает развитие мозга с использованием органоидов, трехмерных кластеров клеток, полученных из стволовых клеток человека, которые самоорганизуются в миниатюрный, упрощенный, но все же похожий на мозг орган. Чтобы более точно смоделировать человеческий мозг, она создает органоиды, которые живут дольше и имитируют различные типы структур мозга.
Используя этот подход, Ланкастер обнаружил, что белок под названием ZEB2 имеет решающее значение для регуляции значительного расширения в процессе развития, которое делает человеческий мозг намного больше, чем мозг обезьяны. Понимание процессов, которые определяют размер мозга, может помочь нам лучше понять причины микроцефалии и других нарушений, при которых мозг плода не может развиваться должным образом.
Развитие мозга, которое происходит после рождения, также важно. Ребекка Сакс из Массачусетского технологического института работает над тем, чтобы понять структуры и деятельность мозга, ответственные за социальное познание, что позволяет нам учитывать психические состояния других людей.
Сакс обнаружил ключевую область мозга; изучая, как активность в этой и других областях меняется в течение детства, она может понять, как развиваются социальные способности. Она также обнаружила, что эти модели активности мозга изменяются у людей с расстройствами аутистического спектра.
Следующий рубеж:Несмотря на то, что исследователи начинают понимать некоторые процессы, управляющие развитием, и выявляют факторы, которые могут его сорвать, мы далеки от того, чтобы вмешиваться, когда возникают такие проблемы. Но по мере того, как мы получаем информацию, мы могли бы когда-нибудь тестировать методы лечения или другие способы решения этих проблем развития.
Компьютеры, имитирующие мозг
Что это такое: Вычислительные нейробиологи используют математические модели, чтобы лучше понять, как сети клеток мозга помогают нам интерпретировать то, что мы видим и слышим, интегрировать новую информацию, создавать и хранить воспоминания и принимать решения.
Понимание того, как активность нейронов влияет на познание и поведение, может привести к улучшению памяти или пониманию болезненных процессов.
Самое передовое:Терри Сейновски, вычислительный нейробиолог из Института Солка, построил компьютерную модель префронтальной коры и проанализировал ее работу при выполнении задачи, в которой человек (или машина) должен сортировать карты в соответствии с правилом, которое постоянно меняется. В то время как люди отлично адаптируются, машины обычно борются. Но компьютер Сейновски, который имитирует модели потоков информации, наблюдаемые в мозгу, хорошо справился с этой задачей. Это исследование может помочь машинам «думать» больше как люди и быстрее адаптироваться к новым условиям.
Од Олива, директор MIT-IBM Watson AI Lab, использует вычислительные инструменты для моделирования и прогнозирования того, как мозг воспринимает и запоминает визуальную информацию.
Ее исследование показывает, что разные изображения приводят к определенным паттернам активности как в коре головного мозга обезьян, так и в моделях нейронных сетей, и что эти паттерны предсказывают, насколько запоминающимся будет определенное изображение.
Исследования, подобные исследованиям Сейновски, могут вдохновить на создание «умных» машин, но они также могут помочь нам понять расстройства, при которых функция префронтальной коры изменена, включая шизофрению, слабоумие и последствия черепно-мозговой травмы.
Почему вещи разваливаются?
Что это такое:Исследователи пытаются определить генетические и экологические факторы риска нейродегенеративных заболеваний, а также механизмы, лежащие в их основе.
NHUNG LE
Почему это важно: Улучшение профилактики, раннего выявления и лечения таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона, хроническая травматическая энцефалопатия и БАС принесет пользу миллионам людей во всем мире.
Якил Кирос из Массачусетской больницы общего профиля изучает изменения в структуре и функциях мозга, которые происходят до появления симптомов болезни Альцгеймера. Она ищет биомаркеры, которые можно было бы использовать для раннего выявления болезни, и пытается определить потенциальные мишени для терапии. Один обнаруженный ею потенциальный биомаркер ранней болезни Альцгеймера — белок NfL — повышается в крови более чем за два десятилетия до появления симптомов. Кирос также идентифицировал женщину с защитной генетической мутацией, которая предохраняла ее от развития когнитивных нарушений и дегенерации мозга, несмотря на то, что в ее мозгу был обнаружен высокий уровень амилоида, белка, причастного к развитию болезни Альцгеймера. Изучение эффектов этой полезной мутации может привести к новым методам лечения.
Исследователи инициативы «Раннее выявление нейродегенеративных заболеваний» в Соединенном Королевстве анализируют, могут ли цифровые данные, собранные с помощью смартфонов или носимых устройств, давать ранние предупреждения о болезни до появления симптомов.
Один из проектов инициативы — партнерство с Бостонским университетом — будет собирать данные с помощью приложений, отслеживания активности и отслеживания сна у людей с деменцией и без нее для выявления возможных цифровых подписей болезни.
По мере того, как мы узнаем больше об основных причинах нейродегенеративных заболеваний, исследователи пытаются воплотить эти знания в эффективные методы лечения. В настоящее время проводятся расширенные клинические испытания, нацеленные на новые механизмы развития многих нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и БАС.
Все взаимосвязано
Что это такое:Исследователи коннектомики картируют и анализируют нейронные связи, создавая схему соединений для мозга.
Почему это важно: Понимание этих связей прольет свет на то, как функционирует мозг; многие проекты изучают, как изменяются связи на макроуровне во время развития, старения или болезни.
Отобразить эти связи непросто — в человеческом мозгу может быть до 100 триллионов соединений, и все они крошечные. Исследователям необходимо найти лучшие способы маркировки конкретных нейронов и отслеживания связей, которые они создают с другими нейронами в отдаленных частях мозга, усовершенствовать технологию сбора этих изображений и выяснить, как анализировать горы данных, которые производит этот процесс.
Совместная работа ученых из Google Вирена Джейна и нейробиолога из Гарварда Джеффа Лихтмана недавно завершила самую подробную карту участка человеческого мозга из когда-либо созданных. Изобразив один кубический миллиметр мозга на наноуровне, они нанесли на карту 50 000 клеток и более 130 миллионов синапсов, в результате чего было получено 1,4 петабайта данных. Ранее Лихтман участвовал в разработке Brainbow, техники, позволяющей маркировать цветными метками отдельные нейроны у живых животных, что позволяет ученым отслеживать нейронные связи.
Себастьян Сенг, специалист по вычислительной нейробиологии из Принстона, первым разработал метод, использующий краудсорсинг и машинное обучение для преобразования необработанных изображений в пригодные для использования трехмерные нейронные карты с идентификацией синапсов и классификацией типов клеток. В первом проекте под названием EyeWire гражданские ученые помогали картировать нейроны сетчатки. Текущий проект FlyWire представляет собой амбициозную попытку составить карту нейронных связей во всем мозге плодовой мушки.
Институт Аллена в Сиэтле, важный игрок в исследованиях связей мозга, делает свои карты мозга доступными для общественности. Составленный атлас связей мозга мышей включает в себя карты связей между таламусом (сенсорной и моторной ретрансляционной станцией) и корой для конкретных типов клеток.
Следующий рубеж: Картирование отдельных нейронных связей в человеческом мозгу — немалый подвиг. Существуют также различия как между отдельными людьми, так и внутри них — связи, скорее всего, будут меняться по мере развития, обучения и старения нашего мозга.
Создание индивидуальных карт мозга в микромасштабе для каждого, вероятно, даст нам беспрецедентный уровень понимания, но пока это далеко не мечта.
Психическое здоровье
Что это такое:Почему и как развиваются психические заболевания и расстройства головного мозга, до сих пор остается загадкой. Нейробиологи используют нейровизуализацию, генетику, биохимию, машинное обучение, поведенческие исследования и многое другое, чтобы понять молекулярные и экологические причины.
NHUNG LE
Почему это важно:Психические заболевания являются основной причиной инвалидности во всем мире. Около 264 миллионов человек страдают депрессией, 45 миллионов — биполярным расстройством, а 20 миллионов — шизофренией.
Передовой опыт: Сатраджит Гош, нейробиолог из Массачусетского технологического института, использует речевые паттерны и нейровизуализацию для улучшения оценки психического здоровья людей.
В краткосрочной перспективе Гош надеется, что это можно будет использовать для улучшения диагностики, и уже есть некоторые доказательства того, что это может помочь предсказать, какие пациенты будут реагировать на те или иные методы лечения. Но в будущем, говорит Гош, «мы хотим иметь возможность что-то измерять, предсказывать какое-то будущее состояние и… корректировать поведение на лету, чтобы вы никогда не достигли этого состояния».
Терапия с использованием стимуляции мозга открывает новые возможности лечения обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР). Глубокая стимуляция мозга, при которой в мозг вживляются электроды, приносит существенное облегчение некоторым людям, чье ОКР не поддается другим видам лечения. Менее инвазивные формы нервной стимуляции также показали многообещающие ранние результаты. Всего пять дней неинвазивной стимуляции мозга уменьшили обсессивно-компульсивное поведение на три месяца у людей с некоторыми симптомами ОКР.
Исследователи добились больших успехов в понимании и лечении расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ, выявляя закономерности связи мозга, которые повышают или снижают риск развития зависимости.
Возможно, когда-нибудь нейронные связи, помогающие людям противостоять зависимости, можно будет терапевтически укрепить.
Наркотики, когда-то считавшиеся рекреационными, исследуются для лечения психических заболеваний. В 2019 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило эскетамин для лечения резистентной депрессии, впервые за 30 лет, когда для лечения этого состояния был одобрен препарат с новым механизмом действия. Совсем недавно клиническое испытание 3-й стадии показало, что у людей с посттравматическим стрессовым расстройством, которые получали МДМА (он же экстази) вместе с традиционной терапией, значительно улучшилось состояние по сравнению с теми, кто получал только терапию. Псилоцибин — активный компонент волшебных грибов — проходит клинические испытания для лечения депрессии, алкогольного расстройства, обсессивно-компульсивного расстройства, анорексии и многого другого.
Следующий рубеж: Когда-нибудь пациентов с заболеваниями головного мозга можно будет оценивать и лечить на основе их генетики, а также биомаркеров и сканирования активности мозга.
Исследователи изучают, как генетика может определять выбор лечения для пациентов с депрессией, как связь в областях мозга, таких как миндалевидное тело, может привести к более персонализированному пониманию расстройств, связанных со страхом и тревогой, и как биомаркеры на основе крови могут отслеживать реакцию на лечение при депрессии и биполярном расстройстве.
Глубокое погружение
Биотехнологии
Оставайтесь на связи
Иллюстрация Роуз Вонг предстоящие события и многое другое.
Введите адрес электронной почты
Политика конфиденциальностиСпасибо за отправку вашего электронного письма!
Ознакомьтесь с другими информационными бюллетенямиПохоже, что-то пошло не так.
У нас возникли проблемы с сохранением ваших настроек.
Попробуйте обновить эту страницу и обновить их один раз
больше времени. Если вы продолжаете получать это сообщение,
свяжитесь с нами по адресу
customer-service@technologyreview.
com со списком информационных бюллетеней, которые вы хотели бы получать.
Тайны иммунной системы раскроет новый центр | News Center
Norbert von der GroebenHolden Maecker (слева), Mark Davis и C. Garrison Fathman являются одними из ключевых сотрудников Центра мониторинга иммунитета человека медицинской школы, который позволяет исследователям использовать различные инструменты для беспрецедентно подробного анализа образцов крови.
За последние несколько сезонов гриппа сотни людей пришли в медицинский центр для вакцинации, а затем и несколько. У них берут кровь как до, так и после прививки, потому что они участвуют в амбициозном клиническом исследовании. Но это больше, чем одно исследование, каким бы амбициозным оно ни было.
Непосредственная цель исследования — выяснить, каким образом иммунная система людей разного возраста реагирует или не реагирует на определенные штаммы гриппа; это, в свою очередь, может привести к тому, что ученые разработают специальные вакцины, которые нанесут дополнительный удар тем, чья иммунная система в этом нуждается.
Но испытание вакцины против гриппа является частью гораздо более далеко идущей работы по созданию первого в мире метода, способного охарактеризовать иммунную систему человека в нормальных условиях — и, таким образом, узнать множество мельчайших изменений, которые происходят, когда мы заболеваем, успешно вакцинируемся или стареем.
Ключевой частью этого начинания является Центр мониторинга иммунитета человека, который позволяет исследователям анализировать образцы крови — например, взятые у участников исследования гриппа — в мельчайших деталях. По словам Марка Дэвиса, доктора философии, директора Института иммунологии, трансплантологии и инфекций, центр сыграет решающую роль, помогая исследователям Стэнфорда понять тонкости иммунной системы человека. Чтобы профинансировать это более крупное предприятие, Дэвис получил около 40 миллионов долларов от Национального института аллергии и инфекционных заболеваний в качестве главного исследователя проекта.
«Что нам нужно, так это оценочная карта: рутинный, стандартизированный, легко интерпретируемый анализ крови, который вы делаете до того, как заболеете — аналогичный тем, которые вы делаете для определения уровня холестерина или глюкозы, — сказал Дэвис, семейный профессор Берта и Мэрион Эйвери на кафедре микробиологии и иммунологии.
s работает со сбоями, как и с какими последствиями».
С точки зрения практикующего врача иммунная система остается черным ящиком, добавил C. Гаррисон Фатман, доктор медицинских наук, заместитель директора института ITI и профессор иммунологии и ревматологии. «Если бы пациент спросил меня: «Как сегодня поживает моя иммунная система?», я бы понятия не имел, что на это ответить, а ведь я иммунолог. Никто из нас не может ответить на этот вопрос. Прямо сейчас мы все еще проводим те же тесты, что и я, когда я был студентом-медиком в конце 1960-х».
За последние несколько десятилетий многое стало известно об основных механизмах иммунного ответа — суперумной системе сенсоров, клеток и выделений, которая эволюционировала, чтобы защищать нас от вторжения патогенов или предательства со стороны наших собственных тканей, склонных к опухолям. Теперь мы знаем, что рак, аутоиммунные заболевания, инфекции и даже хронические состояния, такие как болезни сердца, когда-то не признававшиеся имеющими какую-либо иммунную связь, — все это связано с отказом какого-то аспекта нашей иммунной защиты.
Тем не менее, иммунная система остается гигантской загадкой. Его сложность ошеломляет, он включает в себя по крайней мере 15 различных типов взаимодействующих клеток, которые выбрасывают в кровь десятки различных молекул, чтобы общаться друг с другом и сражаться. В каждой из этих клеток находятся десятки тысяч генов, активность которых может изменяться (или не изменяться) в зависимости от возраста, физических упражнений, инфекции, статуса вакцинации, диеты, стресса и так далее.
Иммунологи могут быть на заре новой эры, в которой они определяют, что разные уровни молекул и клеток, циркулирующих в крови разных людей, говорят нам о том, как работает иммунная система, и как заставить ее работать лучше. Основанием для надежд этих ученых являются исследования, которые стали возможными благодаря сочетанию новых или усовершенствованных аналитических инструментов (большая часть которых впервые была разработана в Стэнфорде) и новейших вычислительных технологий.
В центре этих усилий находится пара кластеров устройств мирового класса, которые вместе называются Центром мониторинга иммунитета человека в Стэнфорде.
HIMC работает в соответствии с парадигмой, которую Дэвис полушутя называет «исследованием, основанным на невежестве». Более формальное название — системная биология, основанный на информационных технологиях подход к работе со сложными системами, состоящими из интенсивно взаимодействующих компонентов.
«Мы можем воздействовать на иммунную систему самыми разными способами, измерять уровни сотен или тысяч различных вещей в ответ на это и выяснять, какие из них повышаются или понижаются при различных состояниях здоровья или нездоровья», — сказал Дэвис. «Все, что может повлиять на систему — вакцина, болезнь, лекарство — может вам что-то сказать».
В системной биологии вам не обязательно знать, что вы ищете, пока не найдете это — чрезвычайно высокий или низкий уровень чего-то (число клеток, секретируемый иммунный белок, экспрессия гена), который, как выясняется, коррелирует с болезнью или уязвимостью к ней. Вы называете это «биомаркером». В образце крови человека сложно выбрать из потенциальных биомаркеров.
HIMC делает эту задачу еще более изощренной.
В последнее десятилетие ученые неуклонно совершенствовали ряд технологий, позволяющих точно определять биомаркеры иммунного статуса. Эти технологии могут быстро регистрировать тысячи возможных изменений, вызванных вакциной, болезнью или старением. Эти изменения могут быть в активности или количестве иммунных клеток, в количестве и типах молекул, которые они секретируют, или в том, какие из их генов простаивают или работают с перегрузкой. Среди новых методов, которые использует HIMC:
- Тетрамерное профилирование. Этот метод, впервые предложенный Дэвисом, ловко обнаруживает притяжение между членами класса иммунных клеток и чужеродными или измененными биохимическими объектами, на которые они нацелены. Этот метод, например, может измерять наличие или изменение количества специализированных иммунных клеток, нацеленных на такие объекты, как вирусные или бактериальные компоненты, — изменения, которые могут сигнализировать о состоянии иммунной готовности или вялости.
- Поток масс-спектрометра: он был разработан в значительной степени в лаборатории Гарри Нолана, доктора философии, профессора микробиологии и иммунологии. В нем задействован инструмент — один из пяти в мире, — который разбивает белковые молекулы отдельной клетки на крошечные кусочки и, по сути, швыряет их в стену; различные металлические метки, прикрепленные к 30 или более белкам, позволяют исследователям отслеживать уровни этих белков в отдельных клетках крови. Знание в таких деликатных деталях того, как содержание белка в отдельных клетках изменяется под воздействием лекарств или болезней, может позволить обнаруживать важные события в нашем организме (например, начало болезни) задолго до того, как они станут очевидными. Панель
- Luminex: в этом методе используются шарики, несущие флуоресцентные штрих-коды, чтобы быстро определить, для почти 100 различных образцов крови из трещины, какие и сколько из 51 различных важных иммунных сигнальных молекул, называемых цитокинами, — гораздо больше разновидностей, чем было известно пару десятилетий назад, — находятся в каждом образце. Вирусная инфекция, бактериальная инфекция, рак, иммунодефицит и травматическое повреждение, если назвать несколько «возмущений», которые посещает нас жизнь, — все это приводит к различным «сигнатурам цитокинов» — характерным изменениям абсолютного и относительного количества этих молекул в нашей крови. Эти сигнатуры позволяют ученым создать карту, которая может помочь в быстрой проверке иммунного здоровья человека.
Вирусная инфекция, бактериальная инфекция, рак, иммунодефицит и травматическое повреждение, если назвать несколько «возмущений», которые посещает нас жизнь, — все это приводит к различным «сигнатурам цитокинов» — характерным изменениям абсолютного и относительного количества этих молекул в нашей крови. Эти сигнатуры позволяют ученым создать карту, которая может помочь в быстрой проверке иммунного здоровья человека. «То, что они делают в Стэнфорде, действительно уникально», — сказал профессор иммунологии Вашингтонского университета Джерри Непом, доктор медицинских наук, бывший президент Федерации обществ клинической иммунологии, организации клинических иммунологов, насчитывающей 40 000 членов, которую Фатман основал почти десять лет назад. «Они устраняют разрыв между этими новыми технологиями и основной неудовлетворенной потребностью: у нас нет стандартного клинического проверенного теста, чтобы контролировать вашу иммунную систему и сообщать нам, как она работает. Они разрабатывают инструменты, которые приведут нас к этому».
(Непом — один из многих сторонних исследователей, предоставляющих образцы для HIMC.)
HIMC начал свою жизнь в 2005 году как операция начальной загрузки. «Мы распределяли образцы из моей клиники по пяти разным лабораториям для их анализа, — вспоминает Фатман. «Это сходило с ума, и я подумал: «Почему бы нам не создать универсальный магазин — собрать все прибамбасы иммунного профилирования в одном устройстве? Таким образом, клинический исследователь, у которого нет лаборатории и который может даже не знать, что представляют собой все эти тесты, может просто попросить провести анализ иммунного профиля его или ее пациентов». Но поставить было некуда.
В этот момент Филип Пиццо, доктор медицинских наук, декан медицинского факультета, запускал институт ITI под руководством Дэвиса. Дэвис уже был убежден в необходимости применения системно-биологического подхода. Он запросил место для промышленного объекта, и Пиццо предоставил его. HIMC открылся в начале 2007 года.
Сейчас в центре, в котором работают 12 человек, около 60 различных проектов, больших и малых.
«Вероятно, мы обрабатываем не менее 10 000 образцов в год», — сказал директор HIMC Холден Мейкер, доктор философии. Ведутся поиски иммунных биомаркеров старения, болезни Альцгеймера, аутоиммунных заболеваний, рака, хронической боли, отторжения при трансплантации органов и вирусной инфекции — как острой (грипп), так и хронической (ВИЧ).
Опрос, проведенный недавно Меккером, показал, что исследователи и клиницисты из более чем дюжины отделов и отделений медицинских центров объединились с HIMC для изучения всего: от воздействия анестезии на заживление ран до воздействия опиоидов на иммунную функцию и потенциальных иммунных биомаркеров расстройств пищевого поведения и депрессии.
Дэвис, например, проводит испытания вакцины против гриппа в тесном сотрудничестве с Корнелией Деккер, доктором медицинских наук, профессором педиатрии и медицинским директором программы вакцинации Стэнфордской детской больницы Люсиль Паккард. В этом сезоне 240 человек посетили по три визита для исследования.
Каждый из полученных 720 образцов крови распределяли примерно по 10 флаконам. Эти образцы анализируются со всех сторон через призму HIMC, чтобы определить, почему эта вакцина предотвращает заражение гриппом многих людей, но не помогает другим. В частности, почему у людей моложе 65 лет эффективность составляет около 85 %, а у пожилых — менее 50 %?
Фатман также отметил, что 90 процентов работы HIMC выполняется с замороженными образцами крови, что делает возможным лонгитюдные исследования. «Со временем, когда у людей, чья кровь была собрана много лет назад, начинают проявляться симптомы аутоиммунного заболевания или рака или неспособность вызвать иммунный ответ на микроб или вакцину, вы можете просмотреть данные, чтобы увидеть, предсказывали ли какие-либо контрольные биомаркеры все это время, что это произойдет», — сказал он.
Фатман сотрудничает с Уильямом Робинсоном, доктором медицинских наук, адъюнкт-профессором иммунологии и ревматологии, у которого есть доступ к хранящимся образцам крови из репозитория вооруженных сил, и он пытается создать тесты для раннего прогнозирования аутоиммунных заболеваний.