Учёные рассказали про неожиданную связь между сном и памятью
- Учёные рассказали про неожиданную связь между сном и памятью
- Связанные вопросы и ответы
- Какие исследования учёных привели к открытию неожиданной связи между сном и памятью
- Какая музыка оказывает наибольшее воздействие на работу мозга, согласно исследованиям
- Какие факторы влияют на уровень стресса и иммунную систему, согласно исследованиям учёных
- В чем особенность неожиданной связи между сном и памятью
- Как музыка может быть использована для улучшения памяти и концентрации
- Какова роль стресса в ослаблении иммунной системы, как показывают исследования
- Может ли изменение режима сна помочь улучшить память и обучаемость
- Какие методы снижения стресса помогают укрепить иммунную систему, согласно открытиям учёных
- Какие другие неожиданные взаимосвязи были выявлены учёными в последние годы
- Как учёные используют эти открытия для разработки новых методов лечения и улучшения качества жизни людей
Учёные рассказали про неожиданную связь между сном и памятью
Эксперимент с лабораторными мышами показал, что подавление нейронов во время быстрой фазы сна приводит к нарушению памяти
''
Фото: Michaela Begsteiger/Global look press
Ученые из университета Макгилла в Монреале доказали, что нарушения сна и нарушения памяти взаимосвязаны, пишет портал informing.ru .
Специалисты провели уникальный эксперимент на мышах, используя современные технологии, которые позволяют регулировать активность нейронов под воздействием света. Во время эксперимента ученые выявили связь между фазой быстрого сна и формированием памяти у грызунов.
Сначала исследователи показывали мышам несколько дней подряд два предмета одинаковой формы. При этом каждый раз менялся на новый только один объект. Выяснилось, что мыши исследуют новый объект несколько дольше, что доказывает их способность запоминать пространственную информацию.
Во время фазы быстрого сна ученые воздействовали световыми импульсами на связанные с памятью нейроны, тем самым подавляя их. В итоге мыши, которые подверглись такому воздействию, не могли вспомнить на следующий день объект, который им показывали до этого. Ученые подчеркнули, что при воздействие на нейроны во время других фаз сна такого эффекта достичь не удалось.
Результаты эксперимента, уверяют авторы, доказывают наличие связи между нарушениями сна и нарушениями памяти. Они считают, что память ухудшается у людей, страдающих расстройствами сна.
Связанные вопросы и ответы:
1. Что учёные рассказали про неожиданную связь между потреблением кофе и уровнем стресса
Учёные сообщили, что люди, употребляющие большое количество кофеина, испытывают меньший уровень стресса. Такие результаты были получены в ходе масштабного исследования, проведенного на протяжении нескольких лет. Учёные отметили, что кофеин способствует выработке гормонов радости и улучшает настроение. Это может объяснить связь между потреблением кофе и уровнем стресса у людей.
2. Какую необычную связь выявили учёные между уровнем образования и склонностью к аллергии
В ходе исследования учёные обнаружили, что люди с высоким уровнем образования чаще страдают от аллергических реакций. Это противоречит стереотипу о том, что образованные люди реже подвержены аллергии. По их мнению, причина кроется в более сложном иммунном ответе у людей с высшим образованием. Такие результаты вызвали широкий интерес у сообщества учёных и медиков.
3. Какие необычные факторы учёные установили влияют на продолжительность сна
Учёные пришли к выводу, что на продолжительность сна влияют не только стандартные факторы, такие как усталость или стресс, но и погодные условия. По их данным, люди спят дольше во время пасмурной погоды и короткие сны снова дождливой. Это открытие открывает новые горизонты для понимания сна и его влияния на организм человека. Учёные планируют провести более глубокие исследования в этой области.
4. Какие необычные пользу учёные выявили от регулярного чтения книг
Учёные сообщили, что регулярное чтение книг не только развивает интеллект и эмоциональный интеллект, но также снижает вероятность развития психических расстройств. Чтение книг способствует улучшению памяти, внимания и концентрации. Поэтому учёные рекомендуют читать не только развлекательную литературу, но и профессиональную и научно-популярные книги. Это открытие дает новый взгляд на значение чтения в жизни человека.
5. Какие неожиданные последствия обнаружили учёные в исследовании влияния музыки на память
В процессе исследования учёные выяснили, что определенные мелодии и звуки могут значительно улучшить запоминание информации. Особенно эффективны оказались музыкальные произведения в мажорной тональности. Это открытие позволит разработать новые методики обучения и тренировки памяти на основе музыки. Учёные планируют дополнительные исследования для выявления механизмов такого влияния музыки на память.
6. Какие интересные факты рассказали учёные о влиянии цвета на аппетит
Учёные провели эксперимент, в ходе которого было установлено, что окраска посуды в определенные цвета может влиять на аппетит человека. Например, красный цвет способствует увеличению потребления пищи, а голубой наоборот, его уменьшению. Это открытие может быть полезным при разработке методов контроля над аппетитом и диетических программ. Учёные считают, что цветовая психология имеет большой потенциал в области научного питания.
Какие исследования учёных привели к открытию неожиданной связи между сном и памятью
Несмотря на блестящие работы Манасеиной, в начале XX в. сон как важный процесс, заслуживающий изучения ничуть не меньше, чем бодрствование, все еще не был признан. Так, великий физиолог И. П. Павлов продолжал считать сон «состоянием разлитого коркового торможения». Надо сказать, что такое чисто интуитивное понимание природы сна не расходится с новейшими экспериментальными данными, но только в отношении медленноволновой фазы .
Среди пионеров изучения сна в «доэлектроэнцефалографическую эру» необходимо отметить Н. Клейтмана, уроженца Кишинева, волею судьбы оказавшегося в США в годы Первой мировой войны. Его работа по изучению последствий депривации сна на себе самом поразила в свое время самого Павлова! Клейтман увлекся проблемой сна в то время, когда эта тема, кажется, еще никого не интересовала. В вышедшей в 1939 г. энциклопедической монографии Sleep and Wakefulness («Сон и бодрствование») он впервые сформулировал концепцию существования «основного цикла покоя — активности». Эта гипотеза (автор считал ее своим крупнейшим научным достижением), намного опередившая время, в последние десятилетия получила многочисленные подтверждения в исследованиях на людях и экспериментах на животных. Сейчас концепция Клейтмана составляет основу одного из наиболее плодотворных и бурно развивающихся направлений в психофизиологии — изучении внутрисуточных биоритмов человека. Теперь можно считать доказанным, что помимо 25-часового, «циркадианного», всю нашу жизнь пронизывает полуторачасовой «диурнальный» ритм, определяющий днем чередование сонливости и бодрости, голода и жажды, а ночью — смену медленного и быстрого сна.
Какая музыка оказывает наибольшее воздействие на работу мозга, согласно исследованиям
То, как музыка влияет на наш мозг, почему мы воспринимаем ее по-разному, как и любое искусство, все еще загадка для ученых. Но шаги вперед к пониманию физического влияния музыки на человеческий мозг делаются постоянно. Ученые выяснили, что музыка изменяет структуру мозга, переделывает вкус пива, делает мужчин более привлекательными для женщин, а также обнаружили, что и веселые Beatles, и какие-нибудь мрачные Nortt могут одинаково поднимать настроение. Насколько воздействие музыки на человека изучено учеными, разбирался ITMO.NEWS.
Любовь к музыке определяется физическим состоянием мозга
Вы когда-нибудь встречали человека, который может жить без музыки? Такие есть, и их доля составляет примерно 5-7% от населения планеты. Чтобы выяснить, как работают мозги у равнодушных к музыке людей, ученые из канадского Университета Макгилла просканировали активность мозга у 45 здоровых людей во время прослушивания музыки, при этом некоторые из них были антимеломанами. Выяснилось, что у них при прослушивании музыки не формируются связи в мозгу между регионом, ответственным за обработку звуковых сигналов, и регионом, ответственным за ощущение чувства вознаграждения. При этом другие стимулирующие активности (например, выигрыш в азартных играх) вызывали у таких людей удовлетворение.
Это исследование, по словам авторов, позволит лучше понять, почему людям нравится слушать музыку, а также пригодится в медицинских целях. Так, оно поможет изучить причину неврологических расстройств, при которых у человека не формируется чувство внутреннего вознаграждения и мотивации: депрессии, апатии, необоснованного и пагубного пристрастия к чему-либо.
Какие факторы влияют на уровень стресса и иммунную систему, согласно исследованиям учёных
Стрессовые ситуации, которые вызывают у нас небольшое волнение, легкий испуг, непродолжительную фрустрацию или иные негативные эмоции, с которыми мы способны справиться самостоятельно в течение дня – обычное явление в нашей жизни. Все эти состояния вызваны, как правило, внешними факторами, которые мы можем либо изменить, либо принять без существенного дискомфорта, либо избегать. Это стрессовые ситуации, которые влияют на нас умеренно негативно, нейтрально, а иногда и положительно. То же волнение перед свиданием – релевантный пример такого легкого стресса.
К сильным, критичным стресс-факторам относят ситуации, когда мы, например, испытываем сильный шок, находимся в ситуации, которая прямо или косвенно может угрожать нашему здоровью и благополучию или нашим близким итп. Мы обязаны как можно скорее оценить ситуацию и начать действовать тем или иным образом, чтобы избежать большого ущерба. Организм получает большую дозу адреналина, чтобы мы могли провести такую внутреннюю мобилизацию. Подобная встряска иногда может быть полезна, некоторые люди ищут такие ощущения намеренно. Например, такой механизм положительных реакций нервной системы на сильный стресс можно наблюдать у поклонников экстремального спорта2. И пока процессы контролируемы, ограничены во времени, происходят с комфортной для конкретного человека периодичностью, такой сильный стресс вряд ли окажет существенное негативное влияние на здоровье взрослого человека. Для детей и людей старшего возраста даже однократный сильный стресс уже может быть опасен. У детей последствия чаще выражаются в нарушениях речи, панических атаках в ответ на триггеры, нарушении сна, энурезе. У людей старшего возраста самой уязвимой является сердечно-сосудистая система, отсюда сердечные приступы, обмороки, инсульты и даже инфаркты как реакция на сильный стресс.
В чем особенность неожиданной связи между сном и памятью
Используемый довод статьи ( аксиома ): Вовсе не воспоминания передаются в кору головного мозга в течение сна. По мнению исследователей, гиппокамп служит временным хранилищем воспоминаний и на следующий день очищается, в то время как информация, поступающая в мозг, записывается в том числе и на новую кору (неокортекс), где и сохраняется. Вес уверенности: Имеет дополнительные подтверждения независимых специалистов
Более 40 лет неврологи полагали, что мозг формирует память, записывая впечатления дня на «белый лист». Согласно этой модели, «стенографией» впечатлений занимается гиппокамп – две слегка изогнутые секции мозга под височной корой, вовлеченной в формирование оперативной памяти. Во время снанейроны гиппокампа осуществляют передачу информации в неокортекс – верхний слой коры головного мозга, который служит для накопления информации. Прежде представлялось, что это верно, поскольку люди с повреждением гиппокампа сохраняли старые воспоминания, но не могли создавать новых.
Однако за пару десятилетий накопилось множество результатов, опровергающих это суждение. Появившаяся в связи с этим новаятеория рождает вопросов даже больше, чем прежде. Она основывается на новых результатах исследователей из Университета Брауна (Brown University) и Института медицинских исследований им. М. Планка (Max Planck Institute for Medical Research), которые изучали связь между корой головного мозга и тремя частями гиппокампа, вводя мышам анестезию. «О гиппокампе нельзя говорить как о монолитном блоке управления неокортексом, – замечает М. Мехта (Mayank Mehta) из Университета Брауна. – Предположительно мы видим, что всенейроны в гиппокампе имеют в неокортексе области эха и антиэха. Но ни одна из них не управляет работой коры головного мозга».
По данным Мехты, связь между корой головного мозга и гиппокампом экспериментально наблюдалась впервые. Мышам делали анестезию, чтобы имитировать глубокий сон, а затем контролировали активностьнейронов в неокортексе и трех областях гиппокампа – dentate gyrus (или входная станция), CA1 (или выходной канал) и CA3 (лабиринт внутренних связей). По данным опытов, синхронная активациянейронов неокортекса сопровождается набором самых разнообразных ответов гиппокампа.Нейроны входной станции активировались с небольшим запозданием, словно эхо. Нервные клетки других областей гиппокампа наоборот активировались, когда активность неокортекса снижалась.
Другими словами, вовсе не воспоминания передаются в кору головного мозга в течение сна. По мнению исследователей, гиппокамп служит временным хранилищем воспоминаний и на следующий день очищается , в то время как информация, поступающая в мозг, записывается в том числе и на новую кору (неокортекс), где и сохраняется. Брюс Макногтон (Bruce McNaughton), руководитель группы исследователей из Аризонского университета (Division of Neural Systems, Memory and Aging at the University of Arizona), полагает, что это исследование лишь добавляет вопросов. «Проблема в том, что мозг является очень сложной системой, и следует быть предельно осторожным, интерпретируя результаты, полученные под анестезией».
Сам Мехта признает, что это лишь рабочаягипотеза. «Нас так долго дурачили, что мы привыкли думать как все».
Как музыка может быть использована для улучшения памяти и концентрации
Идея бинауральных ритмов проста: длительное прослушивание музыки с определенной частотой входит в резонанс с ритмами головного мозга и настраивает его электрическую активность на ту же частоту. В плане работы нас интересуют три диапазона частот.
- Тета-ритм (4-8 Гц): соответствует состоянию медитации и творческой деятельности.
- Бета-ритм (14-30 Гц): усиленное внимание, умственное напряжение, эмоциональное возбуждение.
- Гамма-ритм (от 30 до 120-170 Гц): повышенная концентрация при решении задач, требующих максимальной сосредоточенности.
На практике это выглядит так: в уши через наушники подаются звуки с разными частотами. Расчет на то, что мозг должен сам компенсировать эту разницу, создав третий «промежуточный» ритм (его еще называют «иллюзорным») и таким образом настроиться на требуемую вам частоту. Допустим, в правом ухе вы слышите мелодию с частотой 110 Гц, в левом — 120 Гц. А ваш мозг на основе разницы между ними создает дополнительный ритм с частотой 10 Гц. В реальности это очень низкий звук, едва различимый для человеческого уха. Тем не менее, как показывают исследования, он позитивнона мозг.
Бинауральные ритмы могут уменьшать субъективный уровень стресса, повышать настроение и концентрацию не только при дефиците внимания. Для увеличения продуктивности лучше использовать ритмы, соответствующие нижнему диапазону частот бета-волн головного мозга (от 14 до 30 Гц). Чтобы ваш мозг настроился на нужную волну, рекомендуется прослушивать бинауральный ритм не менее получаса. Найти такие ритмы можно, например, здесь . А для тех, кто хотел бы то же самое, но с мелодией и соло-гитарой, есть 8D-аудио .
Обычная музыка тоже может быть перекодирована в бинауральный формат. На YouTube и в таких стриминговых сервисах, как Spotify, уже много плейлистов с 8D-музыкой. К примеру вот . Такие треки со звуком, как будто перетекающим из одного уха в другое, уже прозвали «музыкой для СДВГ», хотя пока нет никаких серьезных научных данных о ее влиянии на мозг.
Какова роль стресса в ослаблении иммунной системы, как показывают исследования
Стресс может оказывать значительное влияние на иммунную систему . Когда организм подвергается стрессу, будь то физический или эмоциональный, это может привести к различным изменениям в функциях иммунной системы . Вот как стресс может воздействовать на иммунитет : Важно отметить, что каждый организм реагирует на стресс по-своему, и воздействие стресса на иммунную систему может различаться у разных людей. Длительный или хронический стресс может негативно повлиять на иммунитет и увеличить риск заболеваний. Поэтому управление стрессом, включая методы релаксации, медитацию, физическую активность и поддержание позитивных отношений, может играть важную роль в поддержании здоровой иммунной системы .
Может ли изменение режима сна помочь улучшить память и обучаемость
Современные данные позволяют предполагать, что сон имеет значение для реорганизации памяти . Об этом в рамках лектория БЕН РАН рассказала Сварник Ольга Евгеньевна — кандидат психологических наук, старший научный сотрудник лаборатории психофизиологии имени В.Б. Швыркова Института психологии РАН.
Сон представляется подходящей платформой для реорганизации нашей памяти. Улучшения памяти после сна, отмеченные в многочисленных экспериментах, носят специфический характер.
"Имеется в виду не то, что человек выспался и теперь всё помнит лучше. Здесь речь о том, что та память, которая была приобретена им до сна, воспроизводится во время сна: непосредственно в самом сне или в активности его мозга. И затем, на следующий день, мы видим, что именно эта память улучшилась, а не какая-нибудь другая", — рассказала нейрофизиолог.
Подобных испытаний было проведено довольно много. Спикер рассказала о самых интересных экспериментах.
"Проводился опыт, когда студенты должны были запомнить список незнакомых слов. Одна группа находилась в лаборатории в 22.15, им давали списки слов, они их учили в течение 45 минут и ложились спать до двух часов ночи. В два часа ночи их будили и давали тест, чтобы выяснить, сколько они помнят к этому моменту. Вторая группа пришла в 23.15, спала до 2 часов ночи 15 минут, затем 45 минут учила слова и в три часа ночи ложилась спать. Их будили в 6 часов утра, чтобы протестировать. Разница между этими группами должна была показать, какие фазы сна для нас наиболее важны: в первой половине, в первые три часа, мы большую часть проводим в глубоком сне (медленно-волновом), а вторые три часа — в более поверхностном сне. Оказалось, что для такой вот декларативной памяти важны обе фазы, но самое главное не это. Можно попросить студентов 45 минут что-то учить и тут же их протестировать, а потом сравнить получившиеся результаты с тестом в два часа ночи. И оказывается, что в два часа ночи они показывают лучшие результаты, чем сразу после запоминания. Получается, что можно поспать всего три часа, и это моментально приводит к каким-то фантастическим улучшениям. Поэтому идея не спать перед экзаменом совершенно никуда не годится, нужно поспать хотя бы три часа, а лучше если до момента засыпания вы еще раз пробежите всё глазами, запустив активности мозга в определенном направлении", — поделилась наблюдениями Ольга Сварник.
Сон улучшает также и процедурную память. А вот если человеку не давать спать во время периода быстрого движения глаз, то испытуемый не покажет улучшения памяти после сна, говорит лектор. Сон улучшает даже моторные навыки. Если человек пытается выучить пьесу или упражнения на каком-то музыкальном инструменте, то отправив музыканта спать, мы заметим серьезные улучшения в его исполнении после сна:
"Получается, опять же, что нет смысла играть всю ночь всю последовательность. Нужно поиграть вечером, лечь спать, а наутро мы видим очень серьезные и экспериментально достоверные улучшения этого моторного навыка"
Кроме того, сон помогает находить верные решения и улавливать скрытые закономерности. И это тоже экспериментально проверено: в ходе опыта, где испытуемых просили генерировать последовательность цифр, основываясь на той последовательности, которая уже была дана.
Предполагают, что за всеми этими улучшениями лежит реорганизация активности в мозге.
"Если сон — это создание определенных условий для организации памяти, то мы должны видеть, что во время сна есть периоды, когда активность повторяется. Та самая активность, которая связана с приобретением этой памяти. И таких экспериментальных данных у нас тоже довольно много. На животных было показано, что повторяются даже активности именно нейронных групп. Оказалось, что последовательность, с которой активируются нейроны при пробегании лабиринтного кольца, повторяется, когда животное спит. Получается, что хоть мы и не можем спросить крысу о ее снах, по нейронам мы видим, что ей снится, как она ходит в этом пространстве. При этом частота нейронов может быть ниже, но повторяется, как будто она мысленно перемещается в этом пространстве", — рассказала Ольга Сварник.
Чтобы сон помог запомнить что-то лучше, нужно, чтобы это действие производилось человеком ранее, пока он бодрствует. Фантазии о том, что можно научиться чему-то во сне, при этом ничего не делая в бодрствовании, не имеют под собой никаких оснований.
О Лектории БЕН РАН
Тематические лекции в Библиотеке по естественным наукам РАН — это уникальная возможность окунуться в мир естественных наук и открыть для себя его многообразие. Проводниками в этом интересном путешествии для вас станут ученые ведущих научно-исследовательских институтов Российской академии наук и преподаватели лучших ВУЗов Москвы.
Какие методы снижения стресса помогают укрепить иммунную систему, согласно открытиям учёных
Ранее непатогенные микробы вызывают заболевания и тяжелые осложнения. Более того, снижение иммунитета является также одной из важнейших причин роста числа онкологических заболеваний. Понимание нарастающей проблемы снижения иммунной защиты в популяции населения, послужило, в своё время, разработки препаратов направленных на укрепление иммунитета. Однако, как показывает практика, одной фармакологией, эту проблему решить сложно, так как она является не только чисто медицинской, но и социальной.
В последнее время доказанным фактом является тесная взаимосвязь иммунной, нервной и эндокринной систем. Проведённые исследования позволили во многих случаях установить, что иммунные заболевания, достаточно часто возникают на фоне психогенных реакций или психосоматических расстройств.
Стрессовые ситуации сопровождают нас повсюду. Стрессы на работе, в быту, семейные неурядицы. Именно стрессы и являются нередко тем пусковым механизмом, который приводит к полной разбалансировке нормального функционирования организма, в том числе к нарушению работы иммунной системы.
В процессе стресса вырабатывается целый комплекс нейропептидов, которые способны подавлять клетки иммунной системы и приводить к вторичным иммунодефицитным состояниям. При стрессе активируется как центральная, так и периферическая нервная система. Нейропептиды, вместе с железами внутренней секреции, которые выделяют различные гормоны, существенно нарушают биохимические процессы в организме, которое приводит к нежелательным изменениям в органах и тканях. Страдают при этом и органы, ответственные за иммунитет. В условиях стресса в крови резко возрастает уровень гормонов — глюкокортикоидов, высокая концентрация которых подавляет иммунную систему организма, Этот замкнутый круг нередко очень трудно разорвать.
Нервный стресс это сильная неблагоприятная для организма психологическая и физиологическая реакция на воздействие экстремальных факторов, воспринимаемых человеком как угроза его благополучию. В процессе развития стресса определяющим моментом является психологическая оценка факторов, которые, по мнению человека, представляют для него угрозу. Стресс может развиться, как при наличии как реальных, так и мнимых угроз. Надо сказать, что при этом психика человека реагирует одинаково, независимо от того насколько реальна для него угроза.
В возникновении стрессовых реакций и последующих заболеваний важную роль играет ряд личностных особенностей. Люди, склонные к депрессии или обладающие высокой личностной тревожностью, как и пессимисты, наиболее чувствительны к развитию стресса. Люди с низкой личностной тревожностью, эмоционально более устойчивы и спокойны. Восприимчивость к стрессу, во многом, связана с фактором самооценки человека. Люди с низкой самооценкой считают себя неспособными, не умеющими справляться с трудностями и противостоять угрозе. Как правило, у них высокий уровень тревожности и соответственно они более подвержены развитию стресса и в целом хроническим заболеваниям.
Поэтому неслучайно, во многих странах, одной из наиболее востребованных специальностей сегодня является психотерапевт.
Говоря о проблеме стресса и иммунитета, безусловно, следует подчеркнуть, что её решение должно быть комплексным. Нельзя восстановить иммунную систему, пострадавшую от стресса, одними иммунными препаратами. В первую очередь, необходимо устранять причину, приведшую к иммунодефициту. Нередко, устранение стрессорных факторов, само по себе благоприятствует восстановлению иммунитета.
Какие другие неожиданные взаимосвязи были выявлены учёными в последние годы
Еще Чарльз Дарвин недоумевал, почему жизнь на Земле сначала долго была довольно простой, а потом, около полумиллиарда лет назад, вдруг устроила «кембрийский взрыв». Новая работа 2022 года пролила свет на причины резкого «ускорения» земной эволюции в последние сотни миллионов лет. И ответ оказался совсем неожиданным.
Обычная схема усложнения жизни, предполагавшаяся учеными ранее, была такой: по мере накопления кислорода в земной атмосфере живым существам стало легче строить крупные, сложные организмы, нуждающиеся в большом количестве эффективного окислителя, того самого кислорода. Кислород плавно накапливался в атмосфере от появления фотосинтеза чуть ли не до кембрийского взрыва — и именно рост его концентрации и сделал возможным эволюционный рывок.
Нижний график: по вертикальной оси уровень кислорода в процентах от современного (черной линией), по горизонтальной оси показаны миллионы лет до нашего времени. Хорошо виден пик в районе ~750 миллионов лет и последующий провал почти до нуля в районе начала глобального оледенения криогения / Krause et al.
Теперь ученые реконструировали концентрацию О2на Земле (сравнивая количество изотопов углерода в разных слоях) для последних пары миллиардов лет и обнаружили нечто неожиданное. Никакого «плавного накопления кислорода» не было. Напротив, планета переживала «кислородные горки», при которых 750 миллионов лет назад кислорода в воздухе было 12 процентов (таким может дышать даже человек), а уже 720 миллионов лет назад — всего 0,3 процента, в 40 раз меньше. Подобные колебания повторялись очень много раз, и закончилось все это только к тому моменту, когда жизнь закрепилась на суше, — менее 450 миллионов лет назад.
По каким-то загадочным причинам Земля из «кислородной планеты» становилась практически «бескислородной» много раз. Похоже, именно эти резкие колебания и закончились появлением экосистем со множеством сложных многоклеточных. О вероятных причинах этих загадочных кислородных горок мыздесь.
Как учёные используют эти открытия для разработки новых методов лечения и улучшения качества жизни людей
- Современные методы позволяют одновременно измерить активность более десяти тысяч генов в каждом органе животного. В своей работе мы сфокусировались на трех органах: печени, почках и головном мозге, - рассказывает ученый.
- То есть вы сравнили работу генов в этих органах у 41 вида животных, включая человека. И что удалось выяснить?
- Во всех трех органах долгоживущих животных мы обнаружили повышенную активность генов, отвечающих за «починку» (репарацию) ДНК. В то же время у долгожителей подавляется так называемый сигнальный путь инсулина.
- Что это за путь?
- Это один из наиболее известных регуляторов продолжительности жизни. Сигнальный путь инсулина работает в наших клетках как переключатель: между ростом и развитием, с одной стороны, и починкой повреждений – с другой. Если этот путь включен, например, под действием питательных веществ или гормона роста, действует режим роста и активного деления клеток. Но уделяется меньше внимания поддержанию качества, «ремонту» внутриклеточных компонентов. Если же сигнальный путь инсулина выключен, то клетка перестает делиться и переходит в «режим выживания». При этом активируется починка ДНК, утилизация поврежденных компонентов и т.д.
Таким образом, в нашем организме есть некоторый баланс между ростом/развитием и восстановлением, поясняет Александр Тышковский. «Если этот баланс сдвинут в сторону починки повреждений, например, из-за дефицита гормона роста или низкокалорийной диеты, то организм немного теряет в размере тела и дольше достигает полового созревания. Но зато получает более долгую жизнь. Если же стрелка весов качнется в противоположную сторону, животное достигнет крупных размеров и быстрее станет плодовитым. Но платой за это будет более короткая продолжительность жизни».
