Борьба с оксидантами может затормозить старение мозга
Исследование ученых из Гарвардского университета (США).
Статья опубликована в журнале Science.
Исследователи утверждают, что главным механизмом старения мозга и угасания памяти и живости ума в преклонные годы является накопление случайных мутаций в геномах нервных клеток,
Специалисты уже много лет спорят о том, накапливаются ли мутации в ДНК нейронов - клеток, которые обычно не делятся и не обновляются, и влияют ли эти опечатки в геноме на снижение работоспособности мозга по мере старения человека.
В последние годы среди ученых заново возродился спор о том, что представляет собой процесс старения и смерти. Некоторые биологи и эволюционисты считают, что он носит не случайный характер и что его контролирует своеобразная "программа смерти" - набор генов, заставляющий организмы дряхлеть и умирать, уступая место новому поколению. Пытаясь понять, так ли это на самом деле, американские генетики недавно открыли целый набор генов, потенциально связанных с работой этой "программы старения". Нарушения в их функционировании могут объяснять, почему некоторые люди и африканские грызуны голые землекопы живут на несколько десятков лет дольше, чем остальные обитатели Земли. Сравнительно недавно ученые обнаружили в мозге мышей особую зону, которая управляет старением, однако сами принципы ее работы пока оставались загадкой. Другие биологи усомнились в этом открытии, заявив, что старением клеток мозга управляют случайные мутации, а не какая-то общая для всех программа.Специалисты Гарвардского университета нашли первое вещественное доказательство того, что мозг стареет из-за накопления мутаций в клетках, расшифровав ДНК полутора сотен одиночных нейронов, извлеченных из гиппокампа (центра памяти) и префронтальной коры мозга давно умерших людей.Оказалось, что число мутаций в мозге здоровых людей действительно плавно растет с возрастом, причем скорость их накопления заметно различалась для гиппокампа и коры. В целом новые мутации появлялись в клетках гиппокампа гораздо быстрее, чем в нейронах коры, что может объяснять, почему люди в старости хуже запоминают новую информацию.Что интересно, возрастные мутации появлялись в нейронах из-за двух взаимосвязанных нарушений: ошибок при починке разрывов в ДНК и повреждений ее нити при появлении молекул оксидантов в ядре клеток.
Все это, как считают ученые, говорит о том, что мозг стареет не по какой-то единой программе, заложенной во все клетки, а в результате накопления случайных мутаций в геномах. Соответственно, заключают они, борьба с оксидантами и разрывами в ДНК может затормозить угасание памяти и общее старение мозга.
Когда у человека есть проблемы с одним из его чувств, он идет к врачу. Так, если возникли проблемы с ушами, горлом или носом, то идут к отоларингологу, если со зрением - к офтальмологу. Но к кому пойти, если возникли проблемы с чувством осязания. Наука до сих пор очень мало знает о сенсорном восприятии, по сравнению с другими чувствами. Каждый год ученые узнают о нем что-то новое.
Сегодня полагают, что осязание может быть намного более важным, чем считалось ранее.
1. Влияет на решения
Большинство людей, вероятно, думают, что они контролируют свои мысли и решения. Это называется свободой воли, и это действительно очень важно. Но можно ли быть уверенным, что «честные и объективные» решения по-настоящему свои собственные. Последние исследования утверждают, что человек на самом деле находится под влиянием малейших вещей, сознательно не осознавая этого. Исследователи проверяли группы добровольцев с помощью различных сценариев. Оказалось, что люди во многом опираются на физические ощущения при принятии решений.
В одном из примеров, людей, которые писали свое резюме на тяжелых плотных листах, оценивали как более серьезных, нежели тех, кто писал свои резюме на листах тонкой бумаги. В другом тесте, люди, сидящие на жестких стульях, были менее склонны вести переговоры, чем люди, сидящие в более мягких креслах.
2. Влияет на вкус
У каждого человека различные вкусы, но есть пять вкусов, которые являются общепризнанными: сладкий, горький, кислый, соленый и недавно к ним добавился умами (пикантный). Хотя ученые спорят по поводу того, чтобы добавить новые ароматы в данный список, большинство согласны с тем, что чувство ожога от перца или прохлады от мяты не являются вкусами. Эти ощущения создаются не вкусовыми рецепторами, а сенсорными рецепторами.
Жгучий вкус перца вызывает вещество под названием капсаицин, который раздражает рецепторы TRPV1 в коже. Эти типы нервов обычно посылают предупреждения мозгу, когда вступают в контакт с чем-то температурой около 42 градусов по Цельсию, которая является порогом болевой чувствительности на тепло для людей. Капсаицин запускает эту активацию при 35 градусов по Цельсию, что ниже, чем нормальная температура тела.
Подобные рецепторы TRPV1 есть по всему телу, именно на этом и основан принцип действия перцового спрея. Поэтому фактически тело обманывает себя, «считая», что химическое вещество раздражает его, как кипяток. А на самом деле «пряный» и «горячий» не являются вкусами и эти ощущения даже не передаются в мозг.
3. По разному влияет на мужчин и женщин
Даже легкое прикосновение может иметь сильный эффект. Исследования показывают, что дружеские, не связанные с интимом, прикосновения могут вызвать физические и психологические изменения. В одном исследовании было установлено, что мужчины становятся более уверенными, когда к ним прикасаются женщины. Кроме того, когда мужчина прикасается к женщине, к примеру, похлопывая по спине, то он готов идти на больший риск.
Причиной того, что прикосновение женщины заставляет мужчин чувствовать себя более уверенно, вероятно является то, что детей постоянно трогают их матери, чтобы поощрить их. Поэтому физический контакт с женщиной имитирует это чувство. Другое исследование показало, что температура женщины может возрасти, если к ней прикоснется мужчина. При этом самыми теплыми становятся кожа на лице и груди. Почти четверть испытуемых даже не поняли, что на самом деле испытали возбуждение.
4. Тактильная чувствительность
Осязание, как зрение и слух, считается принципиально важным для большинства людей, и это чувство также можно измерить. Если у человека есть исключительное чувство запаха или вкуса, то он можете использовать эти таланты, чтобы сделать карьеру в парфюмерной или пищевой промышленности. Тем не менее, чувствительность к касанию в значительной степени игнорируется в современном обществе. На самом же деле, чтобы создать как можно лучший сенсорный экран (которыми оснащены сегодня все гаджеты), нужно знать, насколько чувствителен он и палец пользователя к прикосновению.
Шведские ученые доказали, что человеческий палец может различать неровности на поверхности размером до 13 нанометров (нанометр это одна тысячная микрона, который в свою очередь представляет собой одну тысячную миллиметра). На гладкой поверхности, по-видимому, люди могут почувствовать пальцем большие молекулы и одноклеточные организмы (к примеру, размер вируса составляет от 20 до 300 нм).
5. Тактильные контакты и успех
Осязание очень важно. На самом деле, оно настолько важно, что спортивные команды, игроки которых являются более «восприимчивыми к прикосновениям», как правило, имеют больший успех. Исследование игроков НБА в течение всего сезона показало, что каждый раз, когда товарищи по команде производили любой преднамеренный физический контакт (объятия, похлопывания по спине, жесты «дай пять» и т. д.), то результаты были более успешными.
6. Связано со слухом
Слух уже был довольно неплохо изучен. Благодаря достижениям в области секвенирования ДНК в последние годы наука нашла более 70 генов, которые могут привести к глухоте или потере слуха. Но не было найдено ни одного гена, который бы влиял на чувство осязания. Исследователи в Берлине решили узнать, существует ли генетическая связь между слухом и осязанием. В конце концов, они работают аналогичным образом.
Это единственные два чувства, которые «полагаются на преобразование механической силы в электрические сигналы». Тесты показали корреляцию между потерей осязания и потерей слуха. Кроме того, люди с синдромом Ашера, который может вызвать глухоту и слепоту, также имеют плохое чувство осязания.
7. Невозможно приглушить
Чувство прикосновения представляет собой сложное явление, которое не совсем понятно даже современным ученым. Например, когда кому-то замораживают пальцы наркозом, то он по-прежнему в состоянии пользоваться руками. Этот человек не должен чувствовать что-либо, но исследования показали, что в такой ситуации люди могут по-прежнему ощущать мелкие детали поверхности на ощупь. Если препараты временно «заглушают» нервы в руке, то откуда берется чувство прикосновения.
Ответом на этот вопрос (но это теория) может быть то, что вибрации от прикосновения проходят дальше вверх по руке. Дальнейшие исследования в этой области могло бы помочь сделать более чувствительных роботов, гораздо более лучшие протезы и более реалистичную виртуальную реальность.
8. Лучше развито у женщин
Всем известно, что у женщин, как правило, руки меньше, чем у мужчин. Исследователи, изучающие осязание, доказали, что маленькие руки более чувствительны, чем крупные. У взрослых людей, как правило, одинаковое количество рецепторов, независимо от размера руки. Таким образом, у людей с миниатюрными руками эти сенсорные рецепторы расположены ближе друг к другу, что придает им более тонкое чувство осязания.
9. Онемение по невниманию
По мнению исследователей, самое лучшее время, чтобы забраться в чей-то карман, это когда человек отвлечен на что-то, к примеру, когда он читает время отправления поездов или самолетов. В одном исследовании было установлено, что тактильная чувствительность людей сильно снижалась, когда они были заняты какой-то визуальной задачей, требующей большого внимания. Это называется «онемение по невниманию».
Хорошо известен тот факт, что люди могут пропустить визуальные или слуховые стимулы, если их внимание обращено на что-то другое. Но подобным образом тактильную информацию проверили впервые и обнаружилось, что участники исследования имели пониженную способность почувствовать четкие тактильные стимулы, когда их визуальная нагрузка была высокой.
10. Дерматоглифы
Эпидермальные гребни или «отпечатки пальцев» всегда являлись загадкой. У большинства животных их нет, так почему же они есть у людей. На протяжении многих лет наиболее широко распространенная теория заключалась в том, что отпечатки пальцев увеличивали сцепление рук с поверхностью. Однако, недавние исследования показали, что это, вероятно, не так. На самом деле, отпечатки пальцев в ряде случаев наоборот могут ухудшать хватку. Жорж Дебрегис и его команда исследователей из Университета Парижа определили, что отпечатки пальцев усиливают чувство осязания, поскольку рецепторы, реагирующие на прикосновение, находятся глубоко внутри кожи.
Вопреки всеобщему убеждению, умственные нагрузки не требуют большого количества энергии. Так что физическая усталость после занятий интеллектуальным трудом – это самовнушение, свидетельствуют данные последних исследований.
Ежедневно, с сентября по июнь они вываливаются из аудиторий и школьных классов, их глаза приспосабливаются к солнечному свету, а пальцы шарят в поисках смартфонов. Одни подносят руку ко лбу, как будто пытаясь смахнуть головную боль, другие со стеклянными глазами маячат во дворе, не понимая, что делать, третьи толпятся в столовой. Они измождены, но не из-за того, что весь день пинали мяч или таскали тяжести. Скорее всего, эти ребята - жертвы интенсивной подготовки к экзаменам.
Временное психическое истощение - совершенно реальная история. Важно отметить, что это не то же самое, что хроническая усталость, обычно связанная с недосыпанием и некоторыми физическими недугами. Мышление и повышенная концентрация внимания требуют больше энергии, чем обычные психические процессы. Как интенсивные занятия спортом выматывают физически, так и интеллектуальный труд истощает мозг - что может быть проще? Однако последние исследования показали, что это не совсем так.
Дело в том, что наш прожорливый мозг постоянно потребляет колоссальное количество энергии, вне зависимости от того, решаем ли мы интегралы или смотрим топ самых классных котиков в Сети. Хотя тяжелая умственная нагрузка требует дополнительного притока крови, глюкозы и кислорода, рост потребляемой энергии по сравнению с ежечасными потребностями мозга при этом минимальный. В большинстве случаев короткие периоды умственного напряжения требуют небольшого количества энергии - не более того. Но почему-то мы выматываемся, когда усиленно думаем. Может быть, это просто самовнушение?
Хотя мозг взрослого человека весит в среднем около полутора килограммов, что составляет 2% от массы тела, он , необходимой для поддержания жизненно важных функций организма. Даже когда мы ничего не делаем, в нашем организме кипит работа: сердце качает кровь, легкие дышат, желудок переваривает пищу, а мозг контролирует эти процессы - и мы сжигаем калории. Уровень обмена веществ, или метаболизма (RMR), зависит от возраста, пола, массы и состояния здоровья человека.
Мощность мозга
Давайте немного позанимаемся математикой. Если взять средний уровень метаболизма в 1300 ккал в день, на мозг приходится 260 ккал - только для того, чтобы все контролировать. Это 10,8 ккал в час или 0,18 ккал в минуту. Если перевести все это в мощность, выходит, что мозг потребляет чуть больше 12 ватт - одну пятую обычной лампочки. По сравнению с другими органами, мозг ненасытен; по сравнению с электроприборами - крайне неприхотлив.
Энергия поступает в мозг через кровеносные сосуды в виде глюкозы, которая преобразуется в АТФ - основной источник энергии внутри клеток. Опыты над животными и эксперименты с участием людей показали : когда нейроны в определенном участке мозга активизируются, местные капилляры расширяются, чтобы доставить туда чуть больше крови с дополнительной глюкозой и кислородом. Исследования также подтвердили, что клетки мозга потребляют дополнительную глюкозу.
Исходя из этого, ученые предложили следующее: если повышенная активность нейронов требует дополнительной глюкозы, то сложные умственные задачи должны снизить уровень глюкозы в крови. Соответственно, употребление продуктов, богатых сахарами, улучшает производительность мозга. И хотя некоторые исследования подтвердили эту точку зрения, доказательства сумбурны. Учитывались любые изменения уровня глюкозы в крови - от колоссальных до незначительных.
Роберт Курцбан из университета Пенсильвании приводит работы , которые показывают, что небольшие физические нагрузки улучшают концентрацию внимания. В одном из исследований утверждается, что дети, которые ходили 20 минут по беговой дорожке, справились с контрольной работой лучше, чем те, кто тихо читал в уголке. Если бы умственные усилия были связаны с потреблением глюкозы, то «бегуны» завалили бы тест, так как они потратили больше энергии, чем их спокойные сверстники.
Ли Гибсон из университета Рогэмптон считает , что влияние трудности задания на энергозатраты - миф. Все зависит от индивидуальных особенностей человека: степени участия, приложенных усилий, возраста и даже от регуляции сахара в крови. Кола и шоколад помогут решить трудную задачу лишь тому, кто не ел три дня. У большинства же людей организм и сам прекрасно справляется с поставкой энергии.
Ум и тело
Если мыслительный процесс потребляет мало энергии, то почему мы так устаем, когда готовимся к экзаменам и другим интеллектуальным марафонам? Есть мнение, что длительная непрерывная концентрация на задаче действительно сжигает энергию, но предыдущие исследователи были слишком мягки к своим подопечным - поэтому эксперименты ничего не доказали. Обычно участники эксперимента выполняют одну задачу умеренной сложности – час или два, не более. «Может быть, если мы заставим людей выполнять более длительные и сложные задания - особенно те, которые у них плохо получаются – мы увидим более четкие результаты,» – предлагает Мессье.
Чувство усталости у нас вызывает умственная нагрузка, которую нам навязали - вряд ли кто-то готовился к экзаменам по нудным предметам с удовольствием. Особенно нас изнуряет мысль о том, что испытание будет сложным - и чем чаще мы об этом думаем, тем тяжелее оно нам кажется. Большая доля физической усталости на самом деле сидит у нас в голове. В небольшом эксперименте люди, которые занимались на велотренажере после полуторачасового теста на устойчивость внимания, бросали педали раньше, чем те, кто расслабленно смотрел фильм перед испытанием. Тест на внимание не требует больше энергии, чем фильм, но участники теста жаловались, что тест отнял все их силы. И мысли об этом оказалось достаточно , чтобы снизить работоспособность.
В случае с экзаменами, большую роль играет стресс, который испытывает организм. В конце концов, мозг работает не в вакууме. Другие органы тоже сжигают энергию. Школьники осознают, что от этого экзамена зависит, где они проведут следующие четыре года своей жизни. Поэтому они волнуются, а вместе с ними волнуется и их организм. Гормоны стресса впрыскиваются в кровь, сердцебиение ускоряется, повышается потоотделение, поведение становится суетливым, движения - резкими. В итоге экзамены изматывают не только психически, но и физически.
Небольшое, но любопытное исследование показывает, что даже легкие вызовы интеллекту изменяют наше эмоциональное состояние. Четырнадцать канадских студенток либо пересказывали небольшой текст, либо решали 45-минутный тест. Затем все шли в столовую. В итоге девушки, которые решали тест, съели на 200 калорий больше, чем те, которые делали пересказ. Уровни глюкозы в крови колебались, но незакономерно. Зато уровень кортизола, гормона стресса, у умственно перегруженных зашкаливал - равно как и сердечный ритм, кровяное давление и тревожность. Выходит, студентки ели больше не потому, что мозг высосал всю их энергию - они заедали стресс.
Не менее важно отношение к делу. После интересного двухчасового фильма со сложным повествованием мы не вываливаемся из кинотеатра, жалуясь на усталость. Кто-то из нас взахлеб читает толстенные романы, кто-то решает сложные кроссворды - и это не мешает нам сосредотачиваться на остальных задачах в течение дня, а, напротив, придает нам сил. Иногда мы сознательно используем интеллектуальную деятельность, чтобы взбодриться.
У Мессье есть свое объяснение усталости. «Моя гипотеза: мозг - это ленивый дурак, который не хочет работать долго и усердно. Ему сложно сосредоточиться на чем-то одном. Вполне возможно, что поддержание концентрации что-то меняет в мозге, и он начинает отлынивать. Может быть, у нас в голове таймер, который напоминает, что с нас хватит,» – заявил Мессье.
Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook
и ВКонтакте
Живешь себе на свете и думаешь, что уже повидал массу всего. А потом вдруг узнаёшь, что древние римляне чистили зубы мочой, и понимаешь, сколько еще неожиданного и любопытного можно узнать.
Мы в сайт узнали много нового и делимся с вами порцией интересностей, которые позволят увидеть мир в новом свете.
14. Моча в Древнем Риме использовалась как ополаскиватель для рта
Широко известен факт использования человеческой мочи для стирки одежды. Но мало кто знает, что моча также применялась древними римлянами в оздоровительных целях и использовалась в качестве зубной пасты . Считалось, что она делает зубы белыми, гладкими и блестящими, а также отлично удаляет зубной налет.
13. Более 90 % банкнот США содержат следы кокаина
Быки не различают красный цвет и видят весь мир черно-белым. Бык реагирует не на цвет, а на движение тряпки. Разрушители данного мифа проводили эксперимент: они установили 3 чучела с тряпками разных цветов, и бык мчался к подвижной тряпке, независимо от ее цвета.
10. 8-часовой сон не является нормой
Продолжительность сна у человека индивидуальна и зависит от таких факторов, как генетика, возраст, состояние здоровья и внешние обстоятельства. Кроме того, последние исследования показали, что продолжительность жизни, уровень счастья и продуктивность выше у тех людей, которые спят от 6,5 до 7,5 часов в сутки.
9. Количество нервных окончаний в женской груди никак не связано с ее размером
В XVI веке европейские врачи рекомендовали курение , чтобы избавиться от неприятного запаха изо рта. Кроме того, табаку приписывалось множество полезных свойств. Например, его использовали как лекарственное средство при мигренях, зубной боли, коликах, болях в суставах и прочих расстройствах организма.
Безусловно, в дальнейшем эти «волшебные» свойства табака были опровергнуты. Исследования показывают прямую связь между курением и высоким уровнем смертности. Поэтому не забывайте, что курение табака крайне негативно сказывается на здоровье, приводит ко множеству заболеваний и ранней смерти.
5. В генно-модифицированных помидорах есть ген камбалы
4. Большую часть кислорода вырабатывает океан, а не деревья
