Открытия-2021. Запуск телескопа, роль зевания в охлаждении мозга и раскопки в Ольвии

7 января, 10:00
НВ Премиум
Телескоп Уэбба, черные дыры, новые знания о мозге и другие важные научные открытия 2021 года (Фото:Коллаж: NASA TV, monsit/Depositphotos)

Телескоп Уэбба, черные дыры, новые знания о мозге и другие важные научные открытия 2021 года (Фото:Коллаж: NASA TV, monsit/Depositphotos)

В течение года научный мир обогатился множеством открытий. Астрофизик, зоолог и нейрофизиолог рассказывают об интересных научных событиях в своих отраслях, которые, возможно, не попали в топы научных дайджестов, но точно достойны внимания.

Авторы: команда INSCIENCE, популяризирующая науку и повышающая ее ценность для общества — Маргарита Иваницкая и Александра Лозовик.

Мозг

В этом году ученые приблизились к ответу, зачем мы зеваем. Спокойная музыка, рутинная работа, неинтересный фильм, дождь за окном — часто этого достаточно, чтобы вызвать череду глубоких вдохов и стремительных выдохов — рефлекторное действие, которое мы называем зеванием.

Видео дня

Всегда ли зевание связано со скукой? Мы спросили Викторию Кравченко, кандидата биологических наук, доцента кафедры физиологии человека и животных КНУ имени Тараса Шевченко, которая исследует электрическую активность мозга людей в процессе обучения.

Виктория Кравченко

Кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии человека и животных КНУ имени Тараса Шевченко

Недавние исследования обнаружили, что зевание играет ведущую роль в охлаждении мозга. Температура мозга теплокровных организмов определяется тремя переменными: температурой артериального кровотока, скоростью кровотока и метаболическим продуцированием тепла. Локализованные изменения кровообращения, сопровождающие зевание, влияют на первые два фактора. Обычно мозг на 0,2 °C теплее артериальной крови, поступающей в него, поэтому более интенсивный кровоток способствует отводу тепла. Мощное растяжение челюсти при зевании приводит к увеличению кровотока в шее, голове и лице, а глубокий вдох при зевании приводит к увеличению оттока нагретой крови во внутреннюю яремную вену. Увеличение количества зеваний к вечеру объясняется увеличением температуры усталого мозга, а утренние зевания ученые объясняют стремительным ростом внутримозговой температуры после пробуждения. В масштабном исследовании продолжительности зевания у разных видов животных, опубликованном в этом году в Nature, ученым удалось установить положительную корреляцию между размерами мозга животного, количеством нейронов и продолжительностью зеваний, что также подтвердило терморегуляционную теорию зевания, — рассказывает нейрофизиолог.

О важности регулярных физических нагрузок для нормальной работы мозга не слышал только ленивый. А вот ученые из Стэнфорда смогли выявить механизмы, благодаря которым физическая активность не только улучшает работу мозга, но и уменьшает воспалительные процессы в нем. Чтобы исследовать это, они переливали кровь мышей, регулярно бегавших на специальном колесе в своих хорошо оборудованных спортивным инвентарем клетках, мышам, которые не имели в камере таких тренажеров. Между прочим, мыши оказались еще любителями забегов — за ночь они своими маленькими лапками набегали по 8 км без всякого принуждения.

Через месяц ежедневной физической активности у мышей-спортсменов было выявлено увеличение количества нейронов в гиппокампе, участке вовлеченном в формирование памяти. Но о стимуляции нейрогенеза физическими упражнениями было известно и раньше. Открытием ученых стало то, что после переливания плазмы крови мышей-спортсменов мышам, которые вели сидячий образ жизни, у последних уменьшались проявления нейровоспаления и улучшались процессы запоминания по сравнению с мышками, такого переливания не получавшими.

Ученым также удалось выделить белок кластерина из плазмы физически активных мышей, который играл важную роль в противовоспалительном эффекте упражнений. Этот белок взаимодействует с клетками сосудов мозга, запуская сигнальный каскад, направленный на уменьшение воспаления в нейронах. Ученые также исследовали, что уровень белка увеличивался в группе военных ветеранов с умеренными когнитивными нарушениями, которые в течение 6 месяцев выполняли аэробные физические упражнения. Проведенные исследования по переливанию крови от «спортивных» мышей к «ленивым» открывают перспективы в расширении арсенала мер борьбы с когнитивными нарушениями, вызванными нейровоспалением, — рассказывает Виктория Кравченко.

Зоология

Находок и открытий хватает и для зоологии и архезоологии. «Работа учёного напоминает квест. И иногда новый взгляд на старые выводы может открыть совершенно неожиданные факты», — говорит зоолог Евгения Яниш, научная сотрудница Института зоологии им. И. И. Шмальгаузена НАН Украины, кандидат биологических наук.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X