Відкриття-2021. Запуск телескопа, роль позіхання в охолодженні мозку та розкопки в Ольвії
Протягом року науковий світ збагатився численною кількістю відкриттів. Астрофізикиня, зоологиня та нейрофізіологиня розповідають про цікаві наукові події в їхніх галузях, які, можливо, не потрапили в топи наукових дайджестів, та точно варті уваги.
Автори: команда INSCIENCE, організації, яка популяризує науку та підвищує її цінність для суспільства — Маргарита Іваницька та Олександра Лозовик.
Мозок
Цього року науковці наблизилися до відповіді, навіщо ми позіхаємо. Спокійна музика, рутинна робота, нецікавий фільм, дощ за вікном — часто цього достатньо, щоб викликати низку глибоких вдихів і стрімких видихів — рефлекторну дію, яку ми називаємо позіханням.
Чи завжди позіхання пов’язане з нудьгою? Ми запитали Вікторію Кравченко, кандидатку біологічних наук, доцентку кафедри фізіології людини і тварин КНУ імені Тараса Шевченка, яка досліджує електричну активність мозку людей в процесі навчання.
Вікторія Кравченко
Нещодавні дослідження виявили, що позіхання відіграє провідну роль в охолодженні мозку. Температура мозку теплокровних організмів визначається трьома змінними: температурою артеріального кровотоку, швидкістю цього кровотоку та метаболічним продукуванням тепла. Локалізовані зміни кровообігу, що супроводжують позіхання, впливають на перші два чинники. Зазвичай мозок на 0.2 °C тепліший за артеріальну кров, що надходить до нього, тому інтенсивніший кровотік сприяє відведенню тепла. Потужне розтягування щелепи під час позіхання призводить до збільшення кровотоку в шиї, голові та обличчі, а глибокий вдих під час позіхання призводить до збільшення відтоку нагрітої крові у внутрішню яремну вену. Збільшення кількості позіхань надвечір пояснюється збільшенням температури втомленого мозку, а ранкові позіхання вчені пояснюють стрімким зростанням внутрішньомозкової температури після пробудження. В масштабному дослідженні тривалості позіхання у різних видів тварин, опублікованому в цьому році в Nature вченим вдалось встановити позитивну кореляцію між розмірами мозку тварини, кількістю нейронів та тривалістю позіхання, що також підтвердило терморегуляційну теорію позіхання, — розповідає нейрофізіологиня.
Про важливість регулярних фізичних навантажень для нормальної роботи мозку не чув тільки лінивий. А от вчені зі Стенфорду змогли виявити механізми, завдяки яким фізична активність не тільки покращує роботу мозку, а й зменшує запальні процеси в ньому. Щоб дослідити це, вони переливали кров мишей, які регулярно бігали на спеціальному колесі у своїх добре обладнаних спортивними знаряддями клітках, мишам, які не мали в камері таких тренажерів. Між іншим, миші виявились ще тими любителями забігів — за ніч вони своїми малими лапками набігали по 8 км без усілякого примусу.
Через місяць щоденної фізичної активності у мишей-спортсменів виявили збільшення кількості нейронів в гіпокампі, ділянці залученій у формування пам’яті. Але про стимуляцію нейрогенезу фізичними вправами було відомо і раніше. Відкриттям вчених стало те, що після переливання плазми крові «мишей-спортсменів» мишам, які вели сидячий спосіб життя, в останніх зменшувались прояви нейрозапалення та покращувались процеси запам’ятовування у порівнянні з мишками, що таке переливання не отримували.
Вченим також вдалося виділити білок кластерин з плазми фізично активних мишей, який відігравав важливу роль в протизапальному ефекті вправ. Цей білок взаємодіє із клітинами судин мозку, запускаючи сигнальний каскад, направлений на зменшення запалення в нейронах. Вчені також дослідили, що рівень цього білка збільшувався у групі військових ветеранів з помірними когнітивними порушеннями, які впродовж 6 місяців виконували аеробні фізичні вправи. Проведені дослідження з переливанням крові від «спортивних» мишей до «ледачих» відкриває перспективи у розширенні арсеналу заходів боротьби з когнітивними порушеннями, викликаними нейрозапаленням, — розповідає Вікторія Кравченко.
Зоологія
Знахідок та відкриттів вистачає й у зоології та архезоології. «Робота науковця нагадує квест. І часом новий погляд на старі висновки може відкрити абсолютно неочікувані факти», — каже зоологиня Євгенія Яніш, наукова співробітниця Інституту зоології ім. І. І. Шмальгаузена НАН України, кандидатка біологічних наук.
