Наука

Наконец найдена граница нашей галактики учёные разгадали главную тайну Млечного Пути

Международная группа астрономов впервые определила край звёздообразующего диска Млечного Пути области, где рождаются новые звёзды. Граница пролегает примерно в 40 000 световых лет от галактического центра. Открытие стало возможным благодаря новому подходу: учёные составили карту возрастов звёзд и обнаружили характерный U-образный паттерн, который и указал на черту, за которой звёзды больше не формируются.

Почему у галактики Млечный Путь нет чёткой границы

В отличие от острова с береговой линией, галактика скорее облако. Её звёзды, газ и пыль не заканчиваются резко, а постепенно редеют. Чем дальше от центра, тем меньше звёзд, но какие-то одиночки продолжают встречаться. Из-за этого вопрос где кончается Млечный Путь? астрономы десятилетиями называли одним из самых неудобных.

В отличие от острова с береговой линией, галактика скорее облако. Её звёзды, газ и пыль не заканчиваются резко, а постепенно редеют. Чем дальше от центра, тем меньше звёзд, но какие-то одиночки продолжают встречаться. Из-за этого вопрос где кончается Млечный Путь? астрономы десятилетиями называли одним из самых неудобных. Похожая путаница возникает и с тем, как вообще оценивать истинный размер нашей галактики.

Можно попытаться провести границу по самой далёкой звезде но она всё время сдвигается, ведь отдельные звёзды улетают от своего места рождения на огромные расстояния. Гораздо надёжнее найти черту, за которой звёзды перестают рождаться, именно это и сделала группа под руководством доктора Карла Фитени из Университета Инсубрии.

Как учёные нашли край галактики по возрасту звёзд

Галактики растут изнутри наружу. Сначала звёзды формируются в плотном центре, где больше всего газа. Со временем звёздообразование распространяется на окраины. Это значит, что в среднем чем дальше от центра, тем моложе звёзды по крайней мере в пределах активного диска.

Но в какой-то момент этот тренд должен ломаться. За краем диска газа уже недостаточно для рождения новых звёзд. Те светила, что встречаются дальше, это мигранты, которые родились ближе к центру и постепенно переместились наружу. А раз они путешествовали долго, то все они будут старыми.

Схематическое распределение звёзд в диске по возрасту: молодые ближе к краю активной зоны, старые в центре и за границей диска

Вот и получается характерная картина: возраст звёзд сначала убывает по мере удаления от центра, а затем снова начинает расти формируя U-образный профиль. Точка минимума (самые молодые звёзды) и есть граница звёздообразующего диска.

Как миссия Gaia измерила размер Млечного Пути

Чтобы построить такую карту, нужны точные данные о положениях и возрастах огромного количества звёзд. Здесь на помощь пришла миссия Gaia Европейского космического агентства космический телескоп, который помог составить подробную карту Млечного Пути и за годы работы каталогизировал положения и движения почти двух миллиардов звёзд с беспрецедентной точностью.

Команда Фитени использовала данные из двух независимых спектроскопических обзоров LAMOST и APOGEE в сочетании с данными Gaia. Исследователи сосредоточились на звёздах-гигантах вблизи плоскости галактики, которые движутся по почти круговым орбитам. Такой отбор помог исключить чужаков звёзды в гало Млечного Пути, которые не имеют отношения к диску и исказили бы картину.

По двум наборам данных команда получила два близких результата: минимум возраста звёзд приходится на расстояние около 36 800 и 39 600 световых лет от центра. Диапазоны погрешностей перекрываются, что делает оценку более надёжной.

Откуда берутся звёзды за пределами Млечного Пута

За найденной границей звёзды не исчезают. Они просто все старые путешественники. Существует как минимум два механизма, которые выталкивают звёзды за пределы родного диска.

Первый спиральные волны. Рукава Млечного Пути это не жёсткие структуры, а волны плотности, проходящие через газ и звёзды. Звезда, попавшая в такую волну, может постепенно сместиться наружу, как щепка, подхваченная волной на воде.

Второй механизм взрывы сверхновых. Когда массивная звезда в двойной системе взрывается, её компаньон может получить мощный пинок и улететь далеко от места рождения. В некоторых случаях всё выглядит так, будто Млечный Путь выбрасывает звёзды за собственные пределы. Такие сбежавшие звёзды иногда разгоняются до сотен километров в секунду и оказываются за тысячи световых лет от своей колыбели.

Возраст звезд на диске уменьшается по мере удаления от центра до тех пор, пока звездообразование не прекратилось и все более удаленные звезды не начали мигрировать.

Именно поэтому за границей диска обнаруживаются звёзды ещё примерно на 10 000 световых лет дальше. Но все они пришли туда изнутри, а не родились на месте.

Почему звёзды не формируются за пределами галактики

Интересно, что газ за пределами найденной границы всё ещё есть и в заметных количествах. Более того, раньше учёные уже замечали, что в галактике слишком много газа, и это делает вопрос звёздообразования ещё сложнее. Почему из этого вещества не формируются новые звёзды именно за найденной чертой, пока неизвестно, однако у учёных есть два главных подозреваемых.

Первый центральный бар (перемычка) Млечного Пути. Его гравитационное влияние может заставлять газ скапливаться на определённом расстоянии, усиливая звёздообразование внутри этой зоны и подавляя его снаружи.

Второй варп (изгиб) галактического диска. На больших расстояниях от центра плоскость Млечного Пути заметно изгибается, как поля шляпы. Этот изгиб может нарушать условия, необходимые для формирования звёзд: газ разбалтывается и не может собраться в достаточно плотные облака.

Так выглядит изгиб (варп) галактического диска его внешние края заметно отклоняются от плоскости

Какой из механизмов главный или оба действуют вместе покажут будущие наблюдения, в том числе данные нового поколения обзоров 4MOST и WEAVE.

Где находится Солнечная система в Млечном Пути

Солнце расположено примерно в 26 00027 000 световых лет от центра Млечного Пути и вместе с другими звёздами движется вокруг центра галактики. Край звёздообразующего диска, по новым данным, на расстоянии около 40 000 световых лет. То есть мы находимся примерно на двух третях пути от центра до границы живой части галактики там, где звёзды ещё могут рождаться.

Но нужно помнить: звёздообразующий диск не единственная граница Млечного Пути. За его пределами остаются тысячи мигрировавших звёзд, шаровые скопления, газовые облака и огромное гало тёмной материи, которое простирается на сотни тысяч световых лет. Если считать по полному диаметру видимой части, Млечный Путь оценивают примерно в 100 000 световых лет. А вот масса тёмной материи, вероятно, распределена в сфере радиусом более 100 килопарсек.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Telegram-канале. Обязательно подпишитесь!

Так что ответ на вопрос где кончается галактика? зависит от того, что именно мы считаем только живой диск или всё, что гравитационно связано. Новое исследование дало ответ на первую часть этого вопроса и это уже серьёзный шаг. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics в открытом доступе, а значит, любой желающий может изучить данные и методику.

Как астронавты стирают одежду в космосе и без воды

На Земле грязную футболку можно просто закинуть в стиральную машину. В космосе так не получится: воды мало, её приходится использовать повторно, а тратить на стирку непозволительная роскошь. Поэтому астронавты носят одну и ту же одежду, пока она окончательно не загрязнится, а потом просто выбрасывают её. Учёные предложили решение стирку без единой капли воды с помощью холодной плазмы.

Почему в космосе нельзя стирать одежду как на Земле

Вода в космосе на вес золота. Каждый литр приходится либо везти с Земли, либо добывать на месте, а на стирку её точно никто не выделит. Поэтому на Международной космической станции одежду не стирают вовсе.

Вместо этого вещи чистят сухим пылесосом и протирают химическими салфетками. Работает так себе: ни один из этих способов толком не убивает бактерии. В итоге астронавты носят одну и ту же одежду неделями, пока она не станет совсем грязной, а затем отправляют её в утиль вместе с другим мусором на МКС. Для коротких полётов это терпимо, но для долгих будущих экспедиций к Луне или Марсу, где грузовых кораблей с запасами почти не будет, такой подход не годится.

Как холодная плазма убивает бактерии без воды

Команда учёных из Алабамского университета в Хантсвилле вместе с микробиологом NASA собрала компактное устройство, которое выпускает струю холодной плазмы толщиной примерно с карандаш.

Принцип такой: высокое напряжение ионизирует смесь гелия, воздуха и водяного пара. Когда эту струю направляют на ткань, образуются активные формы кислорода например, озон. Они проникают между волокон и уничтожают микробов окислительным стрессом. Проще говоря, выжигают их химически, без жара и огня.

Тонкая струя холодной плазмы убивает бактерии прямо в волокнах ткани

Возможно, звучит угрожающе, но это не сварка и не паяльник. Холодная плазма работает при комнатной температуре и не вредит ни ткани, ни коже человека. Один из авторов объяснил это просто: есть микробы, устойчивые к ультрафиолету, но к окислительному стрессу не устойчив ни один микроб.

Что показали испытания холодной плазмы для стирки в лаборатории

Учёные взяли образцы бактерии Staphylococcus caprae это микроб с человеческой кожи, который раньше уже находили на МКС. Им заразили кусочки хлопковой ткани и обработали плазмой.

Результат был заметный: число бактериальных колоний упало примерно с 250 тысяч до 60 тысяч на миллилитр. То есть плазма справилась с микробами лучше, чем нынешние методы уборки на станции. Правда, есть нюанс: пятна она не выводит. Зато убивает именно те бактерии, из-за которых астронавты могут заболеть. Получается не столько стирка в привычном смысле, сколько глубокая дезинфекция.

Зачем это нужно для будущих баз на Луне и Марсе

Пока это лишь рабочий прототип, который чистит крошечный участок ткани за раз. Но планы у команды большие. Они хотят сделать:

• плазменную камеру, похожую на стиральную машину
• комбинированную систему плазменная струя плюс пылесос для поверхностей
• устройства для обеззараживания скафандров, инструментов и мягкой обивки в жилых модулях

На лунных и марсианских базах контроль над бактериями станет вопросом здоровья экипажа

Для будущих длительных экспедиций это очень важно. Небольшая группа людей, запертая в тесном модуле на месяцы, особенно уязвима перед бактериями и болезнями. Пылесос соберёт пыль, но с биологической заразой не справится. А вот плазма как раз для этого.

Кстати, в Китае недавно тоже задумались над подобными проблемами длительных космических экспедиций и решили оставить астронавта в космосе на целый год.

Но радоваться пока что рано, ведь технологию нужно ещё проверить на широком наборе микробов и понять, как плазма влияет на ткань при долгом использовании не начнёт ли одежда расползаться. Так что до настоящей плазменной космической стиральной машины пока далеко. Если всё получится, плазменная чистка поможет космонавтам жить вдали от Земли месяцами, экономя воду и снижая риск заразы.

Гравитация на Земле неоднородна. Но есть несколько мест на Земле, где она особенно сильно отличается от обычной. Источник изображения: scmp.com

Уроните мяч в Москве, потом улетите в Перу и уроните тот же мяч там и он упадёт чуть-чуть медленнее. Разница не велика, но она реальна и измерима. Гравитация на поверхности Земли неоднородна, и за последние десятилетия учёные составили подробную карту этих различий. Оказалось, что у нашей планеты есть места с настоящими гравитационными ямами и объяснения у них совершенно разные.

Почему гравитация на Земле отличается в разных местах

Мы привыкли думать о гравитации как о чём-то постоянном. Подбросил ключи они упали. Везде и всегда одинаково. Но сила притяжения зависит от двух вещей: массы и расстояния до неё. Чем ближе вы к большому количеству тяжёлого вещества тем сильнее вас притягивает.

Принцип тот же, что и с Луной и Юпитером. Юпитер в 26 000 раз массивнее Луны, но лунная гравитация влияет на Землю гораздо сильнее просто потому, что Луна намного ближе. Точно так же и на самой Земле: если в каком-то месте под вами не хватает плотной породы или вы находитесь дальше от центра планеты, сила тяжести будет чуть слабее.

Кто открыл гравитацию Ньютон или да Винчи?

Вдобавок Земля не идеальный шар. Из-за вращения она слегка сплюснута у полюсов и выпирает на экваторе. Это значит, что на Северном полюсе вы находитесь ближе к основной массе планеты, чем на экваторе, и весите там немного больше. Но это лишь один фактор из нескольких.

Как спутники NASA составили карту гравитации Земли

Чтобы понять, где именно гравитация сильнее или слабее, нужно очень точное оборудование. Наземные приборы пружинные гравиметры умеют улавливать малейшие колебания силы тяжести. Но настоящий прорыв произошёл с запуском миссии NASA GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment).

Два спутника миссии GRACE измеряли гравитацию, отслеживая расстояние между собой

Идея была элегантной: два спутника летели по одной орбите на расстоянии 220 километров друг от друга. Когда передний спутник пролетал над зоной с повышенной гравитацией, он чуть ускорялся и расстояние между аппаратами увеличивалось. Когда гравитация была слабее наоборот.

По этим крохотным изменениям дистанции учёные построили детальную гравитационную карту Земли, на которой отчётливо видны аномалии места, где сила тяжести заметно отличается от расчётной. Именно эта карта показала несколько удивительных точек на планете.

Гравитационная карта Земли. Источник изображения: jpl.nasa.gov

Гудзонов залив зона слабой гравитации на Земле

Одна из самых известных гравитационных аномалий находится в районе Гудзонова залива на севере Канады. Здесь сила тяжести примерно на четыре тысячных процента ниже среднего значения по планете. Звучит как ничтожная цифра, но для геофизиков это огромная разница, которая потребовала серьёзного объяснения.

Причина связана с последним ледниковым периодом. Гигантский Лаврентийский ледниковый щит, покрывавший большую часть Канады, был настолько тяжёлым, что продавил земную кору и вытеснил плотные породы из-под себя. Когда лёд растаял, вмятина осталась местность до сих пор медленно поднимается, восстанавливая утраченную массу.

Гудзонов залив одно из мест, где гравитация ощутимо слабее из-за последствий ледникового периода. Источник изображения: travel.rambler.ru

Но это объясняет только 2545 процентов аномалии. Остальное, по данным миссии GRACE, связано с процессами глубоко под поверхностью. Конвекционные потоки магмы в мантии тянут континентальные плиты вниз, уменьшая плотность вещества в регионе. Получается двойной эффект: сверху последствия ледника, снизу движение раскалённой породы.

Жёлоб Пуэрто-Рико крупнейшая гравитационная аномалия

Если Гудзонов залив знаменит, то настоящий рекордсмен по отклонению гравитации от ожидаемой Жёлоб Пуэрто-Рико в Атлантическом океане. Это самая глубокая точка Атлантики, и именно здесь зафиксирована самая большая отрицательная гравитационная аномалия на Земле около 380 миллиГал ниже расчётного значения.

Разобраться с причиной помог геофизик Питер Молнар ещё в 1977 году. Предыдущие модели исходили из того, что толщина земной коры более-менее одинакова повсюду. Молнар показал, что это не так: под жёлобом висит массивный и плотный лоскут атлантической литосферы по сути, огромный кусок каменной плиты, загнутый вниз. Он перераспределяет массу таким образом, что гравитация над жёлобом оказывается заметно слабее, чем можно было бы ожидать.

Жёлоб Пуэрто-Рико. Источник изображения: ru.wikipedia.org

Важно уточнить: речь идёт не о самой слабой гравитации в абсолютном смысле, а о наибольшем отклонении от расчётного значения. Это разные вещи и для учёных как раз аномалия интереснее, чем абсолютная цифра.

Где на Земле самая слабая гравитация в мире

А вот если вопрос стоит иначе где на поверхности планеты ускорение свободного падения минимально в абсолютных цифрах ответ может удивить. Логичный кандидат вершина Эвереста: чем выше от центра Земли, тем слабее притяжение. Но рекорд и тут принадлежит не ему.

Самая слабая гравитация на поверхности Земли зафиксирована на горе Невадо-Уаскаран в перуанских Андах. Ускорение свободного падения там составляет 9,7639 м/с это заметно меньше стандартных 9,81 м/с.

Гора Невадо-Уаскаран в Перу точка с самой слабой гравитацией на поверхности Земли. Источник изображения: newsdirect.com

Почему именно эта гора, а не Эверест? Дело в комбинации факторов. Невадо-Уаскаран расположена всего в тысяче километров от экватора, где земной радиус и так больше из-за экваториального выпучивания. К этому прибавляется высота самой горы и локальные геологические особенности породы в этом регионе менее плотные. Как объяснил исследователь Кристиан Хирт: Увеличение гравитации при удалении от экватора с лихвой компенсируется высотой горы и местными аномалиями.

Так что если вы хотите весить как можно меньше, не теряя ни грамма реальной массы, вам нужно на вершину Невадо-Уаскаран. Правда, разница составит доли грамма но она абсолютно реальна.

Зачем изучают гравитационные аномалии Земли

На бытовом уровне эти колебания незаметны. Вы не почувствуете разницу, перелетев из Канады в Перу. Но для науки и технологий они имеют значение. Точные гравитационные карты нужны для навигационных спутников (как работает GPS), для геологоразведки, для понимания движения ледников и уровня моря.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Гравитационные аномалии это ещё и окно в прошлое планеты. По ним можно читать следы ледниковых периодов, движения тектонических плит и конвекции мантии, которая происходит прямо сейчас, у нас под ногами. Земля продолжает меняться изнутри, и гравитация фиксирует эти перемены с точностью, недоступной никакому другому методу.

Миссия GRACE завершилась, но ей на смену пришла GRACE-FO, которая продолжает уточнять гравитационную карту. Каждый новый виток данных помогает лучше понять, как устроена наша планета не только снаружи, но и на глубине тысяч километров.

Звуки жевания вводят вас в ярость? Это может быть признаком серьёзных проблем с психикой

Щелчки ручки, хруст яблока, чипсов, чьё-то дыхание во сне большинство людей даже не замечают эти звуки. Но для миллионов людей по всему миру обычные бытовые звуки вызывают мгновенную волну ярости, паники или острого желания убежать. Особенно часто людей раздражает чавканье. Это состояние называется мизофония (или мисофония оба варианта равноправны), и наука наконец начала относиться к нему серьёзно. Свежие исследования показывают, что мизофония тесно переплетена с тревожными расстройствами, депрессией и посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР). А вас раздражают подобные звуки?

Мизофония: почему обычные звуки вызывают сильную злость

Долгое время считалось, что люди, которых бесят звуки чужого жевания, просто слишком чувствительны. Но клинический психолог Оксфордского университета Джейн Грегори, проведя масштабный опрос в 2023 году, обнаружила: мизофония может затрагивать каждого пятого человека. При этом речь идёт не о лёгком раздражении, а о глубокой эмоциональной реакции на конкретные звуки дыхание, глотание, постукивание пальцами.

Мизофония это гораздо больше, чем просто раздражение от определённых звуков, подчёркивает Грегори. Люди с этим состоянием воспринимают обычные шумы как эмоциональную угрозу. Остальная часть населения этого попросту не регистрирует.

Важно понимать: мизофония отличается от гиперакузии состояния, при котором любые звуки кажутся болезненно громкими. При мизофонии реакцию вызывает не громкость, а конкретный паттерн звука: ритмичное чавканье, щёлканье, постукивание. Тихое чавканье может бесить так же сильно, как громкое.

Связь мизофонии с тревожностью, депрессией и ПТСР

Психиатр Дирк Смит из Амстердамского университета с коллегами проанализировали огромные массивы генетических данных из Psychiatric Genomics Consortium, UK Biobank и базы 23andMe. Результаты, опубликованные в журнале Frontiers in Neuroscience, оказались впечатляющими: люди с мизофонией значительно чаще несут гены, связанные с тяжёлыми психическими расстройствами.

Мы обнаружили генетическое пересечение с ПТСР, говорит Смит. По его словам, это означает, что гены, повышающие чувствительность к посттравматическому стрессу, одновременно увеличивают вероятность мизофонии. Оба состояния могут опираться на общую нейробиологическую систему.

Этот вывод подкрепляет ещё одно крупное исследование, опубликованное в марте 2026 года в журнале Psychiatry Research. Учёные обследовали репрезентативную выборку взрослых американцев и выяснили, что 65% людей с мизофонией имеют хотя бы один дополнительный психиатрический диагноз. Почти половина из них борется с депрессией, примерно столько же с тревожными расстройствами.

Генетические исследования показали общие корни мизофонии и ряда психических расстройств

Практический смысл этих находок огромен. Если мизофония и ПТСР используют общие нейробиологические механизмы, то терапевтические методы, разработанные для ПТСР, потенциально могут помочь и людям с мизофонией.

Как мозг реагирует на триггерные звуки при мизофонии

Что именно происходит в голове, когда человек с мизофонией слышит триггерный звук? Нейровизуализация показывает, что в этот момент активируется передняя островковая кора область мозга, отвечающая за распознавание угроз. Запускается реакция бей или беги, как при реальной опасности, когда мозг распознаёт опасные звуки.

У большинства людей мозг быстро понимает, что угрозы нет, и переключает внимание. Но при мизофонии этого не происходит. Недавние исследования выявили, что у людей с тяжёлой формой мизофонии нарушена аффективная гибкость способность мозга переключаться в эмоционально заряженных ситуациях.

Представьте, что ваш мозг это радио, которое поймало неприятную станцию и у которого заклинила ручка настройки. Вы слышите раздражающий сигнал, хотите переключиться, но не можете. Именно так чувствуют себя люди с мизофонией: внимание застревает на триггерном звуке, а негативная эмоция начинает бесконечно воспроизводиться.

При мизофонии особенно активна передняя островковая кора центр распознавания угроз

Этот ментальный тупик порождает руминацию навязчивое прокручивание в голове одних и тех же мыслей. Первоначальная вспышка гнева превращается во внутреннюю эхо-камеру, которая усиливает страдание. Учёные пока не могут сказать наверняка, что первично: когнитивная негибкость вызывает мизофонию или постоянное истощение от мизофонии изнашивает защитные механизмы мозга. Но связь измеримая и воспроизводимая.

Люди с мизофонией также чаще сообщают о повышенном уровне тревожности, чувстве вины, одиночестве и нейротизме. На основании генетики распространённого симптома мизофонии мы заключаем, что она наиболее тесно связана с психическими расстройствами и личностным профилем, характерным для тревожности и ПТСР, резюмирует команда Смита.

Связана ли мизофония с аутизмом: что показали данные

Один из самых удивительных выводов новых исследований касается аутизма. Долгое время многие специалисты предполагали, что мизофония тесно связана с расстройствами аутистического спектра (РАС) ведь люди с аутизмом тоже часто с трудом переносят определённые звуки.

Однако генетические данные показали обратное. Люди с расстройствами аутистического спектра на уровне геномных вариаций реже предрасположены к мизофонии, чем ожидалось.

Наши результаты свидетельствуют, что мизофония и РАС относительно независимые расстройства с точки зрения геномной вариативности, отмечают авторы исследования.

Эта тема вызывает много споров. Присоединяйтесь к обсуждению в нашем Telegram-чате!

Это открытие заставляет пересмотреть границы самого состояния. Возможно, существуют разные формы мизофонии: одна обусловлена генетической предрасположенностью к тревожности, другая формируется через условное закрепление негативных эмоций на конкретные звуки.

Ещё один любопытный факт: более 40% людей с мизофонией сообщают о тиннитусе постоянном фантомном шуме в ушах. Эта связь пока изучена слабо, но она дополнительно указывает на то, что мизофония затрагивает глубинные механизмы обработки звука в мозге.

Насколько распространена мизофония и почему её игнорируют

Современные опросы показывают, что в Великобритании мизофония встречается у 18,4% взрослого населения. При этом менее 14% опрошенных вообще знали слово мизофония до участия в исследовании. Миллионы людей годами живут с этим состоянием, считая себя просто раздражительными или со странностями.

Исторически врачи ставили этот диагноз крайне редко. Мизофонии долго не было ни в одном из основных диагностических справочников, и многие специалисты относились к жалобам пациентов скептически.

Распознавание мизофонии как реального расстройства первый шаг к помощи миллионам людей

Новые генетические и нейровизуализационные данные меняют эту ситуацию. Помещая мизофонию в биологический и психологический контекст, наука даёт людям с этим состоянием то, чего им не хватало: подтверждение того, что их реакция не выбор и не слабость характера. Их мозг действительно обрабатывает мир иначе.

Само по себе это ещё не лечение. Но понимание генетических пересечений с ПТСР и тревожными расстройствами открывает конкретные терапевтические направления. Если подходы, работающие при ПТСР (например, когнитивно-поведенческая терапия или десенсибилизация), окажутся эффективными и при мизофонии, это может изменить жизнь огромному количеству людей. Пока эти надежды ещё предстоит проверить в клинических испытаниях, но сам факт того, что мизофония наконец получает статус настоящего расстройства с измеримой биологической основой, уже серьёзный сдвиг. Хотя врачи в российских поликлиниках, думаю, не скоро возьмут это в работу.

Испытывает ли боль омар / лобстер, когда его варят? Учёные выясняли.

Испытывает ли омар боль, страдания или даже ужас, когда его бросают в кипящую воду на кухне? Этот вопрос давно волнует головы многих: зоозащитников, философов, биологов, а также поставщиков морепродуктов, которые размышляют об этической стороне своего меню. Не случайно всё чаще спорят и о том, как знание, что животные чувствуют боль, скуку и стресс, меняет наше отношение к еде. В новом исследовании учёные углубились в эту тему и проверили, как ракообразные реагируют на обезболивающие.

Чувствуют ли омары боль: коротко и без страшных подробностей

Если рассказывать коротко и по факту, без пугающих подробностей (которых куча), то вот что остаётся в сухом остатке: обезболивающие, разработанные для людей, снижают болевые реакции у омаров к такому выводу пришли учёные из Гётеборгского университета в Швеции.

Новое исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, показывает: когда ракообразным дали аспирин или лидокаин перед болезненным воздействием, их поведение изменилось почти так же, как у людей после приёма тех же препаратов. А это ставит неудобный вопрос о том, что именно чувствует омар, когда его бросают в кипящую воду…

Смотри обновлённый список разумных видов животных здесь.

Дальше подробности исследования и проводимых экспериментов. Любопытные, но страшные и пугающие. Ведь чтобы выяснить, чувствуют ли омары боль, надо сделать им больно.

Как учёные проверяли боль у омаров в экспериментах

Группа исследователей под руководством профессора зоофизиологии Линн Снеддон закупила норвежских омаров (Nephrops norvegicus) на рыбном рынке Гётеборга и доставила их в лабораторию. Для эксперимента 105 омаров разделили на несколько групп. Две группы получали электрические разряды после обработки аспирином или лидокаином, ещё одна группа подвергалась разрядам без обезболивания. Контрольные группы не получали разрядов вообще.

Аспирин вводили инъекционно в дозировке 10 мг/кг, а лидокаин растворяли в воде аквариума в концентрации 80 мг/л за час до воздействия. Затем омаров подвергали электрическому разряду напряжённостью 9,09 В/м в течение 10 секунд и наблюдали за их поведением до, во время и в течение двух часов после воздействия.

А вы уже подписаны на наш канал в MAX? Если нет, самое время это сделать!

Важная деталь: учёные не просто смотрели на поведение. Они также брали образцы гемолимфы аналога крови у ракообразных для измерения маркеров стресса, а после эвтаназии изучали активность генов в тканях нервной системы.

Аспирин и лидокаин: обезболивающие влияют на поведение омаров

Омары, получившие электрический разряд без обезболивания, реагировали бурно они пытались спастись, быстро щёлкая хвостом. Это типичный маневр бегства у десятиногих ракообразных: резкий удар хвостом отбрасывает животное назад, подальше от источника опасности.

Омар совершает удар хвостом это манёвр бегства от опасности

В среднем омары без обезболивания совершали около 10 ударов хвостом за 10 секунд. Но после введения обезболивающих число ударов сократилось практически до нуля. Если точнее: лишь 3 из 13 омаров, получивших аспирин, и 7 из 13 омаров на лидокаине сделали хотя бы один удар хвостом.

При этом аспирин вызвал побочный эффект после инъекции омары начинали чистить лапки и клешни, что является признаком стресса. Но даже при этом число ударов хвостом при разряде всё равно снизилось. Лидокаин, растворённый в воде, дал аналогичное обезболивание при минимальных побочных эффектах. Оба препарата, таким образом, продемонстрировали обезболивающее действие.

Анализ тканей показал, что у подопытных омаров повысился уровень лактата в гемолимфе и изменилась экспрессия генов в нервных ганглиях это биологические маркеры стресса, которые подтверждают, что реакция была не просто механической, а затрагивала нервную систему.

Реакция омаров это не просто рефлекс

На первый взгляд результат кажется очевидным: обезболивающие снимают боль. Но значение этого эксперимента глубже. Если бы удары хвостом были чисто механической реакцией вроде дёргания ноги при ударе по коленке, то аспирин и лидокаин просто не подействовали бы. Эти препараты работают через ноцицептивные пути (систему обнаружения вредных воздействий), а не через мышечные рефлексы.

Поясню простой аналогией. Если вы случайно прикоснётесь к горячей плите, рука отдёрнется автоматически это рефлекс, который обезболивающее не уберёт. Но если у вас болит ушибленный палец и вы принимаете таблетку, обезболивающее действует именно на систему восприятия боли, а не на мышцы. То, что аспирин работает на омарах, указывает: у них задействована аналогичная система.

Неудобная правда: омары чувствуют боль так же, как мы, и реагируют на обезболивающие

Это добавляет ещё одно убедительное доказательство к растущему массиву данных о том, что ракообразные, такие как омары, способны к ноцицепции физическому обнаружению вреда, которое является одним из ключевых критериев в определении боли у животных.

Где уже запрещено варить омаров живьём

Исследование появилось в разгар мировой дискуссии о правах ракообразных. Норвегия, Новая Зеландия и Австрия уже запретили варить живых ракообразных по этическим соображениям, а аналогичное законодательство сейчас рассматривается в Великобритании.

Швейцария ещё в 2018 году запретила бросать живых омаров в кипящую воду. По новому закону ракообразных необходимо оглушить перед умерщвлением электрическим разрядом или быстрым разрушением мозга.

В 2022 году Великобритания расширила действие Закона о благополучии животных (Animal Welfare Sentience Act), официально признав омаров, крабов, осьминогов и всех остальных десятиногих ракообразных и головоногих моллюсков существами, обладающими сознанием. Это решение основано на правительственном обзоре более 300 научных исследований, проведённом экспертами Лондонской школы экономики, которые пришли к выводу о сильных научных доказательствах наличия сознания у этих животных.

Рыбная индустрия тем временем изучает оглушение электрическим разрядом как альтернативу варке заживо. Но, как показывает новое исследование, для разработки по-настоящему гуманного метода умерщвления нужно больше данных неправильно подобранный разряд может причинить сильную боль. Похожие споры уже идут и о том, каким должен быть гуманный способ оглушения рыбы.

Как боль у омаров меняет представления о сознании животных

Люди склонны наделять сознанием тех существ, которые похожи на них. Идея сварить заживо шимпанзе или дельфина кажется чудовищной, но по отношению к омару та же мысль вызывает куда меньше этического дискомфорта.

Люди склонны сочувствовать животным, которые похожи на нас имеют мимику или голос, и мы больше времени проводим с наземными животными, поэтому лучше их понимаем, объяснила профессор зоофизиологии Линн Снеддон.

Но наука показывает, что нервная система, не похожая на человеческую, вовсе не означает отсутствие страданий. У осьминога мозг кольцом обхватывает пищевод, а сеть мини-мозгов расходится по щупальцам ничего общего с нашей анатомией, но при этом осьминоги демонстрируют сложное поведение и признаки интеллекта. Даже у морских ежей обнаружен распределённый мозг всего тела, который ставит под вопрос привычные представления о нервных системах.

Осьминоги демонстрируют сложное поведение, несмотря на радикально отличающуюся от нашей нервную систему

Исследование в Scientific Reports вписывается в эту тенденцию: споры о сознании животных всё чаще выходят за рамки привычных представлений, а мерить его по человеческим меркам значит упускать из виду огромное количество существ, которые чувствуют боль иначе, но не менее реально.

Как это повлияет на пищевую индустрию и науку

То, что обезболивающие для людей работают и на норвежских омарах, показывает, насколько мы похожи. Вот почему важно заботиться о том, как мы обращаемся с ракообразными и как их убиваем точно так же, как мы заботимся о курах и коровах, говорит профессор Снеддон.

Практические выводы исследования выходят за рамки кулинарии:

• Для лабораторий результаты подчёркивают необходимость включения ракообразных в законы о защите лабораторных животных. Использование обезболивающих может сделать инвазивные эксперименты менее мучительными.
• Для аквакультуры и рыбного промысла исследование создаёт основу для улучшения стандартов обращения с ракообразными при их вылове, транспортировке и умерщвлении.
• Для будущих исследований учёные подчёркивают, что необходимы дополнительные эксперименты, чтобы найти наиболее гуманный способ обращения с ракообразными, если мы по-прежнему хотим видеть их на своём столе.

Важно оговориться: обезболивающие нельзя использовать перед приготовлением омаров в пищу речь идёт о применении в научных и ветеринарных целях. Для ресторанной практики нужны другие решения, и именно их поиском сейчас занимаются учёные и рыбная индустрия.

Это исследование не ставит окончательной точки в вопросе о сознании ракообразных. Но оно добавляет весомый аргумент к растущей доказательной базе: мир вокруг нас полон существ, чьи страдания мы слишком долго игнорировали просто потому что они не похожи на нас. Сегодня учёные всё чаще пересматривают список разумных видов, и, возможно, пришло время пересмотреть, как мы с ними обращаемся не только на кухне, но и в лабораториях, на рыболовных судах и в законодательстве.

Почему лица запоминаются легче, чем имена: наука объясняет» width=»1440″ height=»810″ />Почему лица запоминаются легче, чем имена: наука объясняет. Источник изображения: gostudy.cz

Ситуация знакома каждому: вы встречаете человека на улице, мгновенно узнаёте и понимаете, что уже знакомы, но имя вспомнить не можете хоть провались на месте. Оказывается, дело не в рассеянности. Мозг буквально по-разному обрабатывает лица и имена, и для одного у него есть специальный процессор, а для другого нет. Похожий сбой, кстати, возникает, когда не получается вспомнить нужное слово, хотя оно буквально вертится на языке. Но это уже другая история.

Какая зона мозга отвечает за распознавание лиц

На боковой поверхности височной доли, в извилине, которая называется веретенообразной, находится небольшой участок размером примерно с ягоду черники. Нейроучёные назвали его веретенообразной областью лица (fusiform face area, FFA) это часть зрительной системы, специализированная именно на распознавании лиц (вот как это происходит).

В 1997 году группа исследователей опубликовала ключевую работу, в которой показала, что эта зона активируется при виде лица, но остаётся относительно спокойной, когда человек смотрит на обычные предметы. Гипотезу подтверждали и случаи пациентов с повреждениями FFA, у которых развивалась прозопагнозия неспособность узнавать лица.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Telegram-канале. Обязательно подпишитесь!

Любопытно, что FFA реагирует на лица даже у людей, слепых с рождения. Исследование Massachusetts Institute of Technology продемонстрировало, что эта область активировалась, когда слепые участники трогали руками трёхмерные модели лиц. Это говорит о том, что для формирования лицевой специализации зрительный опыт необязателен мозг, похоже, заточен под лица от природы.

Почему мозг видит лица там, где их нет

Если вы когда-нибудь замечали лицо на фасаде дома, в облаках или на поджаренном хлебе это парейдолия. Так называют феномен, при котором мозг обнаруживает лица там, где их нет, и это прямое следствие его выдающейся способности к их детектированию. Именно поэтому мы можем видеть лица в предметах, хотя перед нами всего лишь розетка, дом или случайный узор.

Эволюционные психологи считают, что наши предки жили в условиях, где цена ложной тревоги (принять куст за хищника) была куда ниже, чем цена пропущенной угрозы (принять хищника за куст). Именно поэтому система распознавания лиц настроена с запасом лучше увидеть лицо там, где его нет, чем пропустить настоящее.

Нейровизуализация показывает, что мозг сначала обрабатывает иллюзорное лицо как настоящее, но примерно через 250 миллисекунд разбирается и переклассифицирует объект как обычный предмет. Это подтверждает идею, что детектор лиц работает молниеносно и на первых этапах без тонкой проверки.

Примеры парейдолии: мы видим лица в облаках и розетках

Для автопроизводителей, архитекторов и дизайнеров парейдолия давно не загадка, а инструмент. Производители машин целенаправленно проектируют лицо автомобиля агрессивное или дружелюбное подбирая форму фар и решётки радиатора.

Почему распознать лицо проще, чем вспомнить имя: распознавание и припоминание

Теперь к главному вопросу: почему с лицами легко, а с именами трудно? Ответ кроется в фундаментальном различии между двумя типами памяти распознаванием (recognition) и припоминанием (recall).

Распознавание это способность определить информацию как уже знакомую, а припоминание это извлечение конкретных деталей из памяти. Когда вы видите чьё-то лицо, мозгу нужно ответить на простой вопрос: видел ли я это лицо раньше? Это классическая задача на распознавание, и ответ сводится к да или нет.

Что вы думаете по этому поводу? Обсудим в нашем Telegram-чате!

А вот с именем всё иначе. Вам никто не подсказывает нужно самостоятельно вытащить из памяти конкретный ярлык, который вы когда-то привязали к этому лицу. Распознавание проще, потому что задействует больше подсказок: они активируют связанную информацию в памяти и повышают вероятность правильного ответа.

Простая аналогия: распознать лицо это как увидеть знакомую книгу на полке и понять, что вы её читали. А вспомнить имя как пытаться назвать эту книгу, глядя на пустую полку. В первом случае предмет перед глазами запускает память; во втором вам нужно извлечь информацию из ничего. В целом человеческая память работает не как архив, а как система подсказок, связей и постоянного отбора важной информации.

Почему сложно запомнить и вспомнить имена людей

Есть ещё одна тонкость. Имена это, по сути, произвольные ярлыки. Если человека зовут Алексей, в этом слове нет ничего, что описывает его внешность, характер или профессию. Мозг вынужден искать случайную бирку среди тысяч других.

Согласно двухэтапной теории памяти, припоминание требует сначала поиска и извлечения информации, а затем проверки правильно ли выбран результат. Распознавание же задействует только второй этап, и поэтому ошибиться здесь сложнее.

При этом мозг обрабатывает имена иначе, чем обычные слова. Исследования показывают, что имена хранятся в отдельном лексическом складе. Именно поэтому вы можете без труда описать внешность человека, вспомнить, где вы встречались, во что он был одет, но имя при этом так и не всплывёт. Обычные семантические слова (описания, качества, места) извлекаются по другим путям, нежели имена собственные.

Поиск имени в памяти напоминает выбор нужного поворота на развилке

Что такое прозопагнозия и почему люди не узнают лица

Насколько важна веретенообразная область лица, лучше всего видно, когда она перестаёт работать. Прозопагнозия это когнитивное расстройство, при котором человек не может узнавать знакомые лица, включая своё собственное, хотя в остальном зрение и интеллект остаются в норме. Такое состояние часто называют проще лицевая слепота.

Считается, что прозопагнозия связана с нарушениями в правой веретенообразной извилине, которая координирует нейронные системы восприятия и запоминания лиц. По некоторым оценкам, до 1 из 50 человек страдает той или иной формой прозопагнозии чаще всего врождённой, когда человек просто никогда не обладал нормальной способностью узнавать лица.

Люди с прозопагнозией учатся опознавать окружающих по голосу, походке, причёске или одежде. Эти стратегии работают, но они не так эффективны, как распознавание по лицу. Это лишний раз подчёркивает, насколько мощным инструментом является встроенный лицевой модуль мозга и как сильно его отсутствие сказывается на повседневной жизни.

Всё это вместе складывается в понятную картину. У мозга есть специализированная область для мгновенного распознавания лиц, отточенная миллионами лет эволюции. Для имён такого выделенного центра нет их приходится вылавливать из общего лексического хранилища, что требует куда больше усилий. Так что, если вы снова забыли чьё-то имя, не вините себя вините нейроанатомию.

А если хотите улучшить ситуацию, попробуйте старый приём: сразу после знакомства произнесите имя вслух несколько раз. Это усилит ассоциативную связь между лицом и ярлыком, и мозгу будет проще достать нужное слово в следующий раз.

Золотоволосые пингвины оказались неожиданно накачанными

Под забавной, несколько бестолковой внешностью и знаменитой переваливающейся походкой золотоволосых пингвинов скрывается впечатляюще мощная мускулатура, приспособленная и для подводного полёта, и для ходьбы на суше. Новое исследование впервые детально описало мышцы конечностей этих птиц и попутно помогло разгадать загадку пингвинов, которая ставила зоологов в тупик более 100 лет. И это далеко не первая странность этих птиц: раньше учёные уже выясняли, почему пингвины спят урывками прямо посреди жизни в шумной колонии.

Как устроены мышцы пингвинов и чем они отличаются от птиц

Золотоволосый пингвин (Eudyptes chrysolophus) птица среднего размера, около 70 см ростом и 56 кг весом. Обитает на субантарктических островах Южной Атлантики и Индийского океана, узнаваем по ярко-жёлтым перьевым хохолкам. Несмотря на немного комичный вид, под перьями у него прячется серьёзный мышечный аппарат.

Команда анатомов из Мидвестернского университета (США) при участии специалистов из SeaWorld San Diego и компании Scarlet Imaging провела детальное препарирование двух золотоволосых пингвинов и сравнила их мускулатуру с анатомией летающих птиц. Результат первая современная и полная карта мышц конечностей этого вида.

Почему пингвины не летают и как они плавают

Большинство птиц летают по воздуху. Пингвины давно отказались от этой способности и стали одним из самых известных примеров нелетающих птиц. Зато они научились летать под водой. И для этого их тело перестроилось кардинально.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

Главное отличие в мышце под названием супракоракоидеус (supracoracoideus). У летающих птиц она относительно невелика: её задача поднимать крыло, а основную работу делает мощная грудная мышца при взмахе вниз. Обратный ход крыла в воздухе почти пассивный поток воздуха помогает. Но в воде всё иначе.

Вода примерно в 800 раз плотнее воздуха. Чтобы двигаться в такой среде, пингвину нужна мышечная сила и на гребке вниз, и на гребке вверх. Поэтому супракоракоидеус у золотоволосого пингвинов значительно увеличен по сравнению с летающими родственниками. По данным более ранних исследований на других видах пингвинов, эта мышца может составлять почти половину массы грудной мышцы, тогда как у летающих птиц лишь около пятой части.

Пингвин летит под водой, используя ласты как крылья

Кроме того, исследователи обнаружили необычную конфигурацию мышц плечевого пояса. Она придаёт гребку пингвина выраженную обратную составляющую то есть ласт при каждом движении отталкивает воду ещё и назад, что усиливает тягу. Представьте, что вы плывёте и ваши руки при каждом гребке не просто давят вниз, а ещё и с силой отбрасывают воду за спину. Именно так плавает пингвин.

Пингвины вообще ведут себя под водой сложнее, чем кажется: исследования показывали, что они даже издают звуки под водой во время охоты.

Столетняя загадка мышц задних конечностей пингвинов

Одна из самых интересных находок исследования мышца в задних конечностях, о которой учёные спорили больше ста лет. Одни считали её частью наружной косой мышцы живота, другие поверхностной головкой сгибателя бедра. Единого мнения не было.

Препарирование показало: это отдельная, самостоятельная мышца. Она начинается от грудины, проходит через срединную линию тела и крепится к большеберцовой кости обеих ног, фактически связывая задние конечности между собой. Исследователи предложили назвать её аддуктор тибиалис (adductor tibialis) то есть приводящая большеберцовая мышца.

Её функция держать ноги пингвина плотно прижатыми друг к другу. Это работает по тому же принципу, что и у дельфинов, китов и даже людей при плавании: чем обтекаемее форма тела, тем меньше сопротивление воды. Для пингвина, который гоняется за крилем на глубине до 100 метров, такая экономия энергии критически важна.

Почему пингвины переваливаются при ходьбе и не падают

Знаменитая утиная походка пингвинов не просто милая особенность, а прямое следствие их анатомии. Та самая мышца adductor tibialis, которая помогает под водой, на суше работает иначе: она удерживает голени в приведённом положении и помогает поддерживать равновесие при ходьбе на двух ногах.

Золотоволосые пингвины шагают по каменистому склону к океану

Ноги пингвина расположены далеко позади по сравнению с другими птицами, а колени практически не разгибаются при ходьбе. Специализированные мышцы удерживают конечности близко к телу, и всё вместе приводит к характерному покачиванию из стороны в сторону. На первый взгляд это выглядит неуклюже, но такая походка оказалась энергоэффективной как на суше, так и в воде, где прижатые ноги снижают сопротивление.

Зачем учёные изучают мышцы пингвинов и что это даёт

У исследования есть вполне практическое значение. Золотоволосые пингвины частые обитатели зоопарков и центров реабилитации дикой природы. При этом до сих пор подробных анатомических справочников по их мускулатуре практически не существовало. Теперь у ветеринаров появился детальный атлас мышц конечностей, который может помочь в нескольких областях:

• диагностика и лечение травм ласт и ног
• планирование хирургических вмешательств
• разработка программ реабилитации для раненых или больных птиц

Чем лучше мы понимаем биологию этих птиц, включая устройство их тела, тем точнее можем выстраивать стратегии их охраны.

Кроме того, исследование проливает свет на эволюцию пингвинов от летающих предков к мастерам подводного плавания. Понимание того, как именно перестроилась мускулатура, помогает восстановить путь, которым шла эволюция целого отряда птиц. Сюда хорошо ложатся и находки древних пингвинов, у которых крылья и ноги уже были приспособлены к жизни в воде.

Так что пингвинья походка это не неловкость. Это результат миллионов лет эволюции, в ходе которой пингвины превратились из летающих птиц в одних из лучших пловцов животного мира. А их мощная мускулатура, как выяснилось, может дать фору многим существам, которые выглядят куда более спортивно.

Врачи шокированы: даже малые дозы алкоголя наносят вред мозгу вот что показало новое исследование

Долгое время считалось, что бокал вина за ужином или пара бутылок пива в неделю это безопасная норма алкоголя. Однако новое исследование учёных ставит под сомнение саму идею безопасной дозы алкоголя для мозга. Даже у людей, которые пьют умеренно и никогда не злоупотребляли, обнаружились тревожные изменения в кровоснабжении мозга и толщине его коры.

Как алкоголь влияет на мозг по данным МРТ

Группа исследователей из США изучила 45 здоровых взрослых в возрасте от 22 до 70 лет. Ни у кого из участников не было диагноза алкогольная зависимость, никто не уходил в запои в течение последнего года. Это были обычные люди с обычными привычками, диапазон потребления составлял от 1 до 54 напитков в месяц.

Участников опросили о том, сколько они пили за последний год, за три года и за всю жизнь. Затем данные сопоставили с результатами МРТ-сканирования мозга. Для 27 из 45 участников также измерили перфузию интенсивность кровотока в тканях мозга.

Результат оказался однозначным: чем больше алкоголя человек выпивал в среднем за месяц, тем ниже был кровоток в его мозге и тем тоньше была кора внешний слой мозга, отвечающий за мышление, память, речь и принятие решений. При этом все участники оставались в рамках того, что традиционно считается умеренным потреблением до 60 напитков в месяц для мужчин и до 30 для женщин. Один напиток в данном случае это примерно бутылка пива, бокал вина или рюмка крепкого спиртного (14 граммов чистого этанола).

Почему алкоголь снижает кровоснабжение мозга

Чтобы понять серьёзность находок, стоит разобраться, что такое перфузия мозга и зачем нужна толстая кора.

Мозг потребляет около 20% всего кислорода в организме, хотя весит лишь 2% от массы тела. Кровоток это его система снабжения: кровь доставляет кислород и питательные вещества, а также уносит продукты распада. Если перфузия снижается, нейроны начинают получать меньше ресурсов, и это создаёт условия для повреждения тканей.

Не забудь подписаться на наш канал в Max, чтобы быть в курсе новостей из мира науки!

Кора головного мозга (кортекс) это наружный слой серого вещества толщиной всего в несколько миллиметров. Именно здесь происходит большая часть высшей работы мозга: анализ, планирование, речь, творчество. Истончение коры один из маркеров старения мозга и нейродегенеративных заболеваний. Поэтому особенно важно, что у людей, отказавшихся от спиртного, мозг может восстанавливаться.

Важная деталь: связь между потреблением алкоголя и снижением перфузии оказалась сильнее, чем связь с толщиной коры. Это может означать, что алкоголь в первую очередь бьёт по кровоснабжению, а уже через него по самой ткани мозга.

Как возраст усиливает вред алкоголя для мозга

Один из самых тревожных выводов исследования обнаруженная взаимосвязь между количеством выпитого, возрастом и состоянием мозга. Учёные нашли корреляцию: негативное влияние алкоголя на перфузию и толщину коры усиливалось с возрастом участников.

Это логично, если вспомнить, как работает накопительный эффект. Представьте, что вы каждый день слегка царапаете деревянный стол. Одна царапина незаметна. Но за десятилетия поверхность станет заметно повреждённой. Исследователи предполагают, что с мозгом может происходить нечто похожее: многолетнее даже небольшое воздействие алкоголя способно постепенно снижать кровоток и истончать кору.

Схематическое сравнение нормального кровотока в мозге и сниженного

Среди вероятных механизмов авторы работы называют окислительный стресс повреждение клеток агрессивными молекулами (свободными радикалами), производство которых алкоголь стимулирует. С годами способность организма справляться с таким стрессом снижается, и последствия накапливаются.

Ограничения исследования алкоголя и мозга

Прежде чем бросать недопитый бокал, стоит учесть несколько важных оговорок.

• Исследование зафиксировало корреляцию, а не причинно-следственную связь. МРТ делали один раз участников не наблюдали в динамике на протяжении лет.
• Данные о потреблении алкоголя были получены из самоотчётов. Люди нередко занижают количество выпитого, так что реальные цифры могли отличаться.
• Исследование не учитывало такие факторы, как диета, физическая активность и качество сна, которые тоже влияют на здоровье мозга.
• Выборка небольшая всего 45 человек, а перфузию измерили только у 27.

Всё это означает, что делать категоричные выводы из одного исследования преждевременно. Однако работа ценна тем, что вписывается в растущий массив данных, указывающих в одном направлении.

Почему безопасной дозы алкоголя не существует

Это исследование далеко не первое, которое подвергает сомнению концепцию безопасного уровня потребления алкоголя. В последние годы целый ряд научных работ показал, что каждая порция алкоголя повышает риск онкологических заболеваний, а связь между умеренным потреблением и защитой сердца оказалась гораздо слабее, чем считалось раньше.

Показательно, что обновлённые диетические рекомендации, вышедшие в начале 2026 года, впервые не указывают конкретную безопасную норму потребления алкоголя. Вместо привычных не более двух напитков в день для мужчин рекомендации теперь звучат проще: пейте меньше ради лучшего здоровья.

Всё больше исследований заставляют пересмотреть отношение к безобидному бокалу вина

Сами авторы исследования подчёркивают, что нужны дополнительные работы в первую очередь длительные наблюдения за большими группами людей, чтобы лучше понять функциональные нейробиологические последствия «низкорискового» потребления алкоголя у взрослых.

Тем не менее общая тенденция вполне ясна: наука всё увереннее говорит о том, что для мозга не существует количества алкоголя, которое можно назвать полностью безвредным. Это не повод для паники, но весомый аргумент, чтобы честно пересмотреть свои привычки особенно с возрастом, когда мозг становится уязвимее. Тем более что существует простой способ меньше пить алкоголь без сложных схем и самообмана.

На Марсе есть воздух, но сможет ли он спасти жизнь человека хотя бы на несколько секунд

У Марса есть атмосфера и это не новость. Новость в том, что NASA уже научилось добывать кислород на Марсе из местного воздуха, состоящего почти целиком из углекислого газа. Правда, пока его хватает лишь на десять минут работы одного астронавта. Разбираемся, почему на Марсе нельзя сделать ни одного вдоха без скафандра и как инженеры собираются это изменить.

Атмосфера Марса: состав, давление и уровень кислорода

Издалека Марс может показаться почти родственником Земли: скалистый ландшафт, полярные шапки, смена времён года. Но стоит мысленно ступить на его поверхность, и иллюзия рассыпается. Атмосфера Марса примерно в 100 раз тоньше земной среднее давление на поверхности составляет около 610 паскалей, то есть менее 1% от давления на уровне моря на Земле.

Состав этого разреженного воздуха тоже не в пользу человека. Углекислый газ занимает около 9596%, азот около 2,7%, аргон 1,6%. На долю кислорода приходится лишь 0,13% в 160 раз меньше, чем в земной атмосфере, где его около 21%.

Сравнение атмосфер Марса и Земли.

Проще говоря, если бы вы могли каким-то чудом оказаться на Марсе без скафандра, вам было бы нечем дышать. Но и само отсутствие кислорода не единственная проблема. Куда опаснее экстремально низкое давление.

Сколько секунд живёт человек на Марсе без скафандра

Наше тело привыкло к давлению в одну атмосферу это примерно 101 325 паскалей. Оно удерживает жидкости в жидком состоянии, позволяет лёгким работать и поддерживает внутреннее равновесие организма. На Марсе давление в 170 раз ниже. Это эквивалент высоты около 35 километров над Землёй там не летают даже самолёты.

При таком давлении происходит несколько вещей одновременно. Кислород не может поступать в кровь, потому что газообмен в лёгких прекращается. Без подпитки кислородом мозг отключается быстро: по данным авиационной медицины и экспериментов NASA, потеря сознания наступает через 1015 секунд после воздействия почти вакуумных условий.

Есть и ещё одна угроза эбуллизм. Когда внешнее давление падает ниже так называемого предела Армстронга (около 6,3 кПа, или высота 19 км над Землёй), вода в тканях начинает переходить в пар прямо при температуре тела. Тело отекает, кровообращение нарушается. Если реанимация не начнётся в течение 6090 секунд, шансов практически нет.

Без герметичного скафандра на Марсе человек проживёт считанные секунды

Важно понимать: это не теория из фильмов. В 1966 году инженер NASA Джим Леблан во время испытаний скафандра в вакуумной камере случайно подвергся разгерметизации. Он потерял сознание примерно через 14 секунд. К счастью, давление восстановили быстро, и он выжил без последствий. Марс это не просто место без воздуха. Это среда, которая активно несовместима с человеческой биологией.

Как получают кислород на Марсе из углекислого газа

Если атмосфера Марса убивает, можно ли заставить её работать на нас? Именно на этот вопрос отвечал эксперимент MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) компактное устройство размером с микроволновку, установленное на борту марсохода Perseverance.

Принцип работы MOXIE основан на электролизе твёрдого оксида. Устройство засасывает марсианский воздух через HEPA-фильтр, сжимает его, нагревает до 800 C и пропускает через специальную керамическую ячейку. Там молекулы CO расщепляются: кислородные ионы проходят через электролит и объединяются в молекулярный кислород (O), а угарный газ (CO) выбрасывается обратно в атмосферу.

20 апреля 2021 года MOXIE впервые получил кислород из марсианского воздуха. За час работы прибор выдал около 5,4 грамма этого хватило бы астронавту примерно на 10 минут нормальной активности. За всё время миссии MOXIE проработал 16 раз и в сумме произвёл 122 грамма кислорода столько маленькая собака вдыхает за 10 часов.

На пике эффективности MOXIE выдавал 12 граммов кислорода в час при чистоте не менее 98%. Это вдвое превысило изначальные ожидания NASA. В сентябре 2023 года миссия MOXIE была официально завершена: прибор успешно выполнил все технические задачи.

Инженеры устанавливают MOXIE в корпус марсохода Perseverance

MOXIE это пока лишь демонстрация технологии. Но она доказала главное: производство кислорода на Марсе из местных ресурсов возможно в принципе.

Сколько кислорода нужно для миссии на Марс

Может показаться, что 122 грамма это мизер. И это действительно так. Но значение MOXIE не в объёме произведённого кислорода, а в самом факте: технология работает на другой планете, в реальных условиях, при разных температурах и сезонах.

Для будущей пилотируемой миссии понадобится масштабирование. Чтобы вернуть четырёх астронавтов с Марса на Землю, нужно около 25 тонн кислорода только как компонент ракетного топлива. Это вес гружёной фуры. Везти такой объём с Земли задача на грани выполнимости, особенно если речь идёт про первый полёт человека на Марс. А вот произвести кислород на месте уже не фантастика.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

NASA рассчитывает, что масштабированная версия MOXIE, работающая на энергоустановке мощностью 2530 киловатт, сможет производить не менее 2 килограммов кислорода в час. За земной год такая система накопит десятки тонн достаточно для обратного полёта и дыхания экипажа.

Этот подход называется ISRU использование местных ресурсов. В будущем он может радикально удешевить миссии. Каждый килограмм, который не нужно поднимать с Земли, экономит топливо, деньги и время. Марс в этой логике перестаёт быть просто точкой назначения и становится местом, где можно начать строить инфраструктуру.

Когда человек полетит на Марс и что мешает сейчас

Даже с кислородом Марс остаётся враждебным. Температура на поверхности может опускаться ниже 73 C. Жидкой воды почти нет, хотя сама вода на Марсе всё же существует в основном в виде льда и связанной влаги. Радиация на Марсе значительно выше, чем на Земле, потому что у планеты нет ни плотной атмосферы, ни магнитного поля для защиты. К этому добавляются глобальные пылевые бури, которые могут длиться неделями и закрывать солнце.

Астронавтам потребуются герметичные жилые модули, продвинутые системы жизнеобеспечения, защита от радиации и автономные источники энергии. Кислород лишь одна деталь в гораздо более сложной мозаике.

Концепция марсианской базы с герметичными жилыми модулями и солнечными панелями

Но прогресс есть. Каждая роботизированная миссия снижает неопределённость. Perseverance продолжает изучать геологию кратера Езеро и собирать образцы грунта для будущей доставки на Землю. NASA планирует отправить людей на Марс в конце 2030-х начале 2040-х годов, хотя конкретная дата пока не определена. Программа Artemis, возвращающая астронавтов на Луну, рассматривается как ступень к марсианским экспедициям.

Марс не стал ближе физически, но он стал понятнее. Атмосфера, которая убивает за секунды, оказалась ещё и источником ресурсов. Задача ближайших десятилетий научиться брать у планеты то, что она может дать, и защищаться от всего остального. Переход от вопроса сможем ли мы туда добраться? к вопросу как долго мы там сможем находиться? пожалуй, главный итог последних лет исследований.

Подо льдом Антарктиды обнаружены источники горячей воды температурой 300 градусов

Корейским учёным впервые удалось наблюдать то, что ранее было скорее предположением, чем фактом. Гидротермальные источники на дне Антарктики на глубине 1 300 метров, где температура воды превышает 300 C. Пока на поверхности температура воды около минус одного градуса, на дне бьют потоки перегретой жидкости, насыщенной металлами и сероводородом. И вокруг этих потоков кипит жизнь, которую раньше никто не видел своими глазами. Это открытие ещё раз показывает, как мало мы знаем о том, что скрывается подо льдами нашей планеты.

Как нашли гидротермальные источники в Антарктиде

Корейский институт полярных исследований (KOPRI) объявил об успешном завершении экспедиции на ледокольном исследовательском судне Араон. Команду возглавил ведущий исследователь Пак Сон Хён. Целью была зона антарктического срединно-океанического хребта примерно в 1 200 километрах от станции Чанбого на Земле Виктории.

Этот район открытого океана оставался одним из самых заметных белых пятен на карте подводных исследований слишком далеко, слишком холодно, слишком сложно. Раньше здесь никто не проводил прямых наблюдений дна. Сам KOPRI назвал достижение мировым первенством: впервые к антарктическим гидротермальным источникам отправили беспилотный подводный аппарат, который смог рассмотреть всё вблизи.

До этой экспедиции учёные могли исследовать регион только косвенно опуская пробоотборники на дно вслепую и поднимая образцы наверх. Расположение, распределение и экологическая структура источников оставались в значительной мере лишь предположениями. В 2017 году команда подтвердила наличие глубоководных организмов с помощью подводных камер, а в прошлом году собрала около 350 килограммов минеральных образцов с помощью драги (специальный инструмент для сбора образцов со дна глубоких водоёмов).

Не забудь подписаться на наш канал в Max, чтобы быть в курсе новых статей!

Почему вода при 300C не кипит на глубине

Гидротермальные источники это, по сути, подводные горячие гейзеры. Морская вода просачивается в трещины океанической коры, нагревается магмой на глубине и выбрасывается обратно в океан. По пути она насыщается металлами железом, медью, цинком а также сероводородом и метаном, которые становятся топливом для жизни на дне.

Важный момент: почему вода при 300 C не кипит? Всё дело в давлении. На каждые десять метров глубины давление увеличивается на одну атмосферу. На глубине 1 300 метров оно настолько велико, что вода остаётся жидкой даже при температурах, при которых на поверхности она давно бы превратилась в пар.

Исследовательская группа проводит глубоководные исследования с помощью беспилотного подводного аппарата.

При этом эти источники не способны сколько-нибудь заметно нагреть антарктический океан. Перегретая жидкость смешивается с окружающей ледяной водой и остывает буквально в нескольких десятках метров от места выброса. Температуру антарктических вод по-прежнему определяют солнечный свет и глобальная циркуляция течений. Гидротермальные источники это точечные, локальные очаги тепла на дне океана.

Как живут организмы без солнечного света в океане

На такой глубине солнечный свет не проникает, фотосинтез невозможен. Но жизнь здесь нашла другой путь. Вместо солнечной энергии местные экосистемы используют химическую это процесс, который называется хемосинтезом. Микроорганизмы разлагают сероводород и метан из гидротермальных выбросов и производят органическое вещество. По сути, бактерии выполняют ту же роль, что растения на суше, только вместо солнца используют химию вулканических источников.

На этой бактериальной основе строятся целые сообщества. Некоторые организмы несут симбиотических микробов внутри или на поверхности своего тела и получают энергию напрямую от них. В Тихом и Атлантическом океанах возле гидротермальных источников обычно обитают гигантские трубчатые черви и мидии. Но в антарктических водах всё иначе здесь сформировались собственные, отличные линии ракообразных, моллюсков и иглокожих.

Собранные биологические образцы.

Каждый такой источник это изолированный оазис жизни размером от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Поскольку эти оазисы разделены километрами безжизненного дна, каждый из них развивает собственное уникальное биологическое сообщество.

Почему сложно исследовать дно Антарктиды

Сами по себе гидротермальные источники не новость для науки. С 1970-х годов их обнаружили в огромном количестве вдоль срединно-океанических хребтов Тихого и Атлантического океанов. Но в антарктических водах ситуация другая. Хотя хребет, опоясывающий Антарктиду, обладает всеми условиями для существования таких источников, детальные исследования на месте проводились крайне редко.

Причины прозаичны, но серьёзны. Антарктические воды находятся на огромном удалении от обитаемых территорий. Чтобы доставить команду, оборудование и запасы, нужно несколько недель или месяцев плавания. Сама дорога съедает колоссальные ресурсы.

Стоимость работы подводного аппарата ещё одна проблема. Беспилотный глубоководный аппарат это сложная система, требующая слаженной работы специалистов, кабелей и судна обеспечения. При аренде оборудования расходы умножаются: приходится оплачивать не только время погружений, но и весь многонедельный рейс, а также проживание инженеров. Типичная антарктическая экспедиция длится один-два месяца, но аппарат может работать под водой лишь несколько дней. Такая пропорция делает финансовую нагрузку особенно тяжёлой.

Поворотным моментом для антарктических исследований стала экспедиция к Восточно-Шотландскому хребту в 2012 году. Тогда учёные впервые наблюдали высокотемпературные гидротермальные выбросы на глубине около 2 500 метров и обнаружили ранее неизвестные биологические сообщества с новыми видами краба-йети, морскими звёздами и анемонами. Это дало основания предположить, что в антарктических гидротермальных источниках существуют отдельные экосистемы. С тех пор признаки гидротермальной активности были обнаружены еще в нескольких районах Антарктики, но прямые наблюдения за глубоководными экосистемами там крайне редки.

Как работают глубоководные дроны для исследований

Чтобы преодолеть ограничения арендованного оборудования, команда KOPRI решила действовать иначе. Совместно с робототехнической компанией они разработали собственный глубоководный беспилотный аппарат под названием Ариари (Ariari). Он способен погружаться на глубину до 6 000 метров.

Ариари полностью оправдал ожидания в полевых условиях. Опустившись на 1 300 метров, он отслеживал изменения температуры и химического состава воды и зафиксировал активный гидротермальный источник в действии. Аппарат записал видео дымящихся труб структур, выбрасывающих перегретую жидкость, окружающих их биологических сообществ и распределения минералов. При этом он избирательно собирал неповреждённые образцы, подобранные под конкретные задачи исследователей.

Беспилотный глубоководный аппарат Ариари.

С помощью роботизированных манипуляторов и всасывающих устройств команда собрала 12 глубоководных организмов, включая книдарий (стрекающих), губок и иглокожих. Некоторые из этих образцов, по предварительным оценкам учёных, могут оказаться ранее неизвестными видами. Исследователи полагают, что организмы, адаптировавшиеся к столь экстремальной среде, способны раскрыть новые формы экологической адаптации.

Помимо биологии, экспедиция принесла важные геологические данные. Команда своими глазами увидела обширное пространственное распределение сульфидных руд, богатых медью и цинком, вокруг источников.

Прямое наблюдение глубоководной гидротермальной среды на антарктическом срединно-океаническом хребте с помощью беспилотного аппарата редкость даже в мировом масштабе, отметил руководитель экспедиции Пак Сон Хён, добавив, что современная робототехника позволила получить гораздо более точные данные и образцы, чем традиционные методы исследования с борта судна.

Почему открытие гидротермальных источников Антарктиды важно для поиска жизни в космосе

Стоит подчеркнуть: само существование гидротермальных источников в Антарктике не является неожиданностью. Учёные давно предполагали их наличие и даже находили косвенные доказательства. Настоящая ценность экспедиции в переходе от догадок к прямому наблюдению. Разница примерно такая: одно дело знать, что за стеной есть комната, и совсем другое зайти в неё и увидеть, что внутри.

Теперь у исследователей есть видео, образцы и данные, которые позволят детально изучить, как устроены антарктические глубоководные экосистемы, чем они отличаются от аналогов в других океанах и какие биологические механизмы позволяют жизни процветать в таких условиях.

Открытия вроде этого расширяют представление о границах жизни на Земле и за её пределами. Ледяные спутники Юпитера и Сатурна Европа и Энцелад имеют подлёдные океаны, в которых теоретически могут существовать похожие условия. Каждый раз, когда мы лучше понимаем, как жизнь приспосабливается к экстремальным условиям на нашей планете, мы точнее представляем, где её искать в космосе.

Учёные разморозили 40-тысячелетних микробов на Аляске и они ожили через полгода

Вечная мерзлота кажется надёжным природным холодильником, где всё древнее давно застыло и больше не представляет угрозы. Но эксперимент показал неожиданное: микроорганизмы, запертые в промёрзшей почве Аляски со времён ледникового периода, оказались живыми и при повышении температуры начали активно размножаться. Главный вопрос теперь не в том, как они выжили, а в том, что произойдёт с климатом, когда вечная мерзлота продолжит таять, и что ещё проснётся вместе с ней.

Как берут образцы вечной мерзлоты для исследований: тоннель с костями мамонтов

Чтобы изучить древнюю жизнь, замурованную в мерзлоте, группа учёных под руководством Тристана Каро из Университета Колорадо в Боулдере отправилась в необычное место. Образцы были собраны в исследовательском тоннеле вечной мерзлоты объекте Инженерного корпуса армии США, расположенном в центральной Аляске, недалеко от Фэрбанкса. Тоннель тянется более чем на 100 метров вглубь промёрзшего грунта.

Внутри он похож на шахту, и прямо из стен торчат кости древних бизонов и мамонтов. Вечная мерзлота вообще умеет сохранять животных тысячелетиями, поэтому для учёных такие тоннели похожи на природные архивы.

Первое, что замечаешь, когда заходишь внутрь, ужасный запах. Будто подвал, в котором никто не убирался целую вечность, описывает Каро.

Тоннель в вечной мерзлоте, построенный Инженерным корпусом армии США в центральной части Аляски.

Для микробиолога, впрочем, такой запах хороший знак: он говорит о присутствии живых микроорганизмов.

Учёные извлекли образцы грунта возрастом от 4 до 42 тысяч лет. Затем их доставили в лабораторию, добавили воду и инкубировали при температурах 4 и 12 C прохладных для человека, но для Арктики это практически жара. Цель имитировать условия аляскинского лета и будущие климатические сценарии, при которых тепло проникает в глубокие слои мерзлоты.

Ученый бурит древнюю многолетнюю мерзлоту в исследовательском тоннеле на Аляске.

Как древние микробы оживают после разморозки

Первые недели и месяцы образцы практически не подавали признаков жизни. Рост микробов оставался крайне медленным в первые 30 дней после размораживания. В начальный период лишь примерно одна клетка из 100 000 делилась за сутки для сравнения, большинство лабораторных бактерий удваивается за несколько часов.

Но примерно через шесть месяцев учёные зафиксировали драматические изменения в образцах. Микробы начали формировать видимые слизистые структуры биоплёнки. Биоплёнка это организованное сообщество микроорганизмов, прикреплённых к поверхности и окружённых защитной слизью. Её появление говорит о том, что клетки не просто поодиночке выживают, а кооперируются и активно растут.

Чтобы отследить этот процесс, исследователи использовали метод с тяжёлой водой, содержащей дейтерий: он показывает, как клетки встраивают жидкость в свои мембраны. Это позволило точно измерить скорость роста даже на самых ранних стадиях.

Почему древние микробы из мерзлоты это проблема для климата

Сам факт, что 40-тысячелетние организмы способны ожить, впечатляет, но настоящая проблема в другом. Когда мерзлота тает, микробы начинают разлагать органику и выбрасывать в атмосферу углекислый газ и метан мощные парниковые газы.

Схема: при таянии мерзлоты микробы разлагают древнюю органику и выделяют CO и метан

Вечная мерзлота покрывает почти четверть суши Северного полушария. В арктической мерзлоте хранится около 1 700 миллиардов тонн органического углерода это почти вдвое больше, чем содержится во всей атмосфере Земли. Эта гигантская морозильная камера тысячелетиями удерживала остатки растений, животных и микробов вне углеродного цикла. Теперь замок начинает открываться и это уже влияет не только на климат, но и на города на вечной мерзлоте.

Это одна из главных неизвестных в климатологии, говорит соавтор исследования, профессор геологических наук Себастьян Копф. Как повлияет таяние всех этих промёрзших грунтов с огромными запасами углерода на экологию регионов и темпы изменения климата?

Таяние мерзлоты: долгое арктическое лето опаснее короткой жары

Один из ключевых выводов исследования важна не столько пиковая температура, сколько продолжительность тёплого периода. Учёные заметили, что колонии не просыпались заметно быстрее при более высокой температуре. Разница между 4 C и 12 C оказалась не такой существенной, как продолжительность прогрева.

Результаты указывают на практический урок для реального мира: после жаркого периода может пройти несколько месяцев, прежде чем микробы станут достаточно активными, чтобы выбрасывать парниковые газы в больших объёмах. Это означает, что чем длиннее становятся арктические лета, тем выше риски для планеты.

Один жаркий день аляскинского лета мало что решает. Гораздо важнее удлинение тёплого сезона, когда высокие температуры захватывают осень и весну, объясняет Каро. Представьте это как разморозку холодильника: если его выключить на час, содержимое уцелеет, но если оставить открытым на неделю всё испортится.

Арктическая тундра: при таянии вечной мерзлоты на поверхности образуются озёра и обнажается древняя органика

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Telegram-канале. Обязательно подпишитесь!

Что учёные пока не знают о микробах вечной мерзлоты

Исследование важное, но его авторы первыми признают ограничения. В мире огромное количество вечной мерзлоты на Аляске, в Сибири и других северных регионах. Мы взяли лишь крошечный срез, говорит Каро. Остаётся открытым вопрос, будут ли древние микробы из мерзлоты в других местах вести себя так же или активироваться быстрее, медленнее, выделяя другие газы.

Ещё одна неизвестная древние микробы строят свои мембраны не из обычных фосфолипидов, а из гликолипидов, которые, предположительно, служат им своеобразным антифризом. Как именно эта адаптация влияет на скорость пробуждения и поведение колоний в разных условиях, пока неясно.

Исследование показало, что мерзлота не выбрасывает весь углерод сразу при оттаивании микробы оживают постепенно, и между началом таяния и масштабными выбросами проходит время. Это критически важно для климатических моделей, которые до сих пор не учитывают эту задержку.

Понимание того, с какой скоростью просыпаются арктические микробы, напрямую влияет на точность прогнозов о будущем климата. Один тоннель на Аляске только начало, дальше нужно изучить Сибирь, Канаду, Скандинавию.

Плацебо работает: учёные раскрыли тайну мозга, которая объясняет чудо-исцеления

Если дать вам сахарную таблетку и сказать, что это обезболивающее, то боль действительно может отступить. Этот факт десятилетиями ставил врачей в тупик: эффект плацебо реален, но как именно ожидание облегчения превращается в настоящее обезболивание, оставалось загадкой. Теперь команда нейробиологов заявляет, что нашла ключевую часть ответа и описала нейронную цепочку, которая стоит за этим эффектом.

Как учёные вызвали эффект плацебо у мышей

Обычно биомедицинские открытия движутся в одном направлении: сначала эксперименты на животных, потом клинические испытания на людях. Группа Мэтью Бангарта из Калифорнийского университета в Сан-Диего пошла наоборот. Исследователи использовали метод обратной трансляции взяли протокол плацебо, который уже работал в экспериментах с людьми, и адаптировали его для мышей.

Выглядело это так: мышей помещали в камеры с характерными визуальными и обонятельными подсказками полоски или точки на стенах, запах банана или лимона. В одной конкретной камере грызуны получали морфин перед контактом с горячей поверхностью. За несколько дней у мышей сформировалась стойкая ассоциация: эта комната значит боли не будет.

Затем морфин заменили на физраствор пустышку, которая не содержит никакого лекарства. Но когда мыши оказывались в знакомой камере, они по-прежнему вели себя так, будто боль стала слабее. Эффект плацебо у мышей был воспроизведён в контролируемых лабораторных условиях.

Врачи знают, что ожидания могут влиять на восприятие боли.

Как мозг запускает обезболивание при плацебо

Убедившись, что плацебо работает, учёные занялись главным вопросом: что происходит в мозге в этот момент? Для этого они сфокусировались на коре внешнем слое мозга, который отвечает за прогнозирование, оценку и принятие решений. Ведь механизм работает и в обратную сторону: ожидание боли иногда оказывается мучительнее самой боли.

Оказалось, что два отдела коры медиальная префронтальная кора и передняя поясная кора посылают активные сигналы вниз, в древнюю структуру глубоко в стволе мозга вентролатеральное околоводопроводное серое вещество (vlPAG). Если проще: думающая часть мозга отправляет команду облегчить боль в один из самых примитивных болевых центров. vlPAG давно известна как область с высокой концентрацией опиоидных рецепторов и ключевой узел в модуляции боли.

С помощью специально разработанных флуоресцентных сенсоров учёные наблюдали за vlPAG в реальном времени. В момент, когда мыши оказывались в комнате плацебо и сталкивались с болевым стимулом, сенсоры фиксировали быстрый рост опиоидного сигнала мозг заливал эту область собственными эндорфинами.

Флуоресцентные изображения ключевой мозговой структуры, участвующей в облегчении боли плацебо у мышей. Зеленый цвет нейроны, регулирующие болевые ощущения.

Как учёные отключили плацебо в мозге мышей

Но корреляция ещё не причина. Чтобы доказать, что именно эндогенные опиоиды в vlPAG обеспечивают обезболивание, исследователи применили изящный инструмент. Они использовали светоактивируемый препарат PhNX запертую версию налоксона, лекарства, которое блокирует опиоидные рецепторы и используется при передозировках.

Через тончайшие оптические волокна, вживлённые в мозг мышей, учёные направили вспышку ультрафиолета прямо в vlPAG. Свет мгновенно распаковывал налоксон, который блокировал опиоидные рецепторы точно в нужной точке. Результат был немедленным: плацебо-эффект полностью исчезал, и мыши снова чувствовали боль.

Это элегантное доказательство: мозг не просто отвлекается от боли он запускает конкретный биохимический механизм, который производит собственные обезболивающие вещества в строго определённом месте. Ранее учёные уже изучали, как плацебо регулирует боль, но впервые удалось точно указать конкретный участок мозга и доказать причинно-следственную связь.

Почему плацебо помогает при разных видах боли

Один из самых интригующих результатов: мышей тренировали на тепловую боль (горячая поверхность), но когда проверили их реакцию на механическую боль (укол), плацебо-эффект всё равно сработал обезболивание распространилось на разные типы болевых ощущений, включая боль от повреждения тканей.

Это важный момент для медицины. Реальная боль после операции, травмы, при воспалении не работает по одному механизму. Если ожидание облегчения запускает широкий обезболивающий ответ, а не узкую реакцию на один конкретный стимул, потенциал клинического применения оказывается гораздо шире, особенно при хронической боли.

По словам Бангарта, это открытие имеет прямые последствия для того, как плацебо-тренировки у людей могли бы формировать устойчивость к боли как перед запланированной операцией, так и при неожиданной травме.

Не забудь подписаться на наш канал в Max, чтобы быть в курсе новых статей!

Как открытие плацебо изменит лечение боли

Важно понимать границы этого открытия. Исследование проведено на мышах, и прямое перенесение результатов на людей пока не доказано. Однако у людей и мышей схожие системы модуляции боли: кора, отвечающая за ожидание, и стволовые пути, использующие эндогенные опиоиды, всё это есть и у нас.

Авторы подчёркивают, что результаты дают надежду на использование ожиданий как замены опиоидным обезболивающим, вызывающим зависимость. Представьте: перед операцией пациент проходит специальный курс кондиционирования, который настраивает его мозг на производство собственных обезболивающих. Кажется чем-то фантастическим, но именно разработка таких протоколов для людей с хронической болью заявлена как главная цель будущих исследований.

Исследование опубликовано в журнале Neuron одном из ведущих нейронаучных изданий. Его главный вывод прост и важен одновременно: мозг умеет сам себя обезболивать, и теперь мы знаем, какой именно провод за это отвечает. Вопрос в том, получится ли научить человеческий мозг включать эту систему по запросу и если да, это может серьёзно изменить подход к лечению боли без лекарств.

Учёные раскрыли главный секрет: как тренировки омолаживают весь организм

Мы привыкли думать о мышцах как о механическом приводе: сократились рука поднялась, ноги побежали. Но современная физиология открыла совсем другую картину. Мышцы работают как полноценный эндокринный орган, который при каждом сокращении рассылает по всему телу сотни сигнальных молекул. Эти вещества связаны с работой мозга, сердца, костей, иммунной и нервной систем. По сути, движение биологически необходимо для нормальной работы организма так же, как дыхание или еда. Особенно это заметно на фоне сидячей работы, которая бьёт по здоровью сильнее, чем многим кажется.

Как мышцы превращаются в источник полезных гормонов

Когда мышца сокращается, она выбрасывает в кровоток особые молекулы миокины. Их открытие в начале 2000-х перевернуло представление о физиологии движения и породило концепцию упражнения как лекарство. Не случайно учёные всё чаще изучают, как упражнения омолаживают мышцы и помогают им дольше сохранять силу. Но исследователи из Университета Сан-Хорхе (Испания) идут дальше: они утверждают, что малоподвижный образ жизни следует рассматривать не просто как вредную привычку, а как источник болезней.

Самый изученный миокин интерлейкин-6 (IL-6). В покое он выделяется в небольших количествах, но при интенсивной аэробной нагрузке его уровень может подскочить в 100 раз. Ещё два важных миокина иризин, который помогает поддерживать баланс жировой ткани, и BDNF (нейротрофический фактор мозга), отвечающий за нейропластичность способность мозга перестраивать свои связи.

Помимо миокинов, при физической нагрузке другие органы тоже выделяют сигнальные вещества экзеркины. Обзор 2022 года, опубликованный в Nature Reviews Endocrinology, показал, что эти молекулы играют важную роль в здоровье сердечно-сосудистой, метаболической, иммунной и нервной систем. Если человек мало двигается экзеркинов в его крови почти нет, и это повышает риск заболеваний и общую смертность.

Физические упражнения необходимы для нашего здоровья.

Как тренировки укрепляют иммунитет и снижают воспаление

Свежий обзор 2024 года выявил как минимум девять миокинов, которые напрямую влияют на работу иммунной системы. Среди них иризин, декорин и несколько интерлейкинов (IL-6, IL-7, IL-15). Во время тренировки эти вещества попадают в кровь и стимулируют размножение и созревание иммунных клеток, усиливая иммунный надзор.

Но есть и второй, не менее важный эффект. Миокины снижают хроническое системное воспаление тихий процесс, который годами разрушает сосуды и ткани и лежит в основе многих метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний. Тот самый IL-6, который резко растёт при нагрузке, выступает как противовоспалительный сигнал: он регулирует активность лимфоцитов, макрофагов (клеток-пожирателей патогенов) и NK-клеток натуральных киллеров, уничтожающих заражённые и опухолевые клетки.

Звучит парадоксально: ведь IL-6 знают и как провоспалительную молекулу. Но всё дело в контексте. При хронических болезнях он сочится в кровь постоянно и понемногу и таким образом подкармливает воспаление. А во время тренировки выбрасывается коротким мощным импульсом, и этот импульс, наоборот, запускает противовоспалительный каскад.

Как физическая нагрузка улучшает память и работу мозга

Мышцы напрямую общаются с мозгом через так называемую ось мышцы мозг. Молекулы BDNF, иризин и катепсин B, выделяемые при нагрузке, способны стимулировать образование новых нейронов. Они же связаны с улучшением памяти и обучения, а также с защитой от когнитивного угасания при нейродегенеративных заболеваниях. Даже короткая активность может быть полезна спорт улучшает работу мозга заметно быстрее, чем принято думать.

Мозг слушает сигналы мышц и отвечает, укрепляя нейронные связи

Иризин, например, повышает уровень BDNF в гиппокампе области мозга, критически важной для формирования воспоминаний. Катепсин B способствует регенерации нейронов и улучшению когнитивных функций. Именно поэтому физически активные люди в среднем лучше сохраняют ясность ума с возрастом и реже страдают от тревожности и депрессии. Кстати, исследования показывают, что один вид спорта гарантирует идеальный сон, а качественный сон ещё один мощный фактор защиты мозга.

Образ, который предлагают исследователи, очень точный: мозг прислушивается к тому, что говорят мышцы, когда сокращаются, и реагирует на это, адаптируясь и становясь сильнее.

Как тренировки помогают сжигать жир и защищают от диабета

При физической нагрузке IL-6 играет ключевую роль в мобилизации жирных кислот из жировой ткани причём в первую очередь из висцерального жира (того самого, что накапливается на внутренних органах в брюшной полости и представляет наибольшую опасность для здоровья). Это запускает процесс жиросжигания и помогает поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови.

IL-6 также регулирует чувствительность к инсулину, позволяя мышцам эффективнее поглощать глюкозу. Этот механизм объясняет, почему регулярные упражнения помогают предотвращать диабет 2-го типа одно из самых распространённых метаболических заболеваний в мире.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Исследователи называют мышцы метаболическим термостатом. Этот термостат определяет, когда организму нужно мобилизовать энергию, когда запасать, а когда расходовать. И работает он корректно только при регулярной физической активности. Если человек сидит целый день, термостат фактически ломается.

Как физическая активность защищает сердце и кости

Физическая нагрузка запускает выброс экзеркинов, которые расширяют сосуды, улучшают работу сосудистой стенки и снижают жёсткость артерий. Это объясняет, почему активные люди реже сталкиваются с гипертонией, ишемической болезнью сердца и сердечной недостаточностью. Разумеется, при уже существующих заболеваниях сердца программу тренировок должен подбирать врач кардиолог или физиотерапевт.

Мышцы активно работают в связке и со скелетом. Миокины подстёгивают остеобласты клетки, которые строят костную ткань, и помогают удерживать минеральную плотность костей на нормальном уровне. К механической нагрузке на скелет добавляется ещё и химический сигнал, и вместе они играют важную роль в профилактике остеопороза.

Мышцы оказывают положительное всестороннее влияние на организм.

Отдельная и, пожалуй, самая впечатляющая тема связь движения с подавлением опухолей. Статья в The Lancet Oncology указывает, что малоподвижный образ жизни является фактором риска для более чем 10 видов рака. Миокины, выделяемые при нагрузке, тормозят распространение раковых клеток и уменьшают повреждения ДНК в потенциально злокачественных клетках. Кроме того, упражнения мобилизуют иммунные клетки, способные распознавать и уничтожать опухолевые клетки на ранних стадиях. Примечательно, что даже одна тренировка значительно повышает уровень миокинов, подавляющих рост раковых клеток, и даже короткая физическая активность связана со снижением риска некоторых видов рака.

Почему движение необходимо организму каждый день

Вся совокупность данных приводит к одному выводу: мышцы это полноценный эндокринный орган. Каждое сокращение отправляет сигналы, регулирующие внутренний баланс организма. От того, двигается человек или нет, напрямую зависит работа иммунитета, мозга, метаболизма, сердца, костей и даже способность организма сопротивляться опухолям.

Это не призыв немедленно бежать марафон. Но если понять, что физическая активность не просто способ похудеть или подкачаться, а базовое условие нормальной работы тела, отношение к обычной прогулке или утренней разминке поневоле меняется.

Вы не ленитесь ваш мозг просто жмет на тормоза перед сложными задачами

Знакомая история: вы точно знаете, что нужно заполнить отчёт, разобрать бардак в шкафу или наконец-то заняться налоговой декларацией. Награда очевидна свобода от висящей задачи. Но вместо этого рука тянется к телефону, а мозг подбрасывает десяток более срочных дел классический сценарий прокрастинации. Новое исследование показало: в мозге существует отдельный нейронный путь, который тормозит мотивацию браться за трудные или неприятные задачи независимо от того, какая награда ждёт в конце. И это не вопрос характера, а вопрос биохимии.

Как мозг блокирует мотивацию перед сложными задачами

Исследователи из Киотского университета (Institute for the Advanced Study of Human Biology) изучали явление, которое они называют мотивационным параличом. Это состояние, когда человек или животное понимает, что задачу нужно выполнить, видит награду, но всё равно не может заставить себя начать. Причём дело не в том, что награда кажется маленькой, а в том, что путь к ней воспринимается как слишком затратный.

Обычно мотивацию объясняют довольно просто: если награда кажется мозгу достаточно ценной, человек начинает действовать. Но авторы нового исследования, опубликованного в журнале Current Biology, предполагают, что запуск поведения и оценка награды это два отдельных процесса, управляемых разными нейронными механизмами. Иначе говоря, вы можете прекрасно понимать, что сдать проект вовремя это хорошо, но ваш мозг всё равно нажмёт на паузу, если путь к цели кажется ему слишком неприятным.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Почему мозг избегает неприятных задач даже ради награды

Чтобы изучить этот механизм, учёные работали с макаками. Обезьянам предлагали две задачи. Обе приводили к одинаковой награде порции воды. Но в одном случае путь был простым, а в другом перед получением награды животному дули струёй воздуха прямо в лицо. Неприятно, но терпимо.

Перед каждой попыткой обезьяна видела, какой именно путь ей предстоит. И вот что важно: исследователей интересовал не выбор между двумя вариантами, а скорость и готовность обезьяны начать действовать в каждом из них. Потому что награда в обоих случаях была одинаковой различалась только цена пути к ней.

Результат был предсказуем с точки зрения поведения: перед неприятной задачей обезьяны медлили. Но главное открытие ждало на уровне нейронов.

Какие зоны мозга тормозят желание действовать

С помощью электрофизиологических записей учёные отслеживали активность нейронов, пока обезьяны выполняли задания. Они сосредоточились на связи между двумя структурами мозга: вентральным стриатумом (VS) и вентральным паллидумом (VP). Оба региона входят в систему вознаграждения мозга, но, как оказалось, выполняют не только функцию хочу получить приз.

Когда обезьяне предстояла неприятная версия задачи, активность в VS-VP пути резко подскакивала и именно с ней совпадали замедление, нерешительность, нежелание стартовать. Этот путь работал именно как тормоз: чем дороже мозгу казалась задача, тем сильнее он жал на педаль тормоза.

Макаки выполняли задания с разной степенью неприятности, пока учёные записывали активность их нейронов

А вот когда исследователи с помощью хемогенетики (метода, позволяющего временно выключать определённые нейроны) заблокировали этот путь, произошло кое-что примечательное: обезьяны перестали колебаться. Они с одинаковой готовностью брались и за приятную, и за неприятную задачу. При этом оценка самой награды не изменилась животные по-прежнему понимали, что получат воду. Изменилась именно готовность начать действовать.

Почему прокрастинация связана не только с дофамином

Популярное объяснение прокрастинации обычно сводится к дофамину: мозг выбирает то, что приносит быстрое удовольствие, и избегает того, что его не даёт. Именно поэтому тема дофаминового детокса так часто всплывает, когда речь заходит о телефоне, работе и мотивации. Но результаты этого исследования говорят о более сложной картине.

Дело в том, что VS-VP путь реагировал не на ценность награды она была одинаковой. Он реагировал на контекст задачи: насколько она неприятна, трудна, затратна. Причём, как отмечают авторы, тормозной эффект зависел от недавней истории ошибок, а не от того, насколько привлекательна цель. Если обезьяна недавно провалилась в неприятном задании, торможение при следующей попытке усиливалось. Это хорошо показывает, что система вознаграждения устроена сложнее, чем простая схема захотел сделал.

Обычно всё объясняют просто: чем привлекательнее награда, тем выше мотивация. Но это исследование показывает, что мозг может думать совсем о другом и смотрит он не только на приз в конце. Мозг считает не что я получу, а во что мне это обойдётся. И если цена ему не нравится он попросту не даёт стартовать. Будто вы сидите в машине с работающим двигателем, перед вами зелёный свет, а нога с тормоза не снимается.

Как прокрастинация связана с СДВГ и депрессией

Люди с СДВГ, депрессией и другими особенностями работы мозга хорошо знакомы с этим состоянием: ты прекрасно знаешь, что нужно сделать, видишь все выгоды от выполнения задачи, но физически не можешь заставить себя начать. За этим часто следуют чувство вины и стыд ведь окружающие (да и ты сам) воспринимают это как лень или безволие.

Невозможность начать важное дело знакомое ощущение для миллионов людей

Конечно, речь пока не идёт о прямом доказательстве для людей: исследование проводилось на обезьянах. Но сам механизм оказался слишком похож на то, с чем сталкиваются многие люди с СДВГ или депрессией. Авторы отмечают, что понимание раздельности механизмов оценки награды и запуска действия может изменить подход к лечению мотивационных нарушений. Если проблема не в том, что человек не хочет, а в том, что конкретный нейронный путь слишком активно тормозит старт, то и решение должно быть другим не уговоры и не наказания, а, возможно, целенаправленная коррекция этого механизма.

Как учёные хотят лечить патологическую прокрастинацию

Руководитель исследования Кен-ити Амемори подчёркивает, что результаты нужно интерпретировать осторожно. Мотивационный тормоз существует не просто так он помогает организму экономить энергию и не бросаться в потенциально опасные или невыгодные ситуации. И если убрать его целиком, на другой чаше весов окажутся импульсивность и склонность к рискованным поступкам.

Чрезмерное ослабление мотивационного тормоза может привести к опасному поведению или избыточному риску, предупреждает Амемори. Необходима тщательная проверка и этическая дискуссия о том, как и когда подобные вмешательства должны применяться.

Тем не менее в будущем речь может идти о неинвазивной стимуляции мозга или новых препаратах, которые помогут мягко модулировать активность этого пути не выключая его полностью, а снижая избыточное торможение там, где оно мешает нормальной жизни. Это особенно актуально для людей, у которых мотивационные трудности носят клинический характер. А пока такие методы остаются делом будущего, есть практичные способы начать неприятное дело без уговоров, чувства вины и самобичевания уже сейчас.

Эта детская привычка физически меняет мозг, а возрастной период, в котором это происходит, короче, чем думают большинство родителей. Так что важно не упустить момент.

Многие слышали в детстве, что книги делают человека умнее. Обычно такие разговоры пропускали мимо ушей, ведь это звучит как очередная взрослая байка из серии не сиди в телефоне, займись чем-нибудь полезным или надо раньше ложиться. Но теперь у этой идеи появилось буквальное доказательство! Мы уже рассказывали, что читать полезнее, чем слушать аудиокниги и смотреть фильмы, а новое исследование добавляет к этому ещё и данные МРТ. Самое интересное эффект оказался заметен даже спустя годы.

Как чтение влияет на развитие мозга подростков

Учёные провели исследование, в рамках которого были изучены результаты сканирования мозга и когнитивных тестов более 10 000 подростков. Выяснилось, что у подростков, которые регулярно читали ради удовольствия, была лучше развита кора головного мозга особенно зоны, связанные с речью, вниманием, сенсорной обработкой информации и самоконтролем. Различия наблюдались в лобной, височной и островковой коре.

Подростки, которые с детства много читали, заметно лучше справлялись с тестами на память, внимание, речьи способность решать новые задачи. Особенно сильно разница проявлялась в словарном запасе и способности использовать накопленные знания, понимать сложные тексты и точнее выражать мысли. А ещё у них было меньше проблем с концентрацией и психическим состоянием.

Важный нюанс: лучше всего работало именно чтение ради удовольствия, а не обязаловка по школьной программе. То есть мозг сильнее реагировал на привычку читать добровольно.

Причём дело оказалось не в умных семьях или хорошем образовании родителей, как многие могли бы подумать (наследственность, окружение). Учёные специально проверяли и этот момент. Даже с учётом дохода семьи, образования родителей и других факторов чтение всё равно давало заметное преимущество.

Сколько нужно читать для развития памяти и внимания

Один из самых неожиданных выводов исследования у чтения оказался свой оптимальный режим. Когнитивные показатели подростков росли вместе с количеством времени, проведённого за книгами, но только до определённого предела.

Двенадцать часов чтения в неделю это магическое число, при котором мозг получает максимальную пользу.

Лучший результат наблюдался примерно на уровне 12 часов чтения в неделю. После этого показатели постепенно переставали улучшаться, а иногда даже слегка снижались. Учёные предполагают, что дело не в самих книгах, а в балансе: если ребёнок читает слишком много, он может меньше двигаться, общаться и заниматься другими вещами, которые тоже важны для развития мозга.

Интересно и другое. Подростки, которые любили читать, в среднем:

• меньше сидели в телефонах и соцсетях;
• дольше спали;
• реже сталкивались с проблемами концентрации;
• показывали более низкий уровень тревожности и стресса.

Получается, привычка читать влияла не только на интеллект, учёбу или память, но и на образ жизни в целом.

Почему книги развивают мозг лучше соцсетей и коротких видео

Мозг очень любит лёгкий контент. Короткие ролики, мемы и бесконечная лента соцсетей дают быстрый дофамин и почти не требуют усилий. Но именно в этом и проблема.

Роман, эссе или длинный рассказ заставляют мозг выполнять более сложную работу: удерживать в памяти персонажей, отслеживать причинно-следственные связи, достраивать мотивы героев и связывать идеи между собой. Для мозга это почти как полноценная тренировка.

Подростки, читающие ежедневно, распознают на 26% больше слов, чем те, кто не читает, и никакое богатство или образование родителей полностью не устранит этот разрыв.

Отдельно исследователи заметили любопытную вещь: на социальное поведение лучше всего влияла современная классическая литература. Подростки, которые читали книги со сложными персонажами и неоднозначными ситуациями, позже показывали более высокий уровень эмпатии и реже испытывали проблемы в общении со сверстниками.

Комиксы, короткие тексты и даже часть научпопа (да простит меня редактор за такую честность) такого эффекта почти не давали. Но это не значит, что, например, a комиксы совсем бесполезны: они могут стать мягким входом в чтение.

Главный вывод здесь простой: длинное чтение тренирует внимание иначе, чем короткие посты, ролики и фрагменты текста.

Будь в курсе новых открытий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

В каком возрасте чтение сильнее всего влияет на мозг

И тут есть момент, который особенно важен для родителей и наверняка многим не понравится. Судя по данным исследования, сильнее всего чтение влияет на мозг именно в раннем возрасте примерно от 3 до 10 лет. Это период, когда мозг особенно пластичен и быстрее формирует устойчивые нейронные связи.

У тех, кто начал читать ради удовольствия примерно до 910 лет, структура мозга действительно отличается.

Любовь к чтению проще привить в детстве, чем пытаться сформировать уже в подростковом возрасте. Но начать всё равно можно мягко: с коротких сессий, понятных книг и простого правила сделать чтение привычкой, а не наказанием.

Похоже, взрослые всё-таки были правы, и фраза книги развивают мозг теперь звучит иначе. По крайней мере теперь у этой старой фразы есть серьёзные научные подтверждения вплоть до снимков МРТ.

Учёные сканировали тысячи мозгов и выявили опасность ночных смен

Работа в ночную смену испытание для организма. Врачи, медсёстры, охранники, спасатели, водители-дальнобойщики и множество людей других профессий годами бодрствуют тогда, когда тело требует сна. О том, что ночная работа бьёт по здоровью, известно давно. Но как именно ночные смены сказываются на самом мозге, разобрались только недавно. Учёные из Сингапура нашли связь между работой по ночам и уменьшением объёма определённых участков мозга, а заодно выяснили кое-что обнадёживающее.

Как ночные смены влияют на мозг: что показали МРТ

Исследователи взяли данные крупной британской базы UK Biobank это огромное хранилище медицинской информации, куда добровольно сдают анализы и проходят обследования сотни тысяч людей. В выборку попали 14 198 взрослых среднего и старшего возраста без серьёзных болезней. Из них больше двух тысяч человек работали или работают посменно, в том числе по ночам.

У всех этих людей был МРТ-снимок мозга. Сравнив совят поневоле с теми, кто живёт по обычному графику, учёные заметили закономерность: у сменных работников некоторые зоны мозга оказались чуть меньше по объёму.

Это самое крупное исследование такого рода. И что важно оно зафиксировало изменения там, где более ранние и мелкие работы ничего не находили. Просто потому, что чем больше людей в выборке, тем заметнее становятся даже едва уловимые отличия.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Какие участки мозга страдают от ночной работы

Уменьшение объёма затронуло два конкретных места. Первое правый таламус, своеобразный диспетчерский центр мозга, который перенаправляет потоки информации и тесно связан с памятью. Второе левое миндалевидное тело (амигдала), участок, отвечающий за эмоции и реакцию на стресс.

Эти отличия учёные увидели уже после того, как учли возраст, пол, размер черепа и даже хронотип то есть природную склонность человека быть совой или жаворонком. То есть дело не в том, что у кого-то просто голова крупнее, а у кого-то характер ночной.

Интересно, что обе зоны напрямую связаны с тем, что и так страдает у людей на ночных сменах: с регуляцией сна и бодрствования, с памятью и с управлением эмоциями. Знакомая картина: после бессонной ночи и память подводит, и настроение скачет. Кстати, плохой сон умеет загонять мозг в замкнутый круг, из которого тяжело выбраться.

Как ночная работа сбивает циркадные ритмы и портит самочувствие

Главный подозреваемый сбитый циркадный ритм, внутренние биологические часы организма. Они настроены на смену дня и ночи, и когда человек регулярно бодрствует в темноте и спит при свете, вся система идёт вразнос.

Сбитый ритм сна и бодрствования главный подозреваемый

К этому добавляются и другие факторы. Ночным работникам не хватает солнечного света, а он влияет в том числе на иммунитет. У них сбивается и режим питания, а время приёма пищи тоже сказывается на самочувствии и даже на психике (вот как надо питаться в ночную смену). Всё вместе это создаёт нагрузку, к которой человеческий организм эволюционно не приспособлен.

Хорошая новость: изменения мозга от ночных смен частично обратимы

Самое обнадёживающее в исследовании то, что уменьшение объёма мозга не приговор. У тех, кто бросил сменную работу, часть потерянного объёма восстанавливалась в среднем за два с половиной года.

Это логично: мозг гибкий орган, он умеет перестраиваться под задачи. И тут есть важная оговорка. Уменьшение объёма вовсе не означает, что клетки мозга гибнут. Возможно, мозг наоборот подстраивается, чтобы человек в принципе мог работать по ночам. Учёные даже допускают обратную логику: те, чей мозг не способен на такую перестройку, просто не выдерживают ночных смен и уходят на дневную работу.

Стоит ли паниковать тем, кто работает в ночные смены

Короткий ответ нет. Да, нашлась связь между уменьшением объёма мозга и чуть худшими результатами в некоторых тестах на мышление, но эффект очень слабый, и проявился он не во всех заданиях.

Есть и другие ограничения. Исследование показывает связь, а не прямую причину оно не доказывает, что ночные смены напрямую сжимают мозг. Кроме того, пока непонятно, как ночная работа влияет на молодых.

Зато сама находка важна как предупреждение. Изменения в этих участках могут показывать, что мозгу тяжело жить при постоянном сбое биологических часов. А раз часть этих изменений обратима, значит, организму можно помочь восстановиться.

Эта тема важна не для горстки людей: по разным оценкам, в нетрадиционные часы сегодня трудится около четверти всех работающих взрослых. Так что разобраться, как ночная работа меняет мозг и как ему помочь восстановиться, стоит ради очень многих. Пока же главный практический вывод прост: если есть возможность дать организму нормальный сон и привычный ритм, то мозг это оценит и, судя по всему, отблагодарит.

Опасный футбол: одного удара головой по мячу достаточно, чтобы повредить мозг.

Удар головой по мячу в футболе выглядит буднично и не кажется чем-то опасным: мяч летит сверху, игрок подпрыгивает, бьёт по нему головой, и все бегут дальше. Но всё же футбол остаётся травмоопасным спортом, и новое исследование голландских учёных показало неприятную вещь: достаточно одного удара головой по мячу, чтобы в крови появились следы, связанные с повреждением мозга. И это не про профессиональных игроков с многолетним стажем, а про обычных любителей.

Какие белки в крови нашли у футболистов после игры головой

Учёные взяли анализы крови у футболистов-любителей до и после матчей и обнаружили скачок двух белков. Первый p-tau217, форма белка тау. Второй S100B, его уровень растёт, когда страдают клетки нервной ткани.

Чтобы понять, почему это важно, нужно разобраться с белком тау. В обычном состоянии он работает как каркас внутри нервных клеток: держит их форму и помогает передавать сигналы. Но при механическом стрессе (а удар мячом по голове это именно он) тау отрывается от своего места, ферменты его перестраивают, и он превращается в ту самую повреждённую форму p-tau. Проще говоря, появление p-tau217 в крови это сигнал, что нервные клетки испытали удар.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Почему даже один удар головой по мячу насторожил учёных

Главная неожиданность не в том, что многократные удары вредны (об этом давно спорят), а в том, что хватило одного эпизода игры головой. Раньше казалось, что опасны только сотни повторений за карьеру. Оказалось, мозг реагирует уже после однократного контакта с мячом (как при лёгкой травме головы, которую тоже не всегда сразу воспринимают всерьёз).

Отдельная ценность этой работы в том, что учёные сравнили футболистов с атлетами из других видов спорта без контакта головой. Это даёт уверенность: дело именно в ударах по мячу, а не в усталости, нагрузке или адреналине после игры.

Чем удары головой в футболе могут быть опасны для мозга

Здесь важно не паниковать. Уровни белков возвращались к норме уже через 2448 часов после матча. То есть организм справлялся с разовой нагрузкой. Но авторы честно говорят: это не доказывает отсутствие долгосрочного вреда.

Уровни белков приходили в норму за пару дней, но что происходит при тысячах повторений пока неясно.

Есть и важная оговорка. Замеренные уровни белков не дотягивали до тех порогов, по которым в больницах диагностируют серьёзные травмы или деменцию. Но эти пороги рассчитаны на тяжёлые случаи. Здесь важнее другой вопрос: что будет, если такое повторять сотни и тысячи раз год за годом, тренировка за тренировкой. Долгосрочные последствия отследить трудно, потому что между ударами и возможными симптомами проходят годы.

Можно ли любителям футбола играть головой без риска

Если вы гоняете мяч с друзьями по выходным, повода бросать любимую игру нет. Один-два удара головой за матч это не приговор, и организм восстанавливается. Осторожнее стоит быть с детьми и с теми, кто отрабатывает игру головой десятками повторений на тренировках.

Не случайно футбольные федерации уже начали ограничивать количество ударов головой на тренировках, хотя точного безопасного уровня пока никто не назвал. Есть несколько простых ориентиров:

• не превращайте удары головой в основу тренировки особенно у детей и подростков,
• давайте мозгу время восстановиться, не отрабатывайте навесы каждый день подряд,
• обращайте внимание на головные боли, головокружение и спутанность после игры,
• в детском футболе многие страны уже отказываются от ударов головой в раннем возрасте это разумно.

Кстати, в контактных видах спорта важна не только техника, но и сильная шея, которая помогает лучше стабилизировать голову при резком движении.

Как учёные будут проверять долгосрочный вред ударов головой

Исследование сильное, но не финальное. Логичный следующий шаг наблюдать за одними и теми же игроками весь сезон, чтобы увидеть накопительный эффект. Интересно было бы повторить опыт и на профессионалах: вероятно, у них изменения будут заметнее, ведь и нагрузки выше.

Пока из этого исследования ясно одно: удары головой по мячу нельзя считать совсем безобидными для мозга, даже если речь всего об одном эпизоде. Футбол из-за этого никто не предлагает запрещать, но относиться к игре головой стоит осторожнее, особенно в детском спорте и на тренировках, где такие удары повторяются снова и снова.

Новое животное обнаружено у берегов Тайваня: эта кроха размером с кунжутное зёрнышко.

У берегов Тайваня нашли новый вид голожаберного моллюска морского слизня (хотя такой термин не очень подходит этой милахе) размером меньше 3 миллиметров. Это меньше рисового зёрнышка, так что даже среди самых маленьких животных такая кроха выглядит почти невидимкой, и заметить её под водой почти невозможно. И тем удивительнее, что её всё-таки разглядели, причём не учёные с дорогим оборудованием, а обычный дайвер во время отдыха.

Как у берегов Тайваня нашли новый вид морского моллюска

История началась в 2019 году. Хо-Юнг Чан, тогда ещё студент Национального тайваньского океанического университета, нырял у порта Цзилун недалеко от Тайбэя просто для удовольствия. И заметил под водой что-то крошечное и необычное. Иногда такие открытия начинаются почти случайно, как история про странную волосатую рыбу.

Место там, кстати, не самое удобное для дайвинга. Из-за летних тайфунов и опасных волн нырять можно лишь около четырёх месяцев в году. А найти хорошо замаскированного моллюска всего в пару миллиметров длиной задача, на которую мало кто всерьёз рассчитывает.

Чан не стал гадать сам, а написал специалисту по морским моллюскам исследовательнице Сини Линь прямо в соц. сети. Та сразу поняла: это что-то совершенно новое. От первой встречи до официального описания вида прошло семь лет.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Почему новый вид морского слизня назвали кунжутным и как он выглядит

Новичка отнесли к роду Thecacera. Почти 200 лет биологи считали, что знают этот род неплохо: шесть видов, разбросанных по морям всего мира, размером примерно от полутора до двух с половиной сантиметров. И вдруг седьмой вид, который выбивается из всех представлений о размере.

Этот слизень получил имя Thecacera sesama кунжутный. Причина простая: и формой, и размером он напоминает кунжутное зёрнышко. К тому же местные дайверы давно называли его кунжутом по-китайски, так что название легло идеально.

Выглядит он так: полупрозрачное белёсое тельце, усыпанное мелкими чёрными точками и редкими крупными жёлтыми пятнышками. Меньше трёх миллиметров и при этом отдельный, признанный наукой вид. Да, он не такой эффектный, как моллюск голубой дракон, но по-своему не менее интересен.

Иллюстрация внешнего вида и морфологических особенностей Thecacera sesama.

Как учёные доказали, что миниатюрный моллюск с Тайваня действительно новый вид

Одного внешнего вида для науки мало. Чтобы подтвердить, что перед ними новый вид, исследователи изучили ДНК. Собрали всего шесть особей, и три из них пришлось целиком пустить на анализ настолько они крошечные, что иначе материала просто не хватало.

Результат оказался убедительным: генетическое расхождение с ближайшим родственником составило 14,17%. Этого вполне достаточно, чтобы говорить об отдельном виде. Ближайший родственник кунжутного слизень Thecacera picta.

Любопытная деталь: моллюск питается, ищет партнёра, спаривается и откладывает икру на мшанках мелких морских организмах, похожих на мох. И эта самая мшанка, на которой он живёт, тоже может оказаться неизвестной науке: её образец совпал с известными видами лишь на 82%. То есть рядом с новым слизнём, возможно, прячется ещё одно открытие.

C. Две особи Thecacera sesama питаются мшанкой; D. Яйцевая лента полицеридного вида.

Почему учёные продолжают находить новые виды морских животных

Голожаберные моллюски заметные участники морских пищевых цепочек. Они бывают невероятно яркими и часто встречаются на коралловых рифах. Но многие из них настолько малы, что разглядеть их под водой невооружённым глазом практически нереально.

Именно поэтому учёные уверены: множество видов прячется буквально на виду, и находки других 50 новых видов животных только подтверждают это. Thecacera sesama скорее всего, лишь первый из целого ряда морских моллюсков, которых ещё предстоит найти в водах западной части Тихого океана вокруг Тайваня.

Живые экземпляры Thecacera sesama. Полупрозрачное тельце в чёрную и жёлтую крапинку фирменный признак нового вида.

Забавно, что весь жизненный репертуар этой крохи укладывается всего в четыре занятия: поесть, поискать, спариться и отложить икру. Никакой суеты просто маленький слизень, который занимается своими делами и при этом ухитрился попасть в учебники.

Главный вывод тут даже не про самого слизня, а про то, как мало мы ещё знаем о жизни вокруг. Целый новый вид нашёлся в получасе езды от столицы крупной страны не в недрах океана, а у берега, куда регулярно ныряют люди. Исследование опубликовано в журнале ZooKeys, и оно лишний раз напоминает: чтобы сделать открытие, не обязательно отправляться на край света.

Новые биологические часы могут предсказать, когда вы умрете

Люди стареют не по расписанию: у одного в 50 организм работает как в 40, у другого наоборот. Учёные давно ищут способ измерить этот настоящий, биологический возраст, а не тот, что записан в паспорте. И вот появился новый инструмент. Исследователи из Гарвардской медицинской школы создали биологические часы, которые оценивают скорость старения по активности генов и неплохо предсказывают риск смерти.

Что такое биологические часы и чем они отличаются от паспортного возраста

Паспортный возраст говорит только о том, сколько раз вы отметили день рождения. Но он ничего не сообщает о том, в каком состоянии ваши клетки, органы и сосуды. Двум людям может быть по 60, но один бегает марафоны, а другой еле поднимается по лестнице.

Именно поэтому учёные придумали так называемые биологические часы инструменты, которые оценивают реальный износ организма. Чем точнее они работают, тем легче понять, как образ жизни, болезни или лекарства влияют на старение.

До сих пор самыми популярными были эпигенетические часы. Они появились ещё в 2013 году и считают химические метки на ДНК, которые накапливаются с возрастом и стрессом. Проблема в том, что они не всегда надёжны и иногда дают противоречивые результаты.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Как работают новые биологические часы: возраст по активности генов

Новый метод устроен иначе. Это транскриптомные часы они смотрят не на саму ДНК, а на её работу. Если объяснить просто: ДНК это инструкция, а РНК показывает, какие именно страницы этой инструкции сейчас читаются. То есть какие гены включены, а какие выключены.

С возрастом эта картина активности меняется предсказуемым образом. Одни гены становятся активнее, другие затихают. Именно по этому набору изменений и можно понять, как далеко человек или животное продвинулись по жизни и принять меры по продлению жизни.

Учёные обнаружили закономерность: гены, связанные со здоровым делением клеток и заживлением ран, оказались признаками медленного старения. А вот активность генов, отвечающих за гибель клеток и воспаление, наоборот указывала на ускоренное старение и более высокий биологический возраст.

Почему признаки старения похожи у мышей и людей

Самое неожиданное в этой работе её масштаб. Команда собрала больше 11 тысяч образцов сразу у четырёх видов млекопитающих: мышей, крыс, макак и людей. И сравнила, как стареют разные органы и ткани.

Признаки старения оказались схожими у четырёх видов млекопитающих

Оказалось, что генетические признаки старения удивительно похожи у всех четырёх видов млекопитающих. Более того, они совпадали даже в очень разных тканях например, в мышцах и клетках крови. Эта общность намекает, что найденные маркеры действительно настоящие признаки старения, а не случайный шум.

Одни и те же гены связаны со старением, например, в печени и сердце у крыс и людей, рассказал ведущий автор работы, биоинформатик Александр Тышковский. Хотя клетки выполняют совершенно разные функции и имеют разное происхождение, они всё равно несут одни и те же биомаркеры старения.

Могут ли биологические часы предсказать продолжительность жизни

Сразу уточним важное: никакой точной даты смерти эти часы вам не назовут. Они не скажут, сколько дней у вас осталось. Но на образцах человеческой крови метод предсказывал риск смерти не хуже лучших эпигенетических часов.

Кроме того, инструмент уловил известные факторы, ускоряющие старение, например, хронические болезни. Их он распознал и в моделях заболеваний у животных, и в тканях реальных пациентов.

Но есть и честная оговорка от самих учёных: пока непонятно, эти генетические сигналы вызывают старение, просто сопровождают его или вообще являются защитной реакцией организма. Как заметил молекулярный биолог Жоау Педру де Магальяйнс из Бирмингемского университета, повышенная активность генов, защищающих клетки от стресса, скорее похожа на ответ организма, чем на причину старения.

Как замедлить биологическое старение

Главная практическая ценность нового метода в проверке того, что работает против старения, а что нет. С его помощью можно быстро оценивать, как лекарства или изменения образа жизни влияют на биологическое старение, не дожидаясь долгих многолетних испытаний.

Повлиять на скорость старения мы отчасти можем уже сейчас. Известно, что:

• здоровое питание способно замедлять биологические часы
• умеренная физическая активность способствует сохранению здоровья, а значит молодости и продолжительности жизни
• болезни, загрязнение воздуха и даже экстремальная жара, наоборот, ускоряют старение
• даже окружающая среда играет роль: например, есть данные, что зелёные насаждения замедляют старение

Это новое направление многообещающее: чем лучше мы научимся измерять старение, тем понятнее станет, какие привычки и лекарства действительно продлевают здоровую жизнь, а какие просто красиво звучат в рекламе.

Что живёт в тумане: учёные нашли целые экосистемы, обитающие в этом погодном явлении.

Туман всегда кажется чем-то таинственным: в кино он наплывает ровно перед появлением призрака, а в жизни заставляет водителей сбавлять скорость и щуриться. При этом он родственник вполне мирного явления утренней росы, потому что в обоих случаях всё завязано на влагу в воздухе и охлаждение. Но настоящая загадка тумана оказалась интереснее любой киношной мистики. Учёные выяснили, что внутри тумана живёт своя экосистема бактерии, которые там не просто дремлют, а активно растут и питаются. Звучит немного жутковато, но на самом деле это не страшилка, а очень любопытная и даже полезная находка. Давайте разберёмся, что именно нашли исследователи и почему это важно для нас с вами.

Что такое туман и почему в нём может существовать жизнь

Начнём с простого. Туман это вовсе не отдельная стихия, а самое обычное облако, только опустившееся к земле. Метеорологи называют туманом такую плотность водяного пара, при которой видимость падает меньше чем на километр. То есть когда вы идёте утром через белёсую пелену, вы буквально гуляете внутри облака.

Давно известно, что воздух вокруг нас полон жизни: в одном кубометре могут парить миллионы микробов, и некоторые из них даже могут влиять на погоду. Поэтому неудивительно, что часть из них попадает и в туман. И вот вопрос это живые, активные организмы или просто спящие клетки, которые плывут по течению?

Сколько бактерий живёт в тумане на самом деле

Чтобы это выяснить, исследователи собирали пробы воздуха до, во время и после тумана в общей сложности они отследили 32 случая тумана за два года наблюдений. Потом в лаборатории сравнивали, какие микробы есть в пробах, сколько их и какого они размера.

Результат удивил. Оказалось, что капли тумана это настоящий концентрированный сгусток жизни. Концентрация бактерий в тумане сравнима с океаном или богатым органикой озером. Капелька крошечная, а живности в ней как в целом водоёме. После такого факта хочется закрыть рот, проходя через утреннюю дымку, и не дышать лишний раз.

И что особенно любопытно это не случайный набор микробов из окружающего воздуха. Сообщество в тумане оказалось своим, особенным, не похожим на то, что витает вокруг. Больше всего там нашли бактерий рода Methylobacterium.

Чем питаются бактерии в тумане

Самое главное открытие в том, что эти микробы не просто катались в каплях, как на бесплатном такси. Бактерии в тумане оказались живыми и активными они перерабатывали химические вещества, особенно формальдегид.

Учёные изучили пробы тумана и нашли в них активные бактерии

Формальдегид многим знаком по не самым приятным ассоциациям его используют при бальзамировании, и для живых организмов он токсичен. При этом он встречается не только в лабораториях и моргах, но и в воздухе квартиры. А вот туманные бактерии превратили этот природный загрязнитель в источник пищи и используют его для собственного роста. Получается, что эти невидимые жители тумана работают как маленькие чистильщики воздуха.

Как бактерии в тумане могут повлиять на добычу воды из воздуха

Казалось бы, ну живут себе бактерии в облаке и пусть живут. Но тут есть практическая сторона, которая касается людей напрямую.

В мире всё активнее обсуждают идею добывать пресную воду прямо из тумана это реальный способ помочь засушливым регионам. Похожие технологии уже пытаются применять шире: учёные, например, смогли добыть воду из воздуха даже в пустынных условиях. И вот тут вопрос: а что будет с туманными микробами, если мы начнём массово вылавливать туман ради воды? Изучение жизни внутри облаков совсем молодая область науки, и мы пока многого о ней не знаем.

Один из авторов работы прямо отметил: собирая туман, мы заодно убираем из воздуха этих маленьких помощников. Никто пока точно не знает, скажется ли это на природе серьёзно или нет, но об этом стоит подумать заранее, прежде чем разворачивать такие технологии в больших масштабах.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Что учёные знают о жизни внутри тумана

Важно не превращать находку в сенсацию. Учёные надёжно показали, что туман это дом для живого, активного и растущего микробного сообщества, которое перерабатывает в том числе токсичные вещества. Это подтверждено пробами и лабораторными анализами.

А вот вопрос о последствиях для природы например, как именно повлияет на экосистему добыча воды из тумана пока остаётся открытым. Исследование опубликовано в научном журнале mBio, и наверняка станет началом целой серии новых работ о жизни внутри облаков.

Теперь мы точно знаем: в тумане что-то есть! Только это не пугающая мистика, а целый невидимый мир крошечных тружеников, который мы только начинаем понимать.

Последние комментарии