Суточные ритмы мозга меняются с возрастом

03.01.2016

Множество молекулярных и клеточных процессов, биохимических реакций подчиняются биологическим часам, из которых самые известные - циркадные, или суточные. День и ночь сменяют друг друга в 24-часовом цикле, и многие живые существа адаптировались к такому положению дел. Как они работают, мы все хорошо знаем: утром мы просыпаемся, а вечером нас клонит в сон - вот самое очевидное проявление циркадных ритмов. Похожие вещи происходят и с другими высшими функциями мозга, и с гормональной системой, и с пищеварительной, и с обменом веществ, и т. д. Считается, что во всех клетках и органах есть свои биологические часы, которые обладают известной самостоятельностью, однако все они так или иначе сверяют свою работу с часами в мозге.

Однако, как и прочие системы организма, биологические часы меняются со временем, то есть, проще говоря, стареют. Например, с возрастом человек начинает меньше спать, начинает раньше просыпаться по утрам, а температура его тела, которая тоже подчиняется суточным ритмам, уже не меняется днем и ночью так же сильно, как в молодости. Очевидно, какие-то возрастные изменения касаются генов, контролирующих биологические часы, но что это за изменения, что именно происходит с циркадными генами - особенно с теми, которые работают в мозге - до сих пор мало что известно.

Исследователи из Питтсбургского университета сравнили образцы мозга у почти полутора сотен человек, которые были либо не старше 40 лет, либо старше 60. Образцы брали лишь у тех, у кого было известно время смерти и у кого не было психоневрологических болезней - ни у них самих, ни у членов семей. Нейробиологов интересовали изменения в активности генов, работающих в префронтальной коре (которая, как известно, отвечает за высшие когнитивные функции) и демонстрирующих суточные изменения в активности. Таких набралось целых 245; соотнеся уровень РНК, считанной с конкретного гена, или белка, который он кодирует, с временем смерти, можно было определить его активность, а потом, сравнив образцы у разновозрастных людей, можно было понять, как активность этого гена изменилась с возрастом.

У людей помоложе все классические циркадные гены работали с четко выраженным ритмом, однако со временем у многих из них ритм сглаживался, то есть в разное время суток они начинали работать одинаково. Но при том в функционировании у некоторых генов, которые раньше не зависели от времени суток, вдруг появлялись суточные изменения. Иными словами, не стоит говорить о том, что генетическая активность в мозге меняется только в одну сторону, что все суточно-циклические гены постепенно утрачивают цикличность - действительная картина на самом деле сложнее.

Конечно, можно было предположить, что и проблемы со сном, и приступы плохого настроения, и быстрая усталость от умственной работы у пожилых людей связаны с разрегулированной системой суточных ритмов, и что все сводится к возрастным изменениям в активности тех или иных генов. Однако хорошо бы знать, что это за гены и что и именно с ними происходит, и важный шаг здесь, как видим, уже сделан. Возможно, в будущем можно будет продлить здоровую жизнь мозга до самой глубокой старости, просто восстанавливая правильную работу его биологических часов.

<< Назад: Портативное зарядное устройство для электромобилей 03.01.2016

>> Вперед: Флэш-накопитель Apacer AH650 с емкостным дактилоскопическим датчиком 02.01.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Стекло размягчается от света слабого лазера 20.11.2004 Американские ученые обнаружили странный эффект: совсем малые изменения мощности сверхслабого лазера способны сильно менять твердость германий-селенового стекла. "Все началось с того, что мой аспирант Яред Гамп, измерявший твердость стекол системы GeSe, стал приносить мне каждый день данные, которые сильно различались, - рассказывает руководитель работы профессор Огайского университета Ратнасингхам Сурьякумар. - Через некоторое время мы догадались, что эти изменения представляют собой объективную реальность". Это стекло, сплав из 80% Ge и 20% Se, - очень интересный материал, используемый в электронике. Германий - жесткий, а селен - мягкий. Пропорция 4:1 соответствует критической точке - такое вещество уже не жесткое, но еще и не мягкое. Чтобы разобраться в причине изменения свойств, ученые исследуют твердость. А делают это, измеряя скорость прохождения звука - в твердом веществе она больше, чем в мягком. И вот тут-то на сцене появляется тонкий, как волос, луч сверхслабого, лазера - его испускает прибор, измеряющий скорость прохождения звука в твердом теле. Оказывается, увеличение мощности луча всего с 2 до 6 милливатт снижает твердость стекла в два раза! "Это столь же невероятно, как полицейский радар, который своим излучением меняет скорость автомобиля", - говорит профессор Сурьякумар. После окончания облучения твердость материала становится прежней.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025