Текст уведомления здесь

Недосыпание приводит к разрушению связей между нейронами

Американские ученые выяснили, что хроническое недосыпание может негативно влиять на синаптические связи между нейронами.
Добавить в закладки
Комментарии

Полноценный и качественный сон очень важен для здоровья человека. Во время сна происходит множество важнейших процессов, связанных с отдыхом и восстановлением нервной системы. Регулярная нехватка сна может приводить к ухудшению памяти, к гибели нейронов и к инсультам. Кроме того, недосыпание негативно влияет на синтез такого важного гормона, как мелатонин.

В новой работе американские исследователи обнаружили еще один негативный эффект недосыпания. На подопытных мышах они проводили эксперимент, чтобы проследить, как развивается под воздействием недосыпания процесс под названием нейрональный прудинг — очистка мозга от ненужных, отработавших свое синаптических связей. Ранее уже было установлено, что вспомогательные глиальные клетки мозга удаляют побочные продукты метаболизма нейронов. Теперь ученые сосредоточились на работе других глиальных клеток — астроцитов, которые, как уже было известно, удаляют старые и ненужные синапсы. Но каким образом поведут себя астроциты, если мозгу не давать отдыхать?

Для своего эксперимента ученые разделили подопытных мышей на четыре группы. Первая группа мышей спала спокойно и сколько положено — шесть-восемь часов. Мышей из второй группы время от времени будили, мешая спокойно спать, но не ограничивая во времени. Третьей группе грызунов дали поспать после одной бессонной ночи (с задержкой в восемь часов). Четвертой группе мышей не позволяли спать в течение пяти суток. Для определения результатов эксперимента ученые использовали растровый электронный микроскоп.

Выяснилось, что у мышей с нормальным режимом сна количество астроцитов в синапсах было в норме и составило 5,7%. Те мыши, которых периодически будили во время сна, уже увеличивали число астроцитов — их обнаруживали в 7,3% синапсов. И мыши из групп, которые подверглись одноразовому и длительному недосыпанию, показывали резкое увеличение астроцитов в синапсах — в 8,4 и 13,5% соответственно.

Но самое главное, как показал эксперимент, было в том, что астроциты у мышей с недосыпом показывали большую фагоцитарную (то есть поглощающую ткань синапсов) активность. И основной удар излишне активных астроцитов приходился на крупные и долговременные контакты между нейронами, которые, по предположению ученых, могут выполнять важные функции. Ученые предполагают, что эта реакция мозга на усиленную нагрузку на синапсы из-за недостатка сна. От этой нагрузки они сильнее изнашиваются, а значит, их необходимо более интенсивно «вычищать».

Кроме этого, была обнаружена повышенная активность микроглии, в норме «очищающая» мозг от старых клеток. И, как пишут ученые, «хроническая потеря сна через действие микроглии может предрасполагать мозг к дальнейшему повреждению». Лишенный сна мозг в прямом смысле слова начинает уничтожать сам себя.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Neuroscience.

О связи астроцитов и старения читайте на «Чердаке».

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Голландские химики свернули молекулы в крендели

Нидерландские ученые сумели получить принципиально новые химические соединения, формой напоминающие крендели – квази[1]катенаны и квази[1]ротаксаны, относящиеся к классу лассо-пептидов. Они могут стать основой универсальных антибиотиков.
Добавить в закладки
Комментарии

Лассо-пептиды — это короткие белки, образующие, как следует из названия, молекулярную «петлю» вокруг основной аминокислотной цепочки, из которой состоит белок. Благодаря такой форме лассо-пептид очень компактен и стабилен, так как к пептидным связям в «узелке» трудно подобраться. При этом такая молекула биологически активна, в отличие молекулы линейной. Лассо-пептиды распространены у бактерий (они есть, например, у кишечной палочки) и используются ими для защиты от других бактерий. Поэтому такие пептиды находятся под пристальным вниманием ученых как возможная основа для универсальных антибиотиков.

Лассо-пептиды синтезируются на рибосомах микробных клеток. После того как аминокислотная цепочка «сходит» с рибосомы (производящего белок внутриклеточного «конвейера»), некие не до конца понятные ученым внутриклеточные процессы «заворачивают» цепочку в узел, и простой белок превращается в лассо-пептид.

Прошло 15 лет после открытия лассо-пептидов, прежде чем нидерландские ученые из Института молекулярных наук при Университете Амстердама смогли разработать метод, позволяющий «изготавливать» петлю из аминокислотной цепи.

Сложность синтеза лассо-пептидов состоит в том, что структура молекулы, образующая петлю, крепко «связана» внутри аминокислотной цепочки ковалентными молекулярными связями. Поскольку современные методы химического синтеза не позволяют «протащить» одну часть молекулы сквозь другую, такую ковалентную связь в лаборатории получить невозможно. [ ... ]

Читать полностью

Найдена еще более прозрачная «прозрачная лягушка»

Ученые из университетов Эквадора и США описали новый вид лягушки из рода Hyalinobatrachium. Через ее прозрачную грудь можно разглядеть полупрозрачное сердце.
Добавить в закладки
Комментарии

Семейство стеклянных лягушек Centrolenidae насчитывает 151 вид. В него входит 12 родов и одна категория неизвестной таксономии. Стеклянные лягушки живут в тропических лесах Южной Америки, в основном на территории Эквадора. Сверху они выглядят как обычные лягушки, но нижняя часть их тела — брюшко и грудь — полностью прозрачны, так что через них прекрасно видно все внутренние органы. Найденная амфибия относится к роду Hyalinobatrachium, насчитывавшему 30 видов.

Вновь найденный вид можно отличить по маленьким темно-зеленым пятнам на спине и на голове и по специфическому, довольно протяжному кваканью на определенной частоте. Кроме того, у них прозрачны не только брюшко и грудь, но и перикард — наружная оболочка сердца.

Стеклянная лягушка Hyalinobatrachium yaku. Фото: Jaime Culebras and Ross Maynard

Стеклянная лягушка Hyalinobatrachium yaku. Фото: Jaime Culebras and Ross Maynard

Новый вид назвали Hyalinobatrachium yaku. «Yaku» в переводе с языка местного племени кечуа означает «вода». Такое название ученые выбрали, потому что вода, а точнее медленные ручьи, — основная среда размножения стеклянных лягушек. [ ... ]

Читать полностью

Фитнес-браслеты плохо считают расход калорий

Физиологи из Швеции и США выяснили, что фитнес-браслеты хорошо измеряют частоту сердцебиений, но довольно плохо — расход калорий при физической активности.
Добавить в закладки
Комментарии

Фитнес-браслеты, или фитнес-трекеры, — портативные устройства, которые регистрируют данные по уровню пульса, подсчитывают число потраченных калорий, время в покое и движении. Их используют и в медицинских целях, поэтому специалистам важно знать, насколько точно эти устройства измеряют показатели.

Ученые протестировали точность измерений сердечного ритма и расходов энергии у самых распространенных девайсов моделей Apple Watch, Basis Peak, Fitbit Surge, Microsoft Band, Mio Alpha 2, PulseOn, и Samsung Gear S2.

В эксперименте участвовали волонтеры в возрасте от 20 до 40 лет, из них 29 мужчин и 31 женщина, все разного возраста, роста, веса, цвета кожи и физической подготовки. Участники с надетыми гаджетами сидели, бегали, ходили и ездили на велосипеде. При этом у них постоянно замерялся пульс и рассчитывался расход энергии. Для каждого набора признаков (сердечный ритм, энергозатраты) была рассчитана ошибка — отношением между истинным значением и значением, которое замерил фитнес-трекер.

Меньше всего ошибка при измерении фитнес-браслетом сердечного ритма была при езде на велосипеде (1%), а больше всего — при ходьбе (5,5%). Это ученые сочли нормальной погрешностью. Чем больше у человека был индекс массы тела и темнее кожа, тем больше была ошибка. Также было отмечено, что для мужчин ошибка была выше, чем для женщин. Лучше всего себя показал трекер Apple Watch, наибольшая погрешность оказалась у Samsung Gear S2. [ ... ]

Читать полностью