Текст уведомления здесь

И во сне не снилось

Разбираемся вместе с корреспондентом «Чердака» в исследованиях сна

Человек проводит во сне много времени. Но чем на самом деле занят наш организм, пока мы спим? Откуда взялись механизмы сна и бодрствования и зачем они нам нужны?
Добавить в закладки
Комментарии

Сон интересовал, волновал и пугал человечество с древнейших времен. Тем удивительнее, что полноценная научная методика для исследования этого состояния появилась относительно недавно — всего лишь к середине ХХ века. Только в 1953 году было сделано важнейшее открытие в нейронауках.

Выяснилось, что сон — это не монотонное состояние, как можно было бы подумать. Это две разные фазы, которые чередуются друг с другом в то время, когда мы спим. Они отличаются друг от друга по множеству параметров. И они получили названия «быстрая фаза сна» и «медленная фаза сна».

Быстрая фаза характеризуется в том числе и тем, что наши глаза в это время быстро вращаются под закрытыми веками. Именно поэтому американские ученые чаще всего называют эту фазу REM sleep (англ. — rapid eye movement, быстрое движение глаз). Именно в честь этой фазы сна названа американская рок-группа REM.

Встает вопрос: зачем нам эти две фазы и откуда они взялись? Ответить на него помогла бы ответить эволюционная биология, но, к сожалению, сон — это не часть тела. Его нельзя обнаружить на окаменевших останках. Поэтому ученые занимаются исследованием так называемых архаичных животных, то есть тех, которые эволюционно появились раньше нас с вами и даже раньше млекопитающих. Например, это рептилии.

Но тут перед учеными возникает парадокс: дело в том, что медленный сон — довольно архаичное состояние. Он наблюдается уже у круглых червей и рыбок Danio rerio. А быстрый сон по всем признакам тоже очень древнее состояние. Например, когда мы находимся в фазе быстрого сна, у нас активны архаичные области мозга, а также у нас отключается терморегуляция. Именно поэтому, если с нас в это время стянуть одеяло, мы начнем замерзать. Быстрый сон должен обнаружиться уже, например, у крокодила. Но эксперименты с ним показали, что крокодил спит достаточно монотонно. У него нет периода внутренней активации.

Чтобы разрешить этот парадокс, российский сомнолог Владимир Ковальзон предположил, что быстрый сон, который есть у человека и у млекопитающих, когда-то был не сном, а бодрствованием у рептилий. Таким образом, в ходе эволюции какая-то часть их активности постепенно стала быстрым сном, который есть у нас с вами.

Но остается открытый вопрос: зачем нужны эти две фазы? К сожалению, у ученых нет полноценного ответа на вопрос, зачем нам в принципе нужен сон, но есть множество гипотез. Одна из них принадлежит российскому физиологу Ивану Пигареву. Он считает, что сон нужен человеку, чтобы мозг устраивал себе своеобразную перекличку с внутренними органами. Он проверяет, все ли у них в порядке и не накопилось ли у них за день каких-нибудь поломок. А если эти поломки у них есть, он их чинит. К сожалению, определить, что за сигналы посылает мозг внутренним органам и что за сигналы он от них получает, пока не удается. Поэтому большинство других ученых относятся к гипотезе Ивана Пигарева со скепсисом. Сомнительное место в ней, например, такое: дело в том, что мозг и так управляет внутренними органами и прекрасно делает это днем с помощью периферической нервной системы.

По-другому к ответу на вопрос «Зачем нужен сон?» решил подойти старший научный сотрудник Института эволюционной физиологии и биохимии им. Сеченова Юрий Пастухов. Он обратил внимание на то, что часть белков в нашем организме синтезируется только во время сна. А синтез белков — это очень энергозатратный процесс. Поэтому он и не может происходить днем. Ведь днем нам нужна энергия на другие цели. Но не все так просто и с синтезом белков. Дело в том, что для того, чтобы правильно выполнять свои функции, им нужна не только правильная формула, но и правильная конфигурация (т.е. правильное расположение в пространстве). К сожалению, во время синтеза белков в нашем организме часть из них оказывается свернутой неправильно. Такие белки очень опасны для организма. Они могут привести к серьезным повреждениям мозга. К счастью, у организма есть ответ на эту проблему. Он синтезирует особый класс белков, которые называются «шапероны». Одна из их основных функций — как раз таки укладывать неправильно уложенные белки.

Так вот, согласно теории Юрия Пастухова, во время сна организм занимается выработкой белков и их правильной укладкой. В медленную фазу сна он вырабатывает обычные белки, а в быструю фазу сна — шапероны, которые укладывают то, что было синтезировано заранее.

Таким образом, эти две фазы сменяют друг друга в течение ночи, и, когда мы просыпаемся утром, все белки у нас оказываются правильно уложенными. Мы чувствуем себя бодрыми и готовыми начать новый продуктивный день.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

«Не было бы нас здесь — от политиков из соседних стран звучали бы всяческие мифы»

О чжурчжэньских крепостях, неолитической керамике и копытных леммингах острова Сахалин

Сахалин — это не только нефть, газ и морепродукты, это еще и полтора века российской археологии. О битых горшках возрастом в девять тысяч лет, культе медведя и о своих и чужих археологах корреспондент «Чердака» поговорила с Александром Василевским, доктором исторических наук и заведующим Сахалинской лабораторией археологии и этнографии Института археологии и этнографии СО РАН.
Добавить в закладки
Комментарии

— Как долго на Сахалине работают российские археологи?

— С 1950-х годов были студенческие археологические кружки, в начале 1970-х возникла археологическая лаборатория. Ее организовал мой учитель, Валерий Александрович Голубев. Но мы в те годы не на голом месте начинали. Работали на островах ученые задолго до нас. Иван Семенович Поляков, который до этого открыл на Дону знаменитые Костёнки (Костёнковские палеолитические стоянки). На остров он прибыл по заданию Географического общества еще в 1882 году! Многое здесь успел сделать. Но работали они наездами, не было еще постоянного населения. А уж специалистов на островах не хватало никогда. Но вот в 1949 году на постоянную работу прибыл молодой и очень талантливый московский лингвист, археолог и этнограф Борис Жеребцов, а в начале 1950-х годов появилась в институте историк и археолог — москвичка Ленина Грибанова. Именно в нашем первом на острове учительском институте они и работали. Здесь есть и «московский», и «питерский» след. Но, конечно же, остров наполнялся населением прежде всего из Сибири и уж затем — из европейской части СССР. И поселки называли свои «по-материковски»: Кострома, Красноярск, Слюдянка, Новосибирск, Люблино…

Александр Василевский. Фото из личного архива
Александр Василевский. Фото из личного архива

В общем, за 150 лет многое в плане археологии на островах было сделано и русскими, и японскими, а потом и советскими исследователями. Но… [они] приезжали, отрабатывали свои годки по контракту и уезжали. И лишь в 1970-е годы начала складываться своя школа. Она связана с Томском, Владивостоком, Питером, Москвой и Новосибирском. Вот наша, например, лаборатория — совместная с Институтом археологии и этнографии Сибирского отделения РАН. Мой учитель Валерий Голубев в 1973-м в Академгородке защищал кандидатскую, мне довелось там же в 2003-м [защитить] докторскую, мой друг и ученик Вячеслав Грищенко в 2008-м защитил [там] кандидатскую. И все наши исследования, и диссертации, и книги, и статьи — о людях, которые до нас задолго жили на островах — Сахалине, Курилах, Хоккайдо. [ ... ]

Читать полностью

Таблетки с лапками

Как ученые ищут лекарства в жуках, пауках и морских огурцах

Ученые подсмотрели в народной медицине немало полезного. К примеру, аспирин выделили из коры ивы, а за получение из полыни средства от малярии китаянка Ту Юю получила Нобелевскую премию в 2015 году. Однако любители лечения «всем натуральным» ухитряются использовать не только растения, но и то, что ползает, плавает и летает. Ученые относятся к «живым» лекарствам скептически, но, когда все же решают проверить, нет ли в них чего-нибудь полезного, к своему удивлению, получают интересные результаты.
Добавить в закладки
Комментарии

Жук от семи недуг

«Рекомендуется начать с одного жука в день. Желательно проглотить его натощак, можно запить теплой водой, кефиром и др. На следующий день принимается два жука, на третий день — три и так далее. Увеличивать количество нужно до 30 жуков в день, то есть в течение 30 дней. После этого принимают жуков по убывающей, на 31 день — 29 жуков, далее — 28 и так вплоть до одного. Фактически курс профилактики или лечения продлится два месяца».

Да-да, рецепт, который обнаружил ваш корреспондент в сети, именно такой: возьмите живого (это важно!) жука и проглотите, запив кефиром. Проглатывайте с каждым днем все больше жуков — организм к «лекарству» надо приучать постепенно — затем так же постепенно снижайте их количество. Повторяйте такое лечение несколько раз.

Жука можно проглатывать, поместив в желатиновую капсулу, или закатав в хлебный мякиш, или кинув в чашку с водой. Но запивать молоком или йогуртом, по мнению пользователей, эффективнее всего.

[ ... ]
Читать полностью

От теплоэнергетики — к космосу и климату

Большое интервью с лауреатом «Глобальной энергии — 2018», теплофизиком Сергеем Алексеенко

Одним из лауреатов международной премии «Глобальная энергия» в этом году стал академик РАН, экс-директор Института теплофизики СО РАН Сергей Алексеенко (опередивший десяток других финалистов, в том числе Илона Маска). Ученый рассказал корреспонденту «Чердака» о том, как получать энергию из земли, какое физическое явление привело к аварии на Саяно-Шушенской ГЭС и как теплофизика связана с астрономией и космической погодой.
Добавить в закладки
Комментарии

— Сергей Владимирович, вы стали лауреатом премии «Глобальная энергия». Поздравляю!

— Спасибо! Это было неожиданным, несмотря на то что я, по-моему, в пятый раз попадаю в шорт-лист. Мне даже уже показалось, что мое время прошло. Я считаю, что это очень престижная премия, я очень высоко это ценю.

— Эту премию вам вручили по сумме заслуг?

— Я представляю академическую науку. В отличие от крупных компаний, которые доводят разработки до коммерческого продукта, мы занимаемся фундаментальными основами технологий. Я действительно получаю награду по совокупности работ. Мы работаем фактически по всем направлениям энергетических технологий. Это и теплоэнергетика на органическом топливе, и возобновляемые источники энергии, причем почти все виды — солнце, ветер, геотермальное тепло, горючие отходы, ГЭС, накопители энергии и энергосбережение. Почему так много направлений? Дело в том, что главная фундаментальная дисциплина, которая обеспечивает энергетику необходимыми исследованиями, это теплофизика, которую я и представляю. [ ... ]

Читать полностью