Ученые выяснили, почему дрозофилы не засыпают в стрессовой ситуации. Это поможет бороться с бессонницей у людей
Изучая мозг мушек дрозофил, ученые обнаружили, что их нейроны могут адаптироваться, чтобы насекомое бодрствовало в опасной ситуации, несмотря на усталость, или же быстро засыпало после тяжелого дня. Результаты исследования позволят создавать новые подходы к лечению бессонницы у людей и улучшению качества сна.
Когда мы болеем или не высыпаемся, то чувствуем себя более сонными. Однако в опасной либо тревожной ситуации человек не сможет заснуть вне зависимости от степени усталости. То есть нейроны, регулирующие сон, некоторым образом способны определить разницу между уместным и неуместным сном.
Чтобы раскрыть регулирующий это механизм, ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Миссурийского университета в Канзас-Сити (США) исследовали сон плодовых мушек дрозофил. Их привычки, касающиеся сна и бодрствования, похожи на наши: они активны днем и спят по ночам, а также любят немного вздремнуть днем, особенно в жару. Кофеин делает дрозофил активнее, а человеческие снотворные — усыпляют. Поэтому исследование, результаты которого опубликованы в журнале PLoS Biology, позволят разработать новые подходы к лечению бессонницы и улучшить качество сна у людей.
Однако есть существенное различие между нами и насекомыми: мозг дрозофилы в миллион раз меньше человеческого. И это позволяет определить в нем роль каждой нервной клетки. Авторы сосредоточились на 24 нейронах мозга, которые контролируют сон и бодрствование мушек.
Эти нейроны получают и реагируют на сигналы, посылаемые другими нейронами в виде нейромедиаторов. Ученые исследовали, влияют ли внешние стимулы на сон мух и на то, как их 24 нейрона реагируют на дофамин и аллатостатин А, способствующие бодрствованию, и глутамат, способствующий засыпанию. Известно, что аллатостатин А играет роль в пищевом поведении, а теперь оказалось, что он важен и для регуляции сна.
Сон укрепляет память и улучшает способность к обучению. И люди, и мухи больше спят после напряженного дня. Ученые показали, что жизнь в переполненной сородичами и новыми сигналами среде либо изучение нового поведения вызывают молекулярные изменения в нейронах сна мух. Они становятся менее чувствительны к дофамину, следовательно, больше хотят спать.
С другой стороны, когда исследователи тревожили мух, периодически встряхивая флаконы, в которых они содержались, нейроны вырабатывали как аллатостатин А, так и глутамат. Комбинация двух противоположных сигналов не давала дрозофилам спать в стрессовой ситуации, несмотря на усталость.
Причины бессонницы у людей известны не до конца. Некоторые данные свидетельствуют о генетической предрасположенности к тому, как неврологические сигналы интерпретируются центрами сна в мозге. Если в этой системе происходят какие-либо нарушения, мозг получает противоречивые сигналы, а уставший человек не может заснуть. Поняв, как одновременно могут возникать противоположные сигналы, ученые смогут разрабатывать новые методы лечения бессонницы.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии