Биологи выяснили, почему умственная работа вызывает утомление
Напряженная мыслительная деятельность приводит к накоплению нейромедиаторов в синапсах префронтальной коры. Это усложняет их работу и может повреждать нейроны, заставляя мозг сигнализировать об опасности.
Умственная работа может выматывать не меньше физической. И похоже, что принцип возникновения этого утомления один и тот же в обоих случаях. Как в напрягающихся мышцах, так и в активно действующей коре головного мозга накапливаются промежуточные продукты метаболизма, приводя к утомлению. К такому выводу пришли авторы новой статьи, опубликованной в журнале Current Biology.
«Некоторые влиятельные теории предполагают, что усталость — это своего рода иллюзия, которую мозг создает, чтобы переключить нас от текущей деятельности на что-нибудь более приятное, — говорит Матиас Песильон (Mathias Pessiglione) из Парижского института мозга (ICM). — Однако наша работа показывает, что когнитивные нагрузки приводят к настоящим функциональным изменениям, накоплению токсичных веществ. Усталость служит сигналом прекратить эту деятельность, чтобы сохранить работоспособность мозга».
Песильон и его коллеги проводили эксперименты с двумя группами добровольцев, которые должны были решать когнитивные задачи целый рабочий день. Упражнения для первой группы были легкими и не вызывали больших сложностей, а вот второй предлагали задачи, требовавшие серьезного напряжения. При этом ученые следили за внешними признаками утомления и вели мониторинг головного мозга с помощью ЯМР-спектроскопии.
Как и можно было ожидать, со временем участники из второй группы начинали демонстрировать признаки усталости: их зрачки расширялись не так сильно, а из нескольких альтернативных вариантов решений задачи они все чаще выбирали те, что требовали минимум напряжения. Вместе с тем ЯМР показал, что в латеральных областях префронтальной коры головного мозга накапливается глутаминовая кислота.
Глутамат — основной возбуждающий нейромедиатор центральной нервной системы. Префронтальная кора ответственна за многие высшие когнитивные функции, и когда ее нейроны интенсивно работают и обмениваются сигналами, глутамат активно выделяется в синаптическое пространство. Похоже, при интенсивных нагрузках он не успевает вывестись оттуда и постепенно накапливается.
Это затрудняет работу синапсов: внутри нейронов глутамата становится недостаточно, а снаружи — слишком много. А если его концентрация оказывается чересчур высока, он становится токсичным для нервных клеток. Авторы работы полагают, что именно этот фактор заставляет мозг избегать сильной умственной нагрузки и через усталость сигнализировать, когда ему пора отдохнуть и восстановиться.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Американское военное ведомство опубликовало четвертую часть материалов о неопознанных летающих объектах. Собственно новых файлов не так много: как и в прошлые разы, значительная часть опубликованного была известна ранее. Однако есть детали, которые действительно интересны и указывают на объекты, чья природа не может быть легко объяснена в рамках известного землянам на сегодняшний день.
Ученые Сеченовского Университета выявили генетические особенности, связанные с развитием разных клинических форм ювенильной склеродермии — редкого аутоиммунного заболевания, которое приводит к поражению кожи, сосудов и соединительной ткани. Исследование показало, что полиморфизм ряда генов,участвующих в патогенезе склеродермии предрасполагает к развитию разных клинических форм болезни. В перспективе эти данные могут позволить точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать терапию индивидуально.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Перепад температуры способен породить спиновый ток — причем безо всякого электрического тока, проводов и контактов. Ученые из Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ Евгений Седов и Алексей Кавокин теоретически показали, что газ экситонных поляритонов превращает тепловой градиент в целое семейство спиновых и поляризационных токов. Их работа описывает оптические аналоги хорошо известных термоэлектрических эффектов и формулирует правила, по которым с помощью тепла можно управлять поляризацией света.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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