Почему Арктика продолжает оставаться объектом исследований?

Средняя температура на Земле увеличилась на 1 градус с конца XIX века, а в Арктике — на 2-3 градуса, а в некоторых районах — на 6-7 градусов. С начала 2000-х годов лёд в Северном Ледовитом океане стремительно отступал, но затем его таяние приостановилось.

Площадь льда летом и осенью стабилизировалась, и никто не может сказать, с чем это связано. Научно-исследовательское судно «Профессор Молчанов» отправилось из Архангельска 20 июля для изучения особенностей водных масс на шельфе и континентальном склоне морей российской Арктики.

В экспедиции участвовали 20 учёных и 26 студентов. География исследований расширилась на восток, и учёные работали на континентальном склоне в Карском море и в море Лаптевых.

Доктор физико-математических наук Александр Осадчиев объяснил, что ключ к пониманию потепления в Арктике лежит в атмосферных условиях и потоке атлантических вод. Гольфстрим, который начинается в тропиках и течёт через Атлантику, влияет на температуру воды в Арктике.

Учёные заметили, что изменчивость внешних условий зависит от температуры атлантических вод на входе в Баренцево море. Раньше считалось, что эти воды охлаждаются, но оказалось, что их изменчивость важнее процесса охлаждения.

Это объясняет, почему Арктика «раскрывается» по-разному каждый год. Некоторые районы остаются покрытыми льдом весь год, но бывают и годы, когда лёд тает рано, облегчая движение по Северному морскому пути.

Баренцево море становится похожим на Северную Атлантику, безлёдным, даже зимой. Это приводит к появлению биологических видов, характерных для Северной Атлантики.

В экспедиции учёные также изучали микробные пищевые сети и обнаружили биолюминесцентные бактерии в кишечниках арктических рыб и морских беспозвоночных. Это может быть использовано для создания генетических инструментов.

Также были изучены морские грибоподобные протисты, которые ранее не изучались в Арктике. Они могут быть как полезными, так и вредными для экосистемы и человека.

Рыбалка в восточной Арктике не очень успешна, но в Баренцевом море рыбы больше.

Они помогают поддерживать защитный барьер мозга. В экспериментах на лабораторных животных было обнаружено, что хронический социальный стресс ослабляет гематоэнцефалический барьер — систему, которая защищает мозг от проникновения воспалительных молекул из крови.

У стрессированных мышей снижался уровень белка клаудин-5, который «скрепляет» клетки барьера, что сопровождалось тревожным и депрессивным поведением. Животные, которые регулярно двигались или находились в обогащённой среде с укрытиями и игрушками, почти не испытывали этих нарушений.

Ключевую роль в защитном эффекте сыграл белок Fgf2. Его уровень повышался у мышей, занимавшихся физической активностью или живших в стимулирующей среде, и делал их более устойчивыми к стрессу.

Когда учёные искусственно увеличивали выработку Fgf2, животные легче переносили стресс и сохраняли социальную активность. При снижении уровня белка эффект упражнений почти исчезал.

Авторы также обнаружили, что Fgf2 можно выявить в крови, и его концентрация у людей растёт вместе с тяжестью депрессии. Это делает белок потенциальным биомаркером психических расстройств.

По мнению исследователей, работа не только объясняет пользу движения и благоприятной среды для психического здоровья, но и открывает новые возможности для ранней диагностики и профилактики депрессии.

Результаты этого обзора были опубликованы в журнале Alzheimer’s & Dementia (A&D). Учёные изучили данные 58 исследований с участием людей и обнаружили, что у пациентов с лёгкими когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера состав кишечных бактерий отличается от микробиома здоровых пожилых людей.

Эти различия меняются по мере прогрессирования заболевания, формируя своего рода «микробные подписи» разных стадий когнитивного снижения. В частности, у людей с болезнью Альцгеймера чаще выявляли повышенное содержание определённых групп бактерий и сниженное микробное разнообразие.

Функциональная активность микробиоты также менялась: ослабевали пути, связанные с энергетическим обменом и регуляцией иммунных процессов. Эти сдвиги могут быть связаны с усилением воспаления и повреждением нервных клеток в мозге.

Авторы подчёркивают, что речь пока идёт о корреляции, а не о прямой причине болезни. Однако результаты поддерживают гипотезу о важной роли оси «кишечник — иммунная система — мозг» в нейродегенеративных процессах.

Исследователи считают, что в будущем целенаправленное воздействие на микробиом может стать одним из направлений профилактики и замедления когнитивного снижения. Ранее учёные выяснили, что резкое повышение уровня сахара в крови после еды может быть связано с риском развития болезни Альцгеймера.

В исследованиях приняли участие более 520 тысяч человек из общей популяции, данные о которых были взяты из 15 научных работ. У более чем 55 тысяч участников были зафиксированы депрессивные симптомы.

Анализ показал, что у тех, кто часто пьёт газировку и другие сладкие напитки, признаки депрессии встречаются чаще, чем у тех, кто употребляет их редко или избегает. При самом высоком уровне потребления безалкогольных напитков риск депрессивных проявлений был примерно на 39 процентов выше, чем при самом низком.

Связь между употреблением сладких напитков и депрессивными симптомами сохранялась как в поперечных исследованиях, так и в долгосрочных наблюдениях. Особенно выраженный эффект отмечался для напитков с добавленным сахаром, включая сладкую газировку.

Авторы подчёркивают, что работа не доказывает прямую причинно-следственную связь, однако указывает на устойчивую и воспроизводимую ассоциацию. Они считают, что ограничение потребления сладких напитков может стать одной из доступных мер профилактики депрессивных состояний и снижения нагрузки на психическое здоровье населения.

Результаты их работы были опубликованы в журнале NeuroImage. Они доказали, что примерно 40–50 минут дневного сна достаточно для снижения «перегруженности» нейронных связей, которая накапливается в течение активного дня.

Во время бодрствования связи между нервными клетками постепенно усиливаются, что важно для обучения, но со временем это приводит к насыщению и снижению способности воспринимать новую информацию. Сон запускает процесс «синаптической очистки», освобождая ресурсы мозга.

В эксперименте участвовали 20 здоровых молодых людей, которые в разные дни либо спали днём, либо бодрствовали. С помощью электроэнцефалографии и транскраниальной магнитной стимуляции исследователи оценивали гибкость и готовность нейронных сетей к обучению.

После дневного сна мозг участников демонстрировал более низкий общий уровень активности связей, но при этом более высокую способность формировать новые. Это указывает на восстановительный эффект дневного сна.

Авторы исследования отмечают, что полученные данные объясняют, почему после короткого дневного сна людям часто легче сосредоточиться и учиться. Такой эффект может быть особенно полезен при высокой умственной нагрузке — в учёбе, работе, спорте или профессиях, где важны внимание и точность.

Исследователи подчёркивают, что речь идёт именно о коротком сне, а не о замене полноценного ночного отдыха.