Учёные раскрыли тайну картины Вермеера „Девушка с жемчужной серёжкой“

Они обнаружили, что механическая нагрузка на кости ног может ускорить восстановление мозга после травм и инсульта. Для этого учёные ритмично сдавливали большеберцовую кость, имитируя механическую нагрузку.

В результате такой стимуляции у животных с черепно-мозговой травмой и инсультом улучшились двигательные и когнитивные функции, повысилась выживаемость. В мозге животных уменьшилась гибель нейронов и хроническое воспаление, одновременно усилилось восстановление нервных клеток.

Исследователи выяснили, что ключевую роль в этом процессе играет белок PIEZO1 в клетках костной ткани. Когда его отключали, положительный эффект нагрузки исчезал.

Механическое воздействие заставляло клетки костей выделять в кровь ряд веществ, среди которых были белки, участвующие в защите нервных клеток. Кроме того, повышался уровень BDNF и дофамина.

Перенос сыворотки крови от животных, получавших такую нагрузку, также оказывал защитное действие. Авторы исследования считают, что результаты указывают на существование своеобразной связи между костями и мозгом: механическая нагрузка на костную ткань может запускать процессы, способствующие восстановлению мозга.

Ранее учёные выяснили, что пересадка нервных клеток помогает восстановить ткань мозга после инсульта.

Ранее в профессиональном спорте допуск к физическим нагрузкам, включая зимнее плавание, оформлялся после стресс-теста на велоэргометре. Однако организм может «обмануть» этот тест, «скрыв» опасность, которую может вызывать каскад множества сложных физиологических реакций.

У 13% пловцов зимнего плавания, прошедших стандартный кардиотест, были выявлены негативные реакции сердечно-сосудистой системы на холодную воду. При погружении в неё артериальное давление у этого числа пловцов поднялось выше 190/120, возникла аритмия, а уровень глюкозы в крови превысил 10,5 ммоль/литр при норме от 3,9 до 6,0 ммоль/литр.

Кроме этого, медики наблюдали у участников теста выраженное замедление проведения электрического импульса через миокард. По словам руководителя лаборатории системных адаптаций СПбГУ, доцента Татьяны Барановой, последний симптом чреват тем, что человек может проплыть дистанцию, выйти из воды и через пять минут упасть с остановкой сердца.

Даже у опытных, адаптированных к холоду спортсменов при погружении в холодную воду может возникнуть стресс, сопровождающийся повышением уровня глюкозы в крови и появлением аритмии. Учёные провели обследование 50 человек до и после заплывов в холодной воде (от 0,5 до 2,5 градуса Цельсия) на различных дистанциях — от 25 до 450 метров.

На основе полученных данных они расширили базу данных, на основе которой можно говорить о допуске спортсменов к моржеванию. Для этого было объединено две базы — CardioIceSwim и WinterSwim, которые дают представление не только об артериальном давлении и ЭКГ человека в динамике, но и об уровне глюкозы в его крови (как индикатору стрессового ответа), а также о степени сенсомоторной реакции на световой раздражитель (своего рода показатель «живости» рефлексов) и другие.

Разработка нового теста понадобилась ввиду того, что зимнее плавание — преодоление дистанций в воде температурой от −2 до 16 градусов Цельсия — с 2022 года стало официальным спортом, а физиологического обоснования выбора режима тренировок в холодной воде до сих пор не было. «Диагностическая проба поможет выявить, кто находится в группе риска», — говорит доцент.

Предполагается, что разработка поможет как спортсменам, так и любителям зимнего плавания, а также военным, сотрудникам МЧС и всем, кто сталкивается с необходимостью по долгу службы находиться в холодной воде, оценивать риски для своего организма.

Характерные различия можно обнаружить даже по запаху в области пупка. Это выяснили учёные, результаты их работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

В эксперименте участвовали 24 человека: по шесть с болезнью Паркинсона, лёгкими когнитивными нарушениями и COVID-19, а также шесть здоровых добровольцев. У каждого взяли образцы из носа, области уха и пупка.

Учёные изучили летучие органические соединения, которые формируют запах человека. Наиболее выраженные различия между группами обнаружили в образцах из носа и пупка.

Особенно чётко отличались здоровые люди и участники с лёгкими когнитивными нарушениями. Кроме того, исследователи взяли образцы ещё у трёх пациентов с болезнью Паркинсона.

Их химический профиль оказался похож на профиль участников с тем же заболеванием из первоначальной группы. В будущем анализ запаха тела может стать простым и неинвазивным способом выявления признаков заболеваний.

Однако пока исследование было небольшим. Ранее учёные выяснили, что качественный сон может снижать риск развития деменции и сердечных заболеваний.

В младенчестве и подростковом возрасте исследователи обнаружили быструю смену различных клеток по мере формирования новых связей и перестройки мозга. Примерно в 24 года скорость изменений резко падает, и префронтальная кора становится относительно стабильной до 60 лет.

После этого возраста мозг снова меняется: клетки, отвечающие за поддержание и защиту мозга, активизируются. Учёные изучили гены внутри разных клеток мозга, взятых из различных периодов жизни человека.

Анализируя РНК, они смогли определить, какие гены активны, и что делают клетки в разные периоды жизни. Это позволило выявить три отдельных периода активности: волну быстрого развития в детстве, период стабильности во взрослом возрасте и серию изменений на молекулярном уровне при старении.

Тестирование РНК показало, что меняется не только структура мозга, но и его функции, особенно внутренние часы. У молодых взрослых нервные клетки, связанные с планированием, созданием памяти и принятием решений, следуют чётному 24-часовому графику.

Однако после 60 лет этот паттерн начинает разрушаться. Доктор Гирдхар говорит: «У молодых и людей среднего возраста нейроны демонстрируют строго скоординированные 24-часовые ритмы, управляемые ключевыми генами циркадных часов.

После 60 лет эти нейронные ритмы в значительной степени исчезают, в то время как иммунные клетки мозга приобретают новую ритмическую активность, связанную с клеточным стрессом и воспалением. Мозг не просто перестаёт следить за временем — он меняет то, за чем следит».

Исследователи также обнаружили, что иммунные клетки мозга и клетки, изолирующие нервные волокна, становятся более активными в борьбе с повреждёнными белками по вечерам.