Вкус еды определяет мозг, а не язык
В школе нам рассказывали о том, что на языке находятся особые области, которые отвечают за вкусы – соленый, горький, кислый, сладкий и острый. Американские ученые обнаружили, что это не так. По их словам, каждый из нескольких тысяч сенсоров на языке способен распознавать весь вкусовой спектр. Всё дело в нашем мозге.
Исследование ученых Колумбийского университета показало, что за конкретный вкус отвечают не рецепторы на языке, а клетки в мозге. Изучив около 8 000 вкусовых сосочков языка, исследователи обнаружили, что каждый из них способен определять любой из пяти основных вкусов, передает «Би-би-си». Исследование было опубликовано в научном журнале Nature.
Открытие опровергает миф о том, что, например, только кончик языка отвечает за сладкое, и ставит под сомнение так называемую «вкусовую карту».
В ходе научного эксперимента было установлено, что в мозге есть специальные нейроны, которые расшифровывают сигналы, исходящие от вкусовых рецепторов на языке. При этом каждый вкусовой рецептор имеет до 100 сигнализаторов. Как именно мозг обрабатывает полученную информацию, неясно, но было выявлено, что решение о вкусе принимается в мозге, а не во рту.
Исследование проводилось на грызунах, которых кормили химическими веществами с разным вкусом. Затем ученые наблюдали, как отдельные нейроны загораются флуоресцентным цветом. По словам ученых, связь между языком и мозгом очень тесная и она настроена идеально. Результаты исследования дают надежду на то, что однажды врачи научатся возвращать утраченную способность ощущать вкус пищи, например, пожилым людям.
Феномен племени хунза
Долину реки Хунза (граница Индии и Пакистана), называют “оазисом молодости”. Продолжительность жизни обитателей этой долины — 110-120 лет. Они почти никогда не болеют и выглядят молодо.
Значит, существует некий образ жизни, приближающийся к идеальному, когда люди чувствуют себя здоровыми, счастливыми, не стареют, как в других странах, уже к 40-50-летнему возрасту. Любопытно, что жители долины Хунза, в отличие от соседних народностей, внешне очень похожи на европейцев (как и калаши, которые живут совсем рядом).
Согласно легенде, расположенное здесь карликовое горское государство основала группа воинов армии Александра Македонского во время его Индийского похода. Они, естественно, установили тут строгую боевую дисциплину — такую, что жителям с мечами и щитами пришлось и спать, и есть, и даже плясать.…
При этом хунзакуты с легкой иронией относятся к тому, что кого-то еще в мире называют горцами. Ну, в самом деле, не очевидно ли, что с полным правом это имя должны носить лишь те, кто живет возле знаменитого «места горной встречи» — точки, где сходятся три высочайшие системы мира: Гималаи, Гиндукуш и Каракорум. Из 14 пиков-восьмитысячников Земли пять находятся поблизости, в том числе вторая после Эвереста К2 (8 611 метров), подъем на которую в альпинистском сообществе ценится даже больше, чем покорение Джомолунгмы. А что сказать о не менее прославленной здешней «вершине-убийце» Нанга-Парбат (8 126 метров), похоронившей рекордное число восходителей? А о десятках семи- и шеститысячников, буквально «толпящихся» вокруг Хунзы?
Пройти через эти скальные массивы будет не под силу, если вы не спортсмен мирового уровня. Вы сможете лишь «просочиться» узкими перевалами, ущельями, тропами. Издревле эти редкие артерии контролировались княжествами, которые облагали значительной пошлиной все проходящие караваны. Хунза считалась среди них одним из самых влиятельных.
В далекой России про этот «затерянный мир» известно немного, причем по причинам не только географическим, но и политическим: Хунза, наряду с некоторыми другими долинами Гималаев, оказалась на территории, за которую почти 60 лет ведут яростный спор Индия и Пакистан (главным его предметом остается куда более обширный Кашмир).
СССР — от греха подальше — всегда старался дистанцироваться от конфликта. К примеру, в большинстве советских словарей и энциклопедий та же К2 (другое имя — Чогори) упомянута, но без указания местности, в которой она находится. Здешние, вполне традиционные названия были стерты и с советских карт, и, соответственно, из советского новостного лексикона. Но вот что удивительно: в Хунзе про Россию как раз знают все.
Два капитана
«Замком» многие местные жители почтительно называют Балтитский форт, нависающий со скалы над Каримабадом. Ему уже около 700 лет, и в свое время он служил местному независимому правителю и дворцом мира, и крепостью. Не лишенный импозантности снаружи, изнутри Балтит кажется мрачным и сырым. Полутемные помещения и бедная обстановка — обычные горшки, ложки, гигантская печь… В одном из помещений в полу люк — под ним мир (князь) Хунзы держал своих личных пленников. Светлых и больших помещений немного, пожалуй, лишь «балконный зал» производит приятное впечатление — отсюда открывается величественный вид на долину. На одной из стен этого зала — коллекция старинных музыкальных инструментов, на другой — оружие: сабли, мечи. И шашка, подаренная русскими.
В одной из комнат висит два портрета: британского капитана Янгхазбенда и русского капитана Громбчевского, которые решили судьбу княжества. В 1888 году на стыке Каракорума и Гималаев чуть не появилась русская станица: когда к тогдашнему миру Хунзы Сафдару Али прибыл с миссией русский офицер Бронислав Громбчевский. Тогда на границе Индостана и Средней Азии шла Большая Игра, активное противостояние двух сверхдержав XIX века — России и Великобритании. Не только военный, но и ученый, а впоследствии даже почетный член Императорского географического общества, этот человек не собирался завоевывать для своего царя земли. Да и было с ним тогда всего шестеро казаков. Но все же речь шла о скорейшем устройстве торговой фактории и политическом союзе. Россия, имевшая к тому времени влияние на всем Памире, устремила теперь свой взор к индийским товарам. Так капитан вступил в Игру.
Сафдар очень тепло принял его и охотно заключил предлагаемое соглашение — он опасался напиравших с юга англичан.
И, как оказалось, не без оснований. Миссия Громбчевского не на шутку встревожила Калькутту, где в то время находился двор вице-короля Британской Индии. И хотя специальные уполномоченные и шпионы успокаивали власти: вряд ли стоит опасаться появления русских войск на «макушке Индии» — с севера в Хунзу ведут слишком трудные перевалы, к тому же закрытые снегом большую часть года, — сюда было решено срочно отправить отряд под командованием Фрэнсиса Янгхазбенда.
Оба капитана были коллегами — «географами в погонах», они не раз встречались в памирских экспедициях. Теперь им предстояло определить будущее бесхозных «хунзакутских бандитов», как их называли в Калькутте.
В Хунзе тем временем потихоньку появлялись русские товары, оружие, а во дворце Балтит появился даже парадный портрет Александра III. Далекое горское правительство начало дипломатическую переписку с Санкт-Петербургом и предложило разместить у себя казачий гарнизон. А в 1891 году из Хунзы пришло сообщение: мир Сафдар Али официально просит о приеме его со всем народом в российское подданство. Эта весть скоро дошла и до Калькутты, в результате 1 декабря 1891 года горные стрелки Янгхазбенда захватили княжество, Сафдар Али бежал в Синьцзян. «Дверь в Индию для царя захлопнута», — написал британский оккупант вице-королю.
Так что, российской территорией Хунза считала себя всего четыре дня. Правитель хунзакутов пожелал видеть себя русским, но официального ответа так и не успел получить. А британцы закрепились и держались тут до самого 1947 года, когда в ходе распада получившей независимость Британской Индии княжество вдруг оказалось на территории, подконтрольной мусульманам.
Сегодня Хунза управляется пакистанским Министерством по делам Кашмира и Северных территорий, но теплая память о несостоявшемся исходе Большой Игры, осталась.
Более того, местные жители спрашивают у русских туристов, почему так мало туристов из России. При этом британцы, хотя и ушли почти 60 лет назад, до сих пор их хиппи наводняют территории.
Абрикосовые хиппи
Считается, что Хунзу заново для Запада открыли именно хиппи, которые бродили в 1970-е годы по Азии в поисках истины и экзотики. Причем, популяризовали это место настолько, что даже обычный урюк американцы сегодня называют Hunza Apricot. Впрочем, сюда «детей цветов» влекли не только эти две категории, но и индийская конопля.
Одна из основных достопримечательностей Хунзы — ледник, который широкой холодной рекой спускается в долину. Впрочем, на многочисленных террасные полях выращивают картофель, овощи и коноплю, которую здесь не сколько курят, как добавляют в качестве приправы к мясным блюдам и супам.
Что же касается молодых длинноволосых ребят с надписью Hippie way на майках — то ли настоящих хиппи, то ли любителей ретро, — то они в Каримабаде, а в основном уплетают абрикосы. Это, несомненно, главная ценность хунзакутских садов. Весь Пакистан знает, что только здесь растут «ханские плоды», которые сочатся ароматным соком еще на деревьях.
Хунза привлекательна вовсе не только для радикальной молодежи — сюда едут и любители горных путешествий, и поклонники истории, и просто любители забраться подальше от родины. Дополняют картину, конечно, многочисленные скалолазы.
Поскольку долина находится на полдороги от Хунджерабского перевала до начала индостанских равнин, хунзакуты уверены, что контролируют путь вообще в «верхний мир». В горы, как таковые. Трудно сказать, действительно ли это княжество когда-то основали солдаты Александра Великого, или это были бактрийцы – арийские потомки когда-то единого великого русского народа, но какая-то тайна в появлении этого небольшого и самобытного в своем окружении народа, безусловно, есть. Говорит он на своем собственном языке бурушасхи (Burushaski, родство которого до сих пор не установлено ни с одним из языков мира, хотя все здесь знают и урду, а многие — английский), исповедует, конечно, как и большинство пакистанцев, ислам, но особого толка, а именно исмаилитского, одного из самых мистических и таинственных в религии, который исповедует до 95% населения. Поэтому в Хунзе вы не услышите привычных призывов на молитву, несущихся из динамиков минаретов. Все тихо, молитва — личное дело и время каждого.
Здоровье
Хунзы купаются в ледяной воде даже при 15-градусном морозе, до ста лет играют в подвижные игры, 40-летние женщины у них выглядят как девушки, в 60 лет сохраняют стройность и изящество фигуры, а в 65 лет ещё рожают детей. Летом они питаются сырыми фруктами и овощами, зимой — высушенными на солнце абрикосами и пророщенными зернами, овечьей брынзой.
Река Хунза являлась естественной преградой для двух средневековых княжеств Хунза и Нагар. С XVII века эти княжества постоянно враждовали, воровали друг у друга женщин и детей и продавали в рабство. И те, и другие жили в укрепленных деревнях. Интересно еще одно: у жителей есть период, когда фрукты еще не поспели — он зовется «голодной весной» и продолжается от двух до четырех месяцев. В эти месяцы они почти ничего не едят и лишь раз в день пьют напиток из сушеных абрикосов. Такой пост возведен в культ и строго соблюдается.
Шотландский врач Мак Каррисон, первым описавший Счастливую долину, подчеркивал, что потребление белков там находится на низшем уровне нормы, если вообще это можно назвать нормой. Суточная калорийность хунзы составляет в среднем 1933 ккал и включает в себя 50 г белка, 36 г жира и 365 углеводов.
Шотландец жил в непосредственной близости от долины Хунза в течение 14 лет. Он пришел к выводу, что именно диета является основным фактором долголетия этого народа. Если человек питается неправильно, то от болезней его не спасет и горный климат. Поэтому не удивительно, что соседи хунза, живущие в тех же климатических условиях, страдают самыми различными заболеваниями. Их продолжительность жизни в два раза короче.
Мак Каррисон, вернувшись в Англию, поставил интересные эксперименты на большом количестве животных. Одни из них питались обычной пищей лондонской рабочей семьи (белый хлеб, сельдь, сахар- рафинад, консервированные и вареные овощи). В итоге в этой группе стали появляться самые разнообразные «человеческие болезни». Другие же животные находились на диете хунза и на протяжении всего опыта оставались абсолютно здоровыми.
В книге «Хунза — народ, который не знает болезней» Р. Бирхер подчеркивает следующие очень существенные достоинства модели питания в этой стране:
— прежде всего оно вегетарианское;
— большое количество сырых продуктов;
— в ежедневном рационе преобладают овощи и фрукты;
— продукты естественные, без всякой химизации и приготовленные с сохранением всех биологически ценных веществ;
— алкоголь и лакомства потребляют исключительно редко;
— очень умеренное потребление соли; продукты, выращенные только на своей отечественной почве;
— регулярные периоды голодания.
К этому надо добавить и другие факторы, благоприятствующие здоровому долголетию. Но способ питания имеет здесь, несомненно, очень существенное, решающее значение.
В 1963 году в Хунзе побывала французская медицинская экспедиция. В результате проведенной ею переписи населения было выяснено, что средняя продолжительность жизни у хунзакутов составляет 120 лет, что вдвое превышает этот показатель среди европейцев. В августе 1977 года в Париже на международном раковом конгрессе было сделано заявление: «В соответствии с данными геоканцерологии (науки по изучению раковых заболеваний в разных регионах мира) полное отсутствие раковых заболеваний имеет место только среди народности хунза».
В апреле 1984 г. одна из гонконгских газет сообщила о следующем удивительном случае. Один из хунзакутов, которого звали Саид Абдул Мобут, прибывший в лондонский аэропорт Хитроу, привел в недоумение работников эмиграционной службы, когда предъявил паспорт. В соответствии с документом, хунзакут родился в 1823 году и ему исполнилось 160 лет. Сопровождавший Мобуда мулла отметил, что его подопечный считается святым в стране Хунза, славящейся своими долгожителями. У Мобуда отличное здоровье и здравый рассудок. Он прекрасно помнит события, начиная с 1850 г.
О своем секрете долголетия местные жители говорят просто: будь вегетарианцем, трудись всегда и физически, постоянно двигайся и не меняй ритма жизни, тогда и проживешь лет до 120-150. Отличительные черты хунз как народа, обладающего «полноценным здоровьем»:
1) Высокая трудоспособность в широком смысле слова. У хунзов эта трудоспособность проявляется как во время работы, так и во время плясок и игр. Для них пройти 100–200 километров — все равно, что для нас совершить короткую прогулку возле дома. Они необычайно легко взбираются на крутые горы, чтобы передать какое-то известие, и возвращаются домой свежие и веселые.
2) Жизнерадостность. Хунзы постоянно смеются, они всегда в хорошем расположении духа, даже если голодны и страдают от холода.
3) Исключительная стойкость. «У хунзов нервы крепкие, как канаты, и тонкие и нежные, как струна,— писал Мак Карисон.— Они никогда не сердятся и не жалуются, не нервничают и не выказывают нетерпения, не ссорятся между собой и с полным душевным спокойствием переносят физическую боль, неприятности, шум и т. п.».
Как гравитация может объяснить, почему время идет только вперед?
Мы не можем остановить время. Даже в пробке, когда время, кажется, замирает и останавливается. Экономия света в дневное время тоже не помогает, время неизбежно стремится вперед. Почему не назад? Почему мы помним прошлое, а не будущее? Физики считают, что ответ на этот глубокий и сложный вопрос может скрываться в хорошо знакомой нам всем гравитации.
Основные законы физики совершенно не волнует, в каком направлении движется время. К примеру, правила, которые регулируют орбиты планет, работают вне зависимости от того, движетесь вы во времени вперед или назад. Вы можете просмотреть движения в Солнечной системе в обратном порядке и они будут выглядеть совершенно нормально, не нарушая ни один из законов физики. Что же отличает будущее от прошлого?
«Проблема стрелы времени всегда волновала людей», — говорит Флавио Меркати из Периметрического института теоретической физики в Ватерлоо, Канада.
Большинство людей, которые задумываются о стреле времени, говорят, что она определяется энтропией, количеством беспорядка (хаоса) в системе, будь то миска с кашей или вселенная. Согласно второму закону термодинамики, общая энтропия замкнутой системы всегда растет. Пока энтропия растет, время движется в том же направлении.
Когда кубик льда в вашем стакане тает и разбавляет ваш виски с колой, например, энтропия растет. Когда вы разбиваете яйцо, энтропия растет. Оба примера необратимы: вы не можете заморозить кубик льда в стакане с теплой колой или собрать яйцо заново. Последовательность событий — а значит и время — движется только в одном направлении.
Если стрела времени следует за ростом энтропии, и если энтропия во Вселенной всегда возрастает, значит, в какой-то момент в прошлом энтропия должна была быть низкой. Здесь и рождается загадка: почему энтропия Вселенной в начале была низкой?
По мнению Меркати и его коллег, не было никакого особенного начального состояния вообще. Вместо этого, состояние, которое указало времени двигаться вперед, появилось естественным путем во вселенной под диктовку гравитации. Этот аргумент ученые раскрыли в недавно опубликованной работе в Physical Review Letters.
Для проверки своей идеи ученые смоделировали Вселенную в виде собрания тысячи частиц, которые взаимодействуют друг с другом только посредством гравитации и представляют собой галактики и звезды, плавающие в космосе.
Ученые обнаружили, что независимо от стартовых позиций и скоростей в какой-то момент частицы неизбежно оказываются сгруппированными вместе в шар, прежде чем снова рассыпаться. Этот момент можно назвать эквивалентным Большому Взрыву, когда вся вселенная сжимается в бесконечно малую точку.
Вместо того чтобы использовать энтропию, ученые описывают свою систему с использованием величины, которую сами называют «запутанностью» (complexity), определяемую как грубое отношение расстояния между двумя частицами, которые находятся дальше друг от друга, чем от остальных, к расстоянию между двумя ближайшими частицами. Когда все частицы слипаются воедино, запутанность находится в наименьшем значении.
Ключевая идея во всем этом, как объясняет Меркати, такова: этот момент наименьшей запутанности возникает естественным путем из группы гравитационно взаимодействующих частиц — никаких особых условий не требуется. Запутанность увеличивается по мере того, как частицы расходятся, представляя одновременно и расширение Вселенной, и движение времени вперед.
Если этого недостаточно, события, которые имели место до того, как сгруппировались частицы — то есть до Большого Взрыва — двигались во втором направлении времени. Если вы проиграете события с этого момента назад, частицы постепенно разлетятся из скопления. Поскольку в этом обратном направлении запутанность возрастает, эта вторая стрела времени тоже будет указывать в прошлое. Которое, исходя из второго направления времени, будет на самом деле «будущим» другой вселенной, которая существует по ту сторону Большого Взрыва. Весьма запутанно, согласитесь.
Эта идея похожа на ту, что 10 лет назад предложили физики Шон Кэрролл и Дженнифер Чен из Калифорнийского технологического института. Они связали стрелу времени с идеями, описывающими инфляцию, резкое и быстрое расширение Вселенной, которое произошло сразу после Большого Взрыва.
«Что интересно в этой идее, это то, что она вполне логично связана с нами, — говорил Кэрролл, описывая свою работу применимо к стреле времени. — Возможно, причина того, что мы помним вчерашний день и не помним завтрашний, заключается в условиях, связанных с Большим Взрывом».
Связь направления времени с простой системой из классической физики относительно нова, говорит физик Стив Карлип из Калифорнийского университета в Дэвисе. Новое в этом — отказаться от энтропии в пользу идеи запутанности. Проблема энтропии в том, что она определяется в терминах энергии и температуры, которые измеряются посредством внешнего механизма вроде термометра. В случае со вселенной нет никакого внешнего механизма, поэтому вам нужна величина, которая не опирается ни на одну из единиц измерения. Запутанность, в отличие от этого, является безразмерным отношением и отвечает всем требованиям.
Это не означает, что от энтропии нужно отказаться совсем. Наш повседневный опыт — вроде вашего прохладного лимонада — полагается на энтропию. Но при рассмотрении вопроса времени в космических масштабах нужно оперировать термином запутанности, а не энтропии.
Одним из основных ограничений этой модели является то, что она исключительно сделана на базе классической физики, полностью игнорируя квантовую механику. Также она не включает в себя общую теорию относительности Эйнштейна. В ней нет темной энергии или чего-то еще, что нужно для создания точной модели Вселенной. Но исследователи думают о том, как включить более реалистичную физику в модель, что впоследствии могло бы дать возможность сделать проверяемые прогнозы.
«Для меня большой проблемой является то, что существует великое множество разных физических стрел времени», — говорит Карлип. Прямое направление времени чаще всего проявляет себя, совершенно не подключая гравитацию. К примеру, свет всегда излучается от лампы — и никогда по направлению к ней. Радиоактивные изотопы распадаются на более легкие атомы, никогда наоборот. Почему тогда стрела времени, появившаяся из гравитации, подталкивает другие стрелы времени в том же направлении?
«Это большой вопрос, который остается открытым. Думаю, пока ни у кого нет хорошего ответа на этот вопрос».
Нервные клетки восстанавливаются
Крылатое выражение „Нервные клетки не восстанавливаются“ все с детства воспринимают как непреложную истину. Однако эта аксиома — не более чем миф, и новые научные данные его опровергают.
Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас прочности: при эмбриогенезе образуется большой избыток нейронов. Почти 70% из них гибнут ещё до рождения ребёнка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни. Такая гибель клеток генетически запрограммирована. Конечно же погибают не только нейроны, но и другие клетки организма. Только все остальные ткани обладают высокой регенерационной способностью, то есть их клетки делятся, замещая погибшие. Наиболее активно процесс регенерации идёт в клетках эпителия и кроветворных органах (красный костный мозг). Но есть клетки, в которых гены, отвечающие за размножение делением, заблокированы. Помимо нейронов к таким клеткам относятся клетки сердечной мышцы. Как же люди умудряются сохранить интеллект до весьма преклонных лет, если нервные клетки погибают и не обновляются?
Одно из возможных объяснений: в нервной системе одновременно „работают“ не все, а только 10% нейронов. Этот факт часто приводится в популярной и даже научной литературе. Мне неоднократно приходилось обсуждать данное утверждение со своими отечественными и зарубежными коллегами. И никто из них не понимает, откуда взялась такая цифра. Любая клетка одновременно и живёт и „работает“. В каждом нейроне всё время происходят обменные процессы, синтезируются белки, генерируются и передаются нервные импульсы. Поэтому, оставив гипотезу об „отдыхающих“ нейронах, обратимся к одному из свойств нервной системы, а именно — к её исключительной пластичности.
Смысл пластичности в том, что функции погибших нервных клеток берут на себя их оставшиеся в живых „коллеги“, которые увеличиваются в размерах и формируют новые связи, компенсируя утраченные функции. Высокую, но не беспредельную эффективность подобной компенсации можно проиллюстрировать на примере болезни Паркинсона, при которой происходит постепенное отмирание нейронов. Оказывается, пока в головном мозге не погибнет около 90% нейронов, клинические симптомы заболевания (дрожание конечностей, ограничение подвижности, неустойчивая походка, слабоумие) не проявляются, то есть человек выглядит практически здоровым. Значит, одна живая нервная клетка может заменить девять погибших.
Но пластичность нервной системы — не единственный механизм, позволяющий сохранить интеллект до глубокой старости. У природы имеется и запасной вариант — возникновение новых нервных клеток в головном мозге взрослых млекопитающих, или нейрогенез.
Первое сообщение о нейрогенезе появилось в 1962 году в престижном научном журнале „Science“. Статья называлась „Формируются ли новые нейроны в мозге взрослых млекопитающих?“. Её автор, профессор Жозеф Олтман из Университета Пердью (США) с помощью электрического тока разрушил одну из структур мозга крысы (латеральное коленчатое тело) и ввёл туда радиоактивное вещество, проникающее во вновь возникающие клетки. Через несколько месяцев учёный обнаружил новые радиоактивные нейроны в таламусе (участок переднего мозга) и коре головного мозга. В течение последующих семи лет Олтман опубликовал ещё несколько работ, доказывающих существование нейрогенеза в мозге взрослых млекопитающих. Однако тогда, в 1960-е годы, его работы вызывали у нейробиологов лишь скепсис, их развития не последовало.
И только спустя двадцать лет нейрогенез был вновь „открыт“, но уже в головном мозге птиц. Многие исследователи певчих птиц обращали внимание на то, что в течение каждого брачного сезона самец канарейки Serinus canaria исполняет песню с новыми „коленами“. Причём новые трели он не перенимает у собратьев, поскольку песни обновлялись и в условиях изоляции. Учёные стали детально изучать главный вокальный центр птиц, расположенный в специальном отделе головного мозга, и обнаружили, что в конце брачного сезона (у канареек он приходится на август и январь) значительная часть нейронов вокального центра погибала, — вероятно, из-за избыточной функциональной нагрузки. В середине 1980-х годов профессору Фернандо Ноттебуму из Рокфеллеровского университета (США) удалось показать, что у взрослых самцов канареек процесс нейрогенеза происходит в вокальном центре постоянно, но количество образующихся нейронов подвержено сезонным колебаниям. Пик нейрогенеза у канареек приходится на октябрь и март, то есть через два месяца после брачных сезонов. Вот почему „фонотека“ песен самца канарейки регулярно обновляется.
В конце 1980-х годов нейрогенез был также обнаружен у взрослых амфибий в лаборатории ленинградского учёного профессора А.Л. Поленова.
Откуда берутся новые нейроны, если нервные клетки не делятся? Источником новых нейронов и у птиц, и у амфибий оказались нейрональные стволовые клетки стенки желудочков мозга. Во время развития зародыша именно из этих клеток образуются клетки нервной системы: нейроны и клетки глии. Но не все стволовые клетки превращаются в клетки нервной системы — часть из них „затаивается“ и ждёт своего часа.
Как было показано, новые нейроны появляются из стволовых клеток взрослого организма и у низших позвоночных. Однако потребовалось почти пятнадцать лет, чтобы доказать, что аналогичный процесс происходит и в нервной системе млекопитающих.
Развитие нейробиологии в начале 1990-х годов привело к обнаружению „новорождённых“ нейронов в головном мозге взрослых крыс и мышей. Их находили большей частью в эволюционно древних отделах головного мозга: обонятельных луковицах и коре гиппокампа, которые отвечают главным образом за эмоциональное поведение, реакцию на стресс и регуляцию половых функций млекопитающих.
Так же, как у птиц и низших позвоночных, у млекопитающих нейрональные стволовые клетки располагаются поблизости от боковых желудочков мозга. Их перерождение в нейроны идёт очень интенсивно. У взрослых крыс за месяц из стволовых клеток образуется около 250 000 нейронов, замещая 3% всех нейронов гиппокампа. Продолжительность жизни таких нейронов очень высока — до 112 дней. Стволовые нейрональные клетки преодолевают длинный путь (около 2 см). Они также способны мигрировать в обонятельную луковицу, превращаясь там в нейроны.
Обонятельные луковицы головного мозга млекопитающих отвечают за восприятие и первичную обработку различных запахов, включая и распознавание феромонов — веществ, которые по своему химическому составу близки к половым гормонам. Сексуальное поведение у грызунов регулируется в первую очередь выработкой феромонов. Гиппокамп же расположен под полушариями мозга. Функции этой сложноорганизованной структуры связаны с формированием краткосрочной памяти, реализацией некоторых эмоций и участием в формировании полового поведения. Наличие у крыс постоянного нейрогенеза в обонятельной луковице и гиппокампе объясняется тем, что у грызунов эти структуры несут основную функциональную нагрузку. Поэтому нервные клетки в них часто гибнут, а значит, их необходимо обновлять.
Для того чтобы понять, какие условия влияют на нейрогенез в гиппокампе и обонятельной луковице, профессор Гейдж из Университета Салка (США) построил миниатюрный город. Мыши там играли, занимались физкультурой, отыскивали выходы из лабиринтов. Оказалось, что у „городских“ мышей новые нейроны возникали в гораздо большем количестве, чем у их пассивных сородичей, погрязших в рутинной жизни в виварии.
Cтволовые клетки можно извлечь из мозга и пересадить в другой участок нервной системы, где они превратятся в нейроны. Профессор Гейдж с коллегами провёл несколько подобных экспериментов, наиболее впечатляющим среди которых был следующий. Участок мозговой ткани, содержащий стволовые клетки, пересадили в разрушенную сетчатку глаза крысы. (Светочувствительная внутренняя стенка глаза имеет „нервное“ происхождение: состоит из видоизменённых нейронов — палочек и колбочек. Когда светочувствительный слой разрушается, наступает слепота.) Пересаженные стволовые клетки мозга превратились в нейроны сетчатки, их отростки достигли зрительного нерва, и крыса прозрела! Причём при пересадке стволовых клеток мозга в неповреждённый глаз никаких превращений с ними не происходило . Вероятно, при повреждении сетчатки глаза вырабатываются какие-то вещества (например, так называемые факторы роста), которые стимулируют нейрогенез. Однако точный механизм этого явления до сих пор не ясен.
Перед учёными встала задача показать, что нейрогенез идёт не только у грызунов, но и у человека. Для этого исследователи под руководством профессора Гейджа недавно выполнили сенсационную работу. В одной из американских онкологических клиник группа больных, имеющих неизлечимые злокачественные новообразования, принимала химиотерапевтический препарат бромдиоксиуридин. У этого вещества есть важное свойство — способность накапливаться в делящихся клетках различных органов и тканей. Бромдиоксиуридин включается в ДНК материнской клетки и сохраняется в дочерних клетках после деления материнской. Патологоанатомическое исследование показало, что нейроны, содержащие бромдиоксиуридин, обнаруживаются практически во всех отделах мозга, включая кору больших полушарий. Значит, эти нейроны были новыми клетками, возникшими при делении стволовых клеток. Находка безоговорочно подтвердила, что процесс нейрогенеза происходит и у взрослых людей. Но если у грызунов нейрогенез идёт только в гиппокампе, то у человека, вероятно, он может захватывать более обширные зоны головного мозга, включая кору больших полушарий. Недавно проведённые исследования показали, что новые нейроны во взрослом мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых, но из стволовых клеток крови. Открытие этого феномена вызвало в научном мире эйфорию. Однако публикация в журнале „Nature“ за октябрь 2003 года во многом остудила восторженные умы. Оказалось, что стволовые клетки крови действительно проникают в мозг, но они не превращаются в нейроны, а сливаются с ними, образуя двуядерные клетки. Затем „старое“ ядро нейрона разрушается, а его замещает „новое“ ядро стволовой клетки крови. В организме крысы стволовые клетки крови в основном сливаются с гигантскими клетками мозжечка — клетками Пуркинье, правда, происходит это довольно редко: во всём мозжечке можно обнаружить лишь несколько слившихся клеток. Более интенсивное слияние нейронов происходит в печени и сердечной мышце. Пока совершенно непонятно, какой в этом физиологический смысл. Одна из гипотез заключается в том, что стволовые клетки крови несут с собой новый генетический материал, который, попадая в „старую“ клетку мозжечка, продлевает ей жизнь.
Итак, новые нейроны могут возникать из стволовых клеток даже в мозге взрослого человека. Этот феномен уже достаточно широко применяется для лечения различных нейродегенеративных заболеваний (заболеваний, сопровождающихся гибелью нейронов головного мозга). Препараты стволовых клеток для трансплантации получают двумя способами. Первый — это использование нейрональных стволовых клеток, которые и у эмбриона, и у взрослого человека располагаются вокруг желудочков головного мозга. Второй подход — использование эмбриональных стволовых клеток. Эти клетки располагаются во внутренней клеточной массе на ранней стадии формирования зародыша. Они способны превращаться практически в любые клетки организма. Наибольшая сложность в работе с эмбриональными клетками — заставить их трансформироваться в нейроны. Новые технологии позволяют сделать это.
В некоторых лечебных учреждениях в США уже сформированы „библиотеки“ нейрональных стволовых клеток, полученных из зародышевой ткани, и проводятся их пересадки пациентам. Первые попытки трансплантации дают положительные результаты, хотя на сегодняшний день врачи не могут разрешить основную проблему подобных пересадок: безудержное размножение стволовых клеток в 30–40% случаев приводит к образованию злокачественных опухолей. Пока не найдено подхода к предотвращению подобного побочного эффекта. Но, несмотря на это, трансплантация стволовых клеток, несомненно, будет одним из главных подходов в терапии таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона, ставших бичом развитых стран.
Почему мужская и женская одежда застёгиваются на разные стороны?
Существует три основные версии, которые объясняют, почему мужчины и женщины застёгивают одежду на разные стороны:
1. Обычай пришивать застёжки на левую сторону женской одежды родом из Средневековья. Тогда пуговицы в Европе служили украшением и изготавливались из драгоценных металлов. Сделанные из золота, серебра и слоновой кости, они символизировали достаток и высокое положение в обществе. Такую роскошь могли позволить себе только знатные вельможи. Благородным дамам в те времена было не принято одеваться самостоятельно, им помогали горничные. Для удобства прислуги пуговицы и располагали справа, но по отношению к застёгивающему. На одежде же они были пришиты слева.
Мужчины же, даже знатного рода, чаще одевались сами, и поэтому им было проще застёгивать пуговицы, находящиеся справа. Кроме того, европейским аристократам в те времена приходилось часто воевать. И при необходимости вооружённый мужчина имел возможность согреть под левой полой одежды правую руку, в которой он держал оружие.
2. По другой версии, пуговицы пришивали с разных сторон, чтобы женские и мужские рубашки нельзя было перепутать.
3. Есть и третья версия, согласно которой кормящим матерям удобнее держать младенцев левой рукой и кормить левой грудью, чтобы правая рука оставалась свободной для других дел. При этом ребёнка можно было прикрыть от холода правой полой одежды.
С какой стороны пришивали пуговицы на Руси?
Во времена Древней Руси мужская рубашка-косоворотка застёгивалась на левую сторону. Гимнастёрки вплоть до первой половины XX века также застёгивались налево.
Вчерашняя подборка Интересных фактов находится ЗДЕСЬ
