Защитный механизм сна

15.09.2025

Сон остается одной из самых загадочных функций организма, и на протяжении десятилетий ученые искали объяснение тому, почему живые существа не могут обходиться без ночного отдыха. Современные исследования все больше указывают на то, что разгадка кроется не только в работе нервной системы, но и в энергетическом обмене внутри клеток.

В свежей работе специалистов Оксфордского университета показано, что потребность во сне напрямую связана с энергетическим дисбалансом, возникающим в клетках мозга. Когда уровень этого дисбаланса превышает определенный порог, организм словно получает сигнал о необходимости отключиться и восстановить силы.

Главная роль в этом процессе принадлежит митохондриям - органоидам, которые превращают кислород и питательные вещества в энергию. При чрезмерной нагрузке они начинают пропускать электроны, в результате чего образуются активные формы кислорода. Эти агрессивные молекулы могут повреждать ткани, и именно тогда срабатывает механизм, вынуждающий организм погрузиться в сон. Как отметил Раффаэле Сарнатаро, избыточные электроны превращаются в опасные соединения, и сон позволяет клеткам восстановить равновесие и предотвратить разрушение.

Эксперименты на плодовых мушках подтвердили, что в мозге существуют нейроны, работающие как своеобразные выключатели. Они реагируют на утечку электронов и активируют состояние сна. Ученые даже сумели управлять этим процессом, изменяя поток электронов искусственно. Более того, замена электронного потока световой энергией при помощи специальных белков вызывала аналогичный эффект: чем больше энергии получала клетка, тем выше была вероятность перехода к сну.

Геро Мизенбек, один из авторов исследования, подчеркнул, что механизм сна может быть встроен в сам процесс аэробного метаболизма. Когда утечка электронов достигает критического уровня, клетки запускают защитную программу, переводя мозг в режим восстановления. Таким образом, сон приобретает ясное биофизическое объяснение, связывая метаболизм с процессами старения.

Практические выводы исследования выходят далеко за пределы теоретической биологии. Известно, что мелкие животные, которые интенсивнее потребляют кислород, как правило, спят дольше и живут меньше. Люди, страдающие митохондриальными заболеваниями, нередко сталкиваются с хронической усталостью, и теперь этот факт можно объяснить теми же механизмами, которые регулируют сон.

Сарнатаро подчеркивает, что это открытие приближает нас к ответу на один из ключевых вопросов науки: зачем нужен сон? Вероятно, ответ заключается в том, как наш организм превращает кислород в энергию, и именно этот процесс диктует необходимость регулярного отдыха.

<< Назад: Кривые солнечные панели 16.09.2025

>> Вперед: Защищенный смартфон Ulefone Armor 29 Pro Thermal 15.09.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Располагай ветряки плотно 28.12.2009 "Когда плывет косяк рыб, каждая из них создает небольшой вихрь, который помогает двигаться соседу. Этот принцип мы и решили применить для повышения эффективности ветряных электростанций", - рассказывает аспирант Калифорнийского технологического институт Роберт Уиттлси, который работает в лаборатории профессора Джона Дабири, исследующего движения живых существ. Дело в том, что если слишком плотно расположить ветряки, то их общая эффективность упадет, поскольку сила ветра израсходуется на вращение лопастей. Роберт Уиттлси рассчитал альтернативную систему ветряков. В них лопасти вращаются не перпендикулярно, а параллельно поверхности земли, причем сами ветряки расположены так же, как рыбки в косяке. Как оказалось, в этом случае каждая следующая турбина оказывается в зоне действия вихря, созданного предыдущей. В результате количество энергии, собираемое с единицы застроенной ветряками площади, возрастает в сто раз. Если идеей воспользуются ветроэнергетики, видимо, есть шанс, что себестоимость этого вида энергии понизится и приблизится к таковой для угольных или атомных электростанций.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025