Ультрафиолет делает мозг умнее

23.05.2018

Ультрафиолетовое излучения имеет свои плюсы и минусы. К минусам относится то, что он повреждает клеточную ДНК и может спровоцировать рак кожи, среди плюсов - то, что ультрафиолет стимулирует появление витамина D.

Исследователи из Научно-технического университета Китая открыли еще одно полезное свойство ультрафиолета - он стимулирует активность нейронов, помогая мозгу в обучении. Изучая химический состав нейронов, Вэй Сюн (Wei Xiong) и его коллеги вдруг заметили, что среди "внутринейронных" молекул есть уроканиновая кислота. Это было странно, так как она обычно появляется в ответ на УФ-излучение, и найти ее можно в клетках кожи; есть она и в некоторых других органах, например в печени - но никто и никогда не видел уроканиновую кислоту в нейронах мозга.

Дальнейшие эксперименты с мышами показали, что ошибки тут нет: бритых мышей в течение двух часов облучали средневолновым ультрафиолетом, или ультрафиолетом B (доза излучения примерно соответствовала той, которую получает человек при солнечном ожоге) - и в мозге животных действительно появлялась уроканиновая кислота.

Но если в коже она нужна для того, чтобы поглощать ультрафиолет и тем самым защищать клетки от повреждений и мутаций, то зачем она нужна в мозге? Про уроканиновую кислоту известно, что она появляется при превращении аминокислоты гистидина в глутаминовую кислоту. Как мы знаем, глутаминовая кислота, или глутамат - один из главных нейромедиаторов, помогающий передавать возбуждающие сигналы между нейронами. И, как оказалось, в тканях мозга вслед за уроканиновой кислотой повышался уровень и глутамата тоже.

Оставалось только проверить, как работают нейроны у мышей после УФ-облучения. Как и следовало, наверно, ожидать, те нервные клети, которые используют в качестве нейромедиатора глутамат, обменивалась импульсами с большей эффективностью. И, самое главное, у облученных мышей улучшались когнитивные функции: они быстрее запоминали какие-то новые сведения и быстрее выучивали, что они должны сделать - по сравнению с теми, которых ультрафиолетом не облучали. Если же в нейронах отключали фермент, который превращает уроканиновую кислоту в глутаминовую, то никакого стимулирующего эффекта от ультрафиолета не было, ни на уровне нейронных импульсов, ни на уровне поведения.

<< Назад: Компактный игровой ноутбук Razer Blade 23.05.2018

>> Вперед: Роботы обучаются, наблюдая за людьми 22.05.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Инновационное производство 3D-наночипов 27.07.2013 Новая технология микроскопии облегчит разработку и обеспечит контроль производства трехмерных полупроводниковых чипов. Ученые из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) модернизировали разработанную ими несколько лет назад технологию оптической микроскопии и приспособили ее для наблюдения наноразмерных объектов, что позволяет произвести контроль производства элементов трехмерных полупроводниковых чипов нового поколения. С помощью этой технологии, называемой TSOM (Through-Focus Scanning Optical Microscopy), можно не только рассмотреть наноразмерные компоненты чипов, которые до недавнего времени были двухмерными конструкциями, но и с достаточно высокой точностью определить различия в их формах и размерах, что и требуется для проведения технологического контроля. Новые поколения полупроводниковых чипов имеют в своем составе трехмерные элементы, которые накладываются друг на друга. Для правильной и надежной работы чипа в целом требуется, чтобы все компоненты имели правильные формы и строго заданные габариты. Существующие методы микроскопии - электронная, атомно-силовая и другие - могут обеспечить контроль формы и размеров элементов чипа, но делают это крайне медленно, с риском нанести повреждения хрупкой структуре чипа, а также обходятся они крайне дорого. А использование оптических методов микроскопии ограничивается тем, что размеры элементов чипов намного меньше половины длины волны света видимого диапазона (250 нм для зеленого света), поэтому оптический микроскоп физически не может увидеть столь маленькие объекты. Технология TSOM позволяет увидеть оптическим способом объекты, размеры которых приблизительно равны 10 нм, а в перспективе и еще меньше. В методе TSOM используется обычный оптический микроскоп, который делает не один, а множество расфокусированных двухмерных снимков интересующего объекта с нескольких точек зрения. Используя изменения яркости с этих расфокусированных снимков, компьютер вычисляет градиенты света и определяет границы снимаемых объектов, создавая таким образом результирующее трехмерное изображение. Изображения, получаемые с помощью метода TSOM, несколько абстрактны, но детали, которые на них видны, позволяют с достаточно высокой точностью определить различия в формах и размерах компонентов полупроводниковых чипов. "Наши исследования показали, что с помощью метода TSOM мы можем рассмотреть элементы размерами около 10 нм, чего вполне достаточно для обеспечения контроля технологических процессов производства полупроводников на ближайшее десятилетие, - рассказывает Рэвикирэн Аттота (Ravikiran Attota), ученый из NIST. - Кроме этого, технологию TSOM можно будет использовать не только в электронной промышленности, но и в других отраслях, в науке и везде, где требуется производить анализ и контроль форм крошечных трехмерных объектов".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025