November 18th, 2018

Oleg

Oleg

Австралийские и южноафриканские ученые пришли к выводу, что в процессе эволюции человека кровоснабжение мозга увеличивалось быстрее, чем его объем. Это свидетельствует о росте энергообмена в мозговой ткани в процессе развития разума. Результаты работы опубликованы в журнале Royal Society Open Science.

В настоящее время об эволюции человеческого разума судят по археологическим находкам, указывающим на приобретенные навыки, и оценкам объема мозга, сделанным на основании размера сохранившихся черепных костей. При этом уровень обмена веществ и энергии в мозге современного человека значительно выше, чем у других млекопитающих: в состоянии покоя мозг человека потребляет от 20 до 25 процентов всей энергии, других приматов — от восьми до десяти процентов, а большинства остальных зверей — от трех до пяти процентов.

В связи с этим сотрудники Университетов Аделаиды и Витватерсранда предположили, что более точным показателем эволюции мозга может быть не столько рост его размера, сколько повышение метаболической активности. Об уровне обмена веществ в органе можно судить по его кровоснабжению. Основной объем крови (около 85 процентов) мозг получает из внутренних сонных артерий (ВСА), и этот объем пропорционален их диаметру.

Ученые проанализировали изменения диаметра наружных отверстий сонных каналов височных костей, в которых проходят ВСА, в 35 ископаемых образцах, принадлежащих 12 видам эволюционных предшественников современных людей. В частности, в анализ включили черепные кости Australopithecus africanus, A. afarensis, A. boisei, Homo habilis, H. naledi, H. rudolfensis, H. georgicus, H. erectus, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis, H. floresiensis и ранних представителей H. sapiens. Диаметр отверстий измеряли цифровым микроскопом с точностью до 50 микрометров. По результатам измерений исследователи рассчитывали уровень кровотока в мозге представителей каждого вида.

Выяснилось, что примерно за три миллиона лет человеческой эволюции кровоснабжение мозговой ткани возросло в 1,7 раза. Учитывая, что объем мозга за это время увеличился в 3,5 раза, это свидетельствует о шестикратном росте общего мозгового кровотока. Такое непропорциональное увеличение размеров и кровотока говорит об усилении обмена веществ в нейронах в процессе эволюции. По мнению авторов работы, подобный рост энергопотребления связан с увеличением числа связей между нейронами, повышением синаптической активности и, как следствие, когнитивных функций.

Ученые также отмечают, что при равном современному человеку (или даже несколько большем) объеме мозга неандертальцев мозговой кровоток у них был ниже, что свидетельствует о менее эффективной работе мозга.

Первым из известных представителей рода Homo является H. habilis (человек умелый), который появился около 2,8 миллиона лет назад. Его мозг по объему практически не отличался от мозга шимпанзе, однако вероятно, что именно у человека умелого произошла дупликация гена SRGAP2, отвечающего за миграцию и дифференцировку нейронов, а также формирование синаптических связей. Это повысило производительность мозга на единицу объема и, как следствие, способности к обучению и мышлению (о них можно судить по тому, что H. habilis первым из приматов начал изготавливать каменные инструменты). Такое повышение производительности должно быть связано с ростом энергопотребления, что соответствует результатам исследования.

Источник - https://nplus1.ru/news/2016/08/31/need-more-blood
Статья - http://sci-hub.bz/doi/10.1098/rsos.160305

Posted by Oleg A. Chagin on 17 ноя 2018, 21:33

from Facebook

Oleg

Oleg

Все города с населением более 500 тыс. в 1914-ом году. В Африке такой город был один, в Южной Америке два, в России семь. Всего в мире - 62.

Для сравнения, сейчас в границах России 1914 года ровно столько же городов с населением более 500 тыс.

Posted by Oleg A. Chagin on 17 ноя 2018, 21:34

from Facebook

Oleg

Oleg

Известно, что адаптация организма к изменяющимся условиям происходит на самых различных уровнях – биохимическом, гормональном, нервном и можно выделить уровни органов и систем, и множество других внутри и внеклеточных уровней.
«Интегральная индивидуальность – это особый, выражающий индивидуальное своеобразие характер связи между всеми свойствами человека» [7]. В.С. Мерлин (1986) приводит подробный обзор исследований влияния различных сторон работы организма и его составляющих на психологические характеристики, и приходит к выводу о их неоднозначности.

Известно, что активность правого и левого полушария имеют значение при различных условиях. Правое полушарие активно при адаптации к экстремальным ситуациям. Левое полушарие имеет особое значение как материальный субстрат второй сигнальной системы, то есть при человеческих контактах.
Кроме того, известно, что правое полушарие предназначено для реагирования на привычные сигналы, в то время как левое полушарие включается на редкие сигналы [9,10]. Согласно данным Бойко [2], выбор стороны реагирования требует времени около 66 миллисекунд, причем решение принимается именно правым полушарием.
Поскольку в ситуационных видах спорта время принятия решения имеет решающее значение, для спортсменов, занимающихся ситуационными видами спорта.
В то же время столь быстрое реагирование правого полушария характерно именно для ситуаций, на которые имеется готовый ответ. В ситуациях необычных, редко встречающихся правополушарное решение, выигрышное в тактическом плане может стратегически быть не столь выигрышным, а порой и ведущим в ловушку, поставленную противником. Включение же левого полушария для оценки ситуации и нахождения более выгодного стратегически решения требует времени. Выбор борца или боксера – между непосредственным реагированием на действия противника (защита и контратака) или неуклонное проведение своей линии (атака) одинаково могут не привести к успеху, если противник заранее нашел решение именно против ваших действий и построил бой с их учетом. Для того, чтобы перестроить свои действия необходимо в ситуации острейшего противостояния по новому оценить противника, увидеть сигналы, которые раньше не замечал, включить их в афферентный синтез «образ противника», найти новые решения для победы над этим новым противником, здесь же в бою проверить эффективность новых действий, то есть увидеть сигналы эффективности новых действий и выстроить новую концепцию боя.
Все это требует работы не только правого полушария, но и левого, то есть заведомо замедляет работу. Более того, закон Клапареда [1] гласит, что при включении внимания в работу автоматизированных действий эти самые действия нарушаются. Таким образом, исследование противника, по меньшей мере замедляет любые актуальные действия.
Противоречивость требований к работе функциональных блоков мозга, а так же отдельных частей индивидуальности отделяют ситуационные виды спорта от циклических. Психофизиологически это противоречие выглядит как необходимость более легкого включения левого полушария в ситуации, когда наиболее уместна работа правого полушария.
Чем отличаются спортсмены ситуационники от спортсменов циклических видов спорта психологически, психофизиологически, функционально и биохимически?
На первом месте естественно вопрос о психологическом различии. С целью выявить такие различия нами было проведено исследование по методике ТОРЗ (томский опросник ригидности Залевского [5]).
Задача: выявить степень влияния занятий различными видами спорта на ригидность в принятии решений.
Были выбраны виды спорта: циклические виды спорта (преимущественно легкоатлеты, конькобежцы и др. (ЛА)), ситуационные виды спорта – борьба, хоккей с шайбой (ХШ), хоккей с мячом (ХМ). Выбор обусловлен следующими характеристиками деятельности:
Борцы и ХМ и ХШ – представители ситуационных видов спорта. Борцов и ХШ, кроме того, объединяет преимущественно анаэробный характер нагрузки, величина нагрузки диктуется соперником. При этом борцы действуют индивидуально, а хоккеисты действуют в команде. Легкоатлеты действуют индивидуально, у них циклическая нагрузка аэробно-анаэробного характера. Борьба главным образом с пределами возможностей собственного организма при минимальном соприкосновении с противником. Можно сказать, что ЛА сражается с собственным организмом. ХМ – командный ситуационный вид спорта с преимущественно аэробным характером нагрузки.
Были исследованы спортсмены уровня 1разряда, кандидатов в мастера и мастеров спорта. ХМ - 57 человек, ХШ – 59 человека, борцов – 42 человек, ЛА – 48 человек. В качестве контрольной группы были использованы студенты того же возраста, не имеющие спортивных разрядов в количестве 77 человек.
Сравнение с контрольной группой выявляет отсутствие разницы в симптомокомплексе ригидности (СКР) как между спортсменами и контрольной группой, так и между спортсменами разных видов спорта. Разница возникает при сравнении показателей отдельных видов ригидности - актуальной ригидности (способность при необходимости изменить свое мнение, отношение установку, мотивы, модус переживания). Видно, что легкоатлеты, хоккеисты с мячом и борцы легче подстраиваются под обстановку, чем контрольная группа и ХШ.
Показатель преморбидной ригидности (ПМР) говорит о том, что борцы легче игнорируют прошлый негативный опыт по сравнению с другими видами спорта, у которых ПМР не отличается от контроля. У борцов ПМР ниже всех, они рассматривают прошлые неудачи не как неудачи, а как этапы становления мастерства. Высокий уровень ПМР у ХШ является следом жесткочайшего отбора, пройденного на пути в состав команды высшей лиги.
Ригидность как состояние (РСО) отражает склонность к ригидному поведению в измененных состояниях сознания (при страхе, утомлении, болезни). Видно, что кроме представителей ХШ все спортсмены в этих состояниях сознания сохраняют способность соображать и менять программы поведения в большей степени, чем контрольная группа. Обращает на себя внимание крайне низкий показатель РСО у борцов.
Шкала сенситивной ригидности (СР) отражает эмоциональную реакцию на новое, на ситуации, требующие каких либо изменений, страх перед новым. Здесь выделяются представители хоккея с мячом, неотличимые от контроля. Представители других исследованных видов спорта реагируют на новое не эмоциями а поиском нового решения. Для хоккеистов с мячом игра является удовольствием сама по себе, избыточные трудности они воспринимают как помехи и ждут указаний тренера. Таким образом, хоккеисты с шайбой, борцы и легкоатлеты в эмоциогенной ситуации легче обращают внимание на новые сигналы.
Шкала установочной ригидности (УР) отражает личностный уровень проявления ригидности, выраженный в позиции, отношении или установке на принятие – неприятие нового, необходимости изменений самого себя – самооценки, уровня притязаний, системы ценностей, привычек и т.п. За такой позицией могут лежать самые разные мотивы осознанного уровня[5]. Здесь мы снова видим, что УР у хоккеистов с мячом неотличима от контроля, в то время как хоккеисты с шайбой, борцы и легкоатлеты имеют этот показатель достоверно отличный от контроля в сторону повышения. Здесь повышенные значения УР недвусмысленно говорят о преобладании именно личностной составляющей, а именно левополушарной установки.
В качестве интегрального показателя обмена веществ мы использовали количественные показатели содержания аминокислот в плазме крови.
Установлено, что у борцов уровня МС и МСМК в крови содержится значительное количество глутаминовой кислоты. Глутаминовая кислота является антигипоксантом и антиоксидантом, стимулятором образования глюкокортикоидных гормонов, мощным анаболическим веществом [3]. Глутаминовая кислота и аспартат образуются в больших количествах в печени и являясь дикарбоновыми аминокислотами в больших количествах токсичны для организма [11]. Тем не менее, организм спортсменов, видимо нуждается в этих веществах в силу специфики деятельности.
Поэтому неудивительно, что этот адаптоген компенсаторно накапливается в организме у спортсменов, испытывающих большие нагрузки анаэробного характера. Кроме того, для борцов характерна выраженность второй фазы стресса (глюкокортикоидной), а в этих условиях глутаминовая кислота способствует повышению возбудимости нейронов. Она выполняет в этом смысле роль катехоламинов, но без их влияния на эмоциогенные структуры мозга.
Некоторые авторы сообщают, что глутаминовая кислота имеет важнейшее значение для нормального функционирования правого полушария мозга [4,8]. Для борцов высокого уровня именно правое полушарие определяет способность к автоматизации необходимых им навыков ситуационного реагирования, специфичных для данного вида спорта выполнению необходимого уровня подготовленности и наиболее оптимальному проведению поединка на ковре. Но нахождение новых решений невозможно без активной работы левого полушария, повышение активности которого у борцов обеспечено не только катехоламинами, но и глутаминовой кислотой. Таким образом, высшая кора левого полушария у борцов работает в подчинении правому полушарию.
Представители ХШ имеют характер нагрузки сходный с характером нагрузки борцов – преимущественно анаэробный тип энергообеспечения. Они проводят 2-3 минуты на льду в непрерывных столкновениях с противником. Тем не менее, ХШ отличаются от борцов как по показателям ТОРЗ, так и по аминокислотному составу плазмы крови, в первую очередь это относится к ГЛУ. Разница объясняется тем, что борцы ведут борьбу исключительно индивидуально, а ХШ действуют в коллективе. Для хоккеистов в их деятельности большое значение имеет способность к взаимоотношениям. Функция правого полушария, обеспечивающая игровую деятельность находится под контролем высших отделов левого. Левое же обеспечивает реализацию программ действия под руководством тренера в интересах команды. Борцы в силу особенностей метаболизма действуют сверхадаптивно, то есть они не командные игроки, и это определяется в первую очередь особенностями их метаболизма. По психологическим критериям это очень парагматичные люди, способнее адаптироваться к любой, в том числе и коммуникативно – стрессовой ситуации, с наименьшими затратами для себя.
Некую противоположность борцам составляют представители циклических видов спорта. В их крови мы обнаружили повышенные количества глутамина, глицина, пролина тогда как глутаминовой кислоты было мало. Перечисленные метаболиты, особенно глутамин образуется из глутаминовой кислоты в мозге и др тканях и утилизируется преимущественно в печени как предшественник образования мочевины, нуклеотидов и т.д. [11]. Пролин, глицин это метаболиты соединительной ткани, необходимые для нормально функционирования нервной ткани (ее глии). В психологическом плане это достаточно тревожные и подверженные различным заболеваниям, нежные люди. Очевидно, что в их адаптивных механизмах преобладает 1 фаза стресса (фаза тревоги) с повышением уровня адреналина в крови. Преобладающая роль адреналина и его предшественников (альфадопа, норадреналин) [4,8] в отличие от ГЛУ, так же обеспечивающей высокий уровень возбудимости нейронов и создает высокий уровень тревожности, а вместе с ним и внимание к социальным сигналам. Это говорит о доминировании левого полушария [4,8].
Наиболее интересны особенности ХМ. По профилю ригидности они наиболее близки к контролю. Особо обращает на себя внимание их низкий показатель УР, говорящий о том, что они чувствуют себя на поле самыми свободными от всех обязательств, при том, что это вид спорта командный. Следование интересам команды является для ХМ не насилием над его личностью, а его естественной склонностью. Такая особенность, видимо, обеспечена высоким уровнем ТАУ – стабилизирующим мембраны и снижающим возбудимость. Преимущественно аэробное энергообеспечение дает большие возможности восстановления и минимизирует требования по специальному регулированию обмена веществ. Таурин является универсальным тормозным медиатором [8].
Ко всему этому необходимо добавить, что в последние годы швейцарским врачом и биохимиком Дж. Хилером установлено, что наркомания и алкоголизм связаны в большей степени с метаболическими особенностями мозга (образованием в нем ацетиласпартата и предшественников адреналина), которые интенсивно расходуются при адекватных стрессовых нагркузках как биологически активные вещества и затем метаболизируются в печени [6,11]. У человека не переживающего адекватных стрессов (риск, борьба, чувство победы в коллективе, созидательная физическая нагрузка) эти вещества накапливаясь в мозге приводят к мучительному чувству дискомфорта и потребности его заблокировать. Что и достигается алкоголем или наркотиками.

Выводы:
Интенсивные длительные тренировки спортсменов по различным спортивным спецификациям приводят к унификации их метаболизма, физиологических параметров, психологического статуса.
Последнее приводит к одностороннему формированию личности: у борцов к сверхпрагматизму и тендениии достижения цели любой ценой не взирая на окружающих. У ЛА к некоторому инфантилизму и сконцентрированности на некой узкой цели. Наиболее близки к контрольной группе ХМ.
Использование метаболитов – адаптогенов (глутамат, аспартат, таурин и их производных) может влиять на успешность тренировок по определенным спецификациям, и становление определенного психотипа с изменением личностных особенностей.

Литература:
1. Бассин Ф.В. Проблема бессознательного (О неосознаваемых формах высшей нервной деятельности). М.: Медицина, 1968.- 467с.
2. Бойко Е.И. Время реакции человека. Москва.- Медицина.- 1964.- 435с.
3. Волков М.С., Генкин А.Н., Глотов Н.А., Маевский Е.И. Глутаминовая кислота. Биохимическое обоснование практического использования. – Свердловск. – 1975. – 119 с.
4. Голдберг Э. Управляющий мозг: Лобные доли, лидерство и цивилизация / Пер. с англ. Д. Бугакова. — М.: Смысл, 2003. — 335 с.
5. Залевский Г.В. Психическая ригидность в норме и патологии. Томск.: Изд-во Томского ун-та, 1993, 272 с.
6. Кричевская А.А. Аминокислоты и их производные и регуляция метаболизма. – Ростов-на-Дону. – 1983.- 112 с.
7. Мерлин В.С. Очерк интегрального исследования индивидуальности.- М.: Педагогика, 1986.- 256 с.
8. Раевский К.С., Георгиев В.П. Медиаторные аминокислоты. Нейрофармакологические и нейрохимические аспекты. Совместное издание СССР-НРБ. К.: Медицина. – 1986.- 240с.
9. Ротенберг В.С. Адаптивная функция сна, причины и проявления её нарушения. М.: Наука, 1982. 175 с.
10. Ротенберг В.С., Аршавский В.В. Поисковая активность и адаптация. – М.: Наука, 1984, 190с.
11. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. Основы биохимии. – М.: Мир.- 1981.- 1878с.

Posted by Oleg A. Chagin on 17 ноя 2018, 21:36

from Facebook

Отличие ситуационников от спортсменов циклических видов спорта

Известно, что адаптация организма к изменяющимся условиям происходит на самых различных уровнях – биохимическом, гормональном, нервном и можно выделить уровни органов и систем, и множество других внутри и внеклеточных уровней.

Collapse )

Oleg

Oleg

Как заметил генетик Дж. Б. С. Холдейн (1892—1964), «наиболее часто задаваемый вопрос: "Что было рань­ше — курица или яйцо?" То, что его задают до сих пор, говорит об одном из двух: либо многих людей так и не обучили теории эволюции, либо они попросту не верят в нее».

Если помнить об этих словах, ответ становится очеви­ден. Птицы эволюционировали из рептилий, а значит, первая птица вылупилась из яйца — отложенного одной из рептилий.

Как и всё на свете, яйцо не настолько просто, каким кажется на первый взгляд. Для начала, уже само слово «яйцо» используется в двух разных смыслах. Для биолога яйцо — это, прежде всего, яйцеклетка, «ово» (ovum по-латыни «яйцо»), крошечная женская зародышевая клет­ка, при оплодотворении мужской спермой (от греческого sperma — семя) развивающаяся в эмбрион. Вместе спер­му и яйцеклетку называют гаметами (от греческих gamete, «жена», и gametes, «муж»).

В яйце же курином обе эти клетки-малютки сливают­ся в одно «зародышевое пятно», или бластодиск (от греческого blasotos, «росток»). Вокруг него расположился желток, обеспечивающий большую часть питания для растущего в яйце цыпленка. Само слово «желток» восхо­дит к греческому hole, «желчь». Желток окружен яичным белком, или альбумином (от латинского albus, «белый»), который так же питателен, но служит другой главной цели — защищать желток, удерживаемый в центре яйца с помощью двух скрученных ниточек, так называемых халаз. (В переводе с греческого chalaza означает «узе­лок», «бугорок»: узловатый белый канатик выглядит как нитка мельчайшего жемчуга или ледяных градинок.) Вокруг альбумина находится скорлупа из карбоната каль­ция — того же самого вещества, из которого состоят скелеты и таблетки от несварения желудка. Скорлупа пористая, чтобы цыпленок мог дышать, а сам воздух удерживается в полости между альбумином и скорлу­пой. Каждая часть отделяется специальной мембраной, а вся конструкция целиком носит название клейдоическое яйцо — от греческого kleidoun, т. е. «запирать». Всю эту сложную штуковину курица создает с нуля за один день.

Поскольку скорлупа пористая, если держать яйцо дол­го, желток и альбумин высохнут, всасывая воздух внутри. Вот почему тухлые яйца не тонут. Чтобы узнать, какого цвета яйцо снесет та или иная курица, посмотрите на ее сережки. Курицы с белыми сережками несут белые яйца, с красными — коричневые. Цвет куриного яйца зависит исключительно от породы птицы — с кормом он никак не связан.

В 1826 г. биолог Карл Эрнст фон Бэр (1792—1876) доказал, что женщины производят яйца, как и все остальные животные. Со времен Аристотеля все были убеждены, что мужское семя «высаживается» в женщину и вскармливается в матке. (Первое наблюдение семени под микроскопом, выполненное в 1677 г. Антони ван Левенгуком (1632—1723), вроде как подтвердило мысль Аристотеля: голландец, по его словам, увидел в каждом сперматозоиде миниатюрного гомункула, «маленького человечка».) Лишь в 1870-х гг. удалось доказать, что эмбрион развивается из союза яйца и семени, и только через двадцать лет немецкий биолог Август Вейсман (1834—1914) открыл, что сперматозоид и яйцеклетка несут в себе лишь половину генов родителя. Сперматозоид — мельчайшая клетка в человеческом организме (в двад­цать раз мельче яйцеклетки), тогда как яйцеклетка — самая крупная. Она в тысячу раз крупнее обычной клет­ки — но не крупнее точки в конце этого предложения.

Posted by Oleg A. Chagin on 17 ноя 2018, 21:39

from Facebook

Мои твиты

Collapse )

Которые полагаются на доход от подписок в своей важной работе

Московский городской суд обязал Роскомнадзор заблокировать на территории России портал Sci-Hub, LibGen и некоторые их зеркала по заявлению издательства Springer Nature, сейчас сервис по этим адресам недоступен. Об этом в телеграм-канале проекта сообщила его основательница Александра Элбакян, соответствующее определение суда доступно в картотеке московских судов общей юрисдикции.

В 2011 году Элбакян основала портал Sci-Hub, который позволяет бесплатно получить доступ к публикациям в большом количестве научных журналов. Из-за этого у портала возникли юридические проблемы, но до сих пор он работал штатно. На территории России Элбакян дважды сама приостанавливала работу проекта.

Согласно определению суда, Springer Nature подала заявление о принятии предварительных обеспечительных мер, направленных на защиту авторских или смежных прав на три научные статьи, опубликованные в журналах Nature Reviews Cardiology и Nature Reviews Neuroscience в январе-марте 2018 года. Суд установил, что заявление подлежит удовлетворению, и обязал Роскомнадзор «прекратить создание технических условий, обеспечивающих размещение, распространение и иное использование произведений», указанных в заявлении. Заблокированной оказалась основная версия портала Sci-Hub и несколько зеркал, при этом, по словам Элбакян, сам проект по-прежнему доступен по адресу, не попавшему в список.

Суд также установил 15-дневный срок, в который Springer Nature должно подать заявление. По информации в той же картотеке, заявление было подано 31 октября, а на 23 ноября по делу назначена беседа. В поиске на сайте Роскомнадзора эти заблокированные сайты не находятся.

Официальный представитель издательства Springer Nature Ltd подтвердила N+1, что компания обратилась в суд с требованием заблокировать доступ к Sci-Hub. По её словам, это коллективный иск, который поддерживают ещё 13 издательств и научных сообществ, в том числе Elsevier, Wiley, IOP Publishing, Американское химическое общество и Американская медицинская ассоциация.

Она подчеркнула, что эти коллективные действия были предприняты только после неоднократных просьб к Sci-Hub «прекратить свою незаконную деятельность и действовать в рамках закона».

«В конечном итоге незаконная деятельность Sci-Hub вредит научным организациям, которые полагаются на доход от подписок в своей важной работе. Это угроза системе академических коммуникаций, устойчивости высококачественных журналов и возможностям для инвестиций в новые журналы и области знания», — сказала она.

Источник: https://nplus1.ru/news/2018/11/16/sci-hub-blocked

Определен механизм, ускоряющий рост раковых клеток

Определен механизм, ускоряющий рост раковых клеток

Экспериментальный ингибитор этого механизма увеличил продолжительность жизни мышей при раннем лечении.

Posted by Oleg A. Chagin on 18 ноя 2018, 11:04

from Facebook