Группа нейрофизиологов из Германии и Нидерландов впервые открыла альтернативный источник питания для мозга. Ведь ранее считалось, что мозг работает исключительно на глюкозе. С помощью спектрального анализа ученые обнаружили, что мозг получает из поступающей к нему крови не только глюкозу, но и лактат — молочную кислоту, повышение содержания которой наблюдается при несоответствии поступления кислорода в ткань и энергетических затрат, то есть при активной мышечной работе. Таким образом, энергетические «отходы», поставляемые мышцами, используются мозгом как энергетическая подпитка.
Исследование нейрофизиологов показало, что мозг так же, как и мышцы, в ситуации, когда организм работает на пределе своих возможностей и уровень сахара в крови снижается до критической величины, начинает питаться лактатом, а не глюкозой. Это открытие объяснило, почему мозг в состоянии работать на прежнем уровне, даже когда другие ткани и органы начинают потреблять в несколько раз больше глюкозы и кислорода, чем обычно. Мозг просто переходит на другой механизм поддержания собственной жизнедеятельности в условиях, когда работающие мышцы особенно остро нуждаются в глюкозе.
Доказательство подобной теории ученые получили в ходе эксперимента с использованием метода спектрального анализа крови, взятой у испытуемых после физической нагрузки. Врачи сравнили химический состав крови «на входе», которая только должна была поступить в мозг и снабдить его необходимыми питательными веществами, и крови «на выходе», уже поучаствовавшей в процессе мозгового кровообращения. Оказалось, что «отработанная» кровь содержала гораздо меньше лактата, чем кровь, только направляющаяся к мозгу. Дальнейшее исследование показало, что мозг не хранил поступивший лактат, а использовал его в качестве питания для своих клеток. Таким образом, мозг оставлял глюкозу мышцам, нуждающимся в этом доступном топливе.
В организме человека избыток молочной кислоты используется как источник углерода и энергии в скелетных мышцах, легких, сердце и головном мозге. Причем исследователи настаивают, что для мозга, сердца и легких лактат служит превосходным субстратом и нередко утилизируется даже прежде глюкозы, так как скорость поглощения и окисления молочной кислоты в два — десять раз выше по сравнению с глюкозой. Поэтому, как только молочная кислота появляется в крови, 90 % ее используется как источник питания для головного мозга.
По словам немецких и голландских ученых, их открытие станет не только важнейшим этапом в исследовании работы мозга, но и первым шагом на пути создания несинтетического допинга для мозга, который будет повышать его работоспособность гораздо лучше, чем любые энергетики.
Ученые обнаружили, что звезды, двигающиеся по нашей Галактике с большими скоростями, могут быть иммигрантами из одной из ближайших карликовых галактик.
Гиперскоростные звезды двигаются с очень большой скоростью, которая превышает скорость обычных звезд в десять раз и достигает тысяч километров в секунду. До сих пор ученые полагали, что гиперскоростные звезды появляются, когда двойная звезда подходит слишком близко к черной дыре. Одна из этих звезд поглощается черной дырой, а вторая выбрасывается с такой силой, что приобретает исключительно большую скорость.
Однако эта гипотеза не полностью объясняет особенности гиперскоростных звезд. Ученые из Аргентины разработали компьютерную модель, которая показала, что эти звезды приобрели большую скорость в процессе слияния карликовой галактики с нашей Галактикой. При этом некоторые звезды карликовой галактики были вырваны из нее и с большой скоростью попали внутрь нашей Галактики.
Работает ли предложенный механизм в действительности или нужно искать другое объяснение появлению гиперскоростных звезд, должны показать дальнейшие исследования.
Рисунки А. Сарафанова
ПРОБЛЕМЫ ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ
Вчера, сегодня и завтра тектоники плит
Руслан Григорьев
Мюриэль Гербо и Валери Клуар из Чилийского университета утверждают, что в геологически недалеком будущем Тихий океан будет фактически разделен надвое. Его разрежет высокая подводная гряда, которая пройдет почти параллельно экватору, чуть южнее него и наискосок, от острова Пасхи до островов Самоа. По словам чилийских исследовательниц, вот уже 7 миллионов лет, как северная часть океана ползет на запад чуть быстрее южной — почти на сантиметр в год, метр в столетие. Как ни мала эта разница, за несколько миллионов лет она станет достаточной, чтобы разорвать океанское дно вдоль этой линии, что приведет к выходу из недр горячей магмы. Застыв, она образует подводный хребет, который разделит океан, а может, и выйдет в некоторых местах на поверхность в виде новых островов. По мнению авторов, это уже однажды произошло в прошлом, когда вдоль этого сдвига поднялись ныне существующие островные архипелаги Таити, Фиджи, Самоа и сам остров Пасхи. Другие геологи, однако, считают, что эти архипелаги образовались за счет прорыва магмы сквозь тихоокеанское дно независимо от его дислокации, и потому нет оснований опасаться, что она приведет к образованию целых хребтов и разделу океана.